田鎖霞 陳 清 龔建英 李國學(xué) 賈小紅 李彥明*

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2北京市土壤肥料工作站，北京 100029）

基質(zhì)是蔬菜工廠化育苗體系的重要組成部分（閆杰 等，2006），國內(nèi)外公認(rèn)的優(yōu)良育苗基質(zhì)材料是草炭，但由于草炭資源的不可再生性及存在著資源耗竭風(fēng)險，許多學(xué)者在尋求和發(fā)掘易得價廉、可替代草炭的新型育苗基質(zhì)方面進(jìn)行了大量研究。農(nóng)林有機(jī)廢物因其來源廣泛、種類多樣、性質(zhì)優(yōu)良而成為了研究熱點(diǎn)，目前研究較多且取得一定效果的材料有椰糠、花生糠、蘆葦末、沼渣、菇渣、玉米芯等（趙瑞 等，2005；賈永霞 等，2006；楊紅麗 等，2009；徐明輝和梁明勤，2010）。菇渣的理化性質(zhì)接近于草炭基質(zhì)，富含有機(jī)質(zhì)與氮、磷、鉀養(yǎng)分，還具有數(shù)量龐大的微生物群落，作為草炭替代基質(zhì)研究的原料具有顯著的優(yōu)越性。范雙喜（2002）的研究表明，腐熟的樹皮與草炭合理復(fù)配后有利于結(jié)球萵苣的生長。我國每年城市公共綠地和附屬綠地，以及果樹、林木修剪產(chǎn)生了數(shù)量驚人的園林廢棄物，僅北京市每年產(chǎn)生逾200萬t的園林綠化廢棄物（索琳娜 等，2009），經(jīng)過無害化處理后，也具有替代草炭的潛力。

本試驗(yàn)以蘑菇渣、園林修剪廢物為原料，經(jīng)堆肥化腐熟處理后，與草炭、蛭石設(shè)計(jì)成不同配比的復(fù)合基質(zhì)，通過對各基質(zhì)的理化特性分析及對普通白菜生長的影響進(jìn)行篩選，并將篩選出的基質(zhì)用于黃瓜育苗，對其育苗效果進(jìn)行了分析和探討，以期獲得適宜的育苗配方，實(shí)現(xiàn)部分替代草炭，循環(huán)利用菇渣和園林廢棄物的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年5～9月在北京市昌平區(qū)小湯山特菜基地進(jìn)行。堆肥工藝參數(shù)：原料的起始C/N為25，水分為60 %，通風(fēng)方式為強(qiáng)制通風(fēng)并配合翻堆操作進(jìn)行，發(fā)酵時間為35 d；將蘑菇渣和園林修剪廢物分別粉碎至3～5 mm，然后根據(jù)原料的總碳、總氮和含水量計(jì)算牛糞的添加比例。最后得到了以蘑菇渣為原料的堆肥和以園林修剪廢物為原料的堆肥；蛭石、草炭等其他材料購自北京大自然花卉市場。所用主要原料的物理化學(xué)性質(zhì)如表1所示。

表1 基質(zhì)用材料的理化特性

供試普通白菜〔Brassica campestris L.ssp.chinensis（L.）Makino var.communis Tsen et Lee〕品種為四季小白菜，北京市特種蔬菜種苗公司生產(chǎn)；育苗試驗(yàn)的供試蔬菜為黃瓜（Cucumis sativus L.），品種為春棚王，北京市特種蔬菜種苗公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民普遍采用的基質(zhì)配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對照，將處理后獲得的蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥分別按0、20 %、40 %、60 %替代草炭后進(jìn)行理化性質(zhì)篩選，得到最佳添加比例；然后在最佳添加比例的范圍內(nèi)，將兩種堆肥按不同比例復(fù)配后的基質(zhì)用以普通白菜生長試驗(yàn)。

基質(zhì)配方篩選試驗(yàn)：先將各配比基質(zhì)分別定量置入10 cm×10 cm×10 cm的盆缽中，表層平整后定量均勻地播入普通白菜種子，播種量為每盆缽40粒。然后用噴壺加入適量的水，浸透為止，之后每天進(jìn)行正常管理，生長7 d后收獲，每個處理6次重復(fù)（Baumgarten & Spiegel，2004）。

根據(jù)普通白菜生長指標(biāo)篩選出適宜配方，然后進(jìn)行黃瓜育苗試驗(yàn)，以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民普遍采用的基質(zhì)配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對照（CK）。育苗試驗(yàn)采用50孔穴盤育苗方式進(jìn)行，將配好的基質(zhì)均勻置入穴盤，每穴播入1粒飽滿的黃瓜種子，在播后14、19、27、32 d分別隨機(jī)選取8株幼苗，調(diào)查植株株高、莖粗、根長、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量等生物學(xué)性狀，并計(jì)算其壯苗指數(shù)（韓素芹 等，2004）。

1.3 項(xiàng)目測定

供試材料的物理化學(xué)指標(biāo)參照土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法測定（鮑士旦，2000），基質(zhì)容重、總孔隙度測定參照連兆煌（1992）的方法，用發(fā)芽指數(shù)（GI）來評價堆肥對植物生長的毒性（錢學(xué)玲和孫義，2001）。

以普通白菜為供試材料的初篩試驗(yàn)中，地下部指標(biāo)測定方法：隨機(jī)選取各基質(zhì)配方處理中的3個重復(fù)進(jìn)行根數(shù)測定，將盆缽倒扣在牛皮紙上，輕輕取下盆缽，用標(biāo)有1 cm×1 cm方格的透明塑料片蓋在基質(zhì)底部進(jìn)行根數(shù)的測定并記錄。將其余3個處理的地上部全部剪下，沖洗后烘干并測定干質(zhì)量。

黃瓜育苗試驗(yàn)中，株高、莖粗、根長、地上部和地下部的鮮質(zhì)量及干質(zhì)量測定參照常規(guī)方法進(jìn)行。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SAS8.2軟件進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥替代草炭對基質(zhì)理化性狀的影響

由表2可知，由于蘑菇渣堆肥的質(zhì)地較細(xì)，容重比草炭大，使復(fù)配基質(zhì)的容重隨蘑菇渣添加比例逐漸增加；而園林廢物堆肥的容重略小于草炭，對基質(zhì)容重的改變較小?？偪紫抖染尸F(xiàn)下降趨勢。兩種堆肥的吸水性能低于草炭，吸水率也不斷降低。優(yōu)質(zhì)無土栽培基質(zhì)的容重在0.1～0.8 g·cm-3范圍內(nèi)，既能固定根系，又適于商品化育苗的長途運(yùn)輸要求；總孔隙度最好維持在75 %以上，pH值接近7，并具有一定的緩沖能力（李謙盛 等，2002）；基質(zhì)的EC值不應(yīng)大于3.5 mS·cm-1，否則會對栽培植物產(chǎn)生不良影響（Chong et al.，1991）。當(dāng)蘑菇渣、園林廢物堆肥用量達(dá)到60 %時，復(fù)配基質(zhì)的總孔隙度下降到71 %，EC值分別達(dá)到了4.90、6.20 mS·cm-1，無法達(dá)到優(yōu)質(zhì)栽培基質(zhì)的總體要求。因此，復(fù)配基質(zhì)中這兩種堆肥替代草炭的用量不能超過40 %。

表2 堆肥用量對復(fù)配基質(zhì)理化性狀的影響

2.2 堆肥復(fù)配基質(zhì)的初篩

試驗(yàn)于普通白菜播種后第7天統(tǒng)計(jì)各處理的生長狀況，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥的不同用量水平對普通白菜幼苗有顯著的影響，主要表現(xiàn)在干質(zhì)量和根數(shù)性狀上。表3結(jié)果顯示，隨著蘑菇渣用量的增加，普通白菜干質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后略降低的趨勢；不同處理的地下部根數(shù)也表現(xiàn)出與干質(zhì)量相似的趨勢，原因可能是在適宜的范圍內(nèi)，增加養(yǎng)分豐富的堆肥含量有利于植株生長發(fā)育，而超過一定濃度后，基質(zhì)中EC值過高，產(chǎn)生肥害。

從具體干質(zhì)量結(jié)果來看，T2、T3、T4處理的植株干質(zhì)量明顯高于對照，是對照的10～12倍。T1與對照相比差異不顯著。T1、T3處理的平均根數(shù)均大于對照，其中又以T3處理效果最好，根長大于10 cm的根數(shù)最大達(dá)到了17條，說明根系生長較好。T4處理生根效果最差，在基質(zhì)底部沒有檢查到大于10 cm的根，但其干質(zhì)量遠(yuǎn)大于對照，原因可能是蘑菇渣或園林廢物堆肥中含有較多的N、P、K養(yǎng)分，EC值較高，植物在營養(yǎng)豐富的環(huán)境中根系會弱化，這樣的幼苗根系不能很好地固定基質(zhì)，移栽時容易散坨，也不利于保水保肥。根據(jù)干質(zhì)量和根系性狀的比較可以得知，T3處理普通白菜幼苗的生長勢好，且根系最發(fā)達(dá)，在各復(fù)配基質(zhì)中效果最好，因此篩選該配方用來進(jìn)行基質(zhì)育苗試驗(yàn)。

表3 堆肥復(fù)配基質(zhì)對普通白菜生長的影響

2.3 篩選基質(zhì)在黃瓜育苗上的應(yīng)用效果

由表4可以看出，在育苗前期篩選基質(zhì)（T3）對黃瓜幼苗株高的作用尚未顯現(xiàn)出來，在19 d后其株高逐漸高于CK，到試驗(yàn)期結(jié)束時，篩選基質(zhì)的株高比CK高14 %。而幼苗的根長在育苗前期小于CK，到成苗時與CK相差不大。篩選基質(zhì)中幼苗在根長無優(yōu)勢的情況下，株高生長勢仍顯著高于 CK，這是因?yàn)槎逊手泻休^高的養(yǎng)分，植株不需向深層基質(zhì)中吸收養(yǎng)分，依然能較好的生長。莖粗與地上部干質(zhì)量的表現(xiàn)與株高類似，在育苗期結(jié)束時，莖粗比CK增加了31 %。而地上部干質(zhì)量與CK相比增加了122 %。說明篩選的混合基質(zhì)對黃瓜幼苗的干物質(zhì)積累有較大促進(jìn)作用，能使幼苗莖葉繁茂。壯苗指數(shù)是反映幼苗質(zhì)量高低的綜合量化指標(biāo)，T3基質(zhì)育苗的壯苗指數(shù)變化與株高、莖粗、干質(zhì)量等指標(biāo)相似，在育苗32 d達(dá)到149.8，遠(yuǎn)大于CK（96.5），且在育苗后期增幅很大，而對照基質(zhì)的壯苗指數(shù)在育苗期間變化較小。

表4 篩選基質(zhì)與商品基質(zhì)育苗效果對比

3 結(jié)論

使用蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥部分替代了草炭，對復(fù)配基質(zhì)的容重、孔隙度以及吸水性能影響較小，當(dāng)用量達(dá)到60 %時，仍在育苗基質(zhì)的適宜范圍內(nèi)。由于這兩種堆肥略呈酸性，大量使用需要注意對pH值的影響，且有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀養(yǎng)分含量高，對基質(zhì)的EC值影響較大，過量可能會引起肥害。根據(jù)理化性質(zhì)分析，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥替代草炭的用量不宜超過40 %。

將兩種堆肥按照不同比例與草炭、蛭石混合后的復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行普通白菜生長試驗(yàn)，進(jìn)一步篩選基質(zhì)最佳用量配方。結(jié)果表明蘑菇渣堆肥∶園林廢物堆肥∶草炭∶蛭石=3 V∶4 V∶7 V∶6 V復(fù)配基質(zhì)上生長的普通白菜幼苗干質(zhì)量和根的生長狀況與對照和其他處理相比表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。將篩選出來的該配方基質(zhì)用于黃瓜育苗，結(jié)果表明，其對黃瓜幼苗在株高、莖粗、干質(zhì)量的增加都有明顯的促進(jìn)作用，壯苗效果明顯。

鮑士旦.2000.土壤農(nóng)化分析.北京：科學(xué)出版社.

范雙喜.2002.樹皮草炭配基質(zhì)對生菜生長的影響.中國蔬菜，（6）：18-20.

韓素芹，王秀峰，魏珉，李楊.2004.甜椒穴盤苗壯苗指數(shù)及其苗期性狀的相關(guān)性研究.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，35（2）：187-190.

賈永霞，郭世榮，李娟.2006.復(fù)配蘆葦末基質(zhì)在甜椒育苗上的應(yīng)用效果.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，37（3）：419-422.

李謙盛，郭世榮，李式軍.2002.利用工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無土栽培基質(zhì).自然資源學(xué)報(bào)，17（4）：515-519.

李國學(xué)，張福鎖.2000.固體廢物堆肥化與有機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

連兆煌.1992.無土栽培原理與技術(shù).北京：中國農(nóng)業(yè)出版社：61-62.

錢學(xué)玲，孫義.2001.模糊綜合評價法判別堆肥腐熟度研究.上海環(huán)境科學(xué)，（2）：85-87.

索琳娜，金茂勇，張寶珠.2009.農(nóng)林有機(jī)廢棄物生產(chǎn)花木栽培基質(zhì)技術(shù)和前景.北方園藝，（4）：108-112.

徐明輝，梁明勤.2010.菇渣在辣椒育苗上的應(yīng)用效果試驗(yàn).北方園藝，（10）：62-64.

閆杰，羅慶熙，韓麗萍.2006.工廠化育苗基質(zhì)研究進(jìn)展.中國蔬菜，（2）：34-37.

楊紅麗，王子崇，張慎璞，梁新安，孫新政.2009.復(fù)配花生糠基質(zhì)對番茄穴盤苗質(zhì)量的影響.中國蔬菜，（12）：64-67.

趙瑞，張玉龍，陳俊琴，須暉，馬健.2005.椰糠對黃瓜穴盤苗生長發(fā)育的影響.中國蔬菜，（12）：22-23.

Baumgarten A，Spiegel H.2004.Phytotoxicity（Plant tolerance）.HORIZONTAL-8.Agency for Health and Food Safety，Vienna：20-22.

Chong C，Cline R A，Rinker D L.1991.Growth and mineral nutrition status of containerized woody species in media amended with spent mushroom compost.J Am Soc Horticult Sci，116：242-247.