蘑菇渣和园林废物堆肥复配基质在黄瓜育苗上的应用效果

田锁霞 陈 清 龚建英 李国学 贾小红 李彦明*

（1中国农业大学资源与环境学院，北京 100193；2北京市土壤肥料工作站，北京 100029）

基质是蔬菜工厂化育苗体系的重要组成部分（闫杰 等，2006），国内外公认的优良育苗基质材料是草炭，但由于草炭资源的不可再生性及存在着资源耗竭风险，许多学者在寻求和发掘易得价廉、可替代草炭的新型育苗基质方面进行了大量研究。农林有机废物因其来源广泛、种类多样、性质优良而成为了研究热点，目前研究较多且取得一定效果的材料有椰糠、花生糠、芦苇末、沼渣、菇渣、玉米芯等（赵瑞 等，2005；贾永霞 等，2006；杨红丽 等，2009；徐明辉和梁明勤，2010）。菇渣的理化性质接近于草炭基质，富含有机质与氮、磷、钾养分，还具有数量庞大的微生物群落，作为草炭替代基质研究的原料具有显著的优越性。范双喜（2002）的研究表明，腐熟的树皮与草炭合理复配后有利于结球莴苣的生长。我国每年城市公共绿地和附属绿地，以及果树、林木修剪产生了数量惊人的园林废弃物，仅北京市每年产生逾200万t的园林绿化废弃物（索琳娜 等，2009），经过无害化处理后，也具有替代草炭的潜力。

本试验以蘑菇渣、园林修剪废物为原料，经堆肥化腐熟处理后，与草炭、蛭石设计成不同配比的复合基质，通过对各基质的理化特性分析及对普通白菜生长的影响进行筛选，并将筛选出的基质用于黄瓜育苗，对其育苗效果进行了分析和探讨，以期获得适宜的育苗配方，实现部分替代草炭，循环利用菇渣和园林废弃物的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2009年5～9月在北京市昌平区小汤山特菜基地进行。堆肥工艺参数：原料的起始C/N为25，水分为60 %，通风方式为强制通风并配合翻堆操作进行，发酵时间为35 d；将蘑菇渣和园林修剪废物分别粉碎至3～5 mm，然后根据原料的总碳、总氮和含水量计算牛粪的添加比例。最后得到了以蘑菇渣为原料的堆肥和以园林修剪废物为原料的堆肥；蛭石、草炭等其他材料购自北京大自然花卉市场。所用主要原料的物理化学性质如表1所示。

表1 基质用材料的理化特性

供试普通白菜〔Brassica campestris L.ssp.chinensis（L.）Makino var.communis Tsen et Lee〕品种为四季小白菜，北京市特种蔬菜种苗公司生产；育苗试验的供试蔬菜为黄瓜（Cucumis sativus L.），品种为春棚王，北京市特种蔬菜种苗公司生产。

1.2 试验方法

以当地农民普遍采用的基质配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）为对照，将处理后获得的蘑菇渣堆肥和园林废物堆肥分别按0、20 %、40 %、60 %替代草炭后进行理化性质筛选，得到最佳添加比例；然后在最佳添加比例的范围内，将两种堆肥按不同比例复配后的基质用以普通白菜生长试验。

基质配方筛选试验：先将各配比基质分别定量置入10 cm×10 cm×10 cm的盆钵中，表层平整后定量均匀地播入普通白菜种子，播种量为每盆钵40粒。然后用喷壶加入适量的水，浸透为止，之后每天进行正常管理，生长7 d后收获，每个处理6次重复（Baumgarten & Spiegel，2004）。

根据普通白菜生长指标筛选出适宜配方，然后进行黄瓜育苗试验，以当地农民普遍采用的基质配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）为对照（CK）。育苗试验采用50孔穴盘育苗方式进行，将配好的基质均匀置入穴盘，每穴播入1粒饱满的黄瓜种子，在播后14、19、27、32 d分别随机选取8株幼苗，调查植株株高、茎粗、根长、鲜质量及干质量等生物学性状，并计算其壮苗指数（韩素芹 等，2004）。

1.3 项目测定

供试材料的物理化学指标参照土壤农化常规分析方法测定（鲍士旦，2000），基质容重、总孔隙度测定参照连兆煌（1992）的方法，用发芽指数（GI）来评价堆肥对植物生长的毒性（钱学玲和孙义，2001）。

以普通白菜为供试材料的初筛试验中，地下部指标测定方法：随机选取各基质配方处理中的3个重复进行根数测定，将盆钵倒扣在牛皮纸上，轻轻取下盆钵，用标有1 cm×1 cm方格的透明塑料片盖在基质底部进行根数的测定并记录。将其余3个处理的地上部全部剪下，冲洗后烘干并测定干质量。

黄瓜育苗试验中，株高、茎粗、根长、地上部和地下部的鲜质量及干质量测定参照常规方法进行。

试验数据采用Excel和SAS8.2软件进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 堆肥替代草炭对基质理化性状的影响

由表2可知，由于蘑菇渣堆肥的质地较细，容重比草炭大，使复配基质的容重随蘑菇渣添加比例逐渐增加；而园林废物堆肥的容重略小于草炭，对基质容重的改变较小。总孔隙度均呈现下降趋势。两种堆肥的吸水性能低于草炭，吸水率也不断降低。优质无土栽培基质的容重在0.1～0.8 g·cm-3范围内，既能固定根系，又适于商品化育苗的长途运输要求；总孔隙度最好维持在75 %以上，pH值接近7，并具有一定的缓冲能力（李谦盛 等，2002）；基质的EC值不应大于3.5 mS·cm-1，否则会对栽培植物产生不良影响（Chong et al.，1991）。当蘑菇渣、园林废物堆肥用量达到60 %时，复配基质的总孔隙度下降到71 %，EC值分别达到了4.90、6.20 mS·cm-1，无法达到优质栽培基质的总体要求。因此，复配基质中这两种堆肥替代草炭的用量不能超过40 %。

表2 堆肥用量对复配基质理化性状的影响

2.2 堆肥复配基质的初筛

试验于普通白菜播种后第7天统计各处理的生长状况，蘑菇渣堆肥和园林废物堆肥的不同用量水平对普通白菜幼苗有显著的影响，主要表现在干质量和根数性状上。表3结果显示，随着蘑菇渣用量的增加，普通白菜干质量呈现先增加后略降低的趋势；不同处理的地下部根数也表现出与干质量相似的趋势，原因可能是在适宜的范围内，增加养分丰富的堆肥含量有利于植株生长发育，而超过一定浓度后，基质中EC值过高，产生肥害。

从具体干质量结果来看，T2、T3、T4处理的植株干质量明显高于对照，是对照的10～12倍。T1与对照相比差异不显著。T1、T3处理的平均根数均大于对照，其中又以T3处理效果最好，根长大于10 cm的根数最大达到了17条，说明根系生长较好。T4处理生根效果最差，在基质底部没有检查到大于10 cm的根，但其干质量远大于对照，原因可能是蘑菇渣或园林废物堆肥中含有较多的N、P、K养分，EC值较高，植物在营养丰富的环境中根系会弱化，这样的幼苗根系不能很好地固定基质，移栽时容易散坨，也不利于保水保肥。根据干质量和根系性状的比较可以得知，T3处理普通白菜幼苗的生长势好，且根系最发达，在各复配基质中效果最好，因此筛选该配方用来进行基质育苗试验。

表3 堆肥复配基质对普通白菜生长的影响

2.3 筛选基质在黄瓜育苗上的应用效果

由表4可以看出，在育苗前期筛选基质（T3）对黄瓜幼苗株高的作用尚未显现出来，在19 d后其株高逐渐高于CK，到试验期结束时，筛选基质的株高比CK高14 %。而幼苗的根长在育苗前期小于CK，到成苗时与CK相差不大。筛选基质中幼苗在根长无优势的情况下，株高生长势仍显著高于 CK，这是因为堆肥中含有较高的养分，植株不需向深层基质中吸收养分，依然能较好的生长。茎粗与地上部干质量的表现与株高类似，在育苗期结束时，茎粗比CK增加了31 %。而地上部干质量与CK相比增加了122 %。说明筛选的混合基质对黄瓜幼苗的干物质积累有较大促进作用，能使幼苗茎叶繁茂。壮苗指数是反映幼苗质量高低的综合量化指标，T3基质育苗的壮苗指数变化与株高、茎粗、干质量等指标相似，在育苗32 d达到149.8，远大于CK（96.5），且在育苗后期增幅很大，而对照基质的壮苗指数在育苗期间变化较小。

表4 筛选基质与商品基质育苗效果对比

3 结论

使用蘑菇渣堆肥和园林废物堆肥部分替代了草炭，对复配基质的容重、孔隙度以及吸水性能影响较小，当用量达到60 %时，仍在育苗基质的适宜范围内。由于这两种堆肥略呈酸性，大量使用需要注意对pH值的影响，且有机质、氮磷钾养分含量高，对基质的EC值影响较大，过量可能会引起肥害。根据理化性质分析，蘑菇渣堆肥和园林废物堆肥替代草炭的用量不宜超过40 %。

将两种堆肥按照不同比例与草炭、蛭石混合后的复配基质进行普通白菜生长试验，进一步筛选基质最佳用量配方。结果表明蘑菇渣堆肥∶园林废物堆肥∶草炭∶蛭石=3 V∶4 V∶7 V∶6 V复配基质上生长的普通白菜幼苗干质量和根的生长状况与对照和其他处理相比表现出了明显的优势。将筛选出来的该配方基质用于黄瓜育苗，结果表明，其对黄瓜幼苗在株高、茎粗、干质量的增加都有明显的促进作用，壮苗效果明显。

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