林牧有机废弃物配方基质在西葫芦穴盘育苗中的应用效果

王忠红,关志华,陈双臣,2

(1.西藏农牧学院，西藏 林芝 860000； 2.河南科技大学 林学院，河南 洛阳 471003)



林牧有机废弃物配方基质在西葫芦穴盘育苗中的应用效果

王忠红1,关志华1,陈双臣1,2

(1.西藏农牧学院，西藏 林芝 860000； 2.河南科技大学 林学院，河南 洛阳 471003)

为使丰富的林牧有机废弃物得以资源化利用，以川滇高山栎凋落物与猪羊粪混配发酵成有机基质(T5)，以此为基础再与不同比例锯末及化肥混配形成另2种基质(T6、T7)，以营养土(T4)及市售草炭(T1)、混配基质(T2)及基质块(T3)为对照，用干籽直播法进行西葫芦穴盘育苗试验。结果表明：3种自制基质T5、T6、T7在西葫芦出苗率方面前期较差，后期与3种市售基质一致，均达到100%，远高于营养土。子叶生长发育方面，播后28 d 子叶面积T6、T7与草炭接近，T5高于草炭，均远高于营养土，叶绿素含量与草炭接近或略高，但低于其他处理；播后38 d T6、T7子叶面积高于草炭和营养土，T5叶片萎缩而下降，不同处理叶绿素含量均下降，但T6、T7相对较高。真叶生长发育方面，T5、T6、T7的总真叶面积、真叶数、花蕾数、不同部位真叶的叶绿素含量均处于较高水平，下胚轴却短于草炭，显示出良好的壮苗特征。生物质量方面，地上及地下部鲜干质量T5、T6、T7也处于较高水平，表现出根深叶茂的壮苗特征。T5、T6、T7壮苗指数也均高于其他处理，但T7>T6>T5。综上，3种自制基质在西葫芦穴盘育苗方面完全能够替代草炭，也优于其他市售基质。

林牧有机废弃物； 基质配方； 西葫芦； 穴盘育苗； 育苗效果

西葫芦适应性强，栽培技术相对简单，单株产量高，嫩瓜、老熟瓜及成熟种子均可食用，营养丰富。在栽培中因其具有较强的适应性，既可作为蔬菜作物直接栽培，也可用于西瓜等的嫁接砧木[1]。生产中西葫芦育苗相对比较简单，在育苗研究方面相较黄瓜、西瓜等瓜类蔬菜也更少。由于工厂化蔬菜种苗对现代蔬菜产业发展具有很大的促进作用，西葫芦种苗的工厂化培育也必然是今后提高其设施栽培效益的重要基础。基质是工厂化育苗的重要载体，鉴于优质草炭资源的不可再生性，利用农林牧有机废弃物研发草炭替代基质是工厂化育苗领域的重要研究方向[2-7]。因此，基于西藏林芝市丰富的林下凋落物资源，近年来对林牧有机废弃物向育苗基质的转化方面做了大量研究，研发出了可规模化使用的系列基质产品，现将该基质在西葫芦穴盘育种中的应用效果进行对比分析，为今后利用该基质替代草炭的市售基质进行西葫芦工厂化育苗提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验设计

以西藏林芝市原始森林川滇高山栎凋落物为主要材料，将其与猪羊粪按照一定比例配制，添加适量粗纤维降解菌经高温发酵制成混配有机基质(自配基质1)，将其在预试验基础上，进一步与松木锯末及尿素等配成新的基质(自配基质2、3)，以市售3种基质及营养土为对照。试验共设7个处理，具体见表1。以西葫芦品种绿亨SQ05为试验材料，以21孔穴盘进行饱满种子干籽直播育苗，每穴盘为1次重复，每处理重复3次，田间完全随机放置，穴盘底部铺一层废旧塑料膜，防止根系穿过穴盘底部排水孔扎入土壤。

表1 西葫芦穴盘育苗基质配方

1.2 测定指标和方法

2015年3月29日在西藏农牧学院实习农场现代连栋温室进行播种，在播后14、21、28、38 d分别统计出苗率，并在每个重复随机选择7株苗，在播后28 d测子叶面积和叶绿素含量，38 d测子叶面积、真叶面积、叶绿素含量、真叶数、花蕾数、茎粗、株高、下胚轴长度、地上部和地下部干鲜质量等指标。其中子叶面积采用近似的长×宽计算，真叶面积参考文献[8]用公式y=0.578 1+0.774 8x(x=长×宽)计算；株高以生长点至露出基质表面为准，用直尺法测定；茎粗统一测量子叶以下位置，用千分尺测定；叶绿素含量用叶绿素仪测定，以SPAD值表示；干鲜质量用分析天平测量。计算壮苗指数，壮苗指数=茎粗/株高×全株干物质量[9]。

1.3 数据分析

各指标数据用DPS v14.10分析软件[10]以Duncan’s新复极差法进行方差分析(P<0.05,P<0.01)。

2 结果与分析

2.1 不同配方基质对西葫芦出苗率和出苗时长的影响

西葫芦种子为大粒种子，种子饱满且在寿命期内时，只要环境条件适宜，种子充分吸水后可在4 d左右发芽。由图1可以看出，西葫芦干籽播种后14 d,除T4处理出苗率不到10%、T6处理不到80%外，其他各基质处理均超过90%，其中T3处理达到100%；播后21 d T4处理的西葫芦出苗率最低，不到80%，T3和T6处理达到100%，其他基质处理接近100%；播后28 d，T4处理的西葫芦出苗率低于90%，T1、T3、T6、T7处理达到100%，其他基质处理接近100%；播后38 d，T4处理的西葫芦出苗率为93.7%，其他基质处理达到100%。从出苗率可以看出，各类育苗基质能使西葫芦出苗早、成苗率高；而营养土育苗时西葫芦出苗缓慢，成苗率差，在本试验中首批出土种苗比各基质晚5 d，80%种子出土时间比各基质晚20多天，最终成苗率仍低于各类基质；在不同类基质中，T5、T6、T7基质处理的前期出苗率略低于3种市售基质，其中T6处理与其他基质间有明显差异，后期出苗率与市售基质一致。这说明自制基质在出苗率方面与市售基质无明显差异，完全能够满足西葫芦的育苗需要。

图1 不同处理对西葫芦播后不同时间出苗率的影响

2.2 不同配方基质对西葫芦幼苗生长发育的影响

2.2.1 子叶 子叶面积及其叶绿素含量对幼苗前期生长发育具有非常重要的作用，前期子叶面积越大、叶绿素含量越高，意味着幼苗生长发育越快，形成壮苗的机会就越大。由图2可知，播后28 d，各处理间子叶面积和叶绿素含量差异较大。其中，T1、T3、T5、T6、T7处理子叶面积极显著大于T2和T4(P<0.01)，各基质间从大到小的顺序是T5>T1>T7>T3>T6>T2。叶绿素含量则表现为T4处理极显著高于其他基质处理(P<0.01)，T1和T5基本一致，且显著或极显著低于其他5种基质处理。

图2 不同处理对西葫芦幼苗子叶生长发育状态的影响

播后38 d，子叶面积受氮素转移影响，一些种苗子叶出现黄化及萎缩干枯，导致叶面积和叶绿素含量下降，但氮素转移程度不同，对叶面积和叶绿素含量的影响程度亦不同。这在T5处理中的表现最为明显，叶面积大幅度缩小，叶绿素含量也较低；受这一影响的还有T3、T1和T2，均表现为叶面积萎缩，叶绿素大幅度下降；因T6和T7中含有一定尿素，氮素相对较足，虽然叶绿素含量也大幅度下降，但总体上处于较高水平，叶面积未出现萎缩，且较播后28 d有较大增加；T4处理子叶面积因出苗晚，处于幼苗生长初期，子叶面积增加幅度较大，但受氮素供给不足影响(未出现叶片萎缩)叶绿素含量仍大幅度下降。各处理间子叶面积有显著或极显著性差异，但叶绿素含量却未出现显著性差异，表明后期所有处理均受氮素转移影响，子叶光合作用功能下降，也反映出所有处理的氮素含量不足。

2.2.2 真叶 播后一定时期的真叶数和总叶面积反映着幼苗的形态建成，真叶数越多说明生理苗龄期越长，孕育的花蕾可能越多，总叶面积也可能越大，而总叶面积越大同时叶绿素含量相对越高时则意味着光合效率越高，植株的生长发育状态越好。因此，总真叶面积经常成为构建壮苗指数[11]的重要指标。而下胚轴长度反映着幼苗发育前期是否存在徒长。从表2可以看出，真叶数T2极显著少于其他处理，其他处理间差异不显著，但T6和T7处理的真叶数均高于4片，T3和T4处理为4片，T1和T5处理接近4片。受真叶数量影响，总真叶面积也是T2处理最小；T6和T7处理均高于其他处理，T7处理又略高于T6处理；T4处理因后期生长发育较快，总真叶面积较大，虽低于T6和T7处理，但大于其他处理；T5处理虽低于T4处理，但高于T1、T2及T3处理。花蕾数仍然是T2处理表现最差，极显著少于其他处理，其他处理间均值比较接近，且无显著性差异。下胚轴长度却是T2处理最高，其他处理较低，意味着T2处理相对其他处理表现有一定的徒长现象。

表2 不同处理对西葫芦幼苗形态建成的影响

注：表中同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

由表3可以看出，播后38 d，不同处理西葫芦幼苗真叶叶绿素含量均表现为从第1叶到第4或5叶先升高后下降趋势，反映出明显的氮素转移现象，说明各处理均存在氮素不足问题，但在7个处理中T4第1—4真叶中叶绿素含量均最低，说明T4处理的速效氮含量最低。第1真叶中叶绿素含量从高到低顺序是T6>T2>T5>T7>T3>T1>T4，其中T6、T2与T4有显著性差异，其他处理间无显著性差异，T2因总真叶面积最小，氮素转移相对最轻，故第1真叶仍有较高的叶绿素含量；第2真叶中叶绿素含量从高到低顺序是T5>T3>T2>T1>T6>T7>T4，其中T4极显著低于各基质处理，T5、T3与T7有极显著性差异，T5与T6有显著性差异，其他处理间无显著性差异；第3真叶叶绿素含量从高到低顺序是T5>T3>T7>T6>T1>T2>T4，其中T1、T2、T4极显著低于T5，其他处理间无显著性差异；第4真叶中叶绿素含量从高到低顺序是T5>T6>T7>T3>T2>T1>T4，其中T5与T1、T4有显著性差异，其他处理间无显著性差异；第5真叶仅T6和T7有，相互比较接近，无显著性差异。

综合各指标可以看出，所有处理对西葫芦育苗均存在因氮素不足而引起子叶出现不同程度黄化甚至萎缩干枯、叶绿素含量下降，真叶氮素转移等问题，但在种苗培育的38 d内，3种自制基质在出苗率、叶片发育状态等方面表现均优于市售的优质草炭和基质块，更优于市售的混配基质(T2)，说明自制基质对西葫芦育苗而言完全可以替代市售基质，从而降低种苗培育成本。

表3 不同处理对西葫芦幼苗真叶叶绿素含量(SPAD)的影响

2.3 不同配方基质对西葫芦幼苗干鲜质量的影响

幼苗干鲜质量既是构成壮苗指数的重要指标，也直接反映幼苗的质量。从图3可以看出，鲜质量方面，地上部3种自制基质T5、T6、T7均显著或极显著优于其他处理，T4处理因后期生长快，略高于草炭(T1)却明显高于T2和T3处理，但因重复间差异较大故未达到显著水平。地下部仍然是T5、T6、T7处理表现较优，且极显著高于T2、T3、T4(P<0.01)，显著高于T1(P<0.05)，T4处理最低，说明T4因透气性等原因根系发育较差。

干质量反映植株干物质的含量，是衡量壮苗的重要指标。由图3可以看出，地上部干质量表现为有机基质的处理(T1、T3、T5、T6、T7)均高于T4和混配基质(T2)，仍然是T5、T6、T7优于其他处理，但与草炭差异不大，T7显著高于T3(P<0.05)，极显著高于T2、T4(P<0.01)，T5、T6则显著高于T2、T4(P<0.05)。与鲜质量在各处理间的差异趋势不一致，其原因在于T5、T6、T7的叶面积较大，水分贮藏量大所致；T4高于T2，则在于T4的营养较优加之后期生长较快所致。地下部质量差异较小，3种自制基质T5、T6、T7均显著或极显著优于其他处理，与地下部鲜质量表现基本一致。

图3 不同处理对西葫芦幼苗干鲜质量的影响

2.4 不同配方基质对西葫芦幼苗壮苗指数的影响

壮苗指数是反映壮苗质量的综合指标，壮苗指数越高意味着种苗质量越好。由图4可以看出，不同基质配方所培育的西葫芦幼苗壮苗指数从高到低的顺序是T7>T6>T5>T1>T3>T4>T2，其中T7极显著高于T3、T4、T2(P<0.01)，显著高于T1(P<0.05)；T6极显著高于T4、T2(P<0.01)，显著高于T3(P<0.05)；T5极显著高于T2(P<0.01)，显著高于T4(P<0.05)；T1、T3、T4、T2之间无显著性差异。壮苗指数充分说明T5、T6、T73种自制基质均优于草炭等基质及T4，其中在化学肥料相同情况下凋落物基质含量越高育苗效果越好。

图4 不同处理对西葫芦幼苗壮苗指数的影响

3 结论与结论

育苗是蔬菜栽培的重要环节，对于蔬菜的优质高效栽培和土地利用率提高具有重要作用，蔬菜种苗的集约化培育则是蔬菜种苗发展的趋势，而优质育苗基质是种苗集约化培育的重要载体。草炭因其具有良好的理化性质和全面丰富的营养被誉为最好的基质，从本研究中可以看出，虽然草炭培育的种苗总真叶面积较小进而地上部鲜质量也较低，但其营

养全面，地上部干质量、真叶叶绿素含量和壮苗指数均较高，出苗率高，显示出良好的性能。但草炭为不可再生资源，加之地区分布不均匀，很多国家已经开始限制草炭的开采，导致草炭的价格不断上涨[12]，影响着其在生产中的广泛利用。因此根据优良基质特点，将每年生产的农林牧有机废弃物等资源转化为育苗基质是基质开发利用的重要研究方向。本研究中使用的基质块便是一种用有机废弃物研发形成的市售育苗基质，但从本研究的结果看，其西葫芦各种单一指标以及复合的壮苗指数，均与草炭处理接近，表明这是一种可替代草炭的基质，但综合育苗效果并未显著优于草炭。市售珍珠岩、草炭、蛭石混配基质育苗效果除出苗率等少数几个指标外均表现较差，主要是因为其营养不足。草炭及基质块的育苗效果在各指标中并不能全部优于营养土。

因此，以草炭和营养土为对照，应是评价自配基质使用效果的重要方法。综合各类单一指标及壮苗指数的复合指标可以看出，以川滇高山栎凋落物为主要材料，与猪羊粪按照一定比例配制，添加适量粗纤维降解菌经高温发酵制成的混配有机基质，及以此为基础添加适量锯末和化学肥料配制的2种基质，在西葫芦穴盘育苗中，除前期出苗率较低外，在叶面积、真叶数、花蕾数、下胚轴长度、干鲜质量及壮苗指数方面，均优于或接近草炭，也优于或接近基质块基质，更优于营养土，是一类完全可以替代草炭的优良育苗基质。在这3种基质中，凋落物基质含量较高且含有一定化学肥料拌有适量锯末的基质表现最优，说明以凋落物基质为基础，可以通过添加化学肥料的方式，将难以分解的各类锯末加以充分利用，使凋落物基质的生产成本大大下降。

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Application Effect of Substrate Formula Using Forest and Animal Husbandry Organic Waste onCucurbitapepoL. Hole Tray Seedling

WANG Zhonghong1，GUAN Zhihua1，CHEN Shuangchen1,2

(1.Xizang Agriculture and Animal Husbandry College,Linzhi 860000,China； 2.College of Forestry,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

In order to make full use of the local rich forest and animal husbandry organic wastes,QuercusaquifolioidesRehd.et Wils litter and pigs and sheep dung were mixed for fermentation to form organic matrix(T5),which was mixed with sawdust and chemical fertilizer and other two matrices(T6,T7) were formed.With nutrient soil(T4),commercial peat(T1),mixed media(T2),and matrix block(T3) as the controls,the dry seed direct seeding method was used inCucurbitapepoL.hole tray seedling experiment.The results showed that three kinds of homemade substrates T5,T6,T7displayed poor effect in seedling emergence in the early stage,but accorded with three types of commercially available substrates in the late stage, with seedling emergence up to 100%,far higher than nutrient soil.In growth of cotyledon,28 days after sowing the cotyledon areas of T6,T7were close to that of peat,T5was higher than peat,and all of them were much higher than nutrient soil.The chlorophyll content of T5was close to or slightly higher than that of peat, but lower than other treatments.At 38 days after sowing the cotyledon areas of T6,T7were higher than those of peat and nutrient soil,T5blade shrank and declined, the chlorophyll content of different treatments all decreased,but T6,T7were relatively higher.In leaf growth,T5,T6,T7had higher total leaf area,leaf number,number of buds,and chlorophyll content,and their hypocotyls were shorter than peat,showing strong seedling characteristics.In fresh and dry weights of ground and underground parts,T5,T6,T7were also at the highest level,showing strong seedling characteristics of deep roots and flourishing leaves. The strong seedling index of T5,T6,T7were also higher than other treatments,but T7>T6>T5.Comprehensive look,the three kinds of homemade substrates inCucurbitapepoL.hole tray seedling can completely replace peat,which are better than commercially available substrates.

forestry and animal husbandry organic wastes; substrate formula;CucurbitapepoL.; plug seedling; nursery effect

2016-05-30

西藏重点科技项目(20137-3)；西藏农牧学院柔性人才引进项目(RXR201506)

王忠红(1980-)，男，宁夏西吉人，副教授，硕士，主要从事园艺植物种质资源创新利用与无土栽培研究。 E-mail：wzhong2008bj@126.com

S642.6

A

1004-3268(2016)11-0082-06