鐘麗娟 趙新海 張慶華 關艷麗 韓 冰 徐 沖
(遼寧省微生物菌種保藏中心,遼寧朝陽122000)
大量研究表明,菌糠有機質全氮和有效氮含量豐富,全磷、全鉀含量低于土壤,容重較小,吸濕水含量高,保水保肥能力強。若按常規處理方式放置于田間或直接焚燒,既造成了嚴重的資源浪費又加重了環境污染。目前國內外關于菌糠的研究主要集中在有機肥、畜禽飼料、異種食用菌栽培料、設施蔬菜栽培基質、土壤改良劑等方面[1-4]。近年來蔬菜保護地面積發展迅速及加上無土栽培技術的迅猛發展,對育苗基質的需求也在大大增加。已商品化的基質一般以草炭、珍珠巖、蛭石為主,成本較高,原料產地受限。一方面,隨著食用菌產業規模的擴大,菌糠產出過量亟待利用,另一方面基質需求劇增,缺口過大,這種供求對接引導了廣大科研人員開展了大量關于菌糠作為蔬菜作物基質的研究[5~10]。但菌糠直接應用或多或少仍存在一些問題,如何能更好的利用菌糠,趨利避害,本文以不同腐熟程度香菇菌糠為研究對象,開展了對作物種子發芽和植株生長影響的研究,旨在為后續拓展菌糠利用途徑提供理論依據。

表1 供試香菇菌糠
1.1供試材料①香菇菌糠,見表1。將各菌糠樣品拿回實驗室,散開,陰涼處風干后,分別稱取約100 g左右風干樣品,使用拜杰不銹鋼中藥粉碎機粉碎后,備用。②育苗商品基質,由遼寧省朝陽市朝陽縣農業技術推廣中心提供,海城市三河肥料制造有限公司產商品基質。③種子:黃瓜種子(津研4號)發芽率≥85%;白菜種子(菜圣F3-C)發芽率≥90%,均購于遼寧省朝陽市種子市場;小麥種子(遼春10號),購于遼寧省朝陽市喀左縣種子市場。
1.2試驗方法
1.2.1 香菇菌糠pH測定 準確稱取各樣品(風干粉碎樣)10.0 g,加入100 mL去離子水,混合均勻,隔夜浸提(約16 h)后,使用美國Orion-star A211臺式pH測量儀測定pH值。
1.2.2 香菇菌糠浸提液對黃瓜和白菜種子發芽的影響 浸提液制備[11]:準確稱取各風干香菇菌糠樣品10.0 g,加入100 mL去離子水,混合均勻,隔夜浸提(約16 h)。
平皿中放入濾紙,每皿擺放黃瓜種子10粒,白菜種子100粒,擺放均勻后加蓋濾紙,加入5 mL浸提液,去離子水為對照。每處理3次重復。30℃恒溫,定時觀察發芽情況,當對照發芽率超過80%后進行統計,拍照。
1.2.3 香菇菌糠出苗試驗 育苗基質為商品基質;腐熟程度較好的香菇菌糠采集自遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣遼寧省微生物科學研究分院院內,2011年堆積;未腐熟香菇菌糠取自2015年遼寧省微生物研究院食用菌研究室出菇末期香菇菌塊。
參照農業標準NY/T 2118—2012蔬菜育苗基質[12]進行試驗,設計5個基質處理:1#基質(商品基質,對照)、2#(腐熟程度較好的菌糠)、3#為基質與腐熟度較好香菇菌糠按比例混合后的樣品(V/V=1∶1)、4#為未腐熟菌糠、5#為基質與未腐熟香菇菌糠按比例混合后的樣品(V/V=1∶1)。
基質裝盤:將已編號的基質拌濕,至手握成團,松手后輕輕抖動即可散開。將基質填裝至72孔育苗穴盤中,刮平。每個編號的基質設3次重復。
播種:黃瓜及白菜每個孔穴中播1粒種子。播種深度5 mm。定期觀察出苗率。由于麥苗易倒伏,小麥為盆播,花盆尺寸為直徑16 cm,容量3.7 L的塑料花盆,每個花盆播種100粒種子。每種基質處理三盆。
出苗率及植株長勢調查:播種后10 d,進行出苗率調查,定期調查植株長勢,并拍照。
1.3統計分析用SPSS統計軟件,采用鄧肯氏法對試驗數據進行差異顯著性分析。

圖1 香菇菌糠浸提液對白菜和黃瓜種子發芽的影響

圖2 香菇菌糠對白菜、黃瓜和小麥出苗率的影響
2.1不同腐熟程度香菇菌糠pH測定結果從表2可以看出,未腐熟香菇菌糠E樣品和F樣品與其他菌糠的pH差異較明顯,而腐熟程度較好的香菇菌糠A樣品pH接近中性。pH隨腐熟時間延長有趨于中性的趨勢。

表2 香菇菌糠pH測定結果
2.2香菇菌糠浸提液對白菜和黃瓜種子發芽的影響從圖1可以明顯看出未經降解的香菇菌糠浸提液對白菜和黃瓜發芽有明顯抑制,發芽率均低于40%,其他菌糠樣品的發芽率差別較小,發芽率≥80%。比較而言,白菜種子的適應性更強,發芽率總體高于黃瓜種子,不同菌糠浸提液對白菜和黃瓜發芽的影響趨勢一致。發芽試驗與pH測定結果有明顯的正相關性,未腐熟菌糠pH過酸不利于種子發芽。
2.3香菇菌糠對黃瓜、白菜和小麥出苗與植株長勢的影響如圖2所示,黃瓜、白菜和小麥的育苗試驗結果一致,未經腐熟的香菇菌糠基質(4#),出苗少,與其他處理的差異較顯著,差異顯著性分析結果表明(表3,表4)。根據出苗率及植株長勢優劣排序,2#≥ 3#>1#>5#>4#。從圖3、圖4、圖5 看出,不同處理對三種供試作物長勢的影響趨于一致。4#處理和5#處理的白菜和黃瓜,苗顏色暗綠,子葉小,質量不好,甚至出現大量死苗現象(4#處理白菜幾乎全部死苗);2#處理與3#處理出苗無明顯差異,基質物理性狀好,顏色深褐色至黑色,易裝盆,出苗整齊,苗健壯、顏色深綠,子葉大,明顯優于對照(商品基質)。不同處理小麥植株長勢差異不明顯,但根系生長差異較明顯(圖3)。

表3 香菇菌糠對小麥植株生長的影響(15 d)

表4 香菇菌糠對黃瓜子葉生長的影響(20 d)

圖3 不同基質上小麥植株長勢

圖4 不同基質上黃瓜植株長勢

圖5 不同基質上白菜植株長勢
用不同腐熟程度的香菇菌糠及其浸出液發芽及育苗試驗結果表明:
未經發酵的菌糠應慎重使用,未經發酵的菌糠浸提液對白菜和黃瓜發芽有明顯抑制,發芽率均低于40%;黃瓜出苗率僅為21.87%,白菜出苗率僅為17.18%。
香菇菌糠經過腐熟是可以替代部分甚至全部商品育苗基質,且育苗效果優于商品基質,與赫新洲等(2012)的番茄和青花菜試驗結果相符。
試驗作物的選擇以蔬菜為主,但在試驗過程中發現,當栽培試驗涉及的樣品數量過多時,涉及場地、澆水及苗期管理等問題,選擇育苗周期短的作物進行初步篩選,可以大幅度減少工作量和試驗用品。試驗結果表明,不同腐熟度香菇菌糠對白菜、黃瓜及小麥的影響基本一致,但黃瓜試驗周期約30 d,而小麥僅12 d,黃瓜需要用育苗盤,而小麥可以盆播,樣本量更大,苗期管理更容易。因此,當育苗試驗涉及樣品較多時,可以通過小麥出苗試驗進行初步篩選。