雷蘇妮+王軒+張柏豪

摘要：以番茄品種金棚一號為試材，以腐熟的鋸末為主要原料，與腐熟的豬糞、雞糞、沙子按照一定的比例組成的四種復合基質(zhì)：A、鋸末∶有機肥∶沙子=2∶3∶5；B、鋸末∶有機肥∶沙子=3∶2∶5；C、純糞∶沙子=2∶3；D、新天地育苗基質(zhì)∶沙子=1∶1。以CK1取自楊凌新天地的育苗基質(zhì)，與CK2以沙化土為對照研究了不同基質(zhì)對番茄幼苗株高、徑粗、葉綠素含量、地下鮮重、地上鮮重、地下干重、地上干重、壯苗指數(shù)的影響，并對其基質(zhì)理化性質(zhì)進行了分析，結(jié)果表明：處理B的番茄幼苗株高最高，幼苗徑粗最好，葉綠素含量最多，地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重最高，壯苗指數(shù)最高，并且與其他處理之間存在顯著性差異。各處理都顯著高于兩對照。處理B的基質(zhì)理化性質(zhì)表現(xiàn)的最好，較接近于理想基質(zhì)。

關(guān)鍵詞：番茄；腐熟的鋸末；沙子；豬糞；雞糞；基質(zhì)

中圖分類號：S641

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）05003904

1引言

土地沙化是指因氣候變化和人類活動所導致的天然沙漠擴張和沙質(zhì)土壤上植被破壞、沙土裸露的過程。我國是世界上土地沙化面積較大、分布較廣、危害嚴重的國家之一。目前我國沙化土地主要分布在我國北方廣大干旱和半干旱，以及部分半濕潤地帶。其中，我國北方農(nóng)牧交錯帶、草原區(qū)、大沙漠的邊緣地帶是沙化最為嚴重的地區(qū)。經(jīng)過了“三北”防護林體系建設(shè)工程、黃河中游各省區(qū)營造水土保持林計劃等措施，我國沙化土地的治理取得了一些成效，但是仍有面積廣大的沙化土地常年屬于空置，造成了資源浪費。

農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機類物質(zhì)，主要包括農(nóng)林生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的植物殘余類廢棄物、牧漁業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動物類殘余廢棄物、農(nóng)業(yè)加工過程中產(chǎn)生的加工類殘余廢棄物和農(nóng)村生活垃圾等[1]。合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源：一方面可以有效地降低或者消除由于農(nóng)業(yè)廢棄物引起的環(huán)境污染問題[8]，另一方面也可解決農(nóng)村能源短缺問題。最重要的是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化利用，生產(chǎn)有機肥料可以補充土壤養(yǎng)分，提高土壤中營養(yǎng)元素的有效性，并有助于改善土壤質(zhì)地，增加其在我國農(nóng)業(yè)中的利用[9]。

無土栽培包括水培、霧培[5]和基質(zhì)培等方式。由于受成本、實用性和操作管理難度等方面因素影響，水培和霧培應用程度遠不如基質(zhì)培。目前世界上90%以上的商業(yè)性無土栽培是采用基質(zhì)栽培方式。世界上普遍應用的無土栽培基質(zhì)是巖棉和草炭。巖棉有很強的吸水和保水性，目前已成為國外應用最多的無土栽培基質(zhì)。由于巖棉不可降解，長期應用會造成嚴重的環(huán)境污染；同時，巖棉的價格比較昂貴，增加了栽培成本。而草炭是難以再生的自然資源，長期開采會使資源枯竭，并破壞地貌和生態(tài)環(huán)境。如果采用以沙子為主的基質(zhì)不但會大大降低成本，而且取材方便，資源豐富，既可以減少資源浪費，又可以重復再利用，同時也可以改善沙化地土壤，增加耕地面積。另外，研究鋸末在農(nóng)業(yè)廢棄物資源的基質(zhì)化方向的應用，也是減少育苗基質(zhì)的成本有效突降。同時研究可對沙化土進行改良，增加我國耕種地面積。

因此，本試驗以番茄為材料，比較以沙子為主要成分的不同基質(zhì)配方對番茄的生長情況的影響，進一步優(yōu)化基質(zhì)配比，確定最適宜番茄生長的混合基質(zhì)配方，這樣便為更好地利用沙子基質(zhì)提供了依據(jù)，期待其在更大范圍內(nèi)的推廣應用。

2試驗設(shè)計與方法

2.1試驗材料

番茄品種選用的是金鵬一號。金鵬一號番茄是組合系無限生長型，三穗果，株高80～110 cm，果形好，果實高園，似蘋果形，幼果無綠肩，成熟果粉紅色，一般單果重200～250 g，大而整齊，高抗葉霉病和番茄花葉病毒，果肉厚，耐低溫生長，耐運輸，商品形狀好，味酸甜適口，果臍小，品質(zhì)好，抗病，坐果率高，收獲集中，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。是當前北方溫室番茄種植最好的品種之一。

沙土采自本地的沙荒地，粒徑>0.02 mm；豬糞和雞糞取自楊凌五星村養(yǎng)豬場和養(yǎng)雞場，都為新鮮的農(nóng)家肥。豬糞與雞糞按1∶1混合；鋸末由楊凌杜寨村提供。

將豬糞、雞糞和鋸末按照需要進行配置發(fā)酵，初始C/N比調(diào)至30∶1。發(fā)酵地點是在西北農(nóng)林科技大學北校區(qū)園藝場的大棚內(nèi)進行。地面鋪上塑料，將要發(fā)酵的基質(zhì)倒上然后用塑料蓋上，包嚴。因發(fā)酵的時間的是冬季，所以基質(zhì)發(fā)酵的時間比較長。前30 d在塑料包裹中厭氧發(fā)酵，之后接起上覆蓋薄膜，每隔7 d進行一次通氣發(fā)酵，堆翻后又蓋上塑料。發(fā)酵腐熟的鋸末基質(zhì)晾干：將40%的甲醛[3，4]原液稀釋50～100倍，把經(jīng)過堆置發(fā)酵的鋸末基質(zhì)平鋪在一層塑料薄膜的地面上平鋪一層約10 cm厚，然后用噴壺或噴霧器將已稀釋的甲醛溶液將這層介質(zhì)均勻噴濕，接著再鋪上第二層，再用甲醛溶液噴濕，直至所有要消毒的基質(zhì)均噴濕甲醛溶液為止，最后用塑料薄膜覆蓋封閉48 h，將消毒的基質(zhì)攤開，暴曬至少7 d以上，直至基質(zhì)中沒有甲醛氣味方可備用。作為對照試驗的育苗基質(zhì)購置于楊凌新天地。

2.2試驗設(shè)計

2.2.1栽培設(shè)計

本實驗采用的是穴盤育苗。穴盤采用的是50孔的。穴盤購于楊凌新天地。育苗過程是在日光溫室內(nèi)進行，試驗設(shè)有6個處理，隨機排列。

2.2.2基質(zhì)配比設(shè)計

試驗設(shè)置6個處理，基質(zhì)配置按照體積比進行：

A、鋸末∶有機肥∶沙子=2∶3∶5，

B、鋸末∶有機肥∶沙子=3∶2∶5，

C、純糞∶沙子=2∶3，

D、新天地育苗基質(zhì)∶沙子=1∶1，

CK1、新天地育苗基質(zhì)，

CK2、純沙。

2.2.3栽培管理

2010年3月16日對買到的番茄種子進行浸種催芽，浸種時放入55 ℃的清水中浸泡15 min，后將種子浸泡在蒸餾水中12 h。將浸泡后的種子取出放于弄濕的紗布，將其放于28 ℃的智能型恒溫培養(yǎng)箱中催芽[2]。每天早晚清水沖洗，等到80%的種子露白后進行播種，播種前將配置好的基質(zhì)裝盤，澆透，播種時一穴一種，覆基質(zhì)，厚度為0.5～1 cm，澆水。播種后將其放置于日光溫室內(nèi)，用地膜覆蓋于盤上，提高低溫，保證其生長良好。等到大部分苗長出后，去掉地膜，保證苗接收陽光，也防止溫度過高，影響苗生長。其后每天進行澆水，揭棚，如遇雨天或連陰雨則不進行，以防爛根[7]。

2.3研究方法

2.3.1對基質(zhì)理化性質(zhì)的測定

參照連兆煌[6]的方法測定基質(zhì)孔隙度，并有改動。取自然風干基質(zhì)加滿至體積為V 燒杯（燒杯質(zhì)量W1），質(zhì)量為W2；浸泡水中24 h，質(zhì)量為W3；濕土樣和一塊濕紗布的質(zhì)量為W4，燒杯水分自由瀝干后與紗布的質(zhì)量為W5。每個處理重復三次。按以下公式計算：

容重=（W2-W1）/V；總孔隙度=（W3-W2）/V；通氣空隙=（W4-W5）/V；持水孔隙=[W5-W2-（W4-W3）]/V；

pH值以1∶5浸提法測定，用420A酸度計測定；電導率（ EC） 以1∶5浸提法測定，用DDS-307型電導率儀測定。

2.3.2對番茄指標測定

2010 年4月12日即當2片真葉展平后，對試驗進行測量。該實驗對番茄的株高、莖粗、地上部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量進行測量。每個處理重復選5株，每5 d測一次，共測5次。株高用卷尺測量，株高以莖基部到生長點的高度為準；莖粗用游標卡尺測量，均在徑基部到徑長第一片葉子的1/3處測量；用電子天平測量各質(zhì)量；將幼苗清洗干凈根部并用衛(wèi)生紙檫干，并將其地上部與地下部分開，用牛皮紙和鋁盒做載物，先稱量鮮重并記錄后放入烘箱，105 ℃殺青，75 ℃烘干至恒重，拿出后用電子天平測量干質(zhì)量。整個過程盡量讓每個處理放進烘箱的時間相同。對每個處理的葉綠素也進行測定，對葉綠素的測定則選用是SPAD-502plus型葉綠素測定儀測量，每個處理選5株，每5d測一次，共測三次。

2.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用excel和方差分析。

3試驗結(jié)果與分析

3.1不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)

基質(zhì)的物理性狀與作物根系對水分及養(yǎng)分的吸收密切相關(guān)，在描述栽培基質(zhì)物理性狀時，容重和孔隙度是最為直觀、密切的兩種指標。優(yōu)良的基質(zhì)在物理性質(zhì)上，固、液、氣三相比例恰當，容重為0.1～0.8 g/cm3，總孔隙度在75%以上，理想基質(zhì)的通氣孔隙是在15%～30%范圍內(nèi)，理想基質(zhì)的持水孔隙是在40%～75%的范圍內(nèi)。由表1可知，各個試樣的容重值和總孔隙值都不能滿足理想基質(zhì)的要求。處理B的各指標綜合較其他基質(zhì)都更接近于理想基質(zhì)，在栽培過程中，有益于作物根系對水肥的固定，利于作物的生長。pH值接近中性，表示基質(zhì)具有一定的緩沖能力。由表1可知處理B的各項基質(zhì)性質(zhì)狀較為適中，所以可以得出結(jié)論，處理B為較優(yōu)的基質(zhì)配比。

3.2不同配比基質(zhì)對番茄幼苗株高的影響。

由表2可以看出各處理幼苗的株高均隨著育苗時間的延長而增加。在播種22 d后，各處理株高表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗株高最高；在5月4日之前處理A、處理C株高次于處理B，隨著時間的增長，表現(xiàn)的是此消彼長，但兩個處理之間無顯著性差異；在4月29日之前處理D與兩個對照之間的差異不 明顯，之后出現(xiàn)了顯著性差異，兩個對照在5月4日之后出現(xiàn)了顯著性差異；在整個測量時間內(nèi)其他處理表現(xiàn)出如下：處理D>CK1>CK2；處理A、處理B、處理C和處理D株高都優(yōu)于兩個對照的株高。

3.5不同配比基質(zhì)對番茄幼苗的地上鮮重的影響

由圖1可以看出各處理幼苗的地上部鮮重均隨著育苗時間的延長而增加。在播種22 d后，各處理地下部分鮮重表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗地下部鮮重最高，CK1的地下部分鮮重最低；處理B、處理C株高次之，但無顯著性差異。其他各處理地下部鮮重的排序為處理D >CK2>CK1。各處理與CK1、CK2相比，都存在顯著性差異。

3.6不同配比基質(zhì)對番茄幼苗的地下鮮重的影響

由圖2可以看出各處理幼苗的地下部分鮮重隨著育苗時間的延長而增加。在播種22 d后，各處理地下

部鮮重表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗地下部鮮重最高，CK1的地下部分鮮重最低。各處理之間的順序為處理B>處理C>處理A>處理D>CK2>CK1。各處理與CK1、CK2相比，都存在顯著性差異。

3.7不同配比基質(zhì)對番茄幼苗的地上干重的影響

由圖3可以看出各處理幼苗的地上干重均隨著育苗時間的延長而增加。隨著測量時間的增加各處理之間的差異越明顯。在播種22 d后，各處理地上干重表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗地上干重最高，處理B、處理C地上干重次之，兩個處理之間無顯著性差異，各處理之間有以下排列處理B>處理C>處理A>處理D>CK2>CK1。各處理與CK1、CK2相比，都存在顯著性差異。

3.8不同配比基質(zhì)對番茄幼苗的地下干重的影響

由圖4可以看出各處理幼苗的地下干重均隨著育苗時間的延長而增加。在播種22 d后，各處理地下干重表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗地上干重最高，處理B、處理C地下干重次之，兩個處理之間無顯著性差異，其他各處理之間有以下排列處理D>CK2>CK1。各處理與CK1、CK2相比，都存在顯著性差異。

3.9不同配比基質(zhì)番茄幼苗壯苗指數(shù)的影響

由圖5可以看出各處理幼苗壯苗均隨著育苗時間的延長而升高。在播種22 d后，各處理地下干重表現(xiàn)為：處理B的番茄幼苗壯苗指數(shù)最高，處理B、處理C次之，兩個處理之間無顯著性差異，其他各處理之間有以下排列處理D>CK2>CK1。各處理與CK1、CK2相比，都存在顯著性差異。

4討論

農(nóng)產(chǎn)有機固體廢棄物不僅營養(yǎng)元素含量豐富，而且

處理簡單，基本不存在重金屬污染，是合成有機環(huán)保型設(shè)施蔬菜栽培基質(zhì)的理想材料。單一有機固體廢棄物在經(jīng)過處理后作為栽培基質(zhì)使用通常存在物理性狀的缺陷，混合基質(zhì)是無土栽培中基質(zhì)發(fā)展趨勢，因此在資源化利用有機固體廢棄物合成栽培基質(zhì)時，通常采用與其他無機基質(zhì)材料復配來改善其性狀。本試驗對鋸末、家禽糞和沙子組成的混合基質(zhì)基本性狀的分析認為，這種復合基質(zhì)的主要缺陷存在于物理性狀上，表現(xiàn)為容重偏重與大小孔隙度偏小，這種缺陷會影響到作物附著根系的發(fā)生以及根系對水肥的吸收，使用前應與其他基質(zhì)材料復配進行改善。本試驗以鋸末為主的有機材料配比基質(zhì)與以草炭為主配比基質(zhì)相比也取得了較好的結(jié)果。而且鋸末比草炭取材容易、成本低廉，把鋸末作為無土栽培基質(zhì)利用也是降低栽培成本另一種途徑，同時實現(xiàn)了廢棄物的綜合利用。因此，以鋸末作主要配比基質(zhì)為無土栽培的發(fā)展提供了一種新的方法和手段。此外，我國沙化地面積廣大，常年屬于空置，造成了資源浪費，本試驗在改良沙化地也有緩解作用。在本次試驗中，未對基質(zhì)的理化性狀，即其中微生物群體數(shù)目及活性和基質(zhì)中養(yǎng)分的變化規(guī)律等問題作更深入的研究。

5結(jié)論

以番茄品種金棚一號為試材，以腐熟的鋸末為主要原料，與腐熟的豬糞、雞糞、沙子按照一定的比例組成的四種復合基質(zhì)：A、鋸末∶有機肥∶沙子=2∶3∶5；B、鋸末∶有機肥∶沙子=3∶2∶5；C、純糞∶沙子=2∶3；D、新天地育苗基質(zhì)∶沙子=1∶1。以CK1取自楊凌新天地的育苗基質(zhì)，與CK2以沙化土為對照研究了不同基質(zhì)對番茄幼苗株高、徑粗、葉綠素含量、地下鮮重、地上鮮重、地下干重、地上干重、壯苗指數(shù)的影響，并對其基質(zhì)理化性質(zhì)進行了分析，主要結(jié)果如下。

處理B的番茄幼苗株高最高、徑粗最好、葉綠素含量最多、地上鮮重最高、地下鮮重最高、地上干重最高、地下干重最高、壯苗指數(shù)最高。且顯著優(yōu)于其他處理。各處理都顯著高于兩對照。處理B的基質(zhì)理化性質(zhì)表現(xiàn)的最好，較接近與理想基質(zhì)。綜上所述：處理B是最好的基質(zhì)配比。

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