楊波波，孫先鋒，周秋丹，朱欣潔，周曉毅

(1.西安工程大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院， 陜西 西安 710048；2.陜西迪隆生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰荆兾?西安 710016)

不同基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響

楊波波1，孫先鋒1，周秋丹1，朱欣潔1，周曉毅2

(1.西安工程大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院， 陜西 西安 710048；2.陜西迪隆生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?，陜西 西安 710016)

以污泥、蚯蚓糞、沙土、草炭、蛭石、珍珠巖為原料，采用田間試驗(yàn)方法，研究了不同配方基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響。結(jié)果表明：處理A(蚯蚓糞+蛭石+珍珠巖)對番茄幼苗出苗率、成活率、株高、莖粗、全株干鮮重、地上部分干鮮重、根系干鮮重、葉片含氮量、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的效果最佳，且與其它育苗基質(zhì)差異顯著，是較理想的番茄育苗基質(zhì)。

蚯蚓糞；試驗(yàn)指標(biāo)；番茄幼苗

育苗基質(zhì)是蔬菜秧苗生長中根系吸收營養(yǎng)的媒介，其特性會影響植物根系對水分和養(yǎng)分的吸收以及根系的生長，是穴盤育苗的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。目前，生產(chǎn)上所用的商品育苗基質(zhì)大都以草炭為主。草炭是一種優(yōu)良的基質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量較高，但其成本較高，且是不可再生資源，儲量有限，大量開采會造成生態(tài)環(huán)境的破壞[1,2]。王波等[3]研究表明，以蚯蚓糞作為有機(jī)活性基質(zhì)可代替草炭用于蔬菜育苗。易秀等[4]認(rèn)為，污泥堆肥經(jīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)及處理，在無土栽培中可以部分代替草炭。因此，以蚯蚓糞、污泥堆肥、沙土、草炭分別與蛭石和珍珠巖按照體積比1∶1∶1進(jìn)行混合，通過測定不同配方基質(zhì)對幼苗的生長狀況，篩選出適宜的配方基質(zhì)，從而為生產(chǎn)健壯番茄幼苗及其基質(zhì)選配提供借鑒。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

蚯蚓糞：城市污泥經(jīng)過發(fā)酵后，在蚯蚓消化系統(tǒng)各種酶的作用下迅速分解，經(jīng)排泄成為蚯蚓糞。該物料中全氮含量1.48%、全磷含量0.41%、全鉀含量1.78%、腐殖酸含量7.34%、有機(jī)物含量29.93%、鈣1.7%，還含有鐵、錳、鋅、銅、鎂等多種微量元素。此外含粗蛋白8.96%、粗脂肪0.1%、粗纖維2.73%、無氮浸出物16.29%、灰分58.22%，18種氨基酸[5]。

污泥堆肥：將取自西安市第四污水處理廠的脫水污泥與取自利君藥業(yè)公司的藥渣按1∶1(W/W)比例混合，進(jìn)行好氧堆肥發(fā)酵，周期約17天，腐熟后再陳化10天得到堆肥產(chǎn)品[6,7]。

沙土：取自西安工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)樓下校園花壇。

草炭：購買于靈壽縣敏誠草炭有限公司。

蛭石、珍珠巖：來源于山東華凱保溫建材有限公司。

番茄品種為美國大紅：市場購買。

將蚯蚓糞、污泥堆肥、沙土、草炭分別與蛭石和珍珠巖按照體積比1∶1∶1混合，共4個處理：處理A(蚯蚓糞+蛭石+珍珠巖)、處理B(污泥堆肥+蛭石+珍珠巖)、處理C(沙土+蛭石+珍珠巖)、對照CK(草炭+蛭石+珍珠巖)。各處理組性質(zhì)見表1。

表1 各處理組育苗基質(zhì)的性質(zhì)

注：試驗(yàn)于2013.8.10-2013.9.19在陜西迪隆生態(tài)科技有限公司蚯蚓養(yǎng)殖基地進(jìn)行。

Note：The test was conducted on the earthworm breeding base in shaanxi Dillion Environmental protection Technology Co.Ltd from August 10th to September 19th in 2013.

1.2 試驗(yàn)方法

按照試驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行，在試驗(yàn)場地挖取4個長1.5*1*0.01 m3的試驗(yàn)塊，每個試驗(yàn)塊填充不同基質(zhì)，每塊區(qū)域挖24個孔，每孔點(diǎn)播2粒番茄種子，深度以基質(zhì)覆蓋種子為宜[8，9]。點(diǎn)播完成后，澆透水，并覆蓋薄膜以提高溫度和濕度。每天觀察出苗情況并記錄，待苗出齊后測定其出苗率。至幼苗長出第二片真葉時，測定其試驗(yàn)指標(biāo)。每隔10天測定1次，每次以3～4株為一個單位，并求其平均值。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)與測定方法

試驗(yàn)指標(biāo)：出苗率、成活率、株高、莖粗、全株干鮮重、地上部分干鮮重、根系干鮮重、葉片含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

株高和莖粗采用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺測量；全株鮮重、地上部分鮮重、根系鮮重采用天平稱量；全株干重、地上部分干重、根系干重用水沖洗干凈后放入烘箱，105℃殺青，75℃烘干至恒重，用電子天平稱量。

葉片含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定[10]：采集新鮮的葉片，在70℃烘干至恒質(zhì)量，采用凱氏定氮儀測定含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以其占干質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。

葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定[11]:葉綠素的測定參照乙醇丙酮等量混合液法，利用分光光度計分別在663、645 nm下測吸光值(A)。根據(jù)朗伯-比爾定律，得到經(jīng)驗(yàn)公式(1)、(2)、(3)，計算出葉綠素a(Ca)、葉綠素b(Cb)和總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(CT)，單位為mg·g-1。

Ca=12.7A663-2.69A645;

Cb=22.9A645-4.68A663;

CT=Ca+Cb=8.02A663+20.21A645

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，統(tǒng)計檢驗(yàn)經(jīng)SPSS 13.0軟件處理分析，單因素方差分析后采用LSD法檢驗(yàn)處理間的差異顯著性，以Plt;0.05作為顯著性差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對幼苗出苗率和成活率的影響

由圖1可以看出，處理A與對照CK差異顯著，處理A的出苗率與成活率分別高達(dá)95.83%和91.67%，對照CK出苗率與成活率則分別為87.50%、75.00%。處理C出苗率與成活率最低，分別為62.50%、45.83%。

圖1 各處理對幼苗出苗率和成活率的影響

2.2 各處理對幼苗株高和莖粗的影響

由圖2可見，處理A幼苗的株高增長最快，至育苗結(jié)束時為20.22 cm，和對照CK接近。而處理C幼苗的株高一直處于最低水平，育苗結(jié)束時只有11.47 cm，顯著低于其他處理。各處理對幼苗莖粗的影響變化趨勢基本與株高一致，以處理A的幼苗莖粗最大，達(dá)到4.12 mm；處理B與對照CK無顯著差異，處理C的幼苗莖粗最小，為2.43 mm。

圖2 各處理對幼苗株高和莖粗的影響

2.3 各處理對幼苗全株干鮮重分析

由圖3可見，從幼苗的鮮重圖上看，處理A在整個育苗時期均處于領(lǐng)先地位，至育苗結(jié)束時期達(dá)到最大，為11.23 g，與對照CK相比差異顯著；從幼苗干重圖來看，在育苗初期處理A與對照CK無顯著差異，至育苗中后期發(fā)現(xiàn)處理A與對照CK之間的差異逐漸增大，其幼苗干重分別為3.12 g和2.87 g。對于處理B和處理C，不論在植株鮮重還是干重方面均無顯著性差異，但均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于處理A與對照CK。

圖3 各處理對幼苗全株干鮮重分析

2.4 各處理對幼苗地上部分干鮮重分析

從圖4可見，處理A無論是在地上部分的鮮重還是干重，都優(yōu)于對照CK、處理B、處理C且差異顯著。從地上部鮮重圖看，處理B與對照CK無顯著性差異，而處理C在育苗初期和后期與處理B差異較小，而在育苗中期與處理B差異顯著，其最大差值為1.54 g。從地上部干重看，處理B、處理C和對照CK其地上部分干重增長速度基本一致，無顯著性差異。

圖4 各處理對幼苗地上部分干鮮重分析

2.5 各處理對幼苗根干鮮重分析

從圖5可見，在整個育苗時期，處理A在根鮮重和干重方面都領(lǐng)先于對照CK，分別為3.46和2.17 g。從根鮮重圖看，處理A與對照CK差異較??；而處理B和處理C的根鮮重曲線基本重合無顯著性差異。從根干重圖可知，處理A與其它處理差異性顯著；處理B、處理C、對照CK在育苗初期曲線重疊無顯著差異，至育苗中后期其差異性顯著。

圖5 各處理對幼苗根干鮮重分析

2.6 各處理對幼苗葉片中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖6可見，處理A中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他處理組，處理B、處理C與對照CK幼苗葉片中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著性差異。其主要原因是處理A蚯蚓糞中可溶性鹽含量高，陽離子交換性能明顯增加，植物生長必須的營養(yǎng)元素及微量元素含量高，而且易于吸收。

2.7 各處理對幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖7可見，處理A相對于其他處理葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增長速率最快，且與對照CK差異顯著，其原因是處理A蚯蚓糞中全氮、全鉀、全磷含量較高，而且還含有較多的鐵、錳、鋅、銅、鎂等多種微量元素，可以提高幼苗的光合作用。對照CK在育苗后期增長速率達(dá)到最大，增量為4.452%。

圖6 各處理對幼苗葉片中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

圖7 各處理對幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

3 討論與結(jié)論

處理A與對照CK的出苗率和成活率都優(yōu)于處理B和處理C，一方面是蚯蚓糞與草炭中所含養(yǎng)分齊全，肥效顯著；另一方面是污泥堆肥腐熟不夠徹底，其中的重金屬含量與病原菌超標(biāo)，致使番茄幼苗死亡。通過對番茄幼苗出苗率、成活率、株高、莖粗、全株干鮮重、地上部分干鮮重、根系干鮮重、葉片含氮量、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)情況分析可以看出，處理A對番茄幼苗的生長效果顯著優(yōu)于其它處理，可作為番茄育苗的適宜基質(zhì)。

作為番茄幼苗育苗基質(zhì)，蚯蚓糞之所以較其它物料表現(xiàn)出更好的促進(jìn)生長效果，是與多種因素有關(guān)的。蚯蚓糞孔隙度高，通氣性能、排水性能和持水性能好，具有良好的結(jié)構(gòu)性和較大的比表面積，養(yǎng)分吸收能力強(qiáng)[12]。以蚯蚓糞為主要成分的營養(yǎng)基質(zhì)，能夠有效改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，抑制土傳害蟲病，促進(jìn)壯苗的形成[13]。另外，由于蚯蚓糞中含有大量的細(xì)菌、真菌、酵母、放線菌、藻類等微生物，具有產(chǎn)生赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯酸等植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。崔玉珍等[14]研究表明，施用蚯蚓糞不僅可以提高土壤中性磷酸酶、蛋白酶、脲酶、和蔗糖酶等的活性，增強(qiáng)土壤供肥性能，而且蚯蚓糞中含有的各種微生物等的活動對植物的生長起到了一定的促進(jìn)作用。因此，蚯蚓糞植物育苗基質(zhì)的應(yīng)用一定會有廣闊的前景。

[1]郭世榮.無土栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:202-214,423-425.

[2]劉士哲.現(xiàn)代實(shí)用無土栽培技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001:1-25,169-170,530-555.

[3]王波,吳立飛,密森,等.蚯蚓糞育苗基質(zhì)在辣椒育苗中的應(yīng)用[J].長江蔬菜,2012(28):72-75.

[4]易秀,徐景景,魏茅,等.城市污泥農(nóng)用對油麥菜生理特性及品質(zhì)的影響研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2013,31(3):1-5.

[5]管玫.育苗專用優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥蚯蚓糞[J].新農(nóng)業(yè),2012(13):1-2.

[6]薛書浩,孟煥文,程智慧,等.復(fù)合基質(zhì)在大棚番茄無土栽培上的應(yīng)用研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,37(11):107-112,119.

[7]王守紅,葛驍,卞新智,等.菌菇渣和秸稈對生活污泥好氧堆肥的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,29(2):324-328.

[8]張瑛,冷楊.蔬菜育苗基質(zhì)使用技術(shù)要點(diǎn)[J].中國農(nóng)技推廣,2012(8):1-3.

[9]王東升,毛久庚,常義軍,等.蚓糞復(fù)合育苗基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報,2012,28(1):3-6.

[10]唐鳳德,彭麗曼,華正偉,等.城市污泥對沙地楊樹苗木成活生長及生理特征的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,41(7):23-27.

[11]崔秀敏,王秀峰.黃瓜穴盤育苗基質(zhì)特性及育苗效果的研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2001,32(2):124-128.

[12]Tomati U, Grappelli A, Galli E. The hormone-like effect of earthworm casts on plant growth[J]. Biol fertil soils,1988,5:288-294.

[13]Edwards C A, Norman Q A. Vermicomposts can suppress plant pest and disease attacks[J].Pro quest agriculture journals,2004,45(3):51-54.

[14]崔玉珍,牛明芬.蚯蚓糞對土壤的培肥作用及草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].土壤通報,1988,29(4):156-157.

EffectofDifferentSubstratesontheGrowthofTomatoSeedlings

Yang Bobo1,Sun Xianfeng1,Zhou Qiudan1,Zhu Xinjie1, Zhou Xiaoyi2

(1.CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering，Xi'anPolytechnicUniversity，Xi'anShaanxi710048，China；2.DillionEnvironmentalProtectionTechnologyCo.Ltd，Xi'anShaanxi710016，China)

Using sludge, vermicompost, sandy soil, peat, vermiculite and pearl stone as the basic substrates, we investigated the effects of different formula matrix on tomato seedling growth in field. The results showed that tomato seedlings grew better in the treatment A (vermicompost + vermiculite + pearl stone) than in other combinations. The tomato seedling emergence rate, survival rate, plant height, stem diameter, total plant dry weight and fresh weight, over-ground part of fresh weight and dry weight, root dry weight and fresh weight, leaf nitrogen content and chlorophyll mass fraction in treatment A were significantly more than in other treatments, therefore the formula of treatment A is ideal for cultivating tomato seedlings.

Vermicompost; Texts indicators; Tomato seedlings

2014-03-10

2014-05-07

楊波波(1988-)，男(漢)，陜西延安人，在讀碩士，研究方向：城市污泥資源化利用及有機(jī)肥研究。

孫先鋒，副教授，碩士生導(dǎo)師。Tel：13891930763；E-mail：511673600@qq.com

陜西省科技廳科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程項(xiàng)目(2011KTZB03-03-03-04)；西安工程大學(xué)創(chuàng)新基金(chx131136)

S641.2

A

1671-8151(2014)05-0468-05

(編輯：馬榮博)