以粉煤灰為基質的蔬菜苗期生長狀況及其評價

時佩佩　孫凱文　陳婷婷　陳博陽　周運來　周為華　盛海君　錢曉晴

摘要：為解決粉煤灰利用難題，本試驗通過向粉煤灰中添加奶牛場墊料，并對混合基質種植的3種蔬菜（雪里蕻、白菜、胡蘿卜）的生長狀況進行評價，探討粉煤灰與奶牛場墊料混合配成的不同處理基質對蔬菜苗期生長的影響。試驗以粉煤灰為對照（CK），粉煤灰和奶牛場墊料混合比例（干質量之比）分別為0：10、2：8、4：6、6：4、8：2、10：0。試驗結果表明：以粉煤灰為主、奶牛墊料為輔配制成的新型基質可以滿足蔬菜生長需求；同時說明堿性基質同樣適用于蔬菜的生長；粉煤灰與奶牛墊料混合質量比為2：8～4：6時較適合蔬菜生長。

關鍵詞：粉煤灰；奶牛墊料；蔬菜；苗期生長

中圖分類號：S604 文獻標志碼：A 文章編號：1002—1302（2016）01—0178—04

當今世界被利用最廣泛的能源物質之一是煤，并且會伴隨大量的副產物，包括粉煤灰、底灰等，其中含量最高、最難處理的副產物便是粉煤灰。粉煤灰是一種大小不等的粒狀體，顆粒內部有蜂窩狀結構，其形狀不規則并且結構大小不等。粉煤灰的平均粒徑較小，一般在10μm以下，并且具有質量輕、容重小等一系列特點。大量元素和微量元素存在于粉煤灰中，包括K、Ca、Mg、B、Na等，這些營養物質可提供植物根系生長。粉煤灰中還含有相對較多的重金屬，這些重金屬在植株體內不斷富集，不僅影響植株生長，并且降低農產品的品質。奶牛墊料是傳統的有機肥料，其養分齊全，有機質含量高，一定量的奶牛墊料和粉煤灰混合后使用，可改善粉煤灰的性質，維持并提高土壤肥力，增加持水能力，促進有益微生物的生長，從而提高農產品品質與產量，為粉煤灰的利用尋求到了一條新的途徑。因此，本試驗利用粉煤灰和奶牛墊料的不同比例混合進行蔬菜育苗，并且對其苗期生長狀況進行評價。

1材料與方法

1.1供試材料

供試粉煤灰取自揚州華電發電廠，粉煤灰基本性質：pH值9.37；EC值0.610 mS/cm；有機質27.657 g/kg；速效磷280.854 mg/kg；速效鉀4 232.138 mg/kg；全氮331.126 mg/kg。供試奶牛墊料取自鹽城大豐某農場，奶牛墊料基本性質：pH值7.67；EC值2.830 mS/cm；有機質379.079 g/kg；速效磷346.171 mg/kg；速效鉀24 300.577 mg/kg；全氮331.126 mg/kg。

1.2試驗設計

2014年6—7月，試驗在江蘇省揚州大學環境科學與工程學院穴盤試驗場地進行。所用試驗器材：50孔54 cm×28 cm的硬質穴盤，硬質穴盤由聚苯乙烯發泡材料壓制而成。試驗設6個處理，即粉煤灰與奶牛墊料干質量之比分別為0：10（F0）、2：8（n）、4：6（F2）、6：4（F3）、8：2（F4）和10：0%（CK），每個處理均不施加肥料。不同處理混合物質量均為3 kg，重復3次。供試雪里蕻品種為蘇蔬“九頭鳥雪里蕻”，白菜品種為梅嶺“蘇州青”，胡蘿卜品種為梅嶺“揚州紅胡蘿卜”。2014年6月21日播種，每個穴盤內播種種子150粒，澆一定量的水后，用薄膜覆蓋，保持基質含水量基本一致。根據植株的生長趨勢，定時定量加水，試驗過程中觀察并記錄數據。

1.3測定項目與方法

1.3.1基質理化性質 pH值：水與基質比為5：1，pH值計法測定；電導率：水與基質比為5：1，電導計測定；速效磷：0.5 mol/LNaHC03浸提，鉬藍比色法測定；速效鉀：1.0mol/LNH40Ac浸提，火焰光度法測定；有機質：重鉻酸鉀容量法一外加熱法測定。

1.3.2莖葉物理性質 株高：以穴盤表面到生長點的高度為準，用直尺測量；莖粗：在子葉節下部1 cm處用數顯游標卡尺測量其直徑；葉片數：計完全展開的葉片數量。鮮質量：新鮮樣品，沖洗干凈后，用吸水紙吸干水分，置于分析天平上稱質量，得到植株鮮質量（g）；干質量：新鮮樣品，放人烘箱后，105℃下殺青30 min，再在80℃下烘干至恒質量，用分析天平稱質量，得植株干質量（g）。

根冠比：根干質量（根鮮質量）/地上部分干質量（地上部鮮質量）；

G值（干物質平均積累量）=全株干質量/育苗天數；

壯苗指數=（莖粗/株高+根干質量/地上干質量）×全株干質量（g）。

1.4數據分析與統計方法

所得數據用Microsoft Excel 2003軟件進行處理和繪圖，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不同配比基質的理化性質

添加不同比例奶牛墊料后各配比基質的理化性質見表1。從表1可以看出，粉煤灰與奶牛墊料混合后能顯著（P<0.05）改善基質的多項理化性質，與粉煤灰相比，隨著奶牛墊料添加比例增高，基質pH值明顯降低，且從堿性向酸性遞進，逐漸接近最佳蔬菜生長環境。粉煤灰與奶牛墊料混合后的不同處理其電導率、有機質、全氮、速效鉀和速效磷含量都有所改變，并存在顯著差異（P<0.05）。

2.2不同處理蔬菜的出苗情況

由圖1可知，雪里蕻和白菜在各處理基質上的出苗時間大致相同，都在3 d左右開始有出苗現象。胡蘿卜的出苗時間和雪里蕻、小青菜有所不同，5 d后才有出苗現象。植株在不同基質上總體的出苗順序為：胡蘿卜<小白菜<雪里蕻。

出苗率為播種后1周開始計算的。由表2可見，3種蔬菜種子在6種不同配比基質中的出苗率總體表現為：F3>F4>CK>F2>F1>F0。以F0處理的出苗率最低，其他處理的出苗率均較高，表明粉煤灰和奶牛墊料按一定量配比可以作為育苗基質。粉煤灰是一種大小不等的粒狀體，顆粒內部有蜂窩狀結構，其形狀不規則并且結構大小不等。粉煤灰的平均粒徑較小，其直徑大部分是50～100 mm，其大于0.1 mm的物理性沙粒含量約占60%，另還含有30%～35%的粉黏粒，所以具有一定的保水性。而奶牛墊料的直徑相對較大，保水性相對較差。在粉煤灰和奶牛墊料按一定比例混合后，其3相性質有所改變。并且一定比例的粉煤灰和奶牛墊料混合可促進微生物活性，有利于養分轉化，使水、肥、氣、熱趨向協調，為蔬菜生長提供良好環境。此外，粉煤灰的重金屬含量相對高，有可能會影響出苗率；且粉煤灰的pH值也較高，當澆水過量時，也會發生板結現象。與F0相比，其他處理相對適合作為育苗基質。

2.3不同處理蔬菜的生長情況

2.3.1不同處理蔬菜的株高、莖粗、葉片數 播種30 d后測定雪里蕻、白菜和胡蘿卜的株高、莖粗和分葉數。由圖2可知，CK處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜株高分別為0.63、1.22、0.65 cm，相對于F1較差；F1、F2處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜的生長狀況相對較好，且n處理組的雪里蕻、白菜的株高分別比CK處理組高出約42.11%、20.22%，胡蘿卜株高高出其1.64倍之多，有顯著差異（P<0.05）；F2處理組生長的雪里蕻、白菜的株高分別比CK處理組高出約27%、10%，胡蘿卜株高高出其1.28倍之多，有顯著差異（P<0.05）；F3和F4處理組與CK組差異不是很明顯。從蔬菜整體的株高來看，F1、F2處理較其他配比基質更適合蔬菜生長。

莖粗在一定程度上可以反映蔬菜的健壯程度，是評判蔬菜長勢的因素之一。由圖3可知，CK處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜的莖粗僅為0.87、1.00、0.80 cm，相對較差，且與其他處理組相比莖粗都存在差異。F1處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜的莖粗分別比CK處理組多出約40%、43%、40%，存在顯著差異（P<0.05）；F2處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜的莖粗分別比CK處理多出約30%、37%、34%，存在顯著差異（P<0.05）；F3和F4處理組相對于F1、F2而言和CK處理組差異較小。

蔬菜的光合轉化能力與葉片的數量有關，也是反映蔬菜長勢的主要因素之一。由圖4可知，F1處理組的葉片數相對較多，CK處理組生長的雪里蕻、白菜和胡蘿卜葉片數僅為2.7、3.0、4.3張，F2、F2處理組相對CK處理組均顯著增多（P<0.05）。

2.3.2不同處理蔬菜的全株鮮質量和干質量 評價植株長勢的重要因素之一為植株的生物量。處理不同其蔬菜地上部和地下部生物量有所差異，不同處理對蔬菜的鮮質量和干質量的影響趨勢大致相同。由表3可知，不同處理雪里蕻、白菜和胡蘿卜的鮮質量和干質量存在差異，其中均以F1處理最高，顯著高于其他各處理；其次為F2處理。可見F1、F2處理相對適宜蔬菜生長，適合作為育苗基質。

2.3.3不同處理蔬菜的綜合指數 想要蔬菜早熟豐產，其要求之一為壯苗，因此對蔬菜產量產生較大影響的便是幼苗的素質。蔬菜的根冠比、G值和壯苗指數，是被廣泛用于評價幼苗素質的指標。根冠比反映了植物地上與地下相互促進、相互制約的關系。由表4可知，雪里蕻、白菜、胡蘿卜根冠比最大的均為F1處理，其次分別為F0、F2，且都顯著高于CK（P<0.05）；同時，F3、F4均與CK有明顯差別，所以粉煤灰與奶牛墊料混合可以作為育苗基質，但是處理中粉煤灰量的增加會影響到根冠比的值，并且呈先增后降的趨勢。結果表明，與對照相比，F1、F2處理有利于蔬菜幼苗根冠比的增大，而且差異顯著。

蔬菜幼苗干物質的積累量可通過G值來反映。從表4可以看出，雪里蕻、白菜、胡蘿卜中G值最大的都是F1，其次為F2，與CK相比均存在顯著差異。粉煤灰和奶牛墊料混合能增加蔬菜幼苗的干物質積累量，且效果顯著。隨著粉煤灰量的增加蔬菜幼苗的G值呈現先增后降的趨勢，且當二者混合質量比為2：8和4：6時G值相對較大，表明F1、F2處理有利于蔬菜幼苗干物質的積累。

壯苗指標的大小不代表某個單項素質指標的高低，而是蔬菜的生長總體效果，是衡量蔬菜幼苗素質的復合指標。從表4可以看出，與CK處理相比，F1、F2處理的壯苗指數相對較好，且存在顯著差異。

3結論

本試驗結果表明，將粉煤灰與奶牛墊料按一定比例配制成的新型基質可以滿足蔬菜生長的需求，可將粉煤灰變廢為寶，這不僅減少了環境污染，還為當代農業生產提供了良好的資源，滿足了當代農業可持續發展的要求。本試驗還證明，堿性基質同樣適用于蔬菜生長，改變了長久以來的以酸性偏中性基質為主的思想。通過本試驗可以看出，在粉煤灰上生長的蔬菜較其他處理生長出的葉片瘦弱、顏色較淺，長勢和其他處理有差異。這主要與其所含的營養物質較貧乏有關。而雖然奶牛場墊料的營養成分相對較高，養分充足，但是其孔隙度過大，不能起到保水作用，蔬菜生長所需水分不足，而且養分濃度過高有時還會抑制蔬菜生長，所以長勢也不是最好的。應該將粉煤灰和奶牛墊料按適當比例混合，當養分達到均衡狀態時，蔬菜生長勢便會較好。從本試驗結果可知：當粉煤灰與奶牛墊料的質量比例在2：8～4：6之間時，蔬菜生長相對較好。