香菇渣發酵基質番茄育苗效果研究

李宇任　毛飛　王吉慶

摘 要：該研究以番茄為試驗材料，以2種不同的發酵方式所得菇渣基質和珍珠巖、蛭石為原料，按照不同體積比的復配（5∶1∶4、5∶1.5∶3.5、5∶2∶3）與對照草炭基質共7個處理進行番茄的育苗試驗，測定苗期的生長生理指標，運用灰色關聯分析篩選出最佳配比基質。結果表明：菇渣配比基質的物理性狀在理想基質范圍內，香菇渣發酵基質出苗率前期不如對照，但是后期逐漸與草炭基質持平且超過對照。發酵基質幼苗氮含量明顯高于對照基質，對16個指標關聯分析結果為：7種處理基質關聯度為[rK1]>[rCK]>[rK1.5]>[rK2]>[rD1]>[rD1.5]>[rD2]，最優處理為K1（菇渣∶珍珠巖∶蛭石=5∶1∶4）。

關鍵詞：香菇渣；基質；番茄；育苗

中圖分類號 S63 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）01-0046-05

Abstract：Taking tomato as test material，the mushroom residue and perlite and vermiculite were obtained from two different fermentation methods，according to the different ratio（5∶1∶4，5∶1.5∶3.5，5∶2∶3）and CK peat carry out tomato seedling test，seedling growth and physiological indexes were measured，using grey relational analysis to screening the optimal ratio matrix. The results showed that：physical properties of the mushroom residue ratio substrate within the ideal matrix，the fermentation of the mushroom residue was not as good as the comparison，but gradually higher than the control later.The nitrogen content of the fermentation substrate was significantly higher than the control matrix，The results of correlation analysis of 16 indexes shows that：the correlation of 7 kinds of substrate is [rK1]>[rCK]>[rK1.5]>[rK2]>[rD1]>[rD1.5]>[rD2]. The optimal treatment is K1（the mushroom residue：perlite：vermiculite=5∶1∶4）.

Key words：Mushroom residue；Substrate；Tomato；Seedling raising

蔬菜是我國僅次于糧食種植的第二大作物，不僅在我國種植面積巨大，而且是具有很大發展空間和發展活力的經濟作物，在我國農業的發展中占據著不可替代的地位[1]。隨著現代農業的不斷發展，蔬菜的育苗方式也在不斷發生著變革，而良好的基質是育苗的關鍵，草炭是世界上公認為最好的育苗基質，但是由于它的不可再生性，過度的開采會引起濕地環境問題[2-3]，而且因其價格昂貴，也是阻礙無土栽培發展的重要原因。因此，研究新型的育苗基質成為現代農業發展的主要趨勢[4]。

我國是世界上食用菌生產的大國，我國每年產生的菌渣至少有400萬t，由于技術的不完善和對可持續發展意識的淡薄等原因造成環境的大量污染[5]。如果能將食用菌菌渣利用于園藝產業作為育苗基質使用，對于環境問題的解決和社會效益的提高具有重要的意義。李曉強等在菇渣復合基質栽培對蔬菜幼苗生長的影響中，利用復配基質進行番茄、甜椒和黃瓜育苗試驗，試驗結果表明，在一定范圍內復配基質中菇渣含量與番茄、甜椒、黃瓜壯苗指數有極顯著的相關性[6]。張云舒等在蘑菇渣復合基質特性及對番茄幼苗生長的影響中利用蘑菇渣為原料加入不同體積的蛭石、珍珠巖，結果表明，蘑菇渣復合基質在株高、莖粗、地上下干重以及壯苗指數等指標上均顯著大于CK（草炭∶蛭石=2∶1），在番茄育苗生產中，蘑菇渣復合基質可以替代草炭[7]。菇渣作為花卉栽培基質也取得顯著效果，國外學者研究發現菇渣與泥炭、樹皮等復合后在栽培觀賞灌木時可以取得很好的效果[8]。

本試驗通過對香菇渣進行不同方式的發酵，利用發酵產物與珍珠巖、蛭石進行不同比例的復配進行番茄的育苗試驗，對番茄生長生理指標進行測量分析，運用灰色關聯分析方法確定出最佳配比為香菇渣基質的生產使用提供指導幫助。

1 材料與方法

1.1 材料 以菇渣、草炭、蛭石為供試材料。菇渣由靈寶設施研究所提供，菇渣原料為蘋果樹枝；將香菇渣打碎過2cm篩網，調整水分為66%，加入雞糞和尿素調整C/N為60，用塑料布覆蓋采用傳統高溫發酵（D）和控溫發酵（K）2種方式，3個月發酵結束后于珍珠巖、蛭石進行復配（詳見表1）。草炭、蛭石、珍珠巖購于鄭州市陳寨花卉市場；供試番茄品種為河南省職業技術學院提供的“雙抗1號”。

育苗試驗于2016年5月8日在河南農業大學園藝試驗站進行，番茄種子進行篩選后，保證出芽率在95%以上，對番茄種子浸種消毒處理，選用50孔穴盤，每個處理播種3盤，完全隨機排列，播種后澆透水覆膜，出苗后揭膜并開始記錄出苗率。播種后20d起，開始對每盤隨機抽取5株，即每個處理抽取15株測定形態指標，包括株高、莖粗、下胚軸、葉片數、葉面積、最大根長、根體積、鮮重（地上、地下）、干重（地上、地下），每隔10d取樣一次，共取樣3次；在第二次形態指標測定取樣后隨即開始生理指標的測定，每個隨機抽取6株測定根活、葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白等。endprint

1.2 測定指標及方法

1.2.1 基質理化性質 發酵基質物理性質的測定參照Byme的方法結合常規農化分析方法[9]。用已知體積（V）的容器，自然狀態下裝上基質，將容器口用雙層紗布包住，在水中浸泡24h，水量以淹沒容器口為準，然后取出稱重Wl。將容器倒置，讓容器中的重力水自然流出，直到沒有水分流出，此時稱重W2。容器中風干基質重量為W3。按以下公式計算容重、總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度。計算公式如下：

1.2.3 番茄幼苗生理指標 番茄幼苗根系活力測定采用改良TTC法，葉綠素測定采用分光光度計法；可溶性糖測定采用蒽酮法[10]，植株全氮采用凱氏定氮法；全磷采用鉬銻抗比色法；全鉀采用火焰光度計法[11]。

1.3 灰色系統的建立 運用灰色關聯法對各基質育苗效果進行綜合分析，將對照基質和6種配比基質整體視作一個灰色系統，在灰色系統中選取最優指標作為理想處理，將每個配比作為一個因素計算關聯度，關聯度表示該灰色系統中各因素的關聯程度，關聯度越大表明與理想處理相似度越高[12]。

2 結果與分析

2.1 不同處理基質的容重、孔隙度 從表2中可以看出，隨著蛭石的減少、珍珠巖的增多，控溫和堆肥2種發酵方式的基質均呈現容重逐漸減小，總孔隙度增加的規律。其原因是蛭石的吸水性能比珍珠巖大，大顆粒增加后，形成較多的大孔隙，總孔隙度增加，容重減小。各處理在容重方面差異比較顯著，處理K1顯著高于其他處理，K1和K1.5顯著高于對照，除了容重，其他各項指標均與對照差異不顯著。雖然容重與對照差異很大，但是根據李謙盛等提出的理想基質標準，各處理基質均滿足理想基質的物理性狀，都可作為栽培基質使用。李謙盛在參考國內外大量文獻后，提出了園藝基質的建議質量標準，他認為理想基質的容重為0.15～0.8g/cm3，總孔隙度70%～90%，而且可以保證15%～30%的通氣孔隙度，超過40%的持水孔隙。基質的大小孔隙比是指基質中通氣孔隙與持水孔隙的比值。大小孔隙比是衡量基質通氣性與持水性是否協調的指標[15]。

2.2 不同處理基質對番茄出苗率的影響 從圖1中可以看出，不同處理基質影響番茄出苗的時間，各個處理在播種后第8天出苗率均不同程度的低于對照，其中D1.5和D2最差；播種后第10天，處理K1、K1.5、K2均高于對照，堆肥配方相對差距減小，但仍低于對照；在播種后15d，處理K1、K1.5、K2仍高于對照，D1、D1.5與對照基本持平。一般穴盤育苗的出苗率要求為大于85%，K1、K1.5、K2這3個處理均滿足條件，出苗率分別為91%、92%、90%，對照為83%。綜上所述，菇渣復配基質配方雖然均晚于對照出苗，但是控溫處理的基質配方15d出苗可高于對照，達到一般出苗率的要求。

2.3 不同處理基質對番茄幼苗形態指標的影響 結果表明，在番茄播種40d（6月18日）后，復配基質與對照之間差異不顯著，K1、K1.5、K2在所有指標中都與對照差異不顯著，D1、D1.5與對照在鮮重上有差異，其他指標也無顯著差異，D2與對照達到顯著差異。同時K1在除葉面積的指標中都與D1、D1.5、D2達到顯著差異，但是K1.5、K2與D1、D1.5基本差異不顯著，只與D2有顯著差異。這說明在40d時K1在地上和地下生長與草炭基質無差異，發酵基質的抑制作用已經不明顯，而且這種抑制作用可能隨著發酵的徹底性而減小，隨著番茄生長期的增加而減小。對照的下胚軸顯著高于D1、D2，而且隨著蛭石添加量的增加，EC值得到一定程度的降低，番茄幼苗下胚軸隨之增加，這說明下胚軸的長度和EC值成負相關，高EC值可以顯著抑制下胚軸的生長。

2.4 不同處理基質對番茄幼苗氮磷鉀的影響 從表4中可以看出，不同處理對番茄幼苗氮磷鉀的影響各不相同，其中，發酵基質氮含量明顯高于對照基質，控溫發酵基質明顯高于高溫堆肥基質，高溫堆肥基質3個處理也顯著高于對照草炭處理，處理K2明顯高于其他處理。番茄植株磷含量方面，各個處理間差別不大，處理K1.5、K2、D1.5、D2與對照差異不顯著。番茄植株鉀含量方面，控溫發酵基質3個處理優勢明顯，但是與對照沒有達到顯著差異，K1、K2顯著大于高溫堆肥處理基質。結果表明，發酵基質氮磷鉀的含量較高，對于番茄幼苗基質氮磷鉀的吸收具有促進作用，其中氮含量明顯高于對照草炭基質。

2.5 不同處理基質對番茄幼苗生理指標的影響 從表5中可以看出，不同處理對番茄幼苗生理指標的影響不大，可溶性糖方面，處理K1.5顯著高于對照，除了D2的其他處理都與對照無顯著差異；可溶性蛋白各個處理之間差異較大，總體來看，都顯著高于對照，其中K1.5顯著高于其他處理和對照，這也和植株氮磷鉀的吸收狀況保持一致；然而各個處理在根活上面沒有顯著的差異；葉綠素a和葉綠素b各個處理也都不如對照好，類胡蘿卜素方面，K1、K2、D1都與對照差異不顯著。

2.6 不同處理基質的灰色關聯分析 選定灰色關聯分析指標共16項，根據灰色關聯系統的需要，以各項指標的最優值構建一個參考基質T，最優值的選擇除根冠比外均取最大值。如表6所示，6種復配基質和對照與參考基質T相關性最大者，則認為該配比最佳。

根據灰色關聯法需要，首先對各基質及對照的16個指 標進行無量綱化處理：[Xi=Xi（k）/X（k）][（k=1，2，…，16）]，其中出苗率的無量綱化處理式為[92/X（k）]。對16個指標依次進行無量綱化處理后，代入灰色關聯系數公式，得到各處理與參考處理的灰色關聯系數。再根據關聯度計算公式，算出各處理的灰色關聯度：[rK1=0.900，rK1.5=0.795，][rK2=0.775，rD1=0.619，][rD1.5=0.618，][rD2=0.491，][rCK][=0.854]，則關聯度排序為[rK1>rCK>rK1.5>rK2>rD1][>rD1.5>rD2]，由此得到各復配基質及對照的排序為[K1>CK>K1.5>K2>D1>D1.5>D2]，可知[K1]最好，對照次之，控溫相比對照優勢明顯。endprint

3 結論與討論

3.1 結論 香菇渣發酵基質與對照相比對番茄育苗生長有抑制作用，但這種抑制作用會隨著育苗時間的增加而降低，發酵基質對番茄出苗率的影響表現在前期不如對照，在10天后出苗率與對照持平，在15天高于對照。在播種后15天時，處理K1、K1.5、K2出苗率分別達到91%、92%、90%，高于對照83%。處理D2顯著低于對照，僅為62%，處理D1、D1.5分別為84%和83%，與對照差異不顯著。

灰色關聯分析表明，K1處理為最佳處理配方；通過篩選14項有代表性的指標，構建一個灰色關聯體系，構建最優處理T，算出各個處理與最優處理的關聯度，結果表明在16項指標中，處理K1關聯度最大，即處理K1最接近最優處理，對照草炭處理次之，具體順序為[K1>CK][>K1.5>K2>D1>D1.5>D2]，這個結果可以反映兩種不同發酵方式的差異和復配后的最優處理，同時也印證了發酵參數指標和苗期的各個指標。控溫發酵處理優于高溫堆肥處理，且菇渣、蛭石、珍珠巖復配的比例都為5∶1∶4>5∶1.5∶3.5>5∶2∶3。

3.2 討論 香菇渣基質發酵后EC和PH都高于理想基質，但是控溫發酵處理低于高溫堆肥處理。發酵后基質EC都在5.0以上，這說明以蘋果枝為原料的香菇菌渣存在EC值偏高的問題，通過與蛭石、珍珠巖一定比例的復配可以降低基質的EC值，并且發現在一定范圍內，高濃度的EC值可以在夏季育苗中抑制下胚軸的徒長。但是高EC值也會對幼苗生長起到抑制作用，如何控制兩者的協調關系，使其達到最適效果的適宜EC值是以后研究的方向。

香菇渣發酵基質在通過與珍珠巖、蛭石進行一定比例的復配后，理化性質的到了很大的改善，育苗效果與草炭對照相比，雖然前期生長緩慢，不如對照，可能由于發酵過程中產生酚類、醌類等抑制生長的物質；但是隨著幼苗的生長，這種抑制作用逐漸降低，株高、莖粗、壯苗指數等指標與對照持平，甚至高于對照處理。如果生產上采用香菇渣復配基質進行育苗，需要注意播種期，建議提早3～5d進行播種。

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