肖偉，陳珣，Aslam Muhammad，F(xiàn)aiz Muhammad（.哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院，50096；.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物工程中心；.Lasbela University of Agriculture,Water and Marine Sciences；.University of Karachi,Centre of Excellence in Marine Biology）

一種蔬菜堿性有機栽培基質(zhì)的制備方法試驗

肖偉1，陳珣2，Aslam Muhammad3，F(xiàn)aiz Muhammad4
（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院，150096；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物工程中心；3.Lasbela University of Agriculture,Water and Marine Sciences；4.University of Karachi,Centre of Excellence in Marine Biology）

試驗以含堿性金屬離子的海帶渣為原料進行蔬菜堿性有機栽培基質(zhì)的制備，并通過辣椒種子的發(fā)芽與栽培試驗來證明其作為蔬菜堿性有機栽培基質(zhì)的可行性。試驗結(jié)果表明，砂土與發(fā)酵后海帶渣的比例為6∶1（干質(zhì)量比)較為適宜，此比例配制的栽培基質(zhì)，不僅能提前辣椒的出苗時間，提高發(fā)芽率，抑制猝倒病的發(fā)生，并且能最大程度地利用海帶渣廢棄物資源。因此，以海帶渣作為蔬菜堿性有機栽培基質(zhì)或者作為酸性土壤的調(diào)節(jié)基質(zhì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用前景。

海帶渣；堿性有機栽培基質(zhì)；栽培試驗

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對土壤進行改良是主要的植物病害防治措施之一?？赏ㄟ^施用石灰粉或者硫磺粉等來調(diào)節(jié)土壤pH值，使土壤的pH值不利于某種病害的發(fā)生；或施用有機堆肥來改良調(diào)節(jié)土壤的理化性狀，恢復(fù)土壤中微生物的數(shù)量并達到土壤中微生態(tài)的平衡，促進作物生長與提高作物的自身抗性[1～3]。

海帶渣是在海藻酸鈉生產(chǎn)過程中，浸泡后的海帶經(jīng)過堿液消化，粗過濾得到的不溶性組分，是加工海帶過程中的主要固體廢棄物。海帶渣中的主要成分為海藻纖維、蛋白質(zhì)、海藻多糖、殼聚糖、多酚、甜菜堿等，現(xiàn)階段除了部分作為飼料使用外，大多都當(dāng)作工業(yè)垃圾處理[4]。利用海帶渣作基質(zhì)進行蔬菜栽培有利于海帶渣的資源化利用，不僅能增加土壤中有機質(zhì)的含量，提高土壤的肥力；而且海帶渣中含有一定量蔬菜生長所需要的堿性金屬離子[5，6]，使培養(yǎng)基質(zhì)維持在堿性（弱堿性）條件下。因此本試驗利用海帶渣與砂土為研究對象，按照不同的干質(zhì)量比進行栽培基質(zhì)的制備，通過盆栽試驗的方式來驗證其作為蔬菜栽培基質(zhì)的可行性，并確定合適的配制比例。此研究不僅有利于海帶渣的資源化利用，同時也為設(shè)施農(nóng)業(yè)與大田蔬菜生產(chǎn)中有機栽培基質(zhì)的選擇提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

砂土、海帶渣、辣椒種子（江豐牌朝天椒，南昌市沿江種苗生產(chǎn)）、花盆。

1.2 試驗方法

①栽培基質(zhì)的制備 a.原料的準備。在威海市市郊農(nóng)場取一定量的栽培砂土，備用；固體海帶渣購于山東某海帶加工廠，備用。

b.海帶渣自然發(fā)酵。稱取所需的海帶渣，向固體海帶渣中加一定量的自來水，使海帶渣的含水量在62%左右；用雙層透明塑料袋將配制好的海帶渣裝好，系上袋口，室溫條件下放置2周自然發(fā)酵。

c.不同比例栽培基質(zhì)的制備。制備不同比例的栽培基質(zhì)，砂土與海帶渣的干質(zhì)量比分別為全海帶渣、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、全砂土。

d.悶袋陽光曬土（圖1）。將按不同比例混合好的基質(zhì)裝入雙層透明塑料袋中，系上袋口，放置在樓頂進行陽光曬土；陽光曬土?xí)r間為一周（夏天一般晴天12：00～13：00時，塑料袋中的基質(zhì)溫度能上升到55～75℃，并能維持較長時間）。

e.開袋陽光曬土。將悶袋陽光曬土后的基質(zhì)進行開袋陽光曬土，除去基質(zhì)中的水分，備用。

在大田生產(chǎn)過程中，海帶渣發(fā)酵可采用堆肥的方式進行，即將海帶渣的含水量控制在60%～65%，建好堆，并用透明塑料薄膜覆蓋好，自然熟化3周，備用。

②盆栽試驗 將制備好的不同栽培基質(zhì)分別進行裝盆，每個處理每盆播種25粒，播種4盆，2盆為1個重復(fù)，共2個重復(fù)，播種10 d后測定辣椒種子在不同栽培基質(zhì)中的發(fā)芽率；繼續(xù)培育，并觀察辣椒苗的生長情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒種子在不同栽培基質(zhì)中的發(fā)芽情況

試驗以盆栽的形式進行，播種10 d后辣椒在不同栽培基質(zhì)中（不同處理組）的發(fā)芽情況見圖2。辣椒種子在全海帶渣基質(zhì)、砂土比海帶渣為1∶1、砂土比海帶渣為2∶1的栽培基質(zhì)中均無出苗；砂土比海帶渣為3∶1的栽培基質(zhì)中出苗數(shù)為（9±1）株；砂土比海帶渣為4∶1的栽培基質(zhì)中出苗數(shù)為 （18±1）株；砂土比海帶渣為5∶1的栽培基質(zhì)中出苗數(shù)為（19±1）株；砂土比海帶渣為6∶1的栽培基質(zhì)中出苗數(shù)為（32±4）株（播種6 d后開始出苗）；全砂土基質(zhì)中的出苗數(shù)為（24±1）株（播種7 d后開始出苗）。試驗結(jié)果顯示，當(dāng)栽培基質(zhì)中海帶渣的含量過高時，栽培基質(zhì)會較大程度地抑制出苗；當(dāng)栽培基質(zhì)中砂土比海帶渣為6∶1時，出苗率為63%±7%，比對照（全砂土）栽培基質(zhì)中的出苗率提高了15%。

從試驗的結(jié)果看，栽培基質(zhì)中海帶渣的含量過高時明顯抑制辣椒出苗，大致有2個原因：①海帶渣本身含有大量的堿性金屬離子，其在未發(fā)酵前pH值7.6左右，發(fā)酵過程中堿性金屬離子開始釋放，其pH值隨之升高，熟化后海帶渣的pH值為（8.6±0.2），較高比例海帶渣栽培基質(zhì)pH值較高，不利于出苗。②使用的海帶渣為大小不一的固體顆粒，發(fā)酵后的海帶渣作為栽培基質(zhì)其毛細管作用較弱，表現(xiàn)為在裝有全海帶渣基質(zhì)，砂土比海帶渣為1∶1、2∶1、3∶1的試驗組花盆托盤中還有水，但基質(zhì)的表面已經(jīng)干涸，而毛細管作用較強的裝有砂土比海帶渣為5∶1、6∶1的花盆和全砂土的盆栽盆中就不會出現(xiàn)這種情況，說明砂土比海帶渣為5∶1、6∶1時，基質(zhì)具有較好的保水能力和疏松性。

2.2 辣椒苗在不同栽培基質(zhì)中的生長情況

播種15 d后辣椒苗的生長情況如圖3。觀察發(fā)現(xiàn)，辣椒幼苗在砂土與海帶渣比例為6∶1和全砂土的基質(zhì)中生長好于其他各栽培基質(zhì)，子葉明顯大于其他栽培基質(zhì)中辣椒苗的子葉，并且真葉已經(jīng)展開；辣椒幼苗在全砂土培養(yǎng)基質(zhì)中明顯地發(fā)生了猝倒病，猝倒率為41.6%±3.4%，而在砂土與海帶渣比例為6∶1的栽培基質(zhì)中無猝倒現(xiàn)象。試驗所用的栽培基質(zhì)均進行了“陽光曬土”，這在一定程度上降低了栽培基質(zhì)中作物病原微生物的數(shù)量，但由于作物病原微生物的傳播方式多樣，并且在育苗過程中未施用殺菌劑進行保護，所以在全砂土栽培基質(zhì)中仍然出現(xiàn)了較高比例的猝倒病。而辣椒苗在砂土與海帶渣比例為6∶1的栽培基質(zhì)中無猝倒現(xiàn)象，有可能是因為較高的土壤pH值（8.1±0.2）抑制了病原菌的生長。

圖1 悶袋陽光曬土

圖2 辣椒種子在不同栽培基質(zhì)中的發(fā)芽情況

圖3 播種15 d后辣椒苗的生長情況

播種30 d后對砂土與海帶渣的比例為6∶1的栽培基質(zhì)與全砂土栽培基質(zhì)中的辣椒苗進行對應(yīng)栽培基質(zhì)的移栽，每個花盆中種植2株辣椒苗，每種栽培基質(zhì)3個重復(fù)；移栽后噴施一次25%的戊唑醇5 000倍液進行保護，移栽7 d后噴施一次10%高效氯氰菊酯乳油2 000倍液防治蚜蟲[7，8]。移栽后30 d兩種基質(zhì)中辣椒的生長情況如圖4。從辣椒苗的生長情況看，栽培在混合基質(zhì)中的辣椒苗長勢明顯強于砂土栽培基質(zhì)中的辣椒苗，因為混合栽培基質(zhì)中含有大量的有機質(zhì)，肥力提高，所以有利于辣椒苗的生長。

3 結(jié)論與討論

海帶渣是海帶加工過程中量最大的廢棄物，其資源化利用符合低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求。試驗以海帶渣為基本原料，利用海帶渣的特性進行蔬菜堿性栽培基質(zhì)的培育研究。試驗結(jié)果表明，以砂土與發(fā)酵后海帶渣的干質(zhì)量比為6∶1進行混合配制栽培基質(zhì)較適宜辣椒栽培；按此比例混合能最大程度地利用海帶渣有機質(zhì)資源；該混合基質(zhì)栽培的番茄出苗時間比對照（全砂土栽培基質(zhì)）提前1 d，出苗率比對照提高了15%；在育苗過程中混合栽培基質(zhì)（砂土∶海帶渣=6∶1）中的辣椒苗未出現(xiàn)猝倒病；移栽后辣椒苗在砂土∶海帶渣=6∶1混合基質(zhì)中的生長也明顯好于對照。此研究表明，利用海帶加工過程的固體廢棄物海帶渣配制堿性栽培基質(zhì)種植蔬菜是可行的；海帶渣含量較高的栽培基質(zhì)不利于辣椒出苗與生長；在與砂土進行混合配制栽培基質(zhì)種植辣椒時，砂土與發(fā)酵后海帶渣干質(zhì)量比為6∶1較為適宜。

海帶渣自身含有一定量的堿性金屬離子，因此以海帶渣為原料生產(chǎn)的有機質(zhì)（有機堆肥）具有不同于常規(guī)有機質(zhì)（有機堆肥）的特性，其作為蔬菜堿性有機栽培基質(zhì)或者作為酸性土壤的調(diào)節(jié)基質(zhì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用前景。

圖4 移栽30 d后辣椒苗的生長情況

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Preparation Method of an Alkaline Organic Substrate for Vegetable Cultivation

XIAO Wei1,CHEN Xun2,Aslam Muhammad3,Faiz Muhammad4

We used the kelp residue with a large amount of alkaline metal ions in this study to prepare a kind of alkaline organic substrate for vegetable,and studied its feasibility by investigate the seed germination rate and growth situation of pepper.The results showed that,the appropriate organic substrate was soil∶fermented kelp residue=6∶1 (dry weight ratio), and the organic cultivation substrate could not only make the pepper emergence time earlier and germination rate higher, inhibit the occurrence of damping-off disease,but also made use of the waste resource kelp residue furthest.So kelp residue could be used as alkaline organic substrate medium or acidic soil modifier in agricultural production.

Kelp residue;Alkaline organic cultivation substrate;Cultivation test

S626

：A

：1001-3547（2014）02-0044-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.02.014

肖偉（1981-)，男，在讀博士，主要從事植物病理、病害的生物防治與生態(tài)防治研究，電話：13563104767，E-mail：tuerxiao@yeah.net

2013-09-12