劉杰 張小蘭 吳國瑞 徐陽 孫周平 范文麗

摘要?[目的] 實現(xiàn)杏鮑菇菇渣廢棄物變廢為寶，探討其基質(zhì)化再利用效果。[方法]以杏鮑菇菇渣蚓糞為基質(zhì)原料，分別與草炭按1∶0（T1）、3∶1（T2）、1∶1（T3）、1∶3（T4）、0∶1（CK）的體積比配成復(fù)合基質(zhì)，采用盆栽方式種植番茄，研究菇渣蚓糞型復(fù)合基質(zhì)對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。[結(jié)果]果實總產(chǎn)量隨菇渣蚓糞基質(zhì)所占比例的降低先增高后降低，其中T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產(chǎn)31%、48%、26%，故T3處理增產(chǎn)效果最好，此外，T3處理植株長勢良好，且果實中可溶性固形物和VC含量較高。[結(jié)論]建議菇渣蚓糞型基質(zhì)選用T3配方（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）為宜，一方面提高產(chǎn)量，可以增加收益，另一方面部分替代草炭，能降低基質(zhì)成本，二者則會大大提高種植者收入。

關(guān)鍵詞?菇渣蚓糞;草炭;基質(zhì)配方;番茄;產(chǎn)量

中圖分類號?S641.2?文獻標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）09-0188-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.052

Abstract?[Objective] To realize the transformation of pleurotus eryngii residue into treasure， the effect of matrix reuse was discussed.?[Method] The tomato was planted in a potted manner with the pleurotus eryngii residue vermicompost compounded with peat at the volume ratios of 1∶0 （T1）， 3∶1 （T2）， 1∶1 （T3）， 1∶3 （T4）， and 0∶1 （CK）. The effect of the compound matrix on yield and quality of the tomato was studied.?[Result] The total fruit yield first increased and then decreased with the decrease of the proportion of pleurotus eryngii residue vermicompost. Compared with CK， T2， T3 and T4 treatment increased by 31%， 48% and 26%， respectively. Therefore， T3 treatment had the best yield increase effect. In addition， T3 treatment showed good growth and high soluble solids and VC content in the fruit.?[Conclusion] It is recommended to choose T3 formula （Pleurotus eryngii residue vermicompost∶peat = 1∶1）， on the one hand， it can increase the yield and the profit， on the other hand， part of the replacement of peat can reduce the substrate cost， both will greatly increase the income of growers.

Key words?Mushroom residue vermicompost;Peat;Substrate formula;Tomato;Yield

我國設(shè)施園藝呈現(xiàn)規(guī)模化、專業(yè)化、多層次和周年生產(chǎn)的特點，但高度的專業(yè)化、集約化種植，造成復(fù)種指數(shù)高，連作障礙問題突出，制約日光溫室蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。無土栽培是解決設(shè)施土壤連作障礙的有效途徑之一，而國內(nèi)外研究相對成熟的栽培基質(zhì)材料，如草炭、巖棉等，存在成本高、不可再生、不可再降解的問題[3]，因此，尋找廉價優(yōu)質(zhì)的栽培基質(zhì)具有重要意義。作為世界食用菌產(chǎn)業(yè)大國，我國每年都會產(chǎn)生至少2 000萬t的食用菌栽培料廢棄物即菇渣[4]。如何將菇渣廢棄物更好地資源化利用，國內(nèi)學(xué)者進行了大量研究，結(jié)果表明將菇渣作為栽培基質(zhì)，替代草炭種植番茄，能提高番茄產(chǎn)量及品質(zhì)[5-7]。目前，研究大多集中在堆制發(fā)酵的菇渣直接作為栽培基質(zhì)方面，而菇渣的直接使用存在堆制時間不夠，含有對植物生長有害的物質(zhì)，如重金屬有效態(tài)含量超標(biāo)、病原菌滋生等問題[8-9]，鮮見對菇渣進行二次處理后再作為無土栽培基質(zhì)的研究。研究表明，蚯蚓能更好地將廢棄物分解，轉(zhuǎn)化成更多對植物生長有利的物質(zhì)，提高作物產(chǎn)量[10-11]?；诖耍P者選取杏鮑菇菇渣作為試驗材料，首先將其作為蚯蚓的食料，使其被蚯蚓分解為菇渣蚓糞后，再作為基質(zhì)原料與草炭按不同體積比配成復(fù)合基質(zhì)，研究其對番茄生長的影響，旨在篩選適宜日光溫室番茄菇渣蚓糞型復(fù)合基質(zhì)配方，為杏鮑菇菇渣的資源化利用開辟新的途徑，一定程度上解決草炭基質(zhì)替代的問題，促進日光溫室蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1?材料與方法

1.1?試驗地點與材料

試驗在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基地21號日光溫室進行。供試材料為市售常規(guī)草炭、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食用菌綜合示范基地提供的杏鮑菇菇渣（40%玉米芯、20%木屑、20%麩皮、20%棉籽殼）。供試番茄品種為“DF09”，四葉一心。供試蚯蚓為大平1號品種。供試工具有底部透水的蚯蚓飼養(yǎng)槽（長2.78 m，寬2.60 m，高0.18 m）、栽培盆（口徑20 cm、底徑18 cm，高25 cm）。供試肥料為速溶型平衡復(fù)合肥，其N-P2O5-K2O養(yǎng)分比例為22-12-16。

1.2?試驗設(shè)計

1.2.1?杏鮑菇菇渣蚓糞的制取。將杏鮑菇菇渣作為飼養(yǎng)蚯蚓的食料，通過蚯蚓的消化作用分解為菇渣蚓糞。具體養(yǎng)殖過程：先在飼養(yǎng)槽底部放一層紗網(wǎng)將杏鮑菇菇渣裝到飼養(yǎng)槽容積的1/2左右，后在菇渣內(nèi)放入體重、大小基本一致、約3.6 kg的蚯蚓，然后補充剩余菇渣到飼養(yǎng)槽容積的2/3，最后在飼養(yǎng)槽上方覆蓋遮陽網(wǎng)，并保持陰暗通風(fēng)的飼養(yǎng)環(huán)境，根據(jù)氣溫的不同，每隔3～5 d澆水1次，保持菇渣含水量在70%左右，養(yǎng)殖過程持續(xù)進行67 d。

1.2.2?基質(zhì)配方的設(shè)計。將制取的杏鮑菇菇渣蚓糞與草炭按不同體積比復(fù)合，共設(shè)置5個配方處理：T1（純杏鮑菇菇渣蚓糞）、T2（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=3∶1）、T3（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）、T4（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶3）、CK（純草炭），每個配方處理配制10盆，每盆種植1株。不同配方基質(zhì)理化性質(zhì)見表1。

1.2.3?栽培管理。采用盆栽，每個處理擺放1列，每列10盆，依次擺放。選擇四葉一心長勢一致的壯苗定植，后期單干整枝，吊蔓栽培，留三穗果。水肥管理：番茄生長中后期每7 d給每株添加1～2 g速溶型平衡復(fù)合肥，后期適度增加施肥頻率，據(jù)基質(zhì)干濕度狀態(tài)進行定期澆水。

1.3?測量指標(biāo)與方法

基質(zhì)理化性質(zhì)：容重、孔隙度、氣水比（土壤三相測定儀）[12];EC、pH（電導(dǎo)率儀、pH計）;定植30、60、90 d時，測定株高（用卷尺測量從莖基部最低位置到生長點的高度）、莖粗（用游標(biāo)卡尺測定莖基部的粗度）;植株干物質(zhì)量：分別取番茄植株的地上部與地下部，先稱取鮮重，108 ℃殺青，80 ℃恒溫烘干后稱取干重;產(chǎn)量：每處理選取長勢一致的5株，測定其每穗果產(chǎn)量，然后計算其總產(chǎn)量構(gòu)成;果實中可溶性還原糖（蒽酮法）;有機酸（酸堿滴定法）;維生素C含量（草酸-EDTA法）;可溶性固形物（阿貝折射儀）。

1.4?數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0軟件進行方差分析，多重比較采用Duncan新復(fù)極差法，試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行統(tǒng)計分析和作圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同處理對植株形態(tài)指標(biāo)的影響

不同基質(zhì)配方的植株株高、莖粗變化規(guī)律見圖1、2。從圖1、2可以看出，T1、T2、T3、T4處理的株高均顯著高于CK，且CK莖整個生育期內(nèi)最細(xì)，可能是因為草炭單獨作基質(zhì)時，其弱酸性的根系環(huán)境，影響植株養(yǎng)分的吸收[13]。此外，在定植后60 d內(nèi)，T2處理植株最高，其次是T4處理，而不同處理的莖粗十分接近，長勢差異不顯著，但在生長后期時，在株高方面，T3處理植株最高，達83.5 cm，顯著高于其余處理;在莖粗方面，T4處理莖粗最粗，達0.975 cm，顯著高于其余處理，其次是T3處理，這可能是由于不同配方的基質(zhì)碳氮比不同，進而影響微生物活性，因而導(dǎo)致基質(zhì)中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、釋放速率快慢不一[14]，從而影響植株發(fā)育進程。

2.2?不同處理對植株生物量的影響

由表2可知，不同處理在地上部鮮重方面差異顯著，T1處理生物量最少，而T3處理的植株地下部干鮮重與地上部干鮮重均顯著高于其余處理，說明T3處理更有利于植株物質(zhì)的積累。在根冠比方面，T1處理與CK分別為0.66、0.60，二者較為接近，顯著高于其余處理，說明基質(zhì)原料單獨作為基質(zhì)時，植株地上部長勢較弱，而T2、T3、T4處理復(fù)合基質(zhì)的根冠比在0.26～0.41，比值適中，植株生長均衡。

2.3?不同處理對果實產(chǎn)量的影響

由表3可知，在總產(chǎn)量方面，不同處理間存在顯著差異，除T1處理總產(chǎn)量低于CK外，T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產(chǎn)31%、48%、26%，對比之下，T3處理增產(chǎn)效果最好。從不同穗果產(chǎn)量來看，各處理的二穂果產(chǎn)量普遍低于一、三穗果產(chǎn)量，說明該期間應(yīng)該增加養(yǎng)分補給。

2.4?不同處理對果實品質(zhì)的影響

由表4可知，CK處理的可溶性糖、有機酸含量、糖酸比顯著高于其余處理，然而，在含有菇渣蚓糞的配方中，T3處理的可溶性糖、有機酸、糖酸比、VC含量最高，僅次于CK，說明菇渣蚓糞型基質(zhì)在改善番茄果實品質(zhì)方面還有待提高。CK處理的可溶性固形物和VC含量相對其余處理較低，說明菇渣蚓糞型基質(zhì)可能有利于提高果實VC和可溶性固形物含量。

2.5?主成分分析及綜合評價

利用主成分分析法對5種基質(zhì)配方的番茄指標(biāo)進行綜合評價，求得各主成分得分及綜合得分（表5），以綜合得分值排序，確定不同基質(zhì)配方的優(yōu)劣。由表5可知，T3綜合得分最高，達3.98分，而T1得分最低，為-3.39分。按綜合得分對5種基質(zhì)配方進行排序，其優(yōu)劣順序為T3>T4>CK>T2>T1。

3?結(jié)論與討論

有機廢棄物能否作為基質(zhì)使用且如何使用，取決于其基本理化性質(zhì)是否符合作為基質(zhì)的基本條件。該研究發(fā)現(xiàn)，菇渣蚓糞型配方的基質(zhì)容重、總孔隙度、氣水比，pH、EC值都滿足0.1～0.8 g/cm3、54%～96%、0.25～0.50、5.0～7.5、0.5～1.3 ms/cm的適宜范圍，說明菇渣蚓糞替代草炭的策略具有可行性。

此外，該試驗結(jié)果表明，當(dāng)菇渣蚓糞和草炭基質(zhì)原料單獨作為基質(zhì)即T1和CK處理時，其植株長勢弱于T2、T3、T4復(fù)合基質(zhì)，說明復(fù)合基質(zhì)總體上優(yōu)于單一成分基質(zhì)，這與多人研究結(jié)果相互驗證，如高新昊等[15]、余宏軍等[16]分別利用秸稈、紙泥工農(nóng)有機廢棄物，配制不同復(fù)合基質(zhì)種植番茄，結(jié)果均指出混配基質(zhì)的種植效果優(yōu)于單一基質(zhì)。

從各配方果實產(chǎn)量、品質(zhì)綜合來看，T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產(chǎn)31%、48%、26%，T3處理增產(chǎn)效果最佳，然而CK可溶性糖、有機酸、糖酸比方面略優(yōu)于T1、T2、T3、T4處理，說明菇渣蚓糞型基質(zhì)下的果實風(fēng)味欠佳，有待后期試驗完善提升，T1、T2、T3處理的果實可溶性固形物和VC含量顯著高于CK。總體上，菇渣蚓糞型基質(zhì)可能有利于提高果實中可溶性固形物和VC含量及產(chǎn)量，這與趙鳳艷[17]研究結(jié)果相似，其機理有待進一步研究。

主成分分析法能夠相對科學(xué)地評估和衡量每種處理的優(yōu)缺點，客觀地確定權(quán)重，可防止主觀篩選的隨意性。通過主成分分析綜合評價可知，各配方的優(yōu)劣順序為T3>T4>CK>T2>T1。綜上可知，T3（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）處理不僅在水氣調(diào)節(jié)性能方面相似于草炭，還植株長勢良好，提高產(chǎn)量，另外，果實品質(zhì)略次于草炭，因而，綜合評價中，T3得分最高，總之，T3處理一方面提高產(chǎn)量，可以增加收益，另一方面部分替代草炭，能降低基質(zhì)成本，二者則會大大提高種植者的收入，因而，建議菇渣蚓糞型基質(zhì)選用杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1配方為宜。

參考文獻

[1] 孫錦，高洪波，田婧，等.我國設(shè)施園藝發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2019，42（4）：594-604.

[2] 唐艷領(lǐng)，于迪，胡鳳霞，等.黃瓜-玉米輪作對設(shè)施連作土壤性狀的影響[J].北方園藝，2014（11）：161-164.

[3] GRUDA N S.Increasing sustainability of growing media constituents and stand-alone substrates in soilless culture systems[J].Agronomy，2019，9（6）：1-24.

[4] 朱留剛，孫君，張文錦.食用菌產(chǎn)業(yè)有機副產(chǎn)物綜合利用研究進展[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，33（7）：760-766.

[5] 頡旭，王新右，趙帆，等.栽培基質(zhì)配方對日光溫室番茄生長及果實品質(zhì)的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，49（4）：58-62.

[6] 王鵬，王凈，劉社平，等.不同有機基質(zhì)配比對番茄生長發(fā)育、產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（5）：211-213.

[7] 呂曉惠，楊寧，李海燕，等.菌渣部分替代草炭對櫻桃番茄生長及養(yǎng)分吸收的影響研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2016，32（4）：63-67.

[8] 徐凱，黃明勇，邳學(xué)杰.園林廢棄有機物堆肥化處理的初步研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，14（3）：40-42.

[9] LAZCANO C，GMEZ-BRANDN M，DOMNGUEZ J.Comparison of the effectiveness of composting and vermicomposting for the biological stabilization of cattle manure[J].Chemosphere，2008，72（7）：1013-1019.

[10] YANG L J，ZHAO F Y，CHANG Q，et al.Effects of vermicomposts on tomato yield and quality and soil fertility in greenhouse under different soil water regimes[J].Agricultural water management，2015，160：98-105.

[11] DOAN T T，NGO P T，RUMPEL C，et al.Interactions between compost，vermicompost and earthworms influence plant growth and yield：A one-year greenhouse experiment[J].Scientia horticulturae，2013，160：148-154.

[12] 張金偉.基質(zhì)分層處理促進日光溫室袋培番茄生長的因素分析[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[13] 郭培國，陳建軍，李榮華.pH值對烤煙根系活力及烤后煙葉化學(xué)成分的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，33（1）：39-45.

[14] 李天林，沈兵，李紅霞.無土栽培中基質(zhì)培選料的參考因素與發(fā)展趨勢（綜述）[J].石河子大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1999，3（3）：250-258.

[15] 高新昊，劉兆輝，李曉林，等.秸稈基質(zhì)的配比優(yōu)化及在設(shè)施番茄栽培上的應(yīng)用效果研究[J].土壤通報，2009，40（5）：1147-1150.

[16] 余宏軍，劉興元，林小明，等.紙泥復(fù)合基質(zhì)對番茄栽培效果的影響[J].蔬菜，2015（8）：15-18.

[17] 趙鳳艷.蚓糞改善設(shè)施番茄連作土壤質(zhì)量和番茄品質(zhì)的機理[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.