利用爐渣和菇渣進行辣椒無土栽培的研究

吳英杰，李玉娜，鄭幸果，胡玉福，肖海華

（1.浙江大學環境與資源學院，浙江杭州310058；2.四川農業大學資源學院，四川成都611130）

利用爐渣和菇渣進行辣椒無土栽培的研究

吳英杰1，2，李玉娜2，鄭幸果2，胡玉福2，肖海華2

（1.浙江大學環境與資源學院，浙江杭州310058；2.四川農業大學資源學院，四川成都611130）

將廢棄物爐渣和菇渣按照不同配比（爐渣∶菇渣＝3∶1、1∶1、1∶3）作為辣椒無土栽培基質，篩選來源廣泛、價格低廉且適合辣椒生長的基質配方，以菜園土為對照，測定了株高、冠幅、根長、光合參數、生物量、產量以及果實有機酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量。結果表明：在體積比1∶1的混配基質中，辣椒增產18.73%，有機酸含量增加0.47%，可溶性蛋白含量增加0.22%，可溶性糖含量增加0.90%；在體積比3∶1的混配基質中，辣椒增產10.85%，有機酸含量增加0.27%，可溶性蛋白含量增加0.19%，可溶性糖含量未見顯著變化；在體積比1∶3的混配基質中，有機酸含量增加0.80%，可溶性蛋白含量增加0.31%，可溶性糖含量增加0.21%，但辣椒產量顯著降低。得出體積比1∶1和3∶1的爐渣、菇渣混配基質是適合辣椒生長的無土栽培基質配方，其中以體積比1∶1最好。

辣椒；無土栽培基質；爐渣；菇渣

隨著我國無土栽培面積的不斷擴大，栽培基質對于無土栽培發展的限制日益受到重視［1］。因此，開發和利用來源廣泛且價格低廉的基質已成為當前設施園藝領域的熱點［2－5］。辣椒的無土栽培基質多選用泥炭、蛭石、珍珠巖［6－8］，隨著人們環保意識的不斷增強，泥炭作為一種資源，其不可再生性和高價位日益受到重視［9］，蛭石和珍珠巖的價位也較高。本研究選用廢棄物爐渣和菇渣作為栽培基質，其來源廣泛且價格低廉。為彌補單一基質理化性質的不足，本研究選擇2種基質進行混配［10］。通過對辣椒生長期間株高、冠幅、根長、光合參數、生物量、產量、果實有機酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量的測定，探討爐渣、菇渣不同配比對辣椒生長的影響，篩選出適合辣椒無土栽培、來源廣泛且價格低廉的基質配方。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試辣椒：七星椒（四川省內江市威遠縣朝天椒品種）；供試基質：爐渣和菇渣；供試花盆口徑17 cm，高14 cm；育苗基質配方為營養土∶蛭石＝1∶1。

1.2 試驗設計

試驗于2015年4—10月在四川農業大學進行，共設計4個處理，每個處理重復4次，隨機排列。按表1進行配比，充分混勻，每盆施有效成分≥45%（15－15－15）云河牌復合肥（四川鎣峰實業有限公司生產）2 g作基肥，開花后每盆再追施該復合肥2 g，3 d澆一次霍格蘭全素營養液。

表1 不同處理的基質配比（體積比）Table 1 The substrate proportion of different treatments（volume proportion）

1.3 測定項目及方法

基質物理性質（容重、孔隙度）的測定參照連兆煌浸提法［11］，基質pH值的測定參照董愛香浸提法［12］。株高、冠幅和根長的測定使用米尺（根長的測定每株選取最長的三條根求平均值），光合參數的測定使用L1－6400光合儀（在盛花期選取植株中部葉片進行測定），干重和鮮重的測定使用電子天平，辣椒果實有機酸含量的測定用氫氧化鈉滴定法，可溶性蛋白含量的測定用考馬斯亮藍比色法，可溶性糖的測定采用蒽酮比色法［13］。數據統計分析使用SPSS17.0軟件。

2 結果與分析

2.1 不同配比基質的理化性質

基質容重在0.1～0.8 g·cm－3范圍內較適宜，總孔隙度在54%～96%范圍內較適宜［14］。由表2可以看出，T2、T3、T4的容重均在范圍內且不是太小，既有利于辣椒根系的生長，又使植株不易倒伏。各處理的總孔隙度均在范圍內，大小孔隙比適宜，故保水性均比較好，保水性順序為：T3＞T2＞T4＞T1。辣椒生長適宜的pH值環境為弱酸性到弱堿性，各處理pH值均為弱酸性，均適合辣椒生長。

表2 不同配比基質的理化性質Table 2 Physical and chemical properties of different substrates

2.2 不同配比基質下辣椒的形態指標

由圖1可知，T3處理株高顯著高于對照；各處理冠幅均顯著大于對照，最大值T3比對照增大了78%；各處理根長均顯著長于對照，最大值T2比對照長出52%。在4個處理中，T3的株高和冠幅均顯著大于其他處理，長勢最好，其次是T2。T1和T4處理在辣椒植株形態上均不如T3和T2，這個結果和各處理基質的保水性具有一致性。T2的根長顯著大于各處理，隨著爐渣比例的減少，菇渣比例的增加，從T2到T3再到T4，根長呈現出遞減的趨勢。綜上，各處理在形態指標方面，T3最具優勢，T2其次。

圖1 不同配比基質對辣椒株高、冠幅、根長的影響Fig.1 Effects of different treatments on height，crown，root length of hot pepper

2.3 不同配比基質下辣椒的光合參數

由圖2和圖3可知，凈光合速率T3顯著高于對照；胞間CO2濃度T3顯著高于對照；蒸騰速率T3和T2均顯著高于對照；氣孔導度T3顯著高于對照。T3的株高和冠幅均最大，故T3處理植株具有最大的接受光照面積，光合作用最強，氣孔進行氣體交換的效率最高，其次是T2。T1冠幅最小，T4株高最低，所以在光合作用強度上T1和T4不占優勢。各處理在光合作用強度上表現出的效果依次為：T3＞T2＞T1＞T4。

圖2 不同配比基質對辣椒凈光合速率和胞間CO2濃度的影響Fig.2 Effects of different treatments on net photosynthetic rate and cell CO2concentration of hot pepper

2.4 不同配比基質下辣椒的生物量

由表3可知，地上部鮮重T3和T2處理顯著大于對照，T3處理比對照多出11.38 g；地下部鮮重T2和T3顯著大于對照，T2處理比對照多出135%；整株鮮重排序為：T3＞T2＞T1＞T4。干重是衡量有機物質積累的指標，地上部干重T3顯著大于對照，大了2.51 g·株－1；地下部干重T2和T3顯著大于對照，T2比對照高130%；整株干重排序為：T3＞T2＞T1＞T4，此排序與鮮重合計排序一致，也與光合作用強度一致。根冠比可以反映作物根系生長狀況，T2的根冠比最大，表明T2根系機能活性最強，其次是T3，這與根的長短呈正相關。較大的根冠比有助于辣椒對營養物質的吸收，所以T2和T3處理植株的株型和光合作用強度均優于T1和T4。

圖3 不同配比基質對辣椒蒸騰速率和氣孔導度的影響Fig.3 Effects of different treatments on transpiration rate and stomatal conductance of hot pepper

表3 不同配比基質對辣椒生物量的影響Table 3 Effects of different substrates on biom ass of hot pepper

2.5 不同配比基質下辣椒的產量和品質

由表4可知，在產量上，T2和T3處理顯著高于對照，T2處理比對照增產了10.85%，T3處理比對照增產了18.73%；在單果鮮重和單果干重上，T3和T2顯著大于對照；在有機酸含量上，各處理均顯著高于對照，T3比對照增加0.47%，T2比對照增加0.27%，T4比對照增加0.80%；在可溶性蛋白含量上，各處理均顯著高于對照，T3比對照增加0.22%，T2比對照增加0.19%，T4比對照增加0.31%；在可溶性糖含量上，T3和T4顯著大于T1，T3比對照增加0.90%，T4比對照增加0.21%。T4處理中菇渣分量最多，菇渣分解產生腐殖酸，被辣椒吸收利用，因此T4處理辣椒果實中有機酸比例最高，并且隨著基質中菇渣比例的減少，辣椒果實中有機酸含量也呈遞減趨勢。蛋白質由氨基酸組成，氨基酸作為一種取代酸，其含量也和菇渣分解產生的腐殖酸有密切關聯。隨著基質中菇渣含量的減少，辣椒果實中蛋白質含量也呈遞減趨勢。有機酸在還原性條件下會轉化為糖，辣椒果實中可溶性糖含量由多到少排序為：T3＞T4＞T2＞T1，這并沒有完全符合有機酸和蛋白質含量T4＞T3＞T2＞T1的規律，但是T3和T4含量較高，T2和T1含量較低的趨勢明顯。綜合考慮辣椒產量和品質兩個方面，T2和T3優勢明顯。

表4 不同配比基質對辣椒產量和品質的影響Table 4 Effects of different substrates on yield and quality of hot pepper

3 討論與結論

近年來無土栽培的研究多傾向于在泥炭、蛭石、珍珠巖中添加一種或幾種廢棄物以降低栽培成本并探索高價位基質的替代物。陳麗平等［15］以土壤為對照，比較了菇渣、珍珠巖、菇渣和珍珠巖1∶1混合，三種基質對辣椒生長的影響，結果表明菇渣和1∶1混合基質對辣椒生長具有促進作用，尤其是菇渣的促進作用最明顯。李靜等［16］將爐渣、菇渣、珍珠巖以不同比例混合，進行萵筍的基質栽培，其中，爐渣∶菇渣∶珍珠巖＝1∶4∶1處理的栽培效果優于對照及各處理。

一些研究者舍棄高價位基質的加入，運用某種或某幾種廢棄物與高價位基質進行對照試驗，獲得了一定的成效。劉超杰等［17］以泥炭∶蛭石＝2∶1為對照，以不同粉碎程度的醋糟對辣椒進行栽培，其中6mm篩網粉碎1次的醋糟栽培效果優于對照及其他處理。甘小虎等［18］以泥炭作對照，用中藥渣對辣椒進行基質栽培，中藥渣栽培的辣椒在長勢和產量上均優于泥炭。呂祝章等［19］以大田種植為對照，以爐渣∶菇渣∶河沙＝3∶1∶1對花生進行無土栽培，增產了125.12%。這類研究利用各種廢棄物，在前人的基礎上更進一步地降低了栽培成本，獲得了良好的效果。

本研究選擇爐渣、菇渣兩種基質混配是為了彌補單一基質理化性質的不足。首先，爐渣是堿性的，菇渣經過微生物分解會產生腐殖酸，二者混合后酸堿中和，使混配基質的pH值向中性靠近，從而使混配基質適合辣椒生長。其次，爐渣透氣性好，但持水量低，而菇渣持水量高，二者混配既改進了通氣性，又改進了吸水性。第三，菇渣容重較小，栽種辣椒容易倒伏，而爐渣容重較大，混入爐渣后，可改進菇渣的這一缺點。第四，菇渣氮、磷含量較高，且含有大量有機質，不宜單獨作為栽培基質，將其與爐渣混合相當于施入了有機肥，提高了爐渣的肥性，可持久地提供辣椒養分。

不同基質理化性質的優劣可以從辣椒生長上看出，T2含爐渣最多，根系生長狀況最好，根長最長，根冠比最大，有助于吸收更多的水和無機鹽，從而有利于辣椒生長。除了爐渣會影響植株生長外，菇渣也會促進辣椒的生長：T4處理含菇渣最多，其果實有機酸和蛋白質的含量最高。本研究中T3處理的辣椒無論是營養生長還是生殖生長都表現出最好的栽培效果，T3中兩種基質各占一半，這種混合基質的理化性質不是偏向爐渣或菇渣的某一邊，而是各取所長。在使用爐渣∶菇渣＝1∶1的混配基質對辣椒進行無土栽培的試驗當中，辣椒營養生長和果實品質等指標均達到了最佳的效果，彌補了單一基質的不足。

本研究表明，在爐渣、菇渣體積比1∶1的混配基質中，辣椒增產18.73%，有機酸含量增加0.47%，可溶性蛋白含量增加0.22%，可溶性糖含量增加0.90%；在體積比3∶1的混配基質中，辣椒增產10.85%，有機酸含量增加0.27%，可溶性蛋白含量增加0.19%，但可溶性糖含量未見顯著增加；在體積比1∶3的混配基質中，有機酸含量增加0.80%，可溶性蛋白含量增加0.31%，可溶性糖含量增加0.21%，但辣椒顯著減產。體積比1∶1和3∶1的爐渣、菇渣混配基質均對辣椒生長具有促進作用，并且價格低廉、來源廣泛，是適合辣椒無土栽培的基質配方，其中以配比1∶1最好。

［1］孫向麗，張啟翔.混配基質在一品紅無土栽培中的應用［J］.園藝學報，2008，35（12）：1831-1836.

［2］梁應林，張定紅，向清華.貴州適宜地毯式草坪生產的培養基質研究［J］.貴州農業科學，1998，26（5）：33-34.

［3］李謙盛，卜崇興，葉軍，等.蘆葦末基質應用于番茄穴盤育苗的配比優化［J］.上海農業學報，2003，19（4）：73-75.

［4］李謙盛，郭世榮，翁忙玲，等.不同配比蘆葦末基質應用于甜椒穴盤育苗的效果［J］.江西農業大學學報，2003，25（3）：347-350.

［5］龍明華，唐小付，于文進，等.蔗渣處理物作西瓜，甜瓜栽培基質的效應［J］.浙江農業科學，2004，（6）：310-313.

［6］王玉榮，賈鴻燕，林春麗.不同配方肥料在無土基質中對穴盤辣椒苗的影響［J］.民營科技，2007，（5）：77.

［7］郁繼華，閆曉花，張潔寶，等.殼聚糖對低溫脅迫下辣椒幼苗活性氧產生和保護酶活性的影響［J］.植物生理學通訊，2007，43（4）：725-726.

［8］劉蘭花，張翠燕，蓋偉玲，等.不同基質配方對辣椒穴盤育苗質量的影響［J］.北方園藝，2011，（3）：26-28.

［9］Poole H A.王中強譯.椰糠與加拿大蘚類泥炭作為園藝栽培基質的比較［J］.腐植酸，2003，（1）：35-38.

［10］李謙盛，裴曉寶，郭世榮，等.復配對蘆葦末基質物理性狀的影響［J］.南京農業大學學報，2003，26（3）：23-26.

［11］連兆煌，李式軍.無土栽培原理與技術［M］.北京：中國農業出版社，1994：61-72.

［12］董愛香，王濤.國內外草花育苗基質的性狀比較［J］.安徽農業科學，2008，36（30）：13142-13143.

［13］張治安，陳展宇.植物生理學實驗技術［M］.長春：吉林大學出版社，2008：100-125.

［14］郭世榮.無土栽培學［M］.第二版.北京：中國農業出版社，2011：106-107.

［15］陳麗平，趙方貴，鄒志榮，等.有機生態型無土栽培辣椒的研究初報［J］.萊陽農學院學報，2003，20（2）：122-124.

［16］李靜，趙秀蘭，魏世強，等.無公害蔬菜無土栽培基質理化特性研究［J］.西南農業大學學報，2000，22（2）：113-115.

［17］劉超杰，郭世榮，束勝，等.醋糟基質粉碎程度對辣椒幼苗生長和光合能力的影響［J］.農業工程學報，2010，26（1）：330-334.

［18］甘小虎，唐勝華，閻慶九，等.不同基質對溫室辣椒無土栽培效果的研究［J］.蔬菜，2013，（8）：10-12.

［19］呂祝章，韓啟秀，莊顏軍，等.利用廢棄煤渣進行花生無土栽培研究初報［J］.花生學報，2003，32（增刊）：477-478.

Study on wastes slag and mushroom residue as cultivation substrates for hot pepper

WU Ying-jie1，2，LIYu-na2，ZHENG Xing-guo2，HU Yu-fu2，XIAO Hai-hua2
（1.College of Environmentɑl＆Resource Science of Zhejiɑng University，Hɑngzhou，Zhejiɑng 310058，Chinɑ；2.College of Resources，Sichuɑn Agriculturɑl University，Chengdu，Sichuɑn 611130，Chinɑ）

To screen easily acquired and cheap soilless cultivation substrate for hot pepper，this experiment chose slag andmushroom residue of different proportions to carry out the soilless cultivation of hot pepper.Wemeasured the height，crown，root length，photosynthetic parameters，biomass，yield，fruit organic acids，fruit soluble proteins，fruit soluble sugar ofhotpeppers growing in differentproportionsof slag andmushroom residue（1∶3，1∶1，3∶1）.The yield of hot pepper in the 1∶1 mixed substrate was increased by 18.73%，the fruit organic acids by 0.47%，the fruit soluble proteins by 0.22%and the fruit soluble sugar by 0.90%.The yield of hot pepper in the 3∶1 mixed substrate was increased by 10.85%，the fruit organic acids by 0.27%，the fruit soluble proteins by 0.19%.The fruit organic acids of hot pepper in the 1∶3 mixed substrate was elevated by 0.80%，the fruit soluble proteins by 0.31%，the fruit soluble sugar by 0.21%.Themixed substrate of slag andmushroom residue at the volume proportion of1∶1 and 3∶1 is suitable，cheap and easily acquired for soilless cultivation of hot pepper.

hot pepper；soilless cultivation substrate；slag；mushroom residue

S641.3

：A

1000-7601（2017）01-0022-04

10.7606／j.issn.1000-7601.2017.01.04

2016-01-10

四川省科技計劃項目（2014SZ0159）；四川省科技計劃項目（2014SZ0057）

吳英杰（1993—），男，四川內江人，碩士，研究方向為污染環境修復。E-mail：wuyingjie93＠163.com。

肖海華（1975—），女，河北保定人，博士，副教授，碩導，研究方向植物營養學。E-mail：haihuaxiao＠126.com。