不同有机基质配比对菜心幼苗生长及质量的影响

匡石滋，赖 多，邵雪花

（广东省农业科学院果树研究所/农业部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室，广州510640）

0 引言

目前国内外蔬菜育苗大多以泥炭为主要基质[1]，由于泥炭资源有限，而工厂化育苗基质使用量大，从而导致蔬菜育苗成本居高不下[2]，因此，国内外研究采用蚯蚓粪、树皮、蔗渣、芦苇末、菇渣、秸秆[3-7]等各种有机废弃物替代或者部分替代泥炭基质。但大多数有机基质材料因来源有限、性状稳定性差、产业化程度低等原因并未能在生产上大规模使用。因此，对性能优良、价格低廉的有机基质的研究与开发有重要的现实意义，同时，也为农业废弃物的基质化利用提供了一条有效途径[8]。

利用有机废弃物生物发酵产物与其他有机物料复配形成的复合基质的研究，可为蔬菜工厂化育苗提供理论基础[9]。香蕉菠萝废弃茎叶作为一类特殊的农业废弃物资源，经生物发酵可形成养分含量较高的有机肥料[10]。椰糠经加工处理后保水、透气性能较好，可代替泥炭进行基质栽培[11-13]，目前已在黄瓜[14]、甜椒[15]等作物生产中进行了应用研究，但以香蕉菠萝废弃茎叶堆肥和椰糠形成复配基质在蔬菜穴盘育苗上的应用尚未见报道。为此，笔者通过研究菜心在不同基质配比下的生长状况，从而筛选出合适的育苗基质配方，为农业废弃物的资源化、基质化利用和工厂化育苗技术提供理论依据和技术参数。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2017年5—6月在广东省中山市坦洲镇华创农业有限公司蔬菜基地进行。供试菜心品种为‘新西兰杷洲甜油60天菜心’（购自广州华绿种子有限公司）。供试基质为香蕉菠萝废弃茎叶堆肥（以下简称堆肥）：试验所用的堆肥原料是将香蕉菠萝茎叶粉碎后，加入一定量的鸡粪，再分层添加自制的复合发酵菌剂进行好氧发酵，腐熟后自然晾干，粉碎后备用。经实测其容重为0.51 g/cm3，孔隙度为59.3%，pH值为6.92，EC值2.89 mS/cm，有机质含量为56.6%，营养成分(N+P2O5+K2O)为12.1%。椰糠购自广州市荔湾区荣丰园艺经营店的压缩椰糠砖，其容重为0.26 g/cm3，孔隙度为74.6%，pH值为6.16，EC值0.59 mS/cm，有机质含量为88.3%；育苗穴盘为105孔塑料盘(53 cm×28 cm×4 cm)，每孔容积27 cm3。

1.2 试验设计

在预试验基础上，基质配方共设4个处理（配方比例均为体积比）。T1，堆肥:椰糠=3:7；T2，堆肥:椰糠=5:5；T3，堆肥:椰糠=7:3；T4，泥炭:椰糠:珍珠岩=3:6:1；为华创农业有限公司现用育苗基质，即对照。每个处理设3次重复，每次重复1个穴盘，随机分区组设计。在菜心6叶1心时取样，以60%幼苗达到标准作为取样时间，每次随机取10株进行分析测定。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 基质理化性质 容重、总孔隙度、pH值、EC值及基质养分特性等均采用《土壤农业化学常规分析方法》中提供的方法测定[16]。

1.3.2 形态指标 采用常规方法测定菜心幼苗株高（基质表面到生长点之间的距离）、茎粗（子叶节下1 cm处）、鲜重，然后在茎基部将菜心幼苗地上部和地下部分开，纯净水洗净，吸水纸拭干水分，分别做好标记置于烘箱内105℃杀青15 min，80℃烘干至恒重，测定地上部干重、地下部干重以及全株干重，并计算壮苗指数，见公式(1)。

1.3.3 生理生化指标 将菜心随机取样称重后，利用苏州科铭生物技术有限公司试剂盒测定根系活力和蔬菜叶片的叶绿素含量、硝酸还原酶、蛋白总量。

1.4 数据统计分析

所有试验数据统计检验经SPSS 19.0软件处理分析，采用最小显著差异法(Least significant difference,LSD)进行多重比较。同时，采用平均隶属函数值法对各处理幼苗综合素质进行比较分析[17]。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质的理化性质

香蕉菠萝茎叶堆肥与椰糠复合基质的理化性质如表1所示。随着基质中堆肥体积比例的增加，复合基质的容重呈增加趋势，总孔隙度随着基质中椰糠含量的减少呈下降趋势。各处理pH值大于对照，但均在幼苗适宜生长范围内。复合基质的养分含量均比对照高，其中有机质、速效钾、有效磷含量显著的高于对照；各处理EC值随着基质中堆肥体积比例的增加而增加，T1、T2小于对照，T3的EC值大于对照。

2.2 不同配比基质对幼苗生长的影响

LSD分析结果表明，不同配方基质对菜心幼苗生长指标的影响除根长无显著差异外，其他指标均差异显著（表2）。出苗率T1、T2、T3组均高于对照组，且T2处理组与对照相比差异显著；对株高的影响，T2处理组高于其他各组，同时对照组略高于T1、T3组；茎粗、叶片数、鲜重、壮苗指数方面T2和T3组显著高于对照和T1组。纵观各项生长指标，T2处理组在出苗率、株高、茎粗和鲜重方面均高于其他组，表现出明显的优势；而T3处理组的根长、叶片数和壮苗指数虽然略高于其他组，但与T2处理组相比差异不显著。

表1 不同配比基质的理化性质

表2 不同配比基质对幼苗生长的影响

2.3 不同配比基质对幼苗生理指标的影响

由表3可知，不同基质对菜心幼苗根系活力的影响较大，T2处理组最高，但与T3组差异不显著，与T1组和对照组差异显著；对照组根系活力最低仅为8.04 U/g，比其他处理组低12.62～20.19 U/g。基质对硝酸还原酶活力影响不大，T1组最高显著高于对照组，其余组间差异不显著；总叶绿素含量T1组显著高于其他各组，T2组次之，T3组和对照组最差；蛋白含量T1、T2和T3组均显著高于对照，但3组处理间没有显著差异。

2.4 不同配比基质对幼苗综合素质的影响

根据菜心在4种配比基质中的生长、生理指标的分析，各基质间存在一定的差异。为了评价各基质的优劣，采用平均隶属函数值法对各处理菜心幼苗综合素质进行评价，见公式(2)。

式中，Xij为第i个处理第j个性状的平均值，Xmax、Xmin分别为该性状在所有处理中最大、最小值。Fi为第i个处理第j个性状的隶属值，计算得出平均隶属函数值（表4）。

由表4可以看出，T2处理各性状其隶属函数值均相对较高，其中出苗率、根系活力、蛋白含量等性状的隶属函数值最高，而根长、叶片数和壮苗指数的隶属值也分别为0.913、0.925和0.800，与对照及其他各处理相比，其平均隶属函数值(0.845)最高；T3次之，为0.797，T1和对照组分别为0.502和0.046。由此可见，以出苗率等8个性状指标为基础，通过平均隶属函数值法对各处理培育的幼苗综合素质评定得出，T2处理幼苗综合素质最优，T3次之，而T1和对照组处理幼苗生长指标相对较差。

3 结论与讨论

由于理化性状上的缺陷，单一基质很难满足作物生长的各项要求，而复合基质可以相互补充使基质的性能趋于优化[17]。香蕉菠萝废弃茎叶堆肥因其本身含有较多营养元素，具有良好的理化性状，基本适合植物栽培，但与其他农林废弃物一样存在EC值偏高的问题[10,18]；椰糠具有良好的空隙结构，保水、透气，能够促进植物根系的生长[11]，但是其所含养分不能完全满足蔬菜对矿质元素的需求[19]。本研究利用香蕉菠萝废弃茎叶堆肥与椰糠复配，结果表明复合基质的容重、孔隙度与常用基质（泥炭和珍珠岩）相当，但含有较高的全氮(0.9%～1.2%)、全磷(0.17%～0.18%)、全钾(1.5%～2.1%)，有机质和速效养分含量也明显高于常用基质。由复合基质的理化性质可见，香蕉菠萝废弃茎叶堆肥与椰糠复配适宜于蔬菜的栽培，本试验结果与前人的研究基本一致[20-22]。

表3 不同配方基质对幼苗生理指标的影响

表4 不同配方基质对幼苗生长指标隶属函数值比较分析

有机废弃物本身容易降解，性状较难稳定。本试验中，复合基质在试验结束后存在明显的体积收缩，表明基质仍然存在一定程度的降解作用，建议在实际应用中适当降低堆肥的比例以增加基质的稳定性，并采取淋洗措施以降低基质的电导率[23]。

复合基质的育苗效果与基质的配比直接相关，而评价基质配方的方法主要是依据植物形态和生理等指标对不同配方的响应[1]。本研究以出苗率、根长、叶片数、壮苗指数等4个生长指标和根系活力、硝酸还原酶、总叶绿素、蛋白含量等4个生理指标为调查研究对象，通过平均隶属函数值法比较分析各处理幼苗的综合素质。结果显示采用香蕉菠萝废弃茎叶堆肥与椰糠的比例为5:5处理幼苗综合素质最好，可推荐作为菜心育苗的有机基质使用。不同配方下基质理化性状与蔬菜幼苗生长间的动态互馈关系等有待进一步深入研究。

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