柳霖 曹鐵華 劉家宏 趙清竹 傅民杰
[摘 要] 本文以廢棄的木耳菌渣為材料,通過與河泥、粉煤灰和肥料等按比例制作成水稻育苗基質,研究基質育苗效果。研究發現菌渣與河泥、煤灰可作為水稻育苗基質物料,在添加肥料后其育苗效果與土壤育苗效果相同或優于土壤育苗。其中,水稻秧苗素質較高的基質配方為“木耳菌渣∶煤灰為7.5∶2.5,添加0.09%~0.11%氮元素(N)和0.20%~0.25%磷元素(P2O5)”。
[關鍵詞] 水稻;菌渣;育苗基質
[中圖分類號] S641.3 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909(2020)32-108-3
水稻作為我國種植面積最大、總產最高的糧食作物,在我國糧食安全保障體系和農業生產中占有重要地位[1]。水稻育苗是水稻栽培中重要的環節[2]。早期育苗床土主要來自于腐殖土、河床淤泥等,但隨著環境保護相關法規的限制,水稻旱育苗面臨著無土可用的難題[3-5]。我國是食用菌栽培大國,年菌渣產生量約700萬t,因缺乏有效的處理途徑,菌渣已成為嚴重的污染源。近年來,隨著人民環保意識的增強和無土栽培行業的發展,菌渣作為重要的基質原料逐步得到重視,但目前多處于探索研究階段[6]。由于不同菌渣理化性質各異,作為基質應用的結果也必然不同。東北地區是我國黑木耳最重要產區,每年幾十億袋的菌渣殘存導致土壤及水體環境污染,由此限制了產業可持續發展。本研究以木耳菌渣為對象,結合其他輔料,篩選適于水稻育苗的基質,旨在尋求替代水稻土壤育苗的方式,為土壤資源保護和菌渣合理利用提供技術支持。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
育秧基質材料包括木耳菌渣(堆熟)、煤灰及河泥、磷酸氫二銨(N18%,P2O546%),以菌渣為主材料,其他物料作為輔料。以當地生產中常用的耕地土拌調理劑法配制的育苗土為對照(CK)。調理劑為“麥立真水稻苗床調理劑”,水稻品種為吉粳81。采用簡塑盤育苗法,盤規格為60 cm×30 cm×3 cm。
1.2 試驗方法
1.2.1 基于木耳菌渣的水稻育苗基質材料篩選。以木耳菌渣與河泥及粉煤灰按不同的體積比例配制成不同結構組成的基質處理。以耕地土+調理劑為對照(CK),每個處理設3次重復,每次重復播種10盤。水稻種子催芽后于溫室播種育苗,每盤播種量59 g(每孔4粒)。播種時,種子上基質覆蓋厚度約0.5 cm,播種35 d后調查水稻秧苗素質。各試驗處理如表1。
1.2.2 氮、磷素添加對菌渣和煤灰混合基質育苗效果的影響。以1.2.1中篩選出的較好的基質處理(菌渣∶煤灰=7.5∶2.5)為基礎,在此基質中,按干質量比添加不同量的磷酸氫二銨,形成不同氮磷素含量的基質處理。各處理重復數和播種方式同1.2.1。基質肥料試驗處理見表2。
1.3 測定項目
秧苗生長量的測定:在苗齡35 d時,在每個處理中,隨機選取10株秧苗測定其農藝性狀,包括葉齡、單株根數、株高、莖粗、地上部鮮(干)質量和地下部鮮(干)質量。葉綠素含量(SPAD值)采用SPAD-502葉綠素儀(日本)測定。其他指標測量采用傳統方法[7]。
1.4 數據處理及方法
各試驗數據處理采用Excel 2007軟件,文中數據統計分析采用SPSS 14軟件包,各處理間差異顯著性分析采用單因素方差分析法,多重比較采用Duncan法[8,9]。
2 結果與分析
2.1 菌渣與煤灰(河泥)混配基質的育苗效果
由表3可知,處理6和處理10的水稻葉齡高于對照,其他處理的葉齡略低于對照0.1~0.3個葉齡,處理1和處理3最低,表現出葉生長較慢的特征。處理9和處理10的稻苗葉綠素含量高于對照,而處理1、處理5和處理8的葉綠素含量顯著低于對照(P<0.05),表現出缺綠現象。處理1、處理2、處理4、處理6和處理9等5個處理的株高與對照相近,而其他5種處理株高顯著低于對照(P<0.05),其中處理7和處理8的株高比對照矮4 cm左右。除處理6和處理8外,其他處理的最大根長多短于對照處理。不同處理的地上鮮質量、地上干質量、地下鮮質量、地下干質量及莖基部寬均略低于對照。大多處理的水稻根系呈現白色,表明基質環境有利于根系生長。
通過上述試驗結果可知,水稻秧苗在所有供試基質上均能生長,但在秧苗素質各指標方面仍存在一定缺陷,如秧苗色淡、長勢慢、生物量低、莖窄、不壯等。分析認為主要原因在于物料配比后的基質在營養元素方面不均衡或不足,可以通過相應補充營養元素進行調節。綜合上述各處理秧苗素質的對比分析可見,以河泥為輔料的處理4、處理5和以煤灰為輔料的處理9、處理10等4種處理所育的水稻秧苗雖不如對照好,但整體效果優于其他處理,而這些基質的菌渣與河泥(粉煤灰)的比例介于7.5∶2.5~7∶3,因此可在此物料比基礎上調整基質肥力,優化水稻育苗基質。
2.2 氮、磷素添加對菌渣與煤灰混配基質育苗效果的影響
從表4可知,添加不同數量的磷酸氫二銨后,TH處理的水稻葉齡與對照相同,其余處理的葉齡均高于對照0.2~0.8個葉齡,表明肥料與基質物料組成的水稻育苗基質,總體上具有明顯促進水稻葉片生長的特征。TC~TH 6個處理的水稻葉綠素含量與對照相近或高于對照,而TA和TB 2個低肥處理的水稻葉片葉綠素含量均顯著低于對照,表現出葉片淺綠和缺綠癥狀。所有處理的水稻株高與對照相近或高于對照,但最大根長均小于對照,與對照根長相差0.9~2.4 cm,表明基質比土壤具有更強的保水性,可使水稻根系延伸性能有所下降,由此可減少插秧時對長根的損傷。各處理的水稻地上鮮質量、地上干質量及莖基部寬均略高于對照;而地下根系鮮質量則多表現出與對照相近,干質量則多表現出高于對照的趨勢。除TH處理外,其他處理的水稻根系均呈現白色,根系發育良好。從各基質育苗效果的穩定性與節約肥料施用成本來看,TD、TE和TF 3種處理可作為代替土壤基質育苗的基質。
3 結論
菌渣與河泥,菌渣與粉煤灰在體積比7.5∶2.5~7∶3范圍內配制的基礎物料所育水稻秧苗在秧苗素質方面存在不足,但其具備作為水稻育苗基質原料的可能,可通過營養物質調控加以優化。將菌渣∶粉煤灰按7.5∶2.5配制的基礎物料,添加0.09%~0.11%氮元素和0.20%~0.25%磷元素制作的水稻育苗基質,所育秧苗的素質指標優于常規土壤育苗或與常規育苗相同,可替代土壤育苗營養土。
參考文獻
[1]劉斌,韓亞男,袁旭峰,等.木耳菌糠的5種前處理對水稻育苗基質性質及稻苗生長的影響[J].中國農業科學,2016(16):3098-3107.
[2]瞿廷廣,許鴻鴿,沈志堅.水稻盤育帶土小苗機插秧田播種量研究[J].安徽農業科學,2003(1):93-94.
[3]張國良,周青,韓國路,等.3種育秧方式對水稻機插秧苗素質的影響[J].江蘇農業科學,2005(1):19-20.
[4]沈建輝,邵文娟,張祖建,等.水稻機插中苗雙膜育秧落谷密度對苗質和產量影響的研究[J].作物學報,2004(9):906-911.
[5]何青石.食用菌菌渣作水稻育秧基質育成秧苗的優勢比較及關鍵技術[J].中國稻米,2014(3):75-76.
[6]范博文.玉米廢棄物基料化利用及菌渣作為水稻育秧基質的初步研究[D].大慶:黑龍江八一農墾大學,2018.
[7]張楠,孫彬,于洪久,等.以雙孢菇菌渣為基質對水稻秧苗生長發育的影響[J].安徽農業科學,2018(2):30-32.
[8]袁露,王明,張海清,等.育秧基質對雜交水稻制種母本秧苗素質及機插質量的影響[J].作物研究,2016(4):364-369.
[9]應武,陸娜,戈長水,等.秀珍菇菌渣基質育秧床土培育水稻秧苗試驗[J].杭州農業與科技,2015(5):40-43.