樹(shù)葉的前處理對(duì)基質(zhì)及番茄育苗情況的影響

姚文英 王應(yīng)梅 楊海俊 彭翠蘭 杜紅斌

|摘要|為驗(yàn)證酸堿溶液處理對(duì)樹(shù)葉基質(zhì)前處理的效果，本試驗(yàn)將用2%濃度的H2C2O4溶液浸泡處理的樹(shù)葉發(fā)酵基質(zhì)與用清水浸泡的樹(shù)葉發(fā)酵基質(zhì)作對(duì)比，并加入鋸末或菇渣形成復(fù)混基質(zhì)進(jìn)行番茄育苗，測(cè)定植株的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)，研究H2C2O4溶液處理對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)、養(yǎng)分含量及對(duì)番茄育苗效果的影響。結(jié)果表明：無(wú)論是樹(shù)葉發(fā)酵的單一基質(zhì)還是與鋸末或菇渣復(fù)混的基質(zhì)，其理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量及對(duì)番茄的育苗效果均比草酸樹(shù)葉效果好。今后，需要進(jìn)一步研究適宜的樹(shù)葉前處理方法，以達(dá)到改善樹(shù)葉基質(zhì)理化性質(zhì)的目的。

有機(jī)廢棄物作為蔬菜育苗基質(zhì)材料已經(jīng)成為當(dāng)前的熱門(mén)研究，現(xiàn)研究結(jié)果已經(jīng)表明菇渣[1-3]、沼渣[4]、鋸末[5-6]、秸稈[7-8]、麥糠[9]、稻殼[10-11]和樹(shù)皮[12]等材料可以替代草炭成為有機(jī)基質(zhì)栽培材料。新疆地區(qū)樹(shù)葉資源豐富，但利用效率低，以樹(shù)葉為主要材料研制蔬菜育苗基質(zhì)，不僅能解決南疆樹(shù)葉的處理問(wèn)題，提高樹(shù)葉的利用水平，還能促進(jìn)農(nóng)林廢棄物資源的循環(huán)再利用，降低基質(zhì)成本，發(fā)掘樹(shù)葉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

樹(shù)葉直接發(fā)酵作為育苗基質(zhì)，存在pH和EC偏高的問(wèn)題，對(duì)植物生長(zhǎng)有抑制作用。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)樹(shù)葉進(jìn)行酸堿溶液（H2SO4、NaOH、H2C2O4、NH3·H2O溶液）浸泡處理（0.5、1、1.5、2、2.5 h）后，測(cè)定樹(shù)葉的理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)2%濃度的H2C2O4溶液處理5 mm粒徑樹(shù)葉0.5 h的理化性質(zhì)最優(yōu)，且對(duì)樹(shù)葉的pH有一定的降低作用。

本試驗(yàn)將用H2C2O4溶液浸泡處理的樹(shù)葉發(fā)酵基質(zhì)與用清水浸泡的樹(shù)葉發(fā)酵基質(zhì)作對(duì)比，并加入鋸末或菇渣形成復(fù)混基質(zhì)進(jìn)行番茄育苗，測(cè)定植株的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)，探討H2C2O4溶液處理是否會(huì)對(duì)發(fā)酵后樹(shù)葉基質(zhì)理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量有所改善，及對(duì)番茄育苗效果的影響。

材料與方法

試驗(yàn)材料

育苗基質(zhì)材料為清水浸泡的5 mm粒徑樹(shù)葉（法國(guó)梧桐、白楊，以下簡(jiǎn)稱“樹(shù)葉”）、2%濃度的H2C2O4溶液浸泡處理0.5 h的5 mm粒徑樹(shù)葉（以下簡(jiǎn)稱“草酸樹(shù)葉”）、鋸末、菇渣、草炭、蛭石、和腐熟烘干的有機(jī)肥。牛糞發(fā)酵菌劑為嗜熱側(cè)孢霉菌劑，育苗供試番茄品種為‘毛粉802。

試驗(yàn)方法

◆樹(shù)葉堆腐發(fā)酵

試驗(yàn)于2018年7～9月在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站進(jìn)行。分別在樹(shù)葉、草酸樹(shù)葉中加入嗜熱側(cè)孢霉菌劑和10%比例有機(jī)肥（牛糞）進(jìn)行堆腐發(fā)酵，含水量控制在60%～75%[9]左右，施加少量尿素來(lái)調(diào)節(jié)碳氮比。堆體為直徑1.2 m、高度0.7 m的圓錐體，上覆塑料薄膜。發(fā)酵完成時(shí)堆體顏色表現(xiàn)為黑褐色、無(wú)異味，同外界溫度基本一致。待堆腐結(jié)束，測(cè)定各處理理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量。

◆番茄的育苗

以草炭：蛭石=1：1為對(duì)照，在發(fā)酵物基質(zhì)中分別加入鋸末或菇渣進(jìn)行番茄育苗。將番茄種子催芽，播種在50孔穴盤(pán)中，以相同方法管理，待苗長(zhǎng)成后測(cè)定其幼苗形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)。各處理見(jiàn)表1，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。

指標(biāo)測(cè)定

◆基質(zhì)配方理化性質(zhì)的測(cè)定

物理性質(zhì)的測(cè)定? 容重與孔隙度的測(cè)定依據(jù)郭世榮[13]的方法：取容積為V的鋁盒，稱重（W0），裝滿風(fēng)干的基質(zhì)，稱重（W1）;然后浸泡水中24 h，稱重（W2）;鋁盒中的水分自然瀝干后再稱重（W3）。各指標(biāo)按公式計(jì)算：

容重（g/cm3）=（W1-W0）/V;

總孔隙度（%）=[（W2-W1）/V]×100%;

通氣孔隙（%）=[（W2-W3）/V]×100%;

持水孔隙（%）=總孔隙度-通氣孔隙;

氣水比=通氣孔隙/持水孔隙。

化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定? 取風(fēng)干后的基質(zhì)20 g，加入去離子蒸餾水100 mL，震蕩30 min，過(guò)濾，取濾液，用HI98129 pH計(jì)測(cè)定pH;用DDS-320電導(dǎo)率儀測(cè)定EC。

◆基質(zhì)配方養(yǎng)分含量的測(cè)定

對(duì)各樣品進(jìn)行養(yǎng)分含量測(cè)定，包括：水解氮含量采用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定;速效鉀含量采用火焰光度法測(cè)定;速效磷含量采用浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定。

◆植株形態(tài)指標(biāo)測(cè)定

待苗長(zhǎng)成后，每盤(pán)隨機(jī)選取5株幼苗，測(cè)定植株形態(tài)指標(biāo)，包括株高、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、根長(zhǎng)、根數(shù)、根體積、地上部干鮮重、全株干質(zhì)量等，計(jì)算壯苗指數(shù)、根冠比。

◆植株生理指標(biāo)測(cè)定

對(duì)植株生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)包括：葉綠素含量采用丙酮-乙醇提取法測(cè)定;根系活力采用TTC -甲醛浸泡法測(cè)定。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Microsoft Excel 2000對(duì)數(shù)據(jù)和DPS v7.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

結(jié)果與分析

H2C2O4溶液處理對(duì)樹(shù)葉理化性質(zhì)的影響

對(duì)各發(fā)酵基質(zhì)的理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，圖1可以看出，與NY/T 2118-2012《蔬菜育苗基質(zhì)》相比較，發(fā)現(xiàn)樹(shù)葉基質(zhì)的理化性質(zhì)除持水孔隙度和pH外，容重、總孔隙度、通氣孔隙度、氣水比及EC均優(yōu)于草酸樹(shù)葉基質(zhì)。草酸樹(shù)葉發(fā)酵后，基質(zhì)的pH僅有微小的降低，EC比樹(shù)葉基質(zhì)要高，這與酸堿處理的目標(biāo)不符。

H2C2O4溶液處理對(duì)樹(shù)葉養(yǎng)分含量的影響

對(duì)各發(fā)酵基質(zhì)的養(yǎng)分含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)樹(shù)葉基質(zhì)的養(yǎng)分含量除速效N含量稍低外，速效P和速效K含量高于草酸樹(shù)葉基質(zhì)（圖2），可能是因?yàn)镠2C2O4溶液的浸泡處理破壞了基質(zhì)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。

不同復(fù)混基質(zhì)的理化性質(zhì)的測(cè)定

通過(guò)對(duì)復(fù)混基質(zhì)理化性質(zhì)的測(cè)定，可以看出：加入不同的農(nóng)業(yè)廢棄物質(zhì)導(dǎo)致復(fù)混基質(zhì)的理化性質(zhì)存在差異，與對(duì)照進(jìn)行比較，無(wú)論是樹(shù)葉，還是草酸樹(shù)葉，其加入鋸末的復(fù)混基質(zhì)理化性質(zhì)均優(yōu)于加入菇渣（表2）。T1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）處理的理化性質(zhì)優(yōu)于T3（草酸樹(shù)葉：鋸末=2：1），T2（樹(shù)葉：菇渣=2：1）處理優(yōu)于T4（草酸樹(shù)葉：菇渣=2：1），說(shuō)明當(dāng)加入相同材料時(shí)，樹(shù)葉基質(zhì)的理化性質(zhì)要優(yōu)于草酸樹(shù)葉。各處理的pH和EC均大于對(duì)照，基質(zhì)均偏堿性，且含鹽量高。

不同復(fù)混基質(zhì)的養(yǎng)分含量的測(cè)定

通過(guò)對(duì)復(fù)混基質(zhì)配方養(yǎng)分含量的測(cè)定，可以看出所有處理的速效N、速效P含量均高于對(duì)照，速效K含量均低于對(duì)照（表3）。加入菇渣的復(fù)混基質(zhì)速效N和速效K含量高于加入鋸末的處理，而速效P含量相反。當(dāng)加入相同材料時(shí)，樹(shù)葉基質(zhì)的速效N、速效P含量高于草酸樹(shù)葉基質(zhì)，速效K含量與之相反。

番茄幼苗的形態(tài)指標(biāo)

使用不同復(fù)混基質(zhì)培育的番茄幼苗的形態(tài)指標(biāo)見(jiàn)表4。

番茄幼苗的生理指標(biāo)

通過(guò)不同配方基質(zhì)對(duì)番茄幼苗生理指標(biāo)的測(cè)定，各處理的葉綠素含量均低于對(duì)照，葉綠素a含量與對(duì)照差異不顯著，T1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）、T3（草酸樹(shù)葉：鋸末=2：1）和T4（草酸樹(shù)葉：菇渣=2：1）處理的葉綠素b含量顯著低于對(duì)照;根系活力是常用的反映植株生活力的指標(biāo)，T2處理為0.0004，優(yōu)于其他處理，各處理間無(wú)顯著性差異。T2（樹(shù)葉：菇渣=2：1）處理的生理指標(biāo)效果最好，其次分別為T(mén)4、T3和T1（表5）。

結(jié)果與討論

H2C2O4溶液浸泡處理對(duì)樹(shù)葉基質(zhì)的影響

對(duì)于基質(zhì)的理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量，樹(shù)葉基質(zhì)除持水孔隙度、pH和速效N含量稍差外，其他指標(biāo)均優(yōu)于草酸樹(shù)葉基質(zhì)，這與H2C2O4溶液處理樹(shù)葉的目標(biāo)不符。趙敏[14]、張亞蘭[15]、陳旭光[16]、王本明[17]等人用硫磺粉、木醋液、石膏粉等材料來(lái)調(diào)節(jié)土壤的pH和EC，均可以有效降低pH，且硫磺、石膏粉會(huì)使菇渣基質(zhì)的電導(dǎo)率大幅提升。本試驗(yàn)中，草酸溶液處理使樹(shù)葉的pH稍有降低，EC也有所升高，與前人的研究結(jié)果一致。

復(fù)混基質(zhì)理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量

各處理的理化性質(zhì)順序?yàn)椋篢1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）>T3（草酸樹(shù)葉：鋸末=2：1）>T2（樹(shù)葉：菇渣=2：1）>T4（草酸樹(shù)葉：菇渣=2：1）。樹(shù)葉復(fù)混基質(zhì)的理化性質(zhì)比草酸樹(shù)葉基質(zhì)效果好。加入鋸末的復(fù)混基質(zhì)理化性質(zhì)優(yōu)于加入菇渣的基質(zhì)，養(yǎng)分含量則比加入菇渣的基質(zhì)低。張啟翔[18]等人以玉米稈、麥稈、鋸末和菇渣4種有機(jī)廢棄物作為基質(zhì)的主要成分，探討作為一品紅無(wú)土栽培代用基質(zhì)的可行性時(shí)，發(fā)現(xiàn)菇渣與珍珠巖或蛭石的復(fù)混基質(zhì)的理化性質(zhì)均優(yōu)于鋸末?？赡苁且?yàn)楸驹囼?yàn)是以樹(shù)葉為主要材料的，鋸末或菇渣僅作為復(fù)混基質(zhì)的輔助添加物，故有此結(jié)果差異。

番茄的育苗效果

以番茄‘毛粉802為育苗試材，T1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）處理的株高、莖粗、葉長(zhǎng)、地上部鮮重、全株干質(zhì)量和壯苗指數(shù)均高于對(duì)照，且葉寬、根長(zhǎng)、根數(shù)、地下部鮮重、根體積和根冠比等指標(biāo)均除對(duì)照外效果最好，各處理的生長(zhǎng)指標(biāo)差異不大。各處理的育苗效果好壞依次為：T1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）、T2（樹(shù)葉：菇渣=2：1）、T4（草酸樹(shù)葉：菇渣=2：1）、T3（草酸樹(shù)葉：鋸末=2：1）。樹(shù)葉復(fù)混基質(zhì)番茄育苗效果優(yōu)于草酸樹(shù)葉復(fù)混基質(zhì)。除T1（樹(shù)葉：鋸末=2：1）處理外，各處理復(fù)混基質(zhì)的番茄育苗效果雖不如對(duì)照，但也能完成苗期生長(zhǎng)。周征[19]以腐熟菇渣、鋸末、河沙為基質(zhì)材料種植番茄品種‘華冠 1 號(hào)，發(fā)現(xiàn)75% 河沙+25%菇渣復(fù)混基質(zhì)的產(chǎn)量高于75%河沙+25%鋸末復(fù)混基質(zhì)，平均單果質(zhì)量分別是162、158 g，單果數(shù)分別是13.3、12.1個(gè)，折合產(chǎn)量分別為7980.4、7081.1 kg/667 m2。這與本試驗(yàn)中以草酸樹(shù)葉為主要材料的復(fù)混基質(zhì)對(duì)番茄的育苗效果結(jié)果相同，以樹(shù)葉為主要材料的復(fù)混基質(zhì)，加入鋸末的育苗效果要比加入菇渣好。

結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)論是樹(shù)葉發(fā)酵的單一基質(zhì)還是與鋸末或菇渣復(fù)混的基質(zhì)，其理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量及對(duì)番茄的育苗效果均比草酸樹(shù)葉效果好。樹(shù)葉：鋸末=2：1對(duì)番茄的育苗效果優(yōu)于樹(shù)葉：菇渣=2：1，草酸樹(shù)葉：鋸末=2：1的育苗效果則比草酸樹(shù)葉：菇渣=2：1差。要研制以樹(shù)葉為主要材料的復(fù)混基質(zhì)，需要進(jìn)一步優(yōu)化對(duì)樹(shù)葉理化性質(zhì)的改善方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉中良，焦娟，谷端銀，等.菌渣基質(zhì)栽培對(duì)日光溫室番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，25（2）：13-16.

[2] Haideh Vahid Afagh，Sara Saadatmand，Hossein Riah，et al.Influence of Spent Mushroom Compost （SMC） as an Organic Fertilizer on Nutrient， Growth， Yield， and Essential Oil Composition of German Chamomile （Matricaria Recutita L.）[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis，2019（50）：538-548.

[3] 范如芹，羅佳，高巖，等.農(nóng)業(yè)廢棄物的基質(zhì)化利用研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，30（2）：442-448.

[4] 王衛(wèi).沼液沼渣在蔬菜無(wú)土栽培中的應(yīng)用研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[5] 王德歡，施先鋒，肖康飛，等.以鋸末、蚯蚓糞為主要原料的葫蘆砧木育苗基質(zhì)的篩選[J].長(zhǎng)江蔬菜，2015（24）：13-15.

[6] 伍琪，甘福丁，曾廣宇，等.鋸末基質(zhì)堆腐及其對(duì)油茶苗生長(zhǎng)的影響[J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2015，29（5）：40-44.

[7] 賀冰.復(fù)合菌液浸泡玉米秸基質(zhì)對(duì)西瓜穴盤(pán)育苗的影響[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[8] 宋志剛.不同作物秸稈用作番茄無(wú)土栽培基質(zhì)的研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2013.

[9] 曹紅星.黃瓜無(wú)土栽培有機(jī)基質(zhì)配方和肥料篩選研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2005.

[10] G.M.B. Bohm，L. N. Bierhals，S. M. Schwanz，et al.Use of Organic Compost and Residues as an Alternative to Commercial Substrate for Lettuce Cultivation （Lactuca sativa L.）[J].Asian Journal of Agricultural and Horticultural Research，2008（1）：1-10.

[11] 王英華，于賢昌，朱子龍，等.稻殼在日光溫室西葫蘆有機(jī)基質(zhì)栽培中的應(yīng)用研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（9）：33-35.

[12] J.Q Yu，H Komada. Hinoki （ Chamaecyparis obtusa ） bark， a substrate with anti-pathogen properties that suppress some root diseases of tomato[J]. Scientia Horticulturae，1999，81（1）.

[13] 郭世榮.無(wú)土栽培學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003，1.300-301.

[14] 趙敏，羅開(kāi)源，李性苑.硫磺粉對(duì)土壤pH及藍(lán)莓幼苗生長(zhǎng)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（3）：58-61.

[15] 張亞蘭，孫金龍，李治宇，等.木醋液對(duì)鹽堿土改良效果研究[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2014，35（6）：292-295.

[16] 陳旭光，郭相平.石膏粉改良濱海高鈉鹽粉土及對(duì)盆栽西紅柿生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響研究[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2013 （10）：169-172.

[17] 王本明，王麗杰，于田利.菇渣基質(zhì)化利用及電導(dǎo)率、酸堿度有機(jī)調(diào)控技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2018（9）：211-216.

[18] 張啟翔，孫向麗.幾種有機(jī)廢棄物作為一品紅代用基質(zhì)的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（3）：46-51.

[19] 周征.溫室基質(zhì)不同配比種植番茄對(duì)比試驗(yàn)[J].西北園藝（蔬菜），2014（3）：51-52.

*項(xiàng)目支持：兵團(tuán)重大科技計(jì)劃項(xiàng)目《設(shè)施蔬菜栽培模式及水肥一體化集成示范》（2016AA002-2）。

作者簡(jiǎn)介：姚文英（1994-）女，漢，河南虞城人，在讀碩士，研究方向?yàn)樵O(shè)施果蔬高效生產(chǎn)與調(diào)控。 E-mail：1319761839@qq.com。

**通信作者：杜紅斌（1967-）男，漢，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)闊o(wú)公害蔬菜、設(shè)施農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)等方面的教學(xué)和科研工作。E-mail：dhbzky@163.com。

[引用信息]姚文英，王應(yīng)梅，楊海俊，等.樹(shù)葉的前處理對(duì)基質(zhì)及番茄育苗情況的影響[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（25）：70-74.