香菇渣复合基质在黄瓜穴盘育苗中的应用

2010-09-12洪春来王卫平陈晓旸朱凤香薛智勇杨友坤

浙江农业科学 2010年6期

洪春来，王卫平，陈晓旸，朱凤香，薛智勇，杨友坤

(浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，浙江杭州 310021)

近年来我国食用菌产业发展迅猛，总产量和总出口量已跃居世界第一。随之带来的各类菌菇渣即栽培食用菌后的废料也越来越多，据测算我国每年食用菌生产形成的菌菇渣至少400万 t［1］。浙江省年产食用菌约70万t，总产值达25亿元，每年约有50万t食用菌生产废弃物，其中仅丽水地区的香菇产业产生的香菇渣约25万t。菌菇渣等农林废弃物产生量大且面比较集中，由于传统生产习惯，这些废弃物往往被随地丢弃或烧掉，这一方面造成了资源的极大浪费，另一方面由于霉菌和害虫的繁殖，增加农村生产及生活环境中霉菌孢子和害虫的数量，并污染周边空气、水体和土壤，导致农村生态环境的恶化，对食用菌产业的可持续发展构成威胁［2］。浙江省是苗木种植大省，外销的苗木、草坪多数带土移栽，造成大量的耕地土壤被破坏，耕地质量严重下降。而合理有效地利用菌菇渣等废弃物资源进行育苗基质开发，不但可以大大降低生产成本和操作管理难度，而且利用基质替代土壤或部分替代土壤栽种，可以保护耕地质量和生态环境，具有显著的经济、社会和生态效益。

我国目前使用的无土栽培固体基质主要是岩棉、草炭、沙、珍珠岩、蛭石等，其中以岩棉、草炭较好，仅草炭每年的需求量就达25万m3。由于天然草炭土的挖掘对湿地和森林生态环境构成了严重的威胁，造成生态系统的破坏［3－4］，而岩棉不可降解，长期使用会造成严重的环境污染，且国产岩棉一般不适于无土育苗，进口岩棉成本又太高［5］;因此，世界各国都在探寻草炭与岩棉的替代物，新型育苗或栽培基质的开发与应用势在必行。据分析，菌菇渣富含有机物和多种矿质元素，其中氮、磷、钾养分高于稻草和鲜粪，并具有良好的持水、透气和吸附能力［6］。因地制宜地利用菌菇渣等农业生产的废弃物，研制出性质稳定、取材方便、价格低廉、用后易处理的基质，是基质研究面临的一大课题，也是倡导循环经济“减量化、再利用、资源化”的最好答案。自20世纪90年代以来我国许多研究者对本地丰富廉价的菌菇生产有机废弃物资源进行了研究，获得一些适用的菇渣基质配方。如林冠雄等用沙和蘑菇渣按3∶7种植厚皮甜瓜取得了良好的效果［7］;李静等认为以煤渣∶珍珠岩∶菇渣为1∶1∶4可配制较理想的栽培基质种植莴笋［8］。李元文等［9］研究表明，以食用菌渣、珍珠岩、河沙3种基质按同体积比混合对彩椒生长最有利，栽培的彩椒，株型紧奏、叶色浓绿、果实鲜艳、坐果率高，产量高，具有较高的观赏价值与食用价值。房华等的研究表明，茶树菇菌渣能减少南方根结线虫对番茄侵染，使形成根结的数量降低，从而在一定程度上防治了番茄根结线虫病［10］。李谦盛等研究得出发酵菇渣与蛭石混配的基质最佳体积比为6∶4，该混配基质与常用的草炭珍珠岩混配基质相比，可以在增加黄瓜和网纹甜瓜的产量和提高品质的同时降低基质使用成本，取得很好的栽培效果［11］。李晓强等的研究认为菇渣混合基质优于草炭混合育苗基质，完全可以作为草炭混合育苗基质的替代品［12］。但是，目前对菌菇生产废弃物的基质开发存在很多缺陷，如稳定性差，生产成本高，并且缺乏对发酵基质性状的深入研究，因而未能在生产上大规模使用。

研究选取浙江省产出丰富的香菇渣为材料，通过与草炭、珍珠岩、蛭石等各种材料的配方组合，探讨不同香菇渣前处理方式和基质配方对黄瓜成苗率及幼苗生长的影响，为香菇渣作为主要原料替代或部分替代草炭的可能性提供依据。通过香菇渣废弃物的综合利用，实现香菇渣变“废”为“宝”，减少和消除环境污染隐患，构建香菇生产废弃物的高效循环利用模式，提高香菇生产综合效益。为浙江省香菇生产废弃物的循环利用和食用菌产业的可持续发展提供技术支撑，对促进浙江省新农村和生态省建设具有重大意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试黄瓜品种为津青4号，香菇渣来自于浙江省香菇生产大县丽水市庆元县，分成2组，一组直接利用，另一组经过充分堆沤 (加入5%鲜牛粪后充分混匀，加水堆沤7 d左右再加水翻混1次，直至发酵完全)后风干，混匀使用。

1.2 试验方案

试验分3个处理组，未发酵香菇渣配方基质组(配方1、配方2、配方3、配方4)，发酵香菇渣配方基质组 (配方5，配方6，配方7，配方8)，和对照组草炭配方基质 (CK)，共设9个处理。

1.3 试验方法

试验于2009年5月在浙江省农业科学院控温温室进行。5月10号播种，每个处理各播100粒经挑选的饱满种子，每个处理3次重复，试验期间温度控制在30℃。

1.4 调查项目与测定方法

基质的容重、总孔隙度、通气孔隙度等特性的测定参照连兆煌的方法［13］。基质的化学特性测定参照《土壤农业化学分析方法》［14］。

成苗时 (播后35 d)观察成苗数，计算成苗率，并取10株幼苗，分别调查株高、根长、茎粗、鲜重与干重，并评价黄瓜幼苗的综合长势。

2 结果与分析

2.1 基质原材料的理化性质

由表1各原材料的物理特性可以看出，试验采用的香菇渣，其容重为0.129～0.278 g·cm－3，总孔隙度为67%，均在育苗基质的适宜容重 (0.1～0.8 g·cm－3)和孔隙度 (54% ～96%)的范围之内［15］。香菇渣的总孔隙度和持水孔隙度均大于草炭，表明香菇渣原料基质具有较强的持水能力。香菇渣原材料发酵与未发酵处理之间的孔隙度没有明显差异，而发酵菇渣容重的增加主要是由于发酵后的香菇渣含有较高的含水量。蛭石、珍珠岩等无机材料的孔隙度较高，有利于更好调节配方基质的通气和持水性能。

表1 不同基质原材料的理化性质

不同基质原材料的化学性质存在着很大的差异，与草炭相比，香菇渣中有机碳、速效磷、速效钾等养分的含量均明显要高，显示出香菇渣中含有更多的P、K等养分。由表1可以看出，香菇渣的pH值大于草炭，在6左右的适宜范围之内，而草炭原料的pH值仅为4.66，偏酸性，草炭单独使用可能会对作物的幼苗生长产生不利的影响。香菇渣基质原材料的电导率 (EC)值远大于草炭材料，表明香菇渣复合基质中可溶性盐含量比较高。蛭石、珍珠岩等无机材料中的电导率、有机碳及养分含量很低，且其pH呈现弱碱性 (≥7.99)，有利于调节配方基质的盐分和酸碱度。

2组不同处理的香菇渣在化学性质上也存在差异，未经发酵的香菇渣含有更高的有机碳及氮、磷、钾等养分含量，但因其盐分含量太高，超过了4 mS·cm－1，且十分不稳定，所以在使用过程中要避免用于对盐分毒害敏感的作物品种。

2.2 黄瓜成苗率、农艺性状及生产成本的比较

不同配方基质对黄瓜出苗率的影响具有很大的差异，相对于对照草炭配方基质，香菇渣配方基质更有利于提高黄瓜的成苗率，由表2中可以看出，对照黄瓜播种35 d后的成苗率仅为76%，而香菇渣配方基质除了处理4的成苗率较低外，其余配方基质的成苗率均在81% 以上，最高的达到了91%。方差分析结果表明，不同配方香菇渣复合基质黄瓜幼苗生长的各项农艺性状指标 (株高、茎粗、鲜重和干重等)存在显著差异。除了配方1和配方5外，其余不同香菇渣复合基质处理的黄瓜幼苗株高均显著高于对照，黄瓜幼苗茎粗、根长及鲜重和干重等指标也均呈现出类似的趋势。就总体长势来说，草炭替代率为100%的香菇渣复合基质配方1最差，其次为草炭替代率为83% 的配方4也不及对照，其原因可能是由于未发酵香菇渣替代草炭率较高，其高盐分含量抑制了黄瓜幼苗的生长发育所致;其它香菇渣复合基质配方的长势均接近或优于对照。香菇渣发酵处理不但造成了理化性质上的变化，而且对黄瓜幼苗的生长发育也产生了明显的影响，从表2可以看出，发酵处理的香菇渣配方复合基质育成的黄瓜幼苗长势及各项农艺指标均显著优于未经发酵的香菇渣配方复合基质，如草炭替代率100%的发酵香菇渣复合基质 (配方5)，其综合长势及相关农艺性状明显优于同为草炭替代率为100%的未发酵香菇渣复合基质 (配方1)。究其原因就是由于香菇渣经发酵处理后有了更良好的理化性状，而未经发酵的香菇渣由于含有较高的盐分难以形成良好的基质。另据有关报告，菇渣等未经发酵的基质材料不但理化性质很不稳定，作为育苗基质还有可能会产生作物烧苗、病害加重等严重的负面影响［5］。因此，香菇渣原材料在香菇渣复合基质的配方筛选及资源化利用之前进行彻底的无害化发酵处理是非常必要的。

此外，香菇渣替代草炭作为黄瓜育苗基质配方材料还大大降低了黄瓜的育苗成本。从表2可以看出，不同草炭替代率的香菇渣复合基质的生产成本均明显低于对照的草炭复合基质，且随着草炭替代率的增加，其相对成本也随之降低。如草炭替代率为33% 的香菇渣复合基质，其生产成本为对照的82.6%，而草炭替代率为100% 的香菇渣复合基质的生产成本降至仅为对照的47.9%。