菌渣复合基质对番茄幼苗生长的影响

王 鹏 姚太梅 刘 洋 忻龙祚 南 洁 赵广阔 高秀芳 刘 会 冯翠英

（1 河北北方学院/河北省口蘑栽培技术创新中心/张家口市口蘑栽培技术创新中心 河北 张家口 075131；2 易县桥头乡农业综合服务中心 河北 易县 074200；3 易县牛岗乡农业综合服务中心 河北 易县 074200；4 张家口市万全区农业技术推广服务中心 河北 张家口 076250；5 怀来县农业农村局农机中心 河北 怀来 075400）

草炭是广泛应用于育苗基质制备的重要原材料之一，因其本身的不可再生性及开采易导致对生态环境的破坏等因素[1]，使草炭的应用受到了极大的限制。菌渣指食用菌人工栽培收获产品后剩下的培养基废弃物[2]，含有丰富的纤维素、木质素等富碳物质以及氮、磷、钾等多种营养元素[3]。菌渣因其疏松多孔的结构、丰富的营养成分[4～5]，被认为是一种良好的替代草炭的理想有机基质[6～7]，在农业生产上具有很高的利用价值[8]。据中国食用菌协会统计，2019年全国食用菌总产量3933.87万t(鲜品)，产值3126.67亿元，河北省以年产量310.02万t排全国第五[9]。研究显示，每生产1kg的食用菌约产生菌渣3.25kg[10]，由此可以看出，我国每年的废弃菌渣存量惊人且在持续增长中，多数农户经常采取焚烧、丢弃等处理手段，不仅对环境造成污染和生态破坏[11～12]，事实上也是一种巨大的资源浪费。我国食用菌栽培原料来源广泛，商品化栽培菇种超过30种，培养料配方地域特征明显，亦导致菌渣的理化性状不尽相同。该研究以褐口蘑菌渣为试材，研究了不同配比菌渣复合基质的理化性状及作为育苗基质对番茄幼苗的影响，希望为促进农业废弃物资源的循环利用提供科学依据和合理化建议。

1 材料与方法

1.1 试验材料。供试番茄品种为格雷(荷兰瑞克斯旺公司)。食用菌菌渣为河北北方学院口蘑研究所提供的褐口蘑栽培菌渣(半年自然发酵)，配方为玉米秸秆20kg，干奶牛粪15kg，石膏粉1kg，磷肥1.5kg，石灰粉0.75kg；草炭(沈阳魏奇草炭土经销处)；蛭石(灵寿县万成矿产品有限公司)。

1.2 试验时间和地点。试验于2019年在河北北方学院园艺试验基地进行。

1.3 试验方法。以草炭∶蛭石=2∶1(v/v)为对照(CK)，腐熟褐口蘑菌渣和草炭按不同体积比(v/v)复合育苗基质为处理，不同处理编号及体积配比如下：T1(1∶0)、T2(1∶1)、T3(2∶1)、T4(3∶1)、T5(0∶1)。每处理3次重复，完全随机排列。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 基质理化性状测定。取已知体积(V)的烧杯，称其净重为W1；在此烧杯中加满待测基质，再称重(W2)；然后将经自然风干处理的基质装满烧杯(不能挤压)，用平板刮平后，两层纱布封闭并放在水中浸泡24h后(水位要高于容器顶部至少2cm)称重(W3)；测其总孔隙度后，将烧杯上口用一已知重量的湿润纱布(W4)包住，把烧杯倒置，让烧杯中的水分(重力水)流出，放置8h左右，直到烧杯中没有水分渗出为止，称其重量(W5)。总孔隙度(%)=[(W3-W1)-(W2-W1)]/V×100%；通气孔隙度(%)=(W3+W4-W5)/V×100%；持水孔隙度(%)=(W5-W2-W4)/V×100%；大小孔隙比=通气孔隙度/持水孔隙度；体积质量(g·cm-3)=(W2-W1)/V。采取饱和浸提法(SME法)测定基质EC值和pH值[13]。

1.4.2 番茄幼苗生物学性状调查。苗龄30d时，每处理随机取样15株，3次重复，分别测量番茄幼苗株高(自根颈至茎生长点之间的距离)及茎粗(子叶节处)，并测定其全株鲜质量；105℃下杀青30min，再在80℃下烘干至恒重，测定其全株干质量。按如下公式计算壮苗指数[14]：壮苗指数=(茎粗/株高)×全株干质量×100%。

1.5 数据分析。试验数据采用Excel2003软件处理，采用Spss21.0软件进行单因素方差分析，多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同菌渣复合基质理化性状的比较。基质理化性状的测定结果见表1，方差分析结果表明，不同处理和对照间理化性状存在显著差异(P＜0.05)。从表1可以看出，与草炭(T5)及对照比较，腐熟菌渣(T1)的物理性状均存在显著差异(P＜0.05)，其总孔隙度、通气孔隙度、大小孔隙比显著高于草炭和对照，而持水孔隙度和容重则正好相反；草炭总孔隙度和持水孔隙度显著高于对照，通气孔隙度、大小孔隙比显著低于对照，而两者间容重无显著差异。与草炭和菌渣比较，随着草炭中菌渣体积占比的逐渐增加，复合基质处理(T2、T3、T4)各项物理性状均得到了显著的改善；在化学性状方面，菌渣的EC值和pH值显著高于草炭及对照，草炭的pH值显著低于对照，而草炭pH值与对照比较则无显著差异。随着复合基质中菌渣体积占比的逐渐增加，复合基质EC值处于0.63～0.96ms·cm-1，pH值为6.47～6.98，均处于适宜的范围内[15]。综合以上分析可知，从基质的理化性状考虑，与对照比较，T1和T5不适合单独做育苗基质，菌渣和草炭按不同体积配比混合后，复合基质T2、T3、T4的各项理化指标均较符合理想基质的要求，适于做育苗基质。

表1 不同菌渣复合基质的理化性状

2.2 不同菌渣复合基质对番茄幼苗的影响

2.2.1 不同菌渣复合基质对番茄出苗率的影响。从图1可以看出，不同处理和对照对番茄出苗率存在明显的影响。播种后1～4d，不同处理间出苗率差别不大；播种后第5d，T2、T3、T4出苗率较高，分别达到12.6%、14.5%和13.6%，而CK出苗率则为7.9%；播种后第10d，T1、T2、T3、T4出苗率均超过90%，其中T2、T3出苗率最高，分别达到95.5%和96%，而CK出苗率只有87.5%。这说明，与对照比较，T2和T3处理的基质培育番茄幼苗出苗快，出苗率高。

图1 不同菌渣复合基质对番茄出苗率的影响

2.2.2 不同菌渣复合基质对番茄幼苗生物学性状的影响。表2为番茄幼苗的生物学性状数据，方差分析结果表明，处理和对照间全株干质量无显著差异，而株高、茎粗、全株鲜质量和壮苗指数则存在显著差异。株高和茎粗是植株长势强弱的重要指标，尤其茎粗在一定程度上反映了幼苗的健壮程度[16]。由表2可知，T2和T3的株高和茎粗无显著差异，但显著(P＜0.05)优于其他处理和对照。壮苗指数是衡量秧苗素质的一个重要指标，与株高、茎粗及全株干质量关系密切[17～18]。与对照相比较，T2、T3和T4的壮苗指数无显著差异，T3壮苗指数与T2比较无显著差异，但显著优于T4；T1和T5壮苗指数最低，分别为0.0077和0.0093。综合以上分析表明，T2和T3处理对番茄幼苗健壮程度的促进效果并不弱于对照这个常规育苗配方。

表2 不同菌渣复合基质对番茄幼苗生长学性状的影响

3 结论与讨论

理化性状优良的育苗基质是决定幼苗生长、秧苗质量及定植后成活率和综合生产能力的关键因素，也是培育壮苗和获得丰产的前提[19]。评价育苗基质的指标主要有容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、大小孔隙比等物理性状和pH值、EC值等化学性状[20]。

前人的研究表明[21]，优良的育苗基质其理化性状指标包括：总孔隙度应为54%～96%[22]，通气孔隙度15%～30%，持水孔隙度40%～70%，大小孔隙比为0.25～0.50，这样的基质能提供20%的空气和20%～30%的易利用水，适宜容重为0.1～0.8g·cm-3，最佳容重为0.2～0.5g·cm-3[23]，育苗基质适宜的EC值为0.1～1.0ms·cm-1[24]，基质pH值以5.8～7.0较为适宜[25]。对比上述指标可知，菌渣虽具有高总孔隙度、适宜营养结构和低成本的优势，是一种潜在的替代草炭的理想基质[26～27]，但其pH值偏大、EC值偏高、容重较小的缺点同样十分突出，不适宜单独使用，须与其他基质混配以优化其理化性质，一般来说在菌渣复合基质中菌渣比例应不超过70%[27～29]。

育苗基质是种子从萌发到幼苗移栽整个生长阶段的重要物质，育苗基质的优劣决定着幼苗生长速度、幼苗质量和定植后的生长状况[30～31]。与草炭相比，腐熟菌渣含有较高的有机质和速效钾，更有利于茄果类等喜钾蔬菜的种植[32]。菌渣与不同比例珍珠岩复配的育苗基质，相比于草炭复合基质，显著提高了番茄幼苗的壮苗指数，复合基质中的菌渣含量与番茄幼苗壮苗指数存在极显著的相关关系[33]。在常规育苗基质中添加50%体积的双孢菇菌渣对番茄幼苗株高、茎粗、叶绿素等指标有明显的促进作用[34]。因此，对于用腐熟菌渣替代草炭进行番茄育苗许多研究人员持肯定的态度[35]。

综上所述，腐熟菌渣与草炭按体积比1∶1或2∶1配制的复合育苗基质，与常规育苗基质配方草炭∶蛭石=2∶1相比，其理化性状符合《蔬菜育苗基质》[38](NY/T2118—2012)标准的要求；腐熟菌渣与草炭2∶1或1∶1复合基质对番茄幼苗株高、茎粗及壮苗指数的促进作用，略优于或相当于常规育苗基质，以适宜比例的腐熟菌渣替代草炭来混配育苗基质是一条可行的途径。