基于木薯渣、腐熟秸稈等廢棄物復(fù)配基質(zhì)對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的影響

項(xiàng)海花+杜國(guó)平+盛海君+錢曉晴+余彬彬+張克新+楊艷菊+王娟娟

摘 要：本試驗(yàn)以木薯渣、腐熟秸稈、輔料為試驗(yàn)材料，研究木薯渣和腐熟秸稈不同處理對(duì)小白菜生長(zhǎng)影響。本實(shí)驗(yàn)以梅嶺“蘇州青”為試驗(yàn)材料，按不同比例（G/G/G）將木薯渣、腐熟秸稈、輔料混合配成6種育苗基質(zhì)配方，以市場(chǎng)購(gòu)買的苗基質(zhì)為對(duì)照（CK），木薯渣-腐熟秸稈-輔料比例（G/G/G）分別為0：9：1 （F0）、2：7：1（F1）、4：5：1（F2）、6：3：1（F3）、8：1：1 （F4）。重復(fù)3次，進(jìn)行穴盤育苗試驗(yàn)。試驗(yàn)表明：（1）適量的木薯渣和腐熟秸稈混合配成的基質(zhì)有利于改善基質(zhì)的多種理化性質(zhì)，為小白菜的生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境；（2）木薯渣和腐熟秸稈混合比例為4：5：1-8：1：1時(shí)會(huì)明顯促進(jìn)小白菜生長(zhǎng)；（3）木薯渣、腐熟秸稈混合比例為6：3：1時(shí)小白菜長(zhǎng)勢(shì)最佳。

關(guān)鍵詞：木薯渣；腐熟秸稈；基質(zhì)；理化性質(zhì)；小白菜

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，過于依托于自然資源的開發(fā)利用的問題日漸突出。市政、廠礦、道路等建設(shè)用地不斷侵蝕耕地資源，使本來就十分緊缺的耕地資源越來越少，給我國(guó)糧食、食品安全帶來很多壓力。各種自然因素、工礦業(yè)廢棄物排放和農(nóng)業(yè)面源污染等主客觀因素疊加造成了土壤資源的退化與污染，劣質(zhì)土壤不僅制約著作物產(chǎn)量，對(duì)作物品質(zhì)的影響也十分巨大，對(duì)人類生存與健康造成了前所未有的威脅[1-5]。由于土壤污染的緩變性和隱蔽性，治理的長(zhǎng)期性與復(fù)雜性，在尋求解決土壤污染問題的同時(shí)，也要探索新型種植方式。基質(zhì)無土栽培既是一種有效的途徑[6-9]。基質(zhì)無土栽培技術(shù)即固體基質(zhì)栽培，利用固體栽培基質(zhì)來進(jìn)行植物種植的一種方式。本文所利用的固體基質(zhì)為木薯渣和腐熟秸稈。木薯渣是木薯淀粉或酒精加工后的廢料，由于木薯渣無毒經(jīng)常被基質(zhì)生產(chǎn)廠家用來作為一種廉價(jià)的基質(zhì)原料來源。在我國(guó)很多省份都有大量的淀粉廠，用木薯來加工生產(chǎn)淀粉時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的木薯渣。木薯渣的主要成分是淀粉和纖維素，少量的蛋白質(zhì)。木薯渣簡(jiǎn)單堆積后，易變成黃色、黑色，往往造成黃曲霉素污染。木薯渣價(jià)格低廉，來源廣，經(jīng)過科學(xué)地發(fā)酵處理可以成為優(yōu)良的基質(zhì)原材料加以利用，再搭配其他原料，生產(chǎn)育苗基質(zhì)，可降低基質(zhì)生產(chǎn)成本，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。為了貯存或處理木薯渣，一般需要花費(fèi)較大投資，占用大量土地，同時(shí)，木薯渣的長(zhǎng)期堆放，將造成周圍的空氣和水體環(huán)境污染，破壞生態(tài)環(huán)境。開發(fā)利用木薯渣，不僅可以很好地解決木薯渣的出路問題，還可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境[10-15]。目前利用木薯渣的途徑已經(jīng)不少，但大量快速使木薯渣減量化的同時(shí)得到高效資源化利用的技術(shù)并不多[16]。秸稈來源于水稻、小麥、玉米等禾本科農(nóng)作物成熟脫粒后剩余部分，其中水稻的秸稈常被稱為稻草、稻藁，小麥的秸稈則稱為麥稈。在工業(yè)化以前，我國(guó)南方將稻稈曬干儲(chǔ)藏，可用作柴火，編織座墊、床墊、掃帚等家用品，鋪墊牲圈、喂養(yǎng)牲畜，堆漚肥還田，甚至用于制作簡(jiǎn)易房屋的屋頂?shù)龋苌俦恢苯永速M(fèi)掉。近幾十年來由于煤、電、天然氣的普及、各種工業(yè)制品的豐富，農(nóng)村對(duì)秸稈的需求減少，大量秸稈的處理成為了一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問題，雖然法律禁止，但很多地方農(nóng)民仍然直接在田地里燃燒秸稈，引發(fā)空氣污染、火災(zāi)、飛機(jī)無法正常起降等后果，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。秸稈含有大量的纖維，而且含有較為豐富的植物養(yǎng)分，腐熟后性質(zhì)穩(wěn)定，質(zhì)輕蓬松，具有良好的保水、通氣性能，也是基質(zhì)配制良好的原材料之一[17-20]。優(yōu)良的蔬果育苗基質(zhì)應(yīng)該具有疏松多孔的物理性狀、良好的通氣透水性、適宜的酸堿度、適量而平衡的養(yǎng)分供應(yīng)能力。近年來，由于自然基質(zhì)、土壤資源的日益緊張，對(duì)蔬果育苗基質(zhì)的需求量也越來越大，因此找到一種與成熟土壤或自然基質(zhì)性質(zhì)相似、能夠替代成熟土壤和自然基質(zhì)的蔬果育苗基質(zhì)十分重要。基于木薯渣和秸稈為基本材料，采用硫酸銨作為調(diào)酸劑進(jìn)行調(diào)酸，配制的蔬果育苗基質(zhì)，能夠有效解決成熟自然基質(zhì)資源耗竭的問題，且實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化利用途徑，減少?gòu)U棄物排放引起的環(huán)境問題。材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試品種

白菜品種為揚(yáng)州裕豐農(nóng)業(yè)科技有限公司的梅嶺“蘇州青”。

1.1.2 基質(zhì)原料

供試木薯渣取自徐州新沂木薯渣堆放場(chǎng)，秸稈取自姜堰區(qū)梁徐鎮(zhèn)秸稈收儲(chǔ)場(chǎng)。兩種物料均經(jīng)發(fā)酵腐熟后使用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以木薯渣、腐熟秸稈為試驗(yàn)材料，按不同比例（G/G）將木薯渣、牛墊料混合配成6種育苗基質(zhì)配方，木薯渣-腐熟秸稈-輔料混合比例（G/G/G）分別為0：9：1 （F0）、2：7：1（F1）、4：5：1（F2）、6：3：1（F3）、8：1：1 （F4）。以市場(chǎng)基質(zhì)（常州某基質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)基質(zhì)）為對(duì)照（CK），各處理重復(fù)3 次。每個(gè)處理均不施加任何肥料，在50孔54cm*28cm的硬質(zhì)穴盤中進(jìn)行穴盤育苗試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)于2016年3-4月年在江蘇省揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。基質(zhì)配好后，對(duì)其基本理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。2016年3月11日播種，種子播于50孔穴盤內(nèi)，每穴3粒種子，2葉1心時(shí)間苗，每穴留1苗。分期取白菜幼苗樣品測(cè)定生物量、根系特征參數(shù)、葉綠素含量等。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 基質(zhì)基本理化性質(zhì)

基質(zhì)pH：pH計(jì)法，水與基質(zhì)比為2.5：1；基質(zhì)電導(dǎo)率：用電導(dǎo)計(jì)測(cè)定，水與基質(zhì)比為5：1；基質(zhì)容重：用環(huán)刀法，參照土壤容重測(cè)定方法。

1.4.2 生物量

待小白菜發(fā)芽后，生長(zhǎng)1周，采5株不同處理鮮樣，用稱重法測(cè)其單株（地上部分、地下部分）鮮重及（地上與地下）總鮮重，并進(jìn)行差異性分析。

1.4.3根系參數(shù)分析

小白菜生長(zhǎng)2周后取樣，用清水仔細(xì)沖洗根系，將其單株根系放入數(shù)字化掃描儀（STD1600 Epson USA）掃描，將圖像存入計(jì)算機(jī)，采用與掃描儀配套的WinRHIZO（Version 5.0a）根系分析系統(tǒng)（WinRhizo Regent Instruments，Canada）對(duì)根系進(jìn)行分析，單株測(cè)定根長(zhǎng)、根平均直徑、根表面積、根體積等參數(shù)等，進(jìn)行差異分析。

1.4.4植株葉綠素含量分析

葉綠素含量：小白菜生長(zhǎng)1個(gè)月，取定量葉片于比色管中，40℃下用95%乙醇浸提，在665nm，649nm，470nm處測(cè)定吸光度，即可計(jì)算葉綠素a（Ca）、葉綠素b（Cb）以及胡蘿卜素（Cx）含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)方法

所得數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理和繪圖，用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（LSD法）。

2. 結(jié)果與分析

2.1 不同處理基質(zhì)理化性質(zhì)改變

由于基質(zhì)由不同比例的木薯渣和腐熟秸稈混合而成，其理化性質(zhì)隨配比的不同而有所改變。從中可以看出，添加不同比例的腐熟秸稈能顯著改變基質(zhì)的多項(xiàng)理化性質(zhì)，與全部木薯渣相比，添加腐熟秸稈后各處理的pH略有降低的趨勢(shì)，但均未弱酸性，為植物生長(zhǎng)提供了較為合適的酸堿度條件。從下表還可以看出，基質(zhì)的電導(dǎo)率是隨著腐熟秸稈的添加而有所降低。基質(zhì)的容重隨著腐熟秸稈的增加而不斷降低，基質(zhì)容重小在一定程度上說明基質(zhì)疏松，孔隙數(shù)量多，基質(zhì)的水分、空氣、熱量狀況較易協(xié)調(diào)，有利于植株生長(zhǎng)。

2.2 不同處理對(duì)小白菜根及根系特征參數(shù)的影響

不同處理對(duì)生長(zhǎng)2周小白菜根系的影響情況，隨著腐熟秸稈的添加比例增加，小白菜的根長(zhǎng)、根系面積、根尖數(shù)、平均根直徑、根體積這幾個(gè)參數(shù)也相對(duì)呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。處理F3的根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根表面積、根體積、平均根直徑都是最大，并且明顯大于對(duì)照，此外F2與F4處理小白菜根系特征參數(shù)各項(xiàng)指標(biāo)也普遍優(yōu)于對(duì)照。

2.3 不同處理對(duì)小白菜種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)量的影響

在一定范圍內(nèi)，木薯渣和腐熟秸稈混合比例對(duì)小白菜的發(fā)芽率影響不大。而過大比例的木薯渣對(duì)小白菜種子的發(fā)芽產(chǎn)生一定的抑制作用。不同處理小白菜地上部和地下部有一定差異），隨著腐熟秸稈比例增大呈現(xiàn)先增后降趨勢(shì)。綜合表現(xiàn)以F3處理小白菜的長(zhǎng)勢(shì)最佳，優(yōu)于F2，F(xiàn)4，優(yōu)于其他處理。

2.4不同處理對(duì)白菜葉綠素的影響

葉綠素廣泛存在于綠色蔬菜中，含量非常豐富，其含量高低在一定程度上可以反映蔬菜作物葉片的光合作用水平。小青菜的葉綠素（包括葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素）是隨著腐熟秸稈的添加同樣呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。小白菜葉綠素含量以F2和F3最高，其次為F4、F1和CK，F(xiàn)0最低。

小結(jié)

（1）木薯渣和腐熟秸稈均含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，木薯渣和腐熟秸稈進(jìn)行不同比例混合，對(duì)改善基質(zhì)的基本理化性質(zhì)有一定作用，可為小白菜提供較好的生長(zhǎng)環(huán)境，有利于促進(jìn)小白菜生長(zhǎng)。

（2）過高比例的木薯渣和腐熟秸稈均不利于小白菜生長(zhǎng)，而混合基質(zhì)對(duì)小白菜生長(zhǎng)的部分形態(tài)指標(biāo)及生理指標(biāo)有改善作用。木薯渣：腐熟秸稈：輔料比例分別為6：3：1（F3）和4：5：1（F2）綜合表現(xiàn)最優(yōu)，可作為生產(chǎn)上的推薦配方使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]周年秸稈還田對(duì)稻麥輪作農(nóng)田土壤養(yǎng)分、微生物活性及產(chǎn)量的影響[J].徐蔣來，尹思慧，胡乃娟，顧澤海，王保君，朱利群.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2015（06）

[2]農(nóng)民參與環(huán)境治理的意愿選擇及其影響因素[J].崔蜜蜜，何可，顏廷武.調(diào)研世界. 2015（12）

[3]農(nóng)戶農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)行為及其影響因素分析——以化肥施用和農(nóng)藥使用為例[J].田云，張俊飚，何可，豐軍輝.中國(guó)農(nóng)村觀察. 2015（04）

[4]秸稈還田配施腐熟劑對(duì)低產(chǎn)黃泥田的改良作用[J].胡誠(chéng)，陳云峰，喬艷，劉東海，張順陶，李雙來.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016（01）