李宇任　毛飛　王吉慶

摘 要：該研究以番茄為試驗(yàn)材料，以2種不同的發(fā)酵方式所得菇渣基質(zhì)和珍珠巖、蛭石為原料，按照不同體積比的復(fù)配（5∶1∶4、5∶1.5∶3.5、5∶2∶3）與對(duì)照草炭基質(zhì)共7個(gè)處理進(jìn)行番茄的育苗試驗(yàn)，測(cè)定苗期的生長(zhǎng)生理指標(biāo)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析篩選出最佳配比基質(zhì)。結(jié)果表明：菇渣配比基質(zhì)的物理性狀在理想基質(zhì)范圍內(nèi)，香菇渣發(fā)酵基質(zhì)出苗率前期不如對(duì)照，但是后期逐漸與草炭基質(zhì)持平且超過對(duì)照。發(fā)酵基質(zhì)幼苗氮含量明顯高于對(duì)照基質(zhì)，對(duì)16個(gè)指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析結(jié)果為：7種處理基質(zhì)關(guān)聯(lián)度為[rK1]>[rCK]>[rK1.5]>[rK2]>[rD1]>[rD1.5]>[rD2]，最優(yōu)處理為K1（菇渣∶珍珠巖∶蛭石=5∶1∶4）。

關(guān)鍵詞：香菇渣；基質(zhì)；番茄；育苗

中圖分類號(hào) S63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）01-0046-05

Abstract：Taking tomato as test material，the mushroom residue and perlite and vermiculite were obtained from two different fermentation methods，according to the different ratio（5∶1∶4，5∶1.5∶3.5，5∶2∶3）and CK peat carry out tomato seedling test，seedling growth and physiological indexes were measured，using grey relational analysis to screening the optimal ratio matrix. The results showed that：physical properties of the mushroom residue ratio substrate within the ideal matrix，the fermentation of the mushroom residue was not as good as the comparison，but gradually higher than the control later.The nitrogen content of the fermentation substrate was significantly higher than the control matrix，The results of correlation analysis of 16 indexes shows that：the correlation of 7 kinds of substrate is [rK1]>[rCK]>[rK1.5]>[rK2]>[rD1]>[rD1.5]>[rD2]. The optimal treatment is K1（the mushroom residue：perlite：vermiculite=5∶1∶4）.

Key words：Mushroom residue；Substrate；Tomato；Seedling raising

蔬菜是我國(guó)僅次于糧食種植的第二大作物，不僅在我國(guó)種植面積巨大，而且是具有很大發(fā)展空間和發(fā)展活力的經(jīng)濟(jì)作物，在我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中占據(jù)著不可替代的地位[1]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，蔬菜的育苗方式也在不斷發(fā)生著變革，而良好的基質(zhì)是育苗的關(guān)鍵，草炭是世界上公認(rèn)為最好的育苗基質(zhì)，但是由于它的不可再生性，過度的開采會(huì)引起濕地環(huán)境問題[2-3]，而且因其價(jià)格昂貴，也是阻礙無土栽培發(fā)展的重要原因。因此，研究新型的育苗基質(zhì)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)[4]。

我國(guó)是世界上食用菌生產(chǎn)的大國(guó)，我國(guó)每年產(chǎn)生的菌渣至少有400萬t，由于技術(shù)的不完善和對(duì)可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的淡薄等原因造成環(huán)境的大量污染[5]。如果能將食用菌菌渣利用于園藝產(chǎn)業(yè)作為育苗基質(zhì)使用，對(duì)于環(huán)境問題的解決和社會(huì)效益的提高具有重要的意義。李曉強(qiáng)等在菇渣復(fù)合基質(zhì)栽培對(duì)蔬菜幼苗生長(zhǎng)的影響中，利用復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行番茄、甜椒和黃瓜育苗試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)復(fù)配基質(zhì)中菇渣含量與番茄、甜椒、黃瓜壯苗指數(shù)有極顯著的相關(guān)性[6]。張?jiān)剖娴仍谀⒐皆鼜?fù)合基質(zhì)特性及對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響中利用蘑菇渣為原料加入不同體積的蛭石、珍珠巖，結(jié)果表明，蘑菇渣復(fù)合基質(zhì)在株高、莖粗、地上下干重以及壯苗指數(shù)等指標(biāo)上均顯著大于CK（草炭∶蛭石=2∶1），在番茄育苗生產(chǎn)中，蘑菇渣復(fù)合基質(zhì)可以替代草炭[7]。菇渣作為花卉栽培基質(zhì)也取得顯著效果，國(guó)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)菇渣與泥炭、樹皮等復(fù)合后在栽培觀賞灌木時(shí)可以取得很好的效果[8]。

本試驗(yàn)通過對(duì)香菇渣進(jìn)行不同方式的發(fā)酵，利用發(fā)酵產(chǎn)物與珍珠巖、蛭石進(jìn)行不同比例的復(fù)配進(jìn)行番茄的育苗試驗(yàn)，對(duì)番茄生長(zhǎng)生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量分析，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法確定出最佳配比為香菇渣基質(zhì)的生產(chǎn)使用提供指導(dǎo)幫助。

1 材料與方法

1.1 材料 以菇渣、草炭、蛭石為供試材料。菇渣由靈寶設(shè)施研究所提供，菇渣原料為蘋果樹枝；將香菇渣打碎過2cm篩網(wǎng)，調(diào)整水分為66%，加入雞糞和尿素調(diào)整C/N為60，用塑料布覆蓋采用傳統(tǒng)高溫發(fā)酵（D）和控溫發(fā)酵（K）2種方式，3個(gè)月發(fā)酵結(jié)束后于珍珠巖、蛭石進(jìn)行復(fù)配（詳見表1）。草炭、蛭石、珍珠巖購(gòu)于鄭州市陳寨花卉市場(chǎng)；供試番茄品種為河南省職業(yè)技術(shù)學(xué)院提供的“雙抗1號(hào)”。

育苗試驗(yàn)于2016年5月8日在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站進(jìn)行，番茄種子進(jìn)行篩選后，保證出芽率在95%以上，對(duì)番茄種子浸種消毒處理，選用50孔穴盤，每個(gè)處理播種3盤，完全隨機(jī)排列，播種后澆透水覆膜，出苗后揭膜并開始記錄出苗率。播種后20d起，開始對(duì)每盤隨機(jī)抽取5株，即每個(gè)處理抽取15株測(cè)定形態(tài)指標(biāo)，包括株高、莖粗、下胚軸、葉片數(shù)、葉面積、最大根長(zhǎng)、根體積、鮮重（地上、地下）、干重（地上、地下），每隔10d取樣一次，共取樣3次；在第二次形態(tài)指標(biāo)測(cè)定取樣后隨即開始生理指標(biāo)的測(cè)定，每個(gè)隨機(jī)抽取6株測(cè)定根活、葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白等。endprint

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 基質(zhì)理化性質(zhì) 發(fā)酵基質(zhì)物理性質(zhì)的測(cè)定參照Byme的方法結(jié)合常規(guī)農(nóng)化分析方法[9]。用已知體積（V）的容器，自然狀態(tài)下裝上基質(zhì)，將容器口用雙層紗布包住，在水中浸泡24h，水量以淹沒容器口為準(zhǔn)，然后取出稱重Wl。將容器倒置，讓容器中的重力水自然流出，直到?jīng)]有水分流出，此時(shí)稱重W2。容器中風(fēng)干基質(zhì)重量為W3。按以下公式計(jì)算容重、總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度。計(jì)算公式如下：

1.2.3 番茄幼苗生理指標(biāo) 番茄幼苗根系活力測(cè)定采用改良TTC法，葉綠素測(cè)定采用分光光度計(jì)法；可溶性糖測(cè)定采用蒽酮法[10]，植株全氮采用凱氏定氮法；全磷采用鉬銻抗比色法；全鉀采用火焰光度計(jì)法[11]。

1.3 灰色系統(tǒng)的建立 運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)各基質(zhì)育苗效果進(jìn)行綜合分析，將對(duì)照基質(zhì)和6種配比基質(zhì)整體視作一個(gè)灰色系統(tǒng)，在灰色系統(tǒng)中選取最優(yōu)指標(biāo)作為理想處理，將每個(gè)配比作為一個(gè)因素計(jì)算關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度表示該灰色系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)程度，關(guān)聯(lián)度越大表明與理想處理相似度越高[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理基質(zhì)的容重、孔隙度 從表2中可以看出，隨著蛭石的減少、珍珠巖的增多，控溫和堆肥2種發(fā)酵方式的基質(zhì)均呈現(xiàn)容重逐漸減小，總孔隙度增加的規(guī)律。其原因是蛭石的吸水性能比珍珠巖大，大顆粒增加后，形成較多的大孔隙，總孔隙度增加，容重減小。各處理在容重方面差異比較顯著，處理K1顯著高于其他處理，K1和K1.5顯著高于對(duì)照，除了容重，其他各項(xiàng)指標(biāo)均與對(duì)照差異不顯著。雖然容重與對(duì)照差異很大，但是根據(jù)李謙盛等提出的理想基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各處理基質(zhì)均滿足理想基質(zhì)的物理性狀，都可作為栽培基質(zhì)使用。李謙盛在參考國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)后，提出了園藝基質(zhì)的建議質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，他認(rèn)為理想基質(zhì)的容重為0.15～0.8g/cm3，總孔隙度70%～90%，而且可以保證15%～30%的通氣孔隙度，超過40%的持水孔隙?；|(zhì)的大小孔隙比是指基質(zhì)中通氣孔隙與持水孔隙的比值。大小孔隙比是衡量基質(zhì)通氣性與持水性是否協(xié)調(diào)的指標(biāo)[15]。

2.2 不同處理基質(zhì)對(duì)番茄出苗率的影響 從圖1中可以看出，不同處理基質(zhì)影響番茄出苗的時(shí)間，各個(gè)處理在播種后第8天出苗率均不同程度的低于對(duì)照，其中D1.5和D2最差；播種后第10天，處理K1、K1.5、K2均高于對(duì)照，堆肥配方相對(duì)差距減小，但仍低于對(duì)照；在播種后15d，處理K1、K1.5、K2仍高于對(duì)照，D1、D1.5與對(duì)照基本持平。一般穴盤育苗的出苗率要求為大于85%，K1、K1.5、K2這3個(gè)處理均滿足條件，出苗率分別為91%、92%、90%，對(duì)照為83%。綜上所述，菇渣復(fù)配基質(zhì)配方雖然均晚于對(duì)照出苗，但是控溫處理的基質(zhì)配方15d出苗可高于對(duì)照，達(dá)到一般出苗率的要求。

2.3 不同處理基質(zhì)對(duì)番茄幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響 結(jié)果表明，在番茄播種40d（6月18日）后，復(fù)配基質(zhì)與對(duì)照之間差異不顯著，K1、K1.5、K2在所有指標(biāo)中都與對(duì)照差異不顯著，D1、D1.5與對(duì)照在鮮重上有差異，其他指標(biāo)也無顯著差異，D2與對(duì)照達(dá)到顯著差異。同時(shí)K1在除葉面積的指標(biāo)中都與D1、D1.5、D2達(dá)到顯著差異，但是K1.5、K2與D1、D1.5基本差異不顯著，只與D2有顯著差異。這說明在40d時(shí)K1在地上和地下生長(zhǎng)與草炭基質(zhì)無差異，發(fā)酵基質(zhì)的抑制作用已經(jīng)不明顯，而且這種抑制作用可能隨著發(fā)酵的徹底性而減小，隨著番茄生長(zhǎng)期的增加而減小。對(duì)照的下胚軸顯著高于D1、D2，而且隨著蛭石添加量的增加，EC值得到一定程度的降低，番茄幼苗下胚軸隨之增加，這說明下胚軸的長(zhǎng)度和EC值成負(fù)相關(guān)，高EC值可以顯著抑制下胚軸的生長(zhǎng)。

2.4 不同處理基質(zhì)對(duì)番茄幼苗氮磷鉀的影響 從表4中可以看出，不同處理對(duì)番茄幼苗氮磷鉀的影響各不相同，其中，發(fā)酵基質(zhì)氮含量明顯高于對(duì)照基質(zhì)，控溫發(fā)酵基質(zhì)明顯高于高溫堆肥基質(zhì)，高溫堆肥基質(zhì)3個(gè)處理也顯著高于對(duì)照草炭處理，處理K2明顯高于其他處理。番茄植株磷含量方面，各個(gè)處理間差別不大，處理K1.5、K2、D1.5、D2與對(duì)照差異不顯著。番茄植株鉀含量方面，控溫發(fā)酵基質(zhì)3個(gè)處理優(yōu)勢(shì)明顯，但是與對(duì)照沒有達(dá)到顯著差異，K1、K2顯著大于高溫堆肥處理基質(zhì)。結(jié)果表明，發(fā)酵基質(zhì)氮磷鉀的含量較高，對(duì)于番茄幼苗基質(zhì)氮磷鉀的吸收具有促進(jìn)作用，其中氮含量明顯高于對(duì)照草炭基質(zhì)。

2.5 不同處理基質(zhì)對(duì)番茄幼苗生理指標(biāo)的影響 從表5中可以看出，不同處理對(duì)番茄幼苗生理指標(biāo)的影響不大，可溶性糖方面，處理K1.5顯著高于對(duì)照，除了D2的其他處理都與對(duì)照無顯著差異；可溶性蛋白各個(gè)處理之間差異較大，總體來看，都顯著高于對(duì)照，其中K1.5顯著高于其他處理和對(duì)照，這也和植株氮磷鉀的吸收狀況保持一致；然而各個(gè)處理在根活上面沒有顯著的差異；葉綠素a和葉綠素b各個(gè)處理也都不如對(duì)照好，類胡蘿卜素方面，K1、K2、D1都與對(duì)照差異不顯著。

2.6 不同處理基質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)分析 選定灰色關(guān)聯(lián)分析指標(biāo)共16項(xiàng)，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的需要，以各項(xiàng)指標(biāo)的最優(yōu)值構(gòu)建一個(gè)參考基質(zhì)T，最優(yōu)值的選擇除根冠比外均取最大值。如表6所示，6種復(fù)配基質(zhì)和對(duì)照與參考基質(zhì)T相關(guān)性最大者，則認(rèn)為該配比最佳。

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)法需要，首先對(duì)各基質(zhì)及對(duì)照的16個(gè)指 標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理：[Xi=Xi（k）/X（k）][（k=1，2，…，16）]，其中出苗率的無量綱化處理式為[92/X（k）]。對(duì)16個(gè)指標(biāo)依次進(jìn)行無量綱化處理后，代入灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)公式，得到各處理與參考處理的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。再根據(jù)關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式，算出各處理的灰色關(guān)聯(lián)度：[rK1=0.900，rK1.5=0.795，][rK2=0.775，rD1=0.619，][rD1.5=0.618，][rD2=0.491，][rCK][=0.854]，則關(guān)聯(lián)度排序?yàn)閇rK1>rCK>rK1.5>rK2>rD1][>rD1.5>rD2]，由此得到各復(fù)配基質(zhì)及對(duì)照的排序?yàn)閇K1>CK>K1.5>K2>D1>D1.5>D2]，可知[K1]最好，對(duì)照次之，控溫相比對(duì)照優(yōu)勢(shì)明顯。endprint

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論 香菇渣發(fā)酵基質(zhì)與對(duì)照相比對(duì)番茄育苗生長(zhǎng)有抑制作用，但這種抑制作用會(huì)隨著育苗時(shí)間的增加而降低，發(fā)酵基質(zhì)對(duì)番茄出苗率的影響表現(xiàn)在前期不如對(duì)照，在10天后出苗率與對(duì)照持平，在15天高于對(duì)照。在播種后15天時(shí)，處理K1、K1.5、K2出苗率分別達(dá)到91%、92%、90%，高于對(duì)照83%。處理D2顯著低于對(duì)照，僅為62%，處理D1、D1.5分別為84%和83%，與對(duì)照差異不顯著。

灰色關(guān)聯(lián)分析表明，K1處理為最佳處理配方；通過篩選14項(xiàng)有代表性的指標(biāo)，構(gòu)建一個(gè)灰色關(guān)聯(lián)體系，構(gòu)建最優(yōu)處理T，算出各個(gè)處理與最優(yōu)處理的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果表明在16項(xiàng)指標(biāo)中，處理K1關(guān)聯(lián)度最大，即處理K1最接近最優(yōu)處理，對(duì)照草炭處理次之，具體順序?yàn)閇K1>CK][>K1.5>K2>D1>D1.5>D2]，這個(gè)結(jié)果可以反映兩種不同發(fā)酵方式的差異和復(fù)配后的最優(yōu)處理，同時(shí)也印證了發(fā)酵參數(shù)指標(biāo)和苗期的各個(gè)指標(biāo)?？販匕l(fā)酵處理優(yōu)于高溫堆肥處理，且菇渣、蛭石、珍珠巖復(fù)配的比例都為5∶1∶4>5∶1.5∶3.5>5∶2∶3。

3.2 討論 香菇渣基質(zhì)發(fā)酵后EC和PH都高于理想基質(zhì)，但是控溫發(fā)酵處理低于高溫堆肥處理。發(fā)酵后基質(zhì)EC都在5.0以上，這說明以蘋果枝為原料的香菇菌渣存在EC值偏高的問題，通過與蛭石、珍珠巖一定比例的復(fù)配可以降低基質(zhì)的EC值，并且發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，高濃度的EC值可以在夏季育苗中抑制下胚軸的徒長(zhǎng)。但是高EC值也會(huì)對(duì)幼苗生長(zhǎng)起到抑制作用，如何控制兩者的協(xié)調(diào)關(guān)系，使其達(dá)到最適效果的適宜EC值是以后研究的方向。

香菇渣發(fā)酵基質(zhì)在通過與珍珠巖、蛭石進(jìn)行一定比例的復(fù)配后，理化性質(zhì)的到了很大的改善，育苗效果與草炭對(duì)照相比，雖然前期生長(zhǎng)緩慢，不如對(duì)照，可能由于發(fā)酵過程中產(chǎn)生酚類、醌類等抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)；但是隨著幼苗的生長(zhǎng)，這種抑制作用逐漸降低，株高、莖粗、壯苗指數(shù)等指標(biāo)與對(duì)照持平，甚至高于對(duì)照處理。如果生產(chǎn)上采用香菇渣復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行育苗，需要注意播種期，建議提早3～5d進(jìn)行播種。

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