不同配比双孢菇菌糠基质对花椰菜幼苗生长的影响

2015-08-06吴慧金小朵吴默涵高杰

天津农业科学 2015年8期

吴慧+金小朵+吴默涵+高杰

摘要：采用不同的方法对双孢菇菌糠菌糠进行堆沤处理，测定发酵过程中菌糠的温度和EC值，并将菌糠与草炭、珍珠岩、蛭石以不同体积比配成复合基质进行穴盘育苗试验，研究添加不同用量基质对花椰菜幼苗生长的影响。结果表明，堆沤处理B不仅有利于堆肥温度快速上升，而且可以缩短堆肥时间；T1处理（菌糠∶珍珠岩∶蛭石=1∶2∶1）育出的幼苗出苗率大于其它菌糠复合基质，其壮苗指数大于对照，育苗效果相比其他基质显著提高。

关键词：花椰菜；双孢菇菌糠；复合基质；穴盘育苗；壮苗指数；出苗率

中图分类号：S635.3 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.033

近年来我国食用菌产业发展迅猛，其总产量和总出口量已跃居世界第一。随之带来的各类菌糠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糠至少400万t[1]。由于传统的生产习惯，这些废弃物往往被随地丢弃或烧掉，造成了资源的极大浪费，污染了周边空气、水体和土壤，导致农村生态环境恶化，对食用菌产业的可持续发展构成威胁[2]。我国目前育苗基质大多采用的是草炭复合基质，但是，草炭是不可再生资源，储量有限，大量开采会造成生态环境毁灭性破坏，所以有必要寻求一种新的育苗材料替代草炭[3]。据分析，菌糠中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[4]，因此，将废弃物菌糠发酵后作为育苗和栽培基质的原料，不仅可以减少废弃物菌糠对环境的污染，还可以减轻蔬菜育苗及生产对草炭的过分依赖。前人将发酵的菌糠与珍珠岩、蛭石按照不同体积配比混配进行番茄[5]、辣椒[6]、甜椒[3]、黄瓜[7]、小白菜[8]等营养钵育苗，发现菌糠复合基质育出的幼苗的株高、茎粗、叶面积、壮苗指数等指标显著高于草炭混合基质，且降低了育苗成本，因此，这些研究者认为在蔬菜穴盘育苗中可使用菇渣复合基质代替草炭复合基质。

但是，食用菌菌糠在花椰菜穴盘育苗中的应用未见报道。本试验拟采用不同方法对双孢菇菌糠进行堆沤处理，测定发酵过程中双孢菇菌糠的温度和EC值的变化，并将不同堆沤的双孢菇菌糠与草炭、珍珠岩、蛭石以不同体积配比混合组成复合基质进行育苗试验，分析比较不同复合基质条件下花椰菜幼苗的生长状况，试图找出一个最佳的双孢菇菌糠快速发酵方法和一个发酵后的双孢菇菌糠与珍珠岩、蛭石混合后的最佳配比，从而为双孢菇菌糠在花椰菜育苗中的应用提供一个理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2014年5月10月在新疆农业大学林学与园艺学院三坪教学实习基地日光温室及综合实验室进行。

供试花椰菜品种为荷兰83祁连白雪（甘肃省武威市祥林种苗有限责任公司）；双孢菇菌糠、鸡粪、尿素、草碳、蛭石、珍珠岩等。

DDS-307电导率仪、水银温度计、精确度为0.1 cm的直尺、精确度为0.01 mm电子游标卡尺、SPAD 502叶绿素测定仪、烘箱、电子天平等。

1.2 试验方法

1.2.1 菌糠堆肥处理菌糠堆沤于2014年5月中旬开始，设3个处理，分别记作处理A、处理B和处理C，处理A、处理B是将双孢菇菌糠与鸡粪、尿素按一定配比混合，处理C只含有双孢菇菌糠。然后在各处理物料中加入适量清水，充分混合后置于有盖的塑料桶中进行堆沤，在堆沤发酵的过程中，每隔3 d翻堆1次，并根据菌料含水情况适当补充水分。

1.2.2 复合基质配比将不同堆沤处理后的双孢菇菇糠与草炭、珍珠岩、蛭石以不同比例混合组成复合基质，试验设6个处理和1个对照（表1），每个处理一盘，重复3次。

1.2.3 播种及苗期管理 2014年7月26日播种。播种前种子采用55 ℃温汤浸种，然后室温下浸泡种子8 h，再放入28 ℃环境条件下催芽，当种子70%露白后播入72孔的穴盘中，一穴两粒，播种后覆1 cm厚的基质，再洒少许水使基质处于湿润的状态。

幼苗出土前后早晚喷水，使基质保持湿润；真叶显露后，浇灌1/3个浓度单位的日本园式通用配方营养液，并按照“两清一浊”的方法进行幼苗的水肥管理。

1.3 项目测定

1.3.1 堆肥过程中温度和EC值的测定（1）温度测定。从5月20日开始，于每天8：00和18：00测定堆体温度，具体方法：选取堆体中心点（该点距堆肥地面、顶部及四周距离一致）及与该点位于同一平面的 2点（该2点距左右边界及中心点距离一致）作为测定点，取该3点温度平均值作为堆体温度[9]。

（2）EC值测定。从5月21日开始，将不同堆沤处理的菌糠与去离子水以1∶5（V∶V）比例相混合，静置12 h后取滤液，用电导率仪每隔3 d测定1次[10]。

1.3.2 复合基质理化性状的测定（1）物理性状的测定。将堆沤好的不同处理的双孢菇菌糠自然风干，并按照不同的配比混合成复合基质，加满已知体积（V）和己知质量（W）的塑料烧杯，称质量（W1）；烧杯口用2层纱布封住，然后浸泡水中24 h，称质量（W2）；倒置湿润纱布包住的烧杯12 h沥干后，称质量（W3），按以下公式计算容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度和大小孔隙比[11]。

容重（g·cm-3）=（W1-W）/V；

总孔隙度（%）=（W2-W1）/V×100；

通气孔隙（%）=（W2-W3）/V×100；

持水孔隙（%）=总孔隙度-通气孔隙；

大小孔隙比=通气孔隙/持水孔隙

（2）EC值测定。将不同配比的混合基质与去离子水以1∶5（V∶V）比例相混合，经12 h后取滤液，用电导率仪测定[9]。

1.3.3 植株生长性状的测定于播种后第7 天统计花椰菜的出苗率。自花椰菜幼苗长出第1片真叶开始，每3 d测定1次株高（茎基部到植株生长点）、茎粗（第1片真叶下0.5 cm处）[12]、叶绿素含量（最大叶的SPAD值）、最大叶长和宽，并用长宽系数类方法，计算最大叶叶面积=（长×宽）×0.630[13]，每处理测定10株，重复3次，取其平均值。

最后次测定完以上指标，每个重复选取10株，将幼苗从穴盘里取出，用清水洗干净、晾干，测定其根长（茎基部到主根根尖的长度）、地上部鲜质量、地下部鲜质量、全株鲜质量。然后置于烘箱内，105 ℃杀青15 min，85 ℃恒温48 h，称地上部干质量、地下部干质量、全株干质量。根据以上测定值计算：壮苗指数=茎粗/株高×全株干质量；根冠比=地下部干质量/地上部干质量[9]。

1.3.4 数据处理采用DPS 7.05软件进行数据方差分析，采用Excel 2007作图。

2 结果与分析

2.1 堆肥过程中温度和EC值的变化

2.1.1 堆肥过程中温度的变化从图1和图2可以看出，各个处理温度总体变化趋势相似，在最后阶段温度趋于室温，变化不大，可以判断各个堆肥处理已达到堆肥腐熟度指标要求。从图1可以看出，在5月20—30日内，各处理的温度大致相同，在5月31日时，源于外界气温下降，导致堆肥温度下降，持续到6月6日，堆肥温度才慢慢升高，在升温的过程中， 8：00时处理B温度最高达到37.3 ℃，处理A最高达到36 ℃，处理C最高达到30.3 ℃。18：00时处理A、处理B温度最高达到40 ℃，处理C最高达到36.0 ℃。从两图中可以看出，堆肥结束时，处理B温度最先下降到室温25 ℃，然后是处理A，处理C最慢，表明处理B不仅有利于堆肥温度快速上升，而且可以缩短堆肥时间。从两图中还可以看出，由于晚上温度要比白天温度低，对堆肥的温度起到一定的降温作用，导致上午堆肥的温度总体来说要比下午的稍低一些。

2.1.2 堆肥过程中EC值的变化从图3可以看出，处理C在整个堆沤的过程中，EC值基本没有变化，处理A、处理B的EC值均高于处理C，在堆沤结束阶段处理B的EC值最大为8.18 mS·cm-1，处理C最小为2.74 mS·cm-1。过程中存在着一定的波动，先下降后升高又下降，最后慢慢趋于稳定，这是因为处理A和处理B中加入了鸡粪，而鸡粪中含有的大量氨随着微生物分解作用挥发严重，且翻堆加速了氨、二氧化碳等气体的挥发，导致EC值的下降；随着堆肥的进行，有机酸和各种离子进一步积累而使 EC 值逐渐回升；各种有机物分解作用逐渐减弱，EC值缓慢下降，最终整个处理的EC值趋于稳定。

2.2 菌糠复合基质理化性状的比较

由表2可知，菌糠复合基质的容重均大于对照，总孔隙度在65.0%～70.7%范围之内。T6处理的通气孔隙18.5%最大，其次是T1为17.0%，T2最小为6.4%，T3稍大于T2为7.8%；菌糠复合基质的持水孔隙均大于对照；T6处理的大小孔隙比最大为0.354，其次是T1为0.325，均大于对照，T2最小为0.109，再者就是T3较小为0.136。

在EC值方面，菌糠复合基质的EC值均大于对照，且T3处理最大为3.09 mS·cm-1，其次是T2为2.65 mS·cm-1。

2.3 不同复合基质对花椰菜幼苗生长的影响

由表3可知，CK出苗率最大为92.59%，T3最小23.15%，其中T1处理的出苗率为87.96%，与CK最接近；T3处理茎粗最细为1.20 mm，T1处理茎粗最粗为1.85 mm，明显大于对照，并与其它处理形成极显著差异；除对照外，T4处理的株高最高为6.58 cm，与CK之间无显著差异，与其它处理相比达到极显著差异，T3最矮为2.91 cm；T1处理的叶绿素含量（SPAD值）与对照没有显著差异，并大于其它处理，与其它处理形成极显著差异，T3处理最小为8.87；所有菌糠复合基质的最大叶叶面积均大于对照，并与对照形成极显著差异，其中T1处理最大为55.99 cm2，其次是T6为55.51 cm2，二者之间无显著差异；CK根长最长为12.40 cm，T3处理最短为6.41 cm ，T4处理与CK、T1处理与T6处理的根长之间没有显著差异。

2.4 不同配比复合基质对花椰菜幼苗质量的影响

由表4可知，T1和T4处理的地上部鲜质量、全株鲜质量、地上部干质量、全株干质量之间无显著差异，且相比其它处理与对照间差异性最小，T3处理的以上干鲜质量指标是最小的，再者是T2，与对照形成极显著差异；对照的地下部鲜质量最大为0.43 g，其次是T1处理的地下部鲜质量为0.41 g，T3的地下部鲜质量最小为0.04 g；菌糠复合基质与对照的根冠比间没有显著差异；T1、T4、T5处理的地下部干质量与对照间无显著差异，T2、T3、T6处理的地下部干质量间无显著差异，但与对照形成极显著差异。T1和T5处理的壮苗指数大于对照，其中T1与对照间形成显著性差异，T5与对照间形成极显著差异。

3 讨论

温度变化是堆体微生物活动和堆肥进程的直观反映，同时也是堆肥快速腐熟的一个重要参数，菌糠堆肥试验结果表明，在双孢菇菌糠中加入鸡粪、尿素，不仅有利于堆肥温度快速上升，而且可以缩短堆肥时间。这与胡清秀等[14]研究双孢菇菌糠堆肥试验结果是一致的，其菌糠堆肥过程中温度可高达50 ℃以上，而本试验由于没有采取良好的保温措施，造成菌糠堆肥的最高温度才有40.0 ℃。电导率（EC值）反映了堆肥浸提液中离子总浓度，即可溶性盐含量，在一定范围内，溶液的含盐量与EC值呈正相关[14]，处理A、处理B的EC值存在着一定的波动，先下降后升高又下降，最后慢慢趋于稳定，这是因为处理A和处理B中加入了鸡粪，而鸡粪中含有大量的氨随着微生物分解作用挥发严重，且翻堆加速了氨、二氧化碳等气体的挥发，导致EC值的下降；随着堆肥的进行，有机酸和各种离子进一步积累而使 EC 值逐渐回升；各种有机物分解作用逐渐减弱，EC值缓慢下降，最终整个处理的EC值趋于稳定。试验结果显示，处理B堆沤结束阶段其EC值最大为8.18 mS·cm-1，盐分含量高，处理C的EC值最小为2.74 mS·cm-1，盐分含量低。并且处理B堆肥升温过程中，升温最快且最大达到40.0 ℃，且堆沤结束阶段最先下降到室温25 ℃，处理C升温最慢，且最晚下降到室温，因此处理B堆沤效果最好。

通过堆沤发酵后的双孢菇菌糠与其他基质按照一定配比复配后，其容重都在育苗基质适宜容重0.1～0.8 g·cm-1范围之内，总孔隙度均在复合基质较适宜的总孔隙度54%～96%范围之内[15]，这与张殿宇等人[6]的研究一致，大小孔隙比可以反应基质中空气和水分之间的状况，除了T1、T4、T5、T6、CK处理的大小孔隙比在适宜孔隙比1∶2～1∶4范围之内，T2、T3处理的大小孔隙比不在范围内且比较小，分别为0.109，0.136，说明基质中空气容量小，而水分的容量大，这样就导致基质通气性较差，并会阻碍幼苗的生长；电导率的大小反映了基质中所含有盐分含量的高低，对于大多数植物来说，基质适宜的EC值小于2.6 mS·cm-1 [16]，而T2、T3处理由于混合基质时所用的菌糠中添加了鸡粪和尿素，导致电导率均大于2.6 mS·cm-1，其盐分含量偏高，不利于作物的生长，其他处理的EC值均适宜于作物生长。

张云舒等人[17]研究发现，盐胁迫从影响种子的萌发率开始，能够影响花椰菜种子萌发及其幼苗生长的全过程；盐胁迫在不断降低花椰菜种子萌发率的同时，对那些能够萌发的种子形成的幼苗，又通过抑制其地上部分和地下部分的生长发育来进一步加大对幼苗生长的影响；此外，盐胁迫对花椰菜种子萌发及幼苗根长、苗高、鲜质量和干质量等的增加均具有显著的抑制作用。T2和T3处理就是由于盐分偏高形成盐胁迫，导致幼苗出苗率低且各项生长指标都偏低。T1处理育出苗的出苗率大于其它菇渣复合基质，与对照最为接近；T1处理叶绿素含量（SPAD值）大于其它菇渣复合基质，并与对照间无显著差异；T1处理的最大叶叶面积最大；T1、T4处理的地上部鲜质量、全株鲜质量、地上部干质量、全株干质量相比其它处理与对照间差异性最小；虽然方差分析结果显示T1与CK的地下部鲜质量间达到显著差异，但是相比其它处理与对照间的差异，T1与CK间达到的差异最小；T1处理的地下部干质量与对照间一样；T1和T5的壮苗指数均大于对照，且与对照形成显著性差异和极显著差异，而幼苗壮苗指数是反映幼苗质量的一个重要指标[17]，说明T1和T5处理有利于提高花椰菜幼苗的质量。综合T1处理以上生长指标的状况可知，T1育出的苗最为健壮。

4 结论

综上所述，在进行菌糠堆肥时，处理B可以作为菌糠快速堆肥的最佳配方选择。双孢菇菌糠经过堆沤发酵可以部分替代草炭复配成的复配基质，其理化性质，很接近于草炭复配成的复配基质，并且节约了成本。部分代替草炭以T1[腐熟菌糠（处理C）∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1]复合基质育苗效果最好，育出的花椰菜幼苗各项生长指标与对照相比，无明显差异甚至优于对照。

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