替代基質對芹菜育苗的影響

陳子敬 寧康 徐強 丁云玉 曹之富 王倩

摘 要：以牛糞、秸稈和菇渣為原料，以草炭∶蛭石=2∶1作為對照，研究菇渣∶牛糞=2∶1、秸稈∶牛糞=2∶1替代基質對芹菜育苗的影響。試驗結果表明，秸稈/牛糞可顯著促進芹菜幼苗生長，葉片和根系各項指標均顯著高于對照，菇渣/牛糞可顯著促進芹菜幼苗葉片生長，但對葉片質量及根系生長無顯著作用；秸稈/牛糞可顯著提高芹菜幼苗對礦質元素的吸收，除Fe元素，其他元素吸收量均顯著高于對照，菇渣/牛糞僅顯著提高芹菜幼苗P、Na、Mn元素的吸收。總的來說，2種替代基質都可明顯促進芹菜幼苗的生長。

草炭是蔬菜集約化育苗中運用最廣泛的基質，其理化性狀穩定、營養豐富，是優良的育苗基質原材料[1]，但草炭是不可再生資源，大量開采會導致資源枯竭，并造成地貌與生態環境的破壞。針對這個難題，研究者們都在探索替代基質以減少草炭的使用量，如椰糠、蘆葦末、樹皮、珍珠巖、鋸末、稻殼、酒糟、菇渣、秸稈、牛糞等。這樣不僅能減少環境破壞，而且可以增加廢棄物的重復利用，減少污染，讓資源得到充分利用，降低育苗成本，做到可持續發展。

牛糞、秸稈和菇渣這3種廢棄物均含有豐富的的養分，但三者的理化性狀不一樣，因此可以通過混合來彌補彼此的不足。研究表明，菇渣在基質中所占的比例不應大于70%，這是由菇渣自身含有較高的全氮、磷、鉀決定的，所以，菇渣應該與其他無機基質例如珍珠巖、蛭石等混合使用[2]。秸稈使用前需經過前處理，包括曬干、粉碎、堆制，堆制過程中一般要加入牛糞或者菌劑以及氮肥，堆制腐熟后可用于蔬菜、花卉的無土育苗或者栽培[3，4]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

①芹菜品種 文圖拉，北京北農種業有限公司提供。

②替代基質 菇渣：北京市正興隆生物科技有限公司提供；玉米秸稈：中國農業大學提供；鮮牛糞：北京市順義區養牛場提供。

③替代基質的發酵降解 首先，是替代基質的腐熟。先對原材料進行挑選和初步處理。菇渣選用種植杏鮑菇后廢棄的培養基質，其主要成分是玉米芯、玉米粉、木屑、麩皮、石灰、碳酸鈣、大豆皮和棉籽殼等，自然風干篩選后備用。將玉米秸稈切成短節，自然風干篩選后備用。盡量選用富含各種微生物的鮮牛糞，加快腐熟速度。

其次，是腐熟材料的混合發酵。選擇潔凈的混凝土硬化地面或鋪設干凈的厚塑料膜，使用基質混拌機將菇渣、牛糞及秸稈、牛糞均按2∶1體積比混合，充分攪拌均勻，以保證腐熟堆成分均一、發酵一致，攪拌過程中不斷加水并調節含水量至65%左右，判斷方法即手抓一把物料后看到水印但是不滴水，且物料落地能散開。將物料堆成堆狀，覆蓋塑料薄膜并插孔，起到保溫、保濕、透氣作用，以便高溫下進行有氧發酵。在發酵處理后的第3天需要翻動1次，之后每7 d翻動1次，以保證腐熟堆內的氧氣充足，發酵過程中需要視具體情況進行適當補水。約60 d后，當發酵物成黑色、無牛糞臭味、手感柔軟、易碎，即可停止發酵。

再次，基質使用前的無害化處理。將基質風干后粉碎，若基質偏酸，可通過添加白云石粉提高pH值；若基質偏堿，可通過噴霧低濃度硫酸、磷酸、硝酸降低pH值。同時通過添加單一或復合化學肥料調節電導率和養分水平。當基質組成復雜，無法確定基質中病原菌、害蟲存在與否及數量時，可采用以下方法消毒。

a.蒸汽消毒。將基質裝入柜內或箱內，或堆置后覆蓋厚塑料膜（體積1～2 m3），用通氣管通入高溫蒸汽，70～90℃高溫持續20 min。

b.福爾馬林消毒。每1 m3基質噴灑10 L福爾馬林溶液100倍液，拌勻后覆蓋塑料薄膜悶7～10 d后，揭開塑料薄膜，充分翻晾基質，使基質中的福爾馬林充分散去后再使用。

c.氯化苦熏蒸。將基質整齊堆放30 cm 厚，按

20 cm 間距向基質15 cm深處注入氯化苦藥液3～

5 mL，隨后立即用基質堵塞注射孔，依此可處理3 層，覆蓋塑料薄膜熏蒸7～10 d，揭開塑料薄膜，充分翻晾基質，使基質中的氯化苦充分散去后再使用[5]。

1.2 試驗方法

2013年12月至2014年3月對替代基質進行腐熟，2014年4月分別將腐熟好的菇渣/牛糞、秸稈/牛糞替代基質用于芹菜育苗，采用128孔穴盤進行育苗，以草炭∶蛭石=2∶1作為對照（CK）。

1.3 試驗測定項目

①幼苗性狀調查 每種基質選取1盤，每盤隨機選取幼苗（5葉1心）10株，重復3次，測量芹菜幼苗各形態指標，苗高：自然狀態下，子葉節到幼苗最高處的距離；下胚軸長：基質表面到子葉節的長度；下胚軸粗：下胚軸中間部位的直徑；葉長：最大葉葉柄基部到最頂端的長度；葉柄寬：葉柄由下向上1/3處左右，取葉柄寬度均勻的部位測量；葉柄基部寬：最大葉葉柄基部寬度；葉面積、根系特征：每處理10株，重復3次，Epson 700（北京力之鑫源科技有限公司生產）掃描，WINRHIZO掃描軟件測定；鮮質量：每穴盤隨機選取10株幼苗，沖洗干凈后稱取鮮質量；干質量：105℃殺青30 min，80℃烘干48 h，稱取干質量；根冠比：地下部干質量/地上部干質量；壯苗指數=（葉柄寬/葉長+地下部鮮質量/地上部鮮質量）×全株干質量。

②幼苗生理生化特性分析 a.根系活力。將幼苗的根系清洗干凈，挑選白色根系，避開主根取樣，每個重復稱取0.5 g，選用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定根系活力。每盤隨機選5株幼苗，重復3次。

b.葉綠素含量。采用手持式葉綠素儀（SPAD-

502 Plus）（日本柯尼卡美能達）測定全株所有葉片的葉綠素含量，每穴盤隨機選取10株幼苗，重復3次。

③幼苗礦質營養吸收 將幼苗干樣粉碎，取樣0.2 g于消煮管內，加入5 mL分析純濃HNO3，消煮50 min，冷卻后定容于25 mL容量瓶，過濾后用電感耦合等離子發射光譜儀（ICP-AES）（北京納克分析儀器有限公司生產）測定礦質元素含量，重復3次。

④基質養分含量測定 將基質烘干、粉碎，取干樣0.2 g，用ICP光譜儀測定礦質元素含量，重復

3次。

1.4 數據處理

試驗數據采用SPSS 18.0軟件和Excel 2010處理，采用LSD法進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 替代基質礦質元素含量

由表1可知，總體來說，菇渣/牛糞、秸稈/牛糞基質的營養狀況優于對照，除Fe、Mn元素含量低于對照外，其他元素含量均顯著高于對照，特別是P、K、Ca元素含量豐富，能為幼苗生長提供充足的營養。

特別需要注意的是，菇渣/牛糞、秸稈/牛糞基質的Mn含量元素低于對照，雖然Cu元素含量高于對照，但均未超過國家規定標準。

2.2 不同基質對芹菜幼苗生長的影響

①對芹菜幼苗莖葉生長的影響 由表2可知，對照的芹菜下胚軸最長，且顯著高于菇渣/牛糞和秸稈/牛糞基質；其余生長指標均最小，其中葉長、葉柄長、葉柄寬、苗高顯著低于菇渣/牛糞和秸稈/牛糞基質。

菇渣/牛糞基質處理的芹菜葉柄長、葉柄寬、開展度、葉綠素、葉片數位居第1，且顯著高于對照；葉長、 葉柄基部寬、葉面積、地上部鮮質量、地上部干質量、苗高、下胚軸長、下胚軸粗、莖粗位居第2，其中葉長、葉面積、苗高顯著高于對照。

秸稈/牛糞基質處理的芹菜葉長、葉柄基部寬、葉面積、地上部鮮質量、地上部干質量、苗高、下胚軸粗、莖粗居第1，除下胚軸粗和莖粗以外，其余均顯著高于對照；葉柄長、葉柄寬、開展度、葉綠素含量、葉片數居第2，其中葉柄長、葉柄寬顯著高于對照；下胚軸最短，且顯著低于對照和秸稈/牛糞基質。

②對芹菜幼苗根系生長的影響 由表3可知，對照的根冠比、根系活力位居第2，且顯著低于秸稈/牛糞基質，其余各指標均最小，且顯著低于秸稈/牛糞基質。

菇渣/牛糞基質處理的芹菜根長、根表面積、根體積、地下部鮮質量、地下部干質量、壯苗指數位居第2；根冠比、根系活力位居第3，顯著低于秸稈/牛糞基質，但與對照差異不顯著。

秸稈/牛糞基質處理的芹菜生長指標均最高，與菇渣/牛糞基質和對照差異顯著。

2.3 不同基質對芹菜幼苗礦質元素吸收的影響

①對芹菜幼苗礦質元素含量的影響 由表4可知，對照的芹菜莖葉部分Ca含量最高；Fe、Na含量居第2；其余元素含量均最少。菇渣/牛糞基質芹菜莖葉部分P、Na、Mn、Cu含量居第1，與對照差異顯著；K、Ca、Zn含量居第2；Fe含量居第3。秸稈/牛糞基質芹菜莖葉部分K、Fe、Zn含量最高，K含量與對照差異顯著；P、Mn、Cu含量居第2，P、Mn含量與對照差異顯著；Ca、Na含量居第3。

對照處理的芹菜根系部分K、Ca、Fe含量最高；其余元素含量均最低。菇渣/牛糞基質處理的芹菜根系部分P、Na、Mn含量最高，且與對照差異顯著；Ca、Fe、Zn、Cu含量位居第2，Fe含量顯著低于對照，Zn含量顯著高于對照；K含量位居第3，且與對照差異顯著。秸稈/牛糞基質處理的芹菜根系部分K、Zn、Cu含量最高，Zn含量與對照差異顯著；P、Na、Mn含量位居第2，且顯著高于對照；Ca、Fe含量最低，Fe顯著低于對照。

②對芹菜幼苗礦質元素吸收量的影響 由表5可知，對照的芹菜莖葉部分Ca、Fe吸收量位居第2，其余元素吸收量最低。菇渣/牛糞基質芹菜莖葉部分Na吸收量最高，且顯著高于對照；P、K、Mn、Zn、Cu吸收量位居第2，其中，P、Mn、Cu顯著高于對照；Ca、Fe吸收量位居第3。秸稈/牛糞基質芹菜莖葉部分除了Na吸收量位居第2，其余元素吸收量都最高，且與對照差異顯著。

對照處理芹菜根系部分Fe吸收量最高；K、Ca、Cu吸收量位居第2；其余元素吸收量位居第3。菇渣/牛糞基質芹菜根系部分P、Na、Mn、Zn吸收量位居第2，P、Na、Mn顯著高于對照；其余元素吸收量位居第3，K、Ca、Fe顯著低于對照。秸稈/牛糞基質芹菜根系部分元素吸收量除了Fe外，其余均最高，且與對照差異顯著；Fe吸收量顯著低于對照。

對照處理的芹菜全株Fe吸收量最高；其余元素吸收量均為秸稈/牛糞基質最高，且與對照差異顯著。

3 小結與討論

基質的理化性狀會明顯影響幼苗的發芽率、成苗率和壯苗率[6]。育苗基質常以草炭、蛭石、珍珠巖等為基礎，但是因為草炭來源有限、價格昂貴，在很大程度上限制了穴盤育苗技術的推廣應用[7]，所以，為了降低成本，開展了利用新的基質代替原有基質的研究。牛糞、秸稈、菇渣是農村常有的廢棄物，將其以不同比例混合發酵，既可以利用廢棄物，又可以降低成本，節省農業資源。周克福等[8]發現，利用花生殼替代基質培育番茄穴盤苗，草炭∶珍珠巖∶花生殼=1∶1∶1 的配方最優；董傳遷等[9]發現，玉米秸稈∶蛭石=2∶1的基質適于甜椒穴盤育苗，而且合理使用腐熟玉米秸稈可以減少草炭用量，改善基質理化性狀，促進甜椒幼苗生長；譚思思等[10]試驗結果表明，與商品基質相比，60%牛糞+40%食用菌渣的育苗效果及幼苗各農藝性狀無顯著性差異，可替代市售煙草專用泥炭類育苗基質。

本試驗結果表明，秸稈/牛糞、菇渣/牛糞的營養豐富，能為芹菜幼苗生長提供充足的營養。秸稈/牛糞、菇渣/牛糞基質可顯著促進芹菜幼苗生長，秸稈/牛糞基質對芹菜莖葉的生長促進作用大于菇渣/牛糞基質，但對芹菜幼苗根系的促進作用不及菇渣/牛糞基質。秸稈/牛糞基質可顯著提高芹菜幼苗對礦質元素的吸收，除Fe元素外，其他元素吸收量均顯著高于對照，而菇渣/牛糞基質僅顯著提高了芹菜幼苗P、Na、Mn元素的吸收。

參考文獻

[1] 周煒，曲英華，胡文娟，等.工廠化穴盤育苗基質的研究[J].北方園藝，

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育苗基質的研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2011.

[3] 王進濤，蔣燕.農作物秸稈作主料基質栽培蔬菜花卉技術[J].北方園藝，2004（3）：64-65.

[4] 鄧守哲，楊春玲，曹汀南.不同育苗基質在蔬菜育苗上應用效果的研究[J].農業網絡信息，2005（7）：79-80.

[5] 尚慶茂.尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術”系列講座 第十一講 蔬菜集約化育苗操作技術模式[J].中國蔬菜，2011（21）：45-48.

[6] Styer R C，Koranski D S.穴盤苗生產原理與技術[M].劉濱，周長吉，孫紅霞，等譯.北京：化學工業出版社，2007：69-80.

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方研究[D].鄭州：河南農業大學，2012.

[8] 周克福，林多，劉蕾蕾，等.利用花生殼替代基質培育番茄穴盤苗的研究[J].長江蔬菜，2012（12）：58-60.

[9] 董傳遷，尹程程，魏珉，等.玉米秸稈、棉籽殼、菇渣替代草炭作為番茄和甜椒育苗基質研究[J].中國蔬菜，2014（8）：33-37.

[10] 譚思思，黃銀章，姚強，等.幾種煙草育苗替代基質育苗效果研究[J].作物研究，2015，29（5）：506-510.