厨余垃圾腐熟有机物料复配育苗基质对西瓜幼苗生长的影响

王东升 朱钰莹 檀时山 刘庆叶 吴旭东 陈莉莉张宗俊 王蓓 胡卫丛 李伟明

厨余垃圾是人们在生活过程中产生的剩菜剩饭、果蔬瓜皮等易腐有机物料的总称。作为一个人口大国，我国每天都会产生大量的厨余垃圾，据统计数据显示，我国每天的厨余垃圾产生量约为12万t，且随着经济社会的不断发展，这一数据呈逐步上升趋势[1]。黄嘉晋等[2]研究表明，目前厨余垃圾产生量以每年8%～10%的速度增长。特别是2017年以后，国家逐步推行生活垃圾分类制度，厨余垃圾资源化利用被重新提上议事日程，将厨余垃圾资源化利用成为研究人员的重点目标之一。目前，常见的厨余垃圾处理方式包括：填埋、焚烧、堆肥等，其中，直接填埋和焚烧均会对周边环境或地下水产生不同程度的影响，威胁动植物健康生长，而堆肥是目前较为绿色的处理方式之一，不仅可以实现厨余垃圾的资源化利用，而且对周边环境的影响较小[3，4]。

西瓜作为经济果蔬的新兴代表，不仅可解暑，更可为农户带来较高的经济利润[5]。为保证西瓜种植的一致性和成活率，西瓜种植多采用穴盘基质育苗，目前育苗基质多以泥炭作为主要原料，但由于其具有不可再生性，因而价格不断升高，因此，泥炭替代品的研究工作逐步受到人们的关注[6]。

本研究选择厨余垃圾腐熟有机物料进行育苗基质的复配，观察测定其对西瓜幼苗生长的影响，为厨余垃圾腐熟有机物料的功能开发提供理论和实践支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试西瓜品种为早佳84-24，种子购自南京金盛达种子有限公司。供试厨余垃圾腐熟有机物料购自常州宏宝生物科技有限公司；珍珠岩、蛭石和商品泥炭育苗基质购自南京军辉生物科技有限公司，其理化性状如表1所示。

表1 不同育苗基质材料理化性状

1.2 试验设计

试验于2020年11月至2021年1月在南京市蔬菜科学研究所横溪科技园温室内进行，将厨余垃圾腐熟有机物料、珍珠岩、蛭石按照不同体积比进行复配。试验共设4个处理，分别是：T1：厨余垃圾腐熟有机物料∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1；T2：厨余垃圾腐熟有机物料∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1；T3：厨余垃圾腐熟有机物料∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1；T4：商品育苗基质（CK）。采用50孔育苗盘进行育苗，每个处理3次重复。

西瓜种子经10%H2O2浸泡30 min，随后用清水清洗3次，于11月15日播种在上述不同基质的育苗盘中，使用电热丝进行育苗加温，温度控制在25～28℃，待幼苗长至2叶1心时（12月20日）进行破坏性采样。

表2 不同复配育苗基质理化性状

1.3 测定内容与方法

①各处理基质理化性状测定参照《土壤农化分析》（第3版）所述方法[7]；②出苗率（%）=出苗数/播种粒数×100；③株高：用卷尺测量幼苗基部至顶部的距离；④茎粗：用游标卡尺测定基部以上10 cm处茎秆直径；⑤鲜质量：将基部以上幼苗取样称重。

1.4 分析方法

采用Microsoft Excel 2007进行数据处理和绘图，用SPSS 22.0对数据进行单因素方差分析，采用Duncan's新复极差法进行多重比较（P＜0.05）。

图1 不同处理西瓜出苗率的变化情况

表3 不同处理对西瓜幼苗生长的影响

注：表中同列数据后小写字母表示差异显著（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同复配育苗基质理化性状

由表2可知，厨余垃圾腐熟有机物料复配的育苗基质容重为0.32～0.39 g/cm3；总孔隙度在60%以上；与T4处理（CK）相比，T2和T3的pH值有所降低；T1和T2处理的EC值低于商品育苗基质，而T3处理较T4处理明显提高。

2.2 不同处理西瓜出苗率的变化情况

由图1可知，各处理西瓜出苗率为90.67%～92.67%，其中，T3处理最高，T4处理最低，但各处理的西瓜出苗率没有显著差异。

2.3 不同处理对西瓜幼苗生长的影响

由表3可知，各处理西瓜幼苗的株高为7.40～8.37 cm，T3处理的幼苗株高最大，较T4处理显著增加13.06%，较T2处理有所增高，但没有显著性差异。植物茎粗方面，T4处理茎粗最大，且显著高于T1和T2处理，与T3处理没有显著性差异。T4与T3处理 的西瓜幼苗鲜质量差别不大，但均显著高于T1和T2处理，而T1和T2处理间不存在显著性差异。

2.4 聚类分析

图2 不同处理聚类分析

图2根据不同处理西瓜幼苗的株高、茎粗、鲜质量和出苗率绘制而成，由图2可以看出，4个处理被分为两大类，其中T1和T4处理归为一类，T2和T3处理归为一类。表明不同配方基质对西瓜幼苗生长的影响呈现不同的特点，西瓜幼苗长势较好的是T2和T3处理，以T3处理为最优，其次是T2处理；T1和T4处理对西瓜幼苗的促进效果不明显。

3 讨论与结论

育苗基质是作物生长发芽的重要基础，育苗基质的配制应综合考虑基质营养成分、理化性状等[8]。厨余垃圾富含营养成分，经过高温腐熟以后，营养成分分解成为小分子物质，可用在多种领域，如直接还田、复配基质等。但目前对厨余垃圾腐熟有机物料复配基质的研究相对较少，特别是对厨余垃圾腐熟有机物料在育苗基质中的配比不是很明确，其中基质的EC值对作物育苗尤为重要。有研究指出，作物生长的安全EC值应小于2.6 mS/cm[9]。本研究中，不同比例复配的育苗基质EC值均小于2.6 mS/cm，这也保证了西瓜幼苗的正常生长不受影响。孔隙度指标和容重指标是衡量基质固、气、液三相比例是否合适的指标[10]。在本研究中，所复配的育苗基质容重和总孔隙度指标均符合育苗基质的基本要求，这也为厨余垃圾腐熟有机物料复配育苗基质奠定了理论基础。

良好的育苗基质配比是植物幼苗生长的物质基础[11]。本研究中，从植株株高指标可以看出，厨余垃圾腐熟有机物料∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1的处理可以显著促进西瓜幼苗的生长，且幼苗鲜质量与商品基质之间没有显著性差异，表明该配方的育苗基质完全可以保证西瓜幼苗的正常生长。结合聚类分析结果可以得出，T2和T3处理对西瓜幼苗生长的效果优于商品育苗基质的T4处理。综上所述，本研究中厨余垃圾腐熟有机物料∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1（T3处理），最适合西瓜幼苗生长，基质理化性状优良，西瓜出苗率高，幼苗长势好，可以作为西瓜育苗的新型基质。