不同配比棉花秸秆基质对番茄幼苗生长的影响

吴慧，阿衣甫，吴默涵

（1.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐，830052；2.新疆巴州农业技术推广中心）

番茄（Lycopersicon esculentumMill.），又叫西红柿、番柿、洋柿子等，是茄科番茄属一年生草本植物。番茄的营养价值极高，富含维生素C、维生素A、维生素B、蛋白质、糖类、有机酸和各种矿物质，既可熟食，又可生吃，还可以加工制成番茄汁、番茄酱等[1]。番茄根系对基质及营养液成分适应力较强，不像黄瓜那样要求严格，而且通过改变营养成分和浓度，更易于提高其品质，因此番茄是国内外无土栽培面积最大且最具代表性的作物[2]。目前，国内外番茄无土栽培大都采用草炭、蛭石和珍珠岩等作为栽培基质的基本原料，但由于草炭资源分布不均，长途运输不仅会增加育苗成本，加之它又是一种不可再生的资源，长期使用必然会造成资源枯竭，因此，开发本土化的栽培基质势在必行[3～5]。

新疆是我国主要的棉花生产基地之一，大量的棉花秸秆资源为基质新原料的开发提供了可能。通过对棉花秸秆的利用，不但可以保护日益减少的草炭资源，还可以减轻新疆地区棉花秸秆过多对环境造成的压力。近年来，以一些农用废弃物（如膨化鸡粪、芦苇末等）作为主要原料的栽培基质，在生产上已经有了一定的应用，关于用腐熟棉花秸秆混合基质进行黄瓜、茄子育苗的研究也已经见诸报道[6，7]。

试验以腐熟棉花秸秆为主要原料，适当添加草炭、蛭石、珍珠岩，并在育苗过程中浇灌一定浓度的营养液，研究不同配比棉花秸秆基质对番茄幼苗生长的影响，为棉花秸秆在番茄育苗中应用提供一定的技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年4～12月在新疆农业大学林学与园艺学院综合实验室及校内温室基地进行。供试番茄品种为金棚1522（西安金棚种苗有限公司），试验材料为不同堆沤处理的棉花秸秆、蛭石、草炭、珍珠岩等。

1.2 试验方法

试验采用随机区组设计，3次重复，每个重复50穴。

①棉花秸秆堆沤发酵处理 棉花秸秆粉碎后进行堆沤发酵，设3个堆沤处理，处理1：按质量比加入0.7%的尿素；处理2：按质量比加入3%的磷酸二铵[8]；处理3：加入清水。将不同处理的棉花秸秆分别放到室外垫有塑料薄膜的坑中包裹进行堆沤发酵。发酵过程中棉花秸秆含水量保持60%左右，每隔15 d翻堆1次，直到发酵成熟。

②育苗基质的配制 将腐熟的棉花秸秆基质与草炭、蛭石、珍珠岩按体积比复配[9]，复配基质配方如表1。

表1 复配基质配方（体积比） %

③种子处理及播种后的管理 番茄种子采用50～55℃温汤浸泡消毒，然后放入25℃的温水中浸泡8 h，然后捞出置于27～28℃恒温箱中进行催芽[3]，待60%～70%种子露白后直接播于50穴的穴盘中，幼苗子叶展开后每隔1 d浇灌1/3浓度单位的日本园试通用配方营养液[2]，其他管理随常规。

1.3 数据测定

①基质理化性状测定 孔隙度、容重测定参照郭世荣[2]的方法并加以改进。按以下公式计算容重和孔隙度：容重（g/cm3）=（W2-W1）/V，总孔隙度（%）=[（W3-W2）/V]×100%，通气孔隙度 （%）=[（W3+W4-W5）/V]×100%，持水孔隙度（%）=总孔隙度-通气孔隙度，其中，V表示已知容器体积，W1表示已知容器质量，W2表示容器中加满基质后的质量，W3表示容器中基质加水浸泡一昼夜后的质量，W4表示已知湿润纱布的质量，W5表示湿润纱布包住容器口倒置2 h后的质量。

基质EC值、pH值测定：取一定量有代表性的基质，以去离子水饱和浸提，减压抽滤得到澄清饱和浸提液，用DDS-307型EC计测EC值，用PHC-3C型pH计测pH值。

②幼苗生长指标的测定 番茄幼苗出土后5 d调查出苗率；幼苗长出第一片真叶时，每个处理随机取样，每个重复抽样15株，用直尺和游标卡尺测定幼苗株高（以基质表面到生长点的高度为准）、茎粗（子叶节下部）、叶长和叶宽[10]，用SPAD-502型叶绿素计测定叶绿素含量，用电子天平称量单株地上部与地下部干、鲜质量[11]，并计算壮苗指数，壮苗指数=[（茎粗/株高）+（地下部干质量/地上部干质量）]×全株干质量[10]。

1.4 数据处理分析

数据分析处理采用Microsoft Excel 2003软件，显著性分析用DPS 7.05软件处理。

2 结果与分析

2.1 棉花秸秆复配基质理化性状分析

由表2可知，在容重方面，基质S4容重最小，仅0.09 g/cm3，P3的容重最大，为 0.27 g/cm3，其他混配基质的容重在0.11～0.27 g/cm3；在总孔隙度方面，N1的总孔隙度最大，为90.09%，N2的总孔隙度最小，为78.23%，其他复配基质的在79.58%～90.00%；在通气孔隙度方面，N4、P4、S4的通气空隙度均在45%以上，其中P4达46.34%，而P1的通气孔隙度最小，为16.71%，其他复配基质在17.12%～33.81%；持水孔隙度P4与S4稍偏小，分别为39.38%和39.70%，S1最大，为67.65，其余在41.06%～67.65%。

在pH值方面，没有浇灌营养液的复配基质P3与S4的pH值最低，为 6.88，而N4与S1的 pH值最高，分别为7.65和7.54；在EC值方面，S1的EC较高，为1.12 mS/cm，S4的EC值最低，只有0.39 mS/cm。

2.2 不同配比基质对番茄幼苗生长的影响

从表3可以看出，在出苗率方面，P4的出苗率最高，为 96%，P1、P2次之，均为 94%，N4最低，只有62%。在株高方面，P4株高最高，P3次之，P3和P4之间无显著差异，N4株高最低，P3、P4和 N4之间差异达到极显著水平；在叶宽和叶长方面，P3、N3、P4的值较大，但无显著差异，N4的叶宽和叶长最小，且与P3、N3、P4之间差异达到极显著水平；在根长和叶绿素含量方面，P3、P4的值最大，但这两者之间无显著差异，N4的值均为最小，且与P3、P4之间差异达到极显著水平；在茎粗方面，P1、P4的值最大，但这两者之间无显著差异，N4的茎粗值最小，且与P1、P4之间差异达到极显著水平。

表2 不同配比基质的理化性状

表3 不同配比基质对番茄幼苗生长的影响

表4 不同配比基质对番茄幼苗质量的影响

2.3 不同配比基质对番茄幼苗质量的影响

从表4可以看出，在单株地上部鲜质量、地下部鲜质量及全株鲜质量方面，处理P3的值均为最大，S1、P1、N3次之，N4最低；在单株地上部干质量及全株干质量方面，处理P3为最大，P4次之，N4最小；在地下部干质量方面，处理P3为最大，N2次之，N4最小；在壮苗指数方面，处理P3为最大，P1次之，N4最小。

3 结论与讨论

孔隙度和容重是衡量基质固、液、气相比是否合适的简单指标[12]。基质的pH值在5.0～7.0适于作物生长，pH值过高或过低都不利于幼苗的生长发育，因此，基质的pH值是一个重要参数[13]。EC值可以反映基质中原有可溶性盐分含量的高低，将直接影响营养液的化学平衡和幼苗的生长状况，作物生长的安全EC值应小于2.6 mS/cm，最适EC值为2.0 mS/cm[14，15]。基质缓冲性是指基质在外界条件发生波动时保持理化性状稳定的能力，其中最主要的是对酸、碱和盐变化的缓冲性。缓冲性高的基质具有更优良的综合性状，缓冲能力越强，pH值或EC值越不易发生改变。本试验通过对混配基质特性的分析发现，N4的pH偏高、EC值偏低，S3与S4的EC值均偏低，且S4的容重过小、总孔隙度大，不适宜番茄栽培，其他理化性状均符合标准。在育苗过程中育苗效果最好的是P3，P4次之，N3的番茄幼苗地上部生长情况良好，但是根系生长状况劣于P3和P4，育苗效果最差的是N4。大量研究表明，壮苗指数与作物前期产量呈显著正相关，故壮苗指数值的大小能较好地预测作物产量的高低，可作为评价幼苗强弱的主要指标[16]。本试验中，P3处理的壮苗指数显著高于其他处理。

对各处理幼苗的出苗率、株高、茎粗、幼苗质量等指标进行综合比较，可以看出，采用处理P3（棉花秸秆∶蛭石∶草炭=2∶1∶1）番茄幼苗表现最好，而 N4处理番茄幼苗表现最差。因此，在生产中，可以采用磷酸二铵堆沤处理棉花秸秆，并按棉花秸秆∶蛭石∶草炭=2∶1∶1的比例进行复配，用以番茄育苗，而用尿素堆沤处理的纯棉花秸秆不适于番茄育苗。

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