蔡雯竹 張婷
摘要:蔬菜基質育苗目前在生產中占主要領導地位,是保障蔬菜安全育苗的重要技術措施。目前大部分企業都采取草炭為主要基質原料,但是草炭資源稀少,分布不均,而且來源不同的草炭理化性質也存在著明顯差異,尤其是采用國內草炭基質育苗出現的問題格外明顯,國內草炭育苗基質存在著出苗慢、植株整齊度差、壯苗指數低等一系列問題。所以本文介紹了以秸稈作為蔬菜育苗基質,提出了要實現綠色、環保、節能的理念,并對今后秸稈的研究進行了展望。
關鍵詞:秸稈;育苗基質;蔬菜
中圖分類號:S37 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170132004
20世紀80年代以來,隨著我國農村產業結構的調整,蔬菜生產已經達到了突飛猛進的進展。截止1999年底,我國蔬菜人均占有量已達到31kg,城市的需要和近鄰勞動力成本的上升,全國農區蔬菜的播種面積約占全國的80%,所以蔬菜育苗成為農業的第二大生產力。我國是世界上秸稈資源最為豐富的國家,據統計,我國秸稈年產總量已經達到7億t左右,其中一些大眾農作物如玉米、水稻、小麥、大豆等秸稈年產量達到了5億t左右,但是對于秸稈的利用率卻非常低,人們對于秸稈的處理方式就是焚燒,掩埋等,使得這筆寶貴的資源一直得不到利用。鑒于草炭是不可再生資源,所以本文從秸稈的來源與分布、理化特性等方面對蔬菜育苗基質的研究發展做一個總體概述。
1國內外秸稈的來源分布與利用
秸稈在生活中通常指小麥、玉米、水稻、油菜、棉花、甘蔗等農作物在成熟收籽之后剩余的部分。到目前為止,我國秸稈年產總量位居世界之前,約占全球秸稈總量的20%。截止到2013年,農作物秸稈綜合利用率為74.1%,2015年目標利用率力爭達到80%,仍有超過2億t的秸稈資源沒有有效利用,而且已利用的秸稈其轉化效率低。
我國秸稈資源豐富,其中以水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈為主,這3種秸稈約占總秸稈資源的76.70%。其中玉米秸稈是秸稈產量中最高的,約占秸稈總產量的31.90%,其主要分布在華東和中南的部分省份以及東北和華北地區的各省份;其次是水稻秸稈,約占秸稈總產量的27.59%,其主要分布在中南和華東地區以及西南的部分省份;小麥秸稈的產量占農作物總秸稈產量的第3位,約占17.21%,其主要分布于華東和中南及華北地區。
發達國家使用秸稈比較充分。歐美一般將大約2/3的秸稈直接還田,1/5左右的秸稈被用作飼料喂養牲口;美國也是把秸稈直接還田,還田量大約占秸稈總量的68%;英國秸稈直接還田量約占秸稈總量的73%。
2秸稈的理化特性
2.1秸稈的成分分析
農作物秸稈目前是一項重要的可再生資源,測定其成分能更好的有助于人們對其利用與發展。經秸稈成分檢測,秸稈中富含大量的纖維素,其主要分布于細胞壁中,纖維素雖不能被豬、雞所食用,但是卻能被反芻動物牛、羊等牲畜吸收利用。經研究,秸稈種類纖維素含量不一樣,和小麥的纖維素含量相比,油菜秸稈中纖維素含量最高。而且同一個秸稈的不同位置其纖維素、半纖維素和木質素等主要成分含量都或多或少有不同的差異,其中秸稈的桿部纖維素含量最高,而秸稈的穗部半纖維素和木質素含量最高。
2.2秸稈的養分含量分析
秸稈中含有大量的有機質、氮、磷、鉀等營養元素,還有一些鈣、硫、鎂等其他微量元素,其養分只有在經過堆肥發酵等處理后才能安全有效地被植株吸收利用。堆肥發酵技術是秸稈等廢棄物處理的一種重要手段,也是其資源化利用的最重要技術之一。在2006年我國秸稈資源量已經超過了7.6億t,其中秸稈養分蘊含的氮(N)已經達到了776萬t、磷(P2O5)達到了249萬t、鉀(K2O)1342萬t,可以看出這些秸稈養分含量對蔬菜育苗基質有一個很大的上升空間。而且在秸稈還田中,加強田間的水分管理是非常重要的,秸稈還田后釋放的養分以及作為基肥施用的肥料最終會以水溶態的形式存在于稻田水中,加強田間的水分管理能更好的使秸稈在田間發揮它的最大作用,能更好的提高秸稈肥料的利用率。
3秸稈對蔬菜幼苗的影響
良好的栽培基質對于蔬菜育苗有著重要意義。目前,在東北地區,秸稈資源豐富,所以在東北地區,用秸稈作為蔬菜育苗基質是一個良好的選擇。
3.1秸稈的配比
劉振國等人以黃瓜為研究對象,采用秸稈、蛭石、珍珠巖為基質探究其黃瓜的生長發育,研究表明:玉米秸稈:蛭石:珍珠巖=1:1:1配比時表現最好,能滿足黃瓜根系對水、氣和肥的要求,有利于黃瓜生長發育,對黃瓜的產量和品質方面影響最為顯著。
張秀麗等人以番茄、茄子、辣椒作為研究對象,采用秸稈和田園土為基質,探究這幾種蔬菜在秸稈和田園土中最適合生長發育的配比。研究表明:番茄、茄子(秸稈/田園土:3:7),辣椒(秸稈/田園土:4:6)。在這一配比中,各個蔬菜生長發育達到最適。但是,玉米秸稈作為蔬菜育苗基質也有其不足的一面,因為在玉米秸稈的生產過程中,氮素和水分這兩者存在著互相脅迫的問題,尤其是在幼苗的生長初期,氮素脅迫較為嚴重,所以在幼苗的水分管理上應進一步的完善。
蘇麗影,宋述堯等人研究了以甜瓜為研究對象,采用秸稈和蛭石為育苗基質,探究甜瓜在基質中生長發育的理化性質。研究表明:玉米秸稈基質:蛭石=2:1,甜瓜育苗質量大幅度上升,此配比可完全替代草炭用于甜瓜的穴盤育苗。
3.2秸稈的顆粒大小
蔬菜育苗生產中,穩定良好的根際環境如水分、氧氣、酸堿度主要決定于基質的理化性質,其中基質的孔隙特性是一項重要的物理參數,其直接影響了土壤的含水量、空氣質量以及松軟程度。
姜虹等人研究了秸稈不同顆粒大小對蔬菜育苗效果的影響。主要以辣椒為研究對象,采用腐熟的秸稈作為辣椒漂浮育苗基質,分析其種子的發芽率、幼苗素質、壯苗指數等。研究表明:秸稈顆粒大小控制在0~3 mm最好,如果秸稈顆粒偏大或偏小都有可能會影響到辣椒種子的發芽率和辣椒幼苗的生長質量,不能很好的培育辣椒壯苗以及提高辣椒苗的整齊度。
蘇麗影等人研究了玉米秸稈與不同粒徑沸石按不同比例混配形成玉米秸稈復配基質,以茄子為研究對象,在玉米秸稈中添加沸石可增加復配基質的持水孔隙度,降低復配基質的pH值和電導率(EC),沸石添加量為20%~40%時,復配基質理化性狀達到育苗要求,且茄子幼苗出苗率、長勢、質量最優。
4展望
我國農田秸稈有機廢棄物面廣量大,其資源化處理一直沒有得到根本性解決。以秸稈為主要基質能源,不僅能使農業和農村的有機廢棄物變廢為寶,而且還能提高耕地生產力,提高土壤理化性質,是農村以及工廠現階段改良蔬菜育苗的一項有效措施。
目前,已有30多個國家先后成立了無土栽培機構,秸稈為基質的這項理念正向著標準化,工廠化的目標前進著,希望在不久的將來,秸稈作為基質能應用于蔬菜育苗的這項技術當中,達到綠色、環保、節能的理念,實現社會價值、經濟價值雙贏的局面。