粉煤灰、奶牛墊料復配基質對白菜幼苗生長的影響

時佩佩++孫凱文++周運來

摘要：以粉煤灰、奶牛墊料為試驗材料，供試白菜品種為梅嶺“蘇州青”，研究粉煤灰、奶牛墊料不同處理對小白菜生長的影響。將粉煤灰、奶牛墊料按不同比例（質量比）混合，配成6種育苗基質配方，以粉煤灰育苗基質為對照（CK）。粉煤灰與奶牛墊料的混合比例（質量比）分別為0 ∶10（F0）、2 ∶8（F1）、4 ∶6（F2）、6 ∶4（F3）、8 ∶2（F4）。進行穴盤育苗試驗，設3次重復。結果表明，適量粉煤灰與奶牛墊料混合配成的基質有利于改善基質pH值、有機質、速效養分含量等理化性質，為小白菜提供良好的生長環境；粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為（2 ∶8）～（4 ∶6）時可促進小白菜生長，過多或過少均不利于小白菜生長；粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為2 ∶8時小白菜長勢最佳。

關鍵詞：粉煤灰；奶牛墊料；基質；小白菜；長勢；理化性質

中圖分類號： S634.306文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0225-03

改革開放以來，我國經濟得到迅猛發展并取得了良好成果，但過于依賴對自然資源的開發和索取，為我國土壤耕地資源帶來較大壓力。自然成因、工礦業“三廢”排放、農業面源污染等因素共同造成了土壤污染，從而影響作物質量、破壞生態環境甚至危害人類健康。土壤污染具有緩變性和隱蔽性，被稱為“看不見的污染”。解決土壤污染問題的同時還應尋求新型種植方式。我國經濟和科研水平不斷提高，無土栽培已從試驗研究、小面積生產示范階段進入大面積生產應用階段。本研究中的無土栽培技術為固體基質栽培，以粉煤灰和奶牛墊料作為固體栽培基質進行植物種植[1-9]。粉煤灰是燃煤電廠的廢棄污染物，具有較高的資源價值。隨著我國電力、熱力工業的大力發展，粉煤灰每年的排放量已超過1.2億t。為貯存或處理粉煤灰，電廠須花費巨資興建貯灰場，不僅占用大面積土地，長期堆放粉煤灰還將破壞電廠周圍的生態環境。鑒于我國粉煤灰的利用率較低，產生的附加值不高，將粉煤灰用于農業不僅解決了其處理問題，還可保護生態環境[10-16]。奶牛墊料中的秸稈、樹葉雜草、稻谷殼粉等具有蓬松透氣作用，使墊料中氧氣充足；其中，糟渣飼料具有一定保水性以及微生物營養源的作用。隨著規?；⒓s化養殖的發展，奶牛場在飼養過程中產生的廢棄物對環境的污染日趨嚴重，加強污染控制已迫在眉睫。奶牛墊料可為植物提供良好的生長環境并滿足其營養需求，本試驗選取奶牛墊料與粉煤灰混合配制基質進行植株幼苗培養，從而促進植物生長，最終提高農產品產量[17-18]，并對資源進行有效利用。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試白菜品種為梅嶺“蘇州青”，購自揚州市裕豐農業科技有限公司。粉煤灰取自揚州市華電發電廠，奶牛墊料取自鹽城市大豐區某農場。

1.2試驗設計

以粉煤灰、奶牛墊料為試驗材料，按不同比例（質量比）將粉煤灰、奶牛墊料混合配成6種育苗基質配方。粉煤灰的添加量（質量比）分別為混合物（粉煤灰+奶牛墊料）的0%（F0）、20%（F1）、40%（F2）、60%（F3）、80%（F4），以不添加奶牛墊料的粉煤灰基質為對照（CK），設3次重復。每個處理均不施加肥料，在50孔54×28 cm的硬質穴盤中進行穴盤育苗試驗。

1.3試驗方法

試驗于2014年6—7月在揚州大學環境科學與工程學院穴盤試驗場地進行。于2014年6月21日播種，種子播于50孔穴盤內，每穴3粒種子，2葉1心時間苗，每穴留1棵苗。于2014年7月1日取白菜幼苗樣品，測定生物量、根系特征參數等。于2014年7月21日取樣測定白菜生物量、葉綠素含量、全氮、全磷、全鉀等。

1.4測定項目及方法

1.4.1基質理化性質采用pH計法測定pH值，水與基質比為2.5 ∶1。采用電導計測定電導率，水與基質比為5 ∶1。以0.5 mol/L NaHCO3浸提，采用鉬藍比色法測定基質速效磷含量；以1.0 mol/L NH4 Ac浸提，采用火焰光度法測定基質速效鉀含量；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定基質有機質含量。

1.4.2生物量待小白菜發芽后生長1周，采3～5株不同處理鮮樣，采用稱質量法測其單株（地上、地下部分）鮮質量及（地上、地下部分）總鮮質量，并進行差異性分析。

1.4.3根系參數分析小白菜生長約2周時取樣，用清水仔細沖洗根系，將其單株根系放入STD1600型數字化掃描儀（Epson，USA）掃描，將圖像存入計算機。采用與掃描儀配套的Version 5.0a型WinRHIZO根系分析系統（WinRhizo Regent Instruments，Canada）對根系進行分析，單株測定根長、根平均直徑、根表面積、根體積等參數，并進行差異分析。

1.4.4植株葉綠素、全氮、全磷、全鉀含量分析小白菜生長約1個月時取定量葉片于比色管中，于40 ℃下以95%乙醇浸提，分別于665、649、470 nm處測定吸光度，即可計算葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量。

小白菜生長約1個月時取定量鮮樣葉片。經硫酸-雙氧水消煮后，分別采用淀酚藍比色法、鉬藍比色法測定地上部全氮、全磷含量。采用火焰光度法測定地上部全鉀含量。

1.5數據分析與統計方法

采用Excel 2003軟件對試驗數據進行處理和繪圖。采用SPSS 19.0統計分析軟件進行差異顯著性檢驗（LSD法）。

2結果與分析

2.1不同處理基質理化性質的改變

各處理是不同比例的粉煤灰與奶牛墊料混合，因此基質的理化性質會有所改變。由表1可知，添加不同比例的奶牛墊料可顯著改變粉煤灰的多項理化性質（P<0.05）；與對照粉煤灰（CK）相比，添加牛墊料后各處理的pH值均呈降低趨勢，由原來的堿性向弱堿性甚至中性轉變，為植物生長提供更加有利的條件?；|的電導、有機質、全量含量均隨著奶牛墊料的添加而逐漸升高，并呈顯著增加趨勢（P<0.05），對植株生長均具有一定影響作用?；|容重隨著奶牛墊料的增加而不斷降低，是基質肥瘦、耕作質量的重要指標之一?；|容重高可一定程度表明基質緊實、孔隙數量少，基質的水分、空氣、熱量狀況較差，對植株生長具有較大影響，不利于植株生長。

2.2不同處理對小白菜根及根系特征參數的影響

由生長1個月后小白菜的株高、莖粗、分蘗數（表2）可知，不同處理下小白菜的株高、莖粗、分蘗數之間均存在一定差異。隨著粉煤灰與牛墊料比例的增大，小白菜的株高、莖粗、分蘗數均呈先增加、后降低的趨勢。粉煤灰與奶牛墊料的比例為（2 ∶8）～（4 ∶6）時，小白菜長勢相對較好。

表3為不同處理對小白菜根系的影響，小白菜生長周期為2周。由表3可知，隨著奶牛墊料添加比例的降低，小白菜的根長、根系面積、根尖數、平均根直徑、根體積均呈先增加、后降低的趨勢。處理F2的根長、根尖數、根表面積、根體積、平均根直徑均最大，且明顯大于對照（CK）。隨著奶牛墊料添加比例的降低，小白菜根系生長逐漸呈下降趨勢。添加奶牛墊料的處理，其白菜的根系參數均大于對照?；旌匣|的理化性質會影響小白菜根系的生長（表1）。試驗中未發現根表面積與粉煤灰、奶牛墊料添加比例間的直接關系。

2.3不同處理對小白菜種子發芽和幼苗生長量的影響

在一定范圍內，粉煤灰和奶牛墊料混合比例對小白菜的發芽率影響不大（表4），然而在F0處理下小白菜的發芽率最低，可能是由于F0處理的鹽分值相對較高，較高濃度鹽分對小白菜的出苗產生了一定滲透脅迫（表1），從而對小白菜種子的發芽產生一定抑制作用。由表4可知，不同處理小白菜的地上部與地下部鮮質量具有顯著性差異（P<0.05），均隨著粉煤灰與奶牛墊料比例的增大呈先增加、后降低的趨勢。綜上所述，F1、F2處理的小白菜長勢較佳。

2.4不同處理對白菜葉綠素及N、P、K養分含量的影響

葉綠素是植物細胞葉綠體中一類極重要的綠色素，廣泛存在于綠色蔬菜中，含量豐富，且其含量高低可在一定程度上反映光合作用水平[19]。由表5可知，小青菜的葉綠素（葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素）含量隨著牛墊料的添加呈先增加后降低的趨勢，且均顯著高于對照（P<0.05）。F1、F2配比相對適于小白菜的生長；由于對照的容重、pH值相對較大（表1），對小白菜的生長具有一定影響，使其長勢明顯不如其他配比。小白菜的養分含量大致趨勢與葉綠素含量相一致，添加一定量的奶牛墊料有利于養分的積累。F0、F1、F2、F3、F4的全氮含量分別比對照增加了38.4%、247.4%、376.2%、130.6%、75.7%，全磷含量分別比對照增加了 147.9%、1677%、143.8%、84.4%、43.4%，全鉀含量分別比對照增加了41.9%、82.8%、29.0%、15.8%、12.8%。

3小結

奶牛墊料含有大量的營養物質和有機質，將粉煤灰與奶牛墊料進行不同比例的混合，對于改善基質的pH值、電導率、有機質、速效養分均具有明顯作用，為小白菜提供更好的生長環境，從而促進其生長。適量的粉煤灰與奶牛墊料混合有利于小白菜生長，而過高比例的混合可能對生長產生一定阻礙作用，不利于小白菜生物量的增加。將粉煤灰與奶牛墊料進行適當混合可促進小白菜根系的生長，從而促進其對養分的吸收與利用。添加過多的粉煤灰或奶牛墊料則會導致基質養分的供應失衡及電導率的變化，從而使白菜幼苗根系的生長受到一定抑制。

粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為2 ∶8時，小白菜根系的生長狀況最佳，植株生物量增加最明顯。粉煤灰與奶牛墊料的適當比例混合有利于提升小白菜的葉綠素、類胡蘿卜素含量，小白菜的葉片光合作用得以提升，同時提高小白菜對氮、磷、鉀等養分元素的吸收能力，促進作物生長。

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