探究草莓藤基質(zhì)化處理對生菜生長的影響

陸建蘭 許崇研

(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 句容 212400)

1 研究背景

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)廢棄物量大而面廣，存在亂堆亂放、隨意焚燒等現(xiàn)象，對周邊環(huán)境造成極大影響[1]。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是農(nóng)村環(huán)境治理的重要內(nèi)容[2]。2016年中央1號文件聚焦農(nóng)作物秸稈、廢舊農(nóng)膜等5類廢棄物的就地消納、能量循環(huán)、綜合利用等環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)美麗宜居鄉(xiāng)村[3]。

2 研究意義

草莓是一種薔薇科草莓屬的多年生漿果類草本植物，在句容地區(qū)有較大規(guī)模種植。草莓收獲后的草莓藤少部分作為牲畜飼料，大部分丟棄焚燒，對現(xiàn)有資源造成嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)還會對大氣環(huán)境造成影響，加之在某些植株中可能含有一些致病菌，也會對丟棄地區(qū)的土壤造成污染，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體要求[4]。

本項(xiàng)目結(jié)合草莓種植中這一實(shí)際問題，以草莓藤、菇渣、雞糞為主要原料，添加蛭石、珍珠巖等無機(jī)材料進(jìn)行基質(zhì)配比，進(jìn)行生菜栽培，針對不同基質(zhì)配方對生菜根系活力、葉綠素含量、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析，探索基質(zhì)中草莓藤不同的添加量對生菜生長的影響，從而篩選出優(yōu)質(zhì)的基質(zhì)配比，既為農(nóng)業(yè)廢棄物尤其是草莓藤資源化利用開辟新的路徑，也為設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化和連作障礙問題尋求解決方案。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 試驗(yàn)材料

供試材料草莓藤為江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院種植剩余，所選蔬菜為大速生生菜。

3.2 試驗(yàn)方法

將試驗(yàn)材料所用的草莓藤進(jìn)行收集，切碎，與菇渣、雞糞按體積比分成10組，進(jìn)行堆肥基質(zhì)化處理，添加蛭石、珍珠巖等無機(jī)材料進(jìn)行生菜種植。

表1 基質(zhì)配比

配制完成后，將所有基質(zhì)分別于密封桶內(nèi)，在同樣條件下對各個(gè)處理進(jìn)行堆肥處理，為期2個(gè)月，并根據(jù)每天的理化條件調(diào)整堆肥狀態(tài)。

在堆肥完成之后進(jìn)行培育，所有種子經(jīng)過浸種催芽處理，催芽后進(jìn)行播種，在生長到一定程度之后進(jìn)行移栽，每盆定植2～3棵，對每組處理進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。

定植前測定基質(zhì)和大棚土的總孔隙度(GB)、容重(GB)、pH(GB)、EC(GB)等養(yǎng)分含量。生菜生長至3葉1心時(shí)開始測定指標(biāo)，分別為株高、葉面積(最大)、根長、鮮重、干重等生長指標(biāo)，葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、根系活力(GB)等生理指標(biāo)，每7d測定1次，每個(gè)處理重復(fù)3次。其中，葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖的測定均使用南京建成生物工程研究所的試劑盒，植物根系活力采用甲烯藍(lán)法(GB)進(jìn)行測定。

表2 不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)

3.3 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

3.3.1 不同基質(zhì)對生菜生長指標(biāo)的影響

株高在某些方面可以反映植物的生長長勢和植株活力，葉面積的大小影響植物的光合速率以及物質(zhì)的積累[5]。通過測定株高、葉面積、鮮重等生長指標(biāo)來衡量不同配比基質(zhì)對生菜生長的作用。

在進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)操作后，通過表3可得T3、T5、T6、T8和T10的株高都高過70mm，干鮮比最低的T4為6.59%，而最大的干鮮比T5為15.17%。通過圖1可以看出，T10的干鮮比居中，但鮮重和干重明顯大于平均水平，且株高和葉面積較大，說明在合適的基質(zhì)比例下，基質(zhì)對生菜的生長將會產(chǎn)生正向影響。

表3 不同處理組生菜的基本生長指標(biāo)一覽表

圖1 生長指標(biāo)對比圖

3.3.2 不同基質(zhì)對生菜理化性質(zhì)的影響

對根長、類胡蘿卜素、可溶性糖、蛋白分別進(jìn)行測定，具體測定結(jié)果如表4，取試驗(yàn)數(shù)據(jù)測試結(jié)果平均值為例。

由表4可知，可溶性糖含量最大的處理是T7,為6.16mg·g-1；可溶性糖含量最小的是T5，為2.91mg·g-1，T2和T4、T6和CK較其它2個(gè)處理差異較大。可溶性蛋白含量最大的處理是T10，為56.43gprot·L-1，最小的處理是T8，為23.03gprot·L-1，各處理間差異較小。植株根系活力最大的是T10，為31.59%；最小的是T2，為18.00%。

表4 不同處理組生菜的理化性質(zhì)一覽表

根據(jù)上述試驗(yàn)的測試數(shù)據(jù)綜合分析，所有混合比例都能對所種植的植株生長有促進(jìn)作用，因此將草莓藤進(jìn)行基質(zhì)化處理并作為植物栽培基質(zhì)進(jìn)行植物栽培是一種可行的選擇。同時(shí)，綜合考慮上述混合比例對于所栽培的植株生長情況的促進(jìn)作用，且T10所種植的生菜品相較好，建議選擇混合比例為T10的基質(zhì)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

4 存在的問題與展望

選擇草莓藤進(jìn)行基質(zhì)化處理是原料選擇的一次創(chuàng)新，但在研究過程中還是會出現(xiàn)相關(guān)問題。在此次試驗(yàn)中，最終種植的植株由于草莓品種不同，這些草莓藤在其含碳量、含氮量、重金屬含量上都有所差異，但這些差異會使得在堆肥腐熟過程中的降解速率不同，在發(fā)酵的進(jìn)度和程度上也會出現(xiàn)明顯差異，進(jìn)而影響最終基質(zhì)化產(chǎn)物的品質(zhì)[6]。能否將原料有效收集并進(jìn)行科學(xué)分類，對差異性較大的原料采用針對性處理，能有效提高基質(zhì)產(chǎn)品品質(zhì)。

在對草莓藤進(jìn)行基質(zhì)化處理的過程中，受外界環(huán)境如堆肥過程中溫度差異等影響，可能導(dǎo)致最終基質(zhì)產(chǎn)品內(nèi)部溫度不一，出現(xiàn)基質(zhì)板結(jié)或是基質(zhì)中營養(yǎng)元素發(fā)揮固液分離等問題，會對后期作物栽培產(chǎn)生影響[7]。因此，在未來草莓藤基質(zhì)化過程中需要解決保水保肥性能問題，內(nèi)部溫度恒定等問題是未來基質(zhì)化發(fā)展的趨勢。

此外，在對草莓藤進(jìn)行基質(zhì)化處理的過程中，水分、pH值以及微生物活性都完全處于動(dòng)態(tài)變化的過程，因此需要對溫度、水分、pH等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，保證在出現(xiàn)明顯變化的時(shí)候能做出具體的應(yīng)對措施，確保整個(gè)草莓藤基質(zhì)化的過程能高效穩(wěn)定的進(jìn)行。

如何做好農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用，推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村的現(xiàn)代化，發(fā)展質(zhì)量農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)，是今后農(nóng)業(yè)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將草莓藤進(jìn)行基質(zhì)化處理是實(shí)現(xiàn)“植物-基質(zhì)化產(chǎn)物-植物”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)循環(huán)體系的重要步驟[9]，也是將農(nóng)業(yè)廢棄物資源合理利用，保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的途徑之一[10]，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)與資源可持續(xù)發(fā)展。