菇渣蚓糞部分替代草炭對番茄產量和品質的影響

劉杰 張小蘭 吳國瑞 徐陽 孫周平 范文麗

摘要?[目的] 實現杏鮑菇菇渣廢棄物變廢為寶，探討其基質化再利用效果。[方法]以杏鮑菇菇渣蚓糞為基質原料，分別與草炭按1∶0（T1）、3∶1（T2）、1∶1（T3）、1∶3（T4）、0∶1（CK）的體積比配成復合基質，采用盆栽方式種植番茄，研究菇渣蚓糞型復合基質對番茄產量和品質的影響。[結果]果實總產量隨菇渣蚓糞基質所占比例的降低先增高后降低，其中T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產31%、48%、26%，故T3處理增產效果最好，此外，T3處理植株長勢良好，且果實中可溶性固形物和VC含量較高。[結論]建議菇渣蚓糞型基質選用T3配方（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）為宜，一方面提高產量，可以增加收益，另一方面部分替代草炭，能降低基質成本，二者則會大大提高種植者收入。

關鍵詞?菇渣蚓糞;草炭;基質配方;番茄;產量

中圖分類號?S641.2?文獻標識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）09-0188-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.052

Abstract?[Objective] To realize the transformation of pleurotus eryngii residue into treasure， the effect of matrix reuse was discussed.?[Method] The tomato was planted in a potted manner with the pleurotus eryngii residue vermicompost compounded with peat at the volume ratios of 1∶0 （T1）， 3∶1 （T2）， 1∶1 （T3）， 1∶3 （T4）， and 0∶1 （CK）. The effect of the compound matrix on yield and quality of the tomato was studied.?[Result] The total fruit yield first increased and then decreased with the decrease of the proportion of pleurotus eryngii residue vermicompost. Compared with CK， T2， T3 and T4 treatment increased by 31%， 48% and 26%， respectively. Therefore， T3 treatment had the best yield increase effect. In addition， T3 treatment showed good growth and high soluble solids and VC content in the fruit.?[Conclusion] It is recommended to choose T3 formula （Pleurotus eryngii residue vermicompost∶peat = 1∶1）， on the one hand， it can increase the yield and the profit， on the other hand， part of the replacement of peat can reduce the substrate cost， both will greatly increase the income of growers.

Key words?Mushroom residue vermicompost;Peat;Substrate formula;Tomato;Yield

我國設施園藝呈現規模化、專業化、多層次和周年生產的特點，但高度的專業化、集約化種植，造成復種指數高，連作障礙問題突出，制約日光溫室蔬菜產業的可持續發展[1-2]。無土栽培是解決設施土壤連作障礙的有效途徑之一，而國內外研究相對成熟的栽培基質材料，如草炭、巖棉等，存在成本高、不可再生、不可再降解的問題[3]，因此，尋找廉價優質的栽培基質具有重要意義。作為世界食用菌產業大國，我國每年都會產生至少2 000萬t的食用菌栽培料廢棄物即菇渣[4]。如何將菇渣廢棄物更好地資源化利用，國內學者進行了大量研究，結果表明將菇渣作為栽培基質，替代草炭種植番茄，能提高番茄產量及品質[5-7]。目前，研究大多集中在堆制發酵的菇渣直接作為栽培基質方面，而菇渣的直接使用存在堆制時間不夠，含有對植物生長有害的物質，如重金屬有效態含量超標、病原菌滋生等問題[8-9]，鮮見對菇渣進行二次處理后再作為無土栽培基質的研究。研究表明，蚯蚓能更好地將廢棄物分解，轉化成更多對植物生長有利的物質，提高作物產量[10-11]。基于此，筆者選取杏鮑菇菇渣作為試驗材料，首先將其作為蚯蚓的食料，使其被蚯蚓分解為菇渣蚓糞后，再作為基質原料與草炭按不同體積比配成復合基質，研究其對番茄生長的影響，旨在篩選適宜日光溫室番茄菇渣蚓糞型復合基質配方，為杏鮑菇菇渣的資源化利用開辟新的途徑，一定程度上解決草炭基質替代的問題，促進日光溫室蔬菜產業的可持續發展。

1?材料與方法

1.1?試驗地點與材料

試驗在沈陽農業大學科研基地21號日光溫室進行。供試材料為市售常規草炭、沈陽農業大學食用菌綜合示范基地提供的杏鮑菇菇渣（40%玉米芯、20%木屑、20%麩皮、20%棉籽殼）。供試番茄品種為“DF09”，四葉一心。供試蚯蚓為大平1號品種。供試工具有底部透水的蚯蚓飼養槽（長2.78 m，寬2.60 m，高0.18 m）、栽培盆（口徑20 cm、底徑18 cm，高25 cm）。供試肥料為速溶型平衡復合肥，其N-P2O5-K2O養分比例為22-12-16。

1.2?試驗設計

1.2.1?杏鮑菇菇渣蚓糞的制取。將杏鮑菇菇渣作為飼養蚯蚓的食料，通過蚯蚓的消化作用分解為菇渣蚓糞。具體養殖過程：先在飼養槽底部放一層紗網將杏鮑菇菇渣裝到飼養槽容積的1/2左右，后在菇渣內放入體重、大小基本一致、約3.6 kg的蚯蚓，然后補充剩余菇渣到飼養槽容積的2/3，最后在飼養槽上方覆蓋遮陽網，并保持陰暗通風的飼養環境，根據氣溫的不同，每隔3～5 d澆水1次，保持菇渣含水量在70%左右，養殖過程持續進行67 d。

1.2.2?基質配方的設計。將制取的杏鮑菇菇渣蚓糞與草炭按不同體積比復合，共設置5個配方處理：T1（純杏鮑菇菇渣蚓糞）、T2（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=3∶1）、T3（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）、T4（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶3）、CK（純草炭），每個配方處理配制10盆，每盆種植1株。不同配方基質理化性質見表1。

1.2.3?栽培管理。采用盆栽，每個處理擺放1列，每列10盆，依次擺放。選擇四葉一心長勢一致的壯苗定植，后期單干整枝，吊蔓栽培，留三穗果。水肥管理：番茄生長中后期每7 d給每株添加1～2 g速溶型平衡復合肥，后期適度增加施肥頻率，據基質干濕度狀態進行定期澆水。

1.3?測量指標與方法

基質理化性質：容重、孔隙度、氣水比（土壤三相測定儀）[12];EC、pH（電導率儀、pH計）;定植30、60、90 d時，測定株高（用卷尺測量從莖基部最低位置到生長點的高度）、莖粗（用游標卡尺測定莖基部的粗度）;植株干物質量：分別取番茄植株的地上部與地下部，先稱取鮮重，108 ℃殺青，80 ℃恒溫烘干后稱取干重;產量：每處理選取長勢一致的5株，測定其每穗果產量，然后計算其總產量構成;果實中可溶性還原糖（蒽酮法）;有機酸（酸堿滴定法）;維生素C含量（草酸-EDTA法）;可溶性固形物（阿貝折射儀）。

1.4?數據處理與統計分析

采用SPSS 19.0軟件進行方差分析，多重比較采用Duncan新復極差法，試驗數據采用Excel 2010進行統計分析和作圖。

2?結果與分析

2.1?不同處理對植株形態指標的影響

不同基質配方的植株株高、莖粗變化規律見圖1、2。從圖1、2可以看出，T1、T2、T3、T4處理的株高均顯著高于CK，且CK莖整個生育期內最細，可能是因為草炭單獨作基質時，其弱酸性的根系環境，影響植株養分的吸收[13]。此外，在定植后60 d內，T2處理植株最高，其次是T4處理，而不同處理的莖粗十分接近，長勢差異不顯著，但在生長后期時，在株高方面，T3處理植株最高，達83.5 cm，顯著高于其余處理;在莖粗方面，T4處理莖粗最粗，達0.975 cm，顯著高于其余處理，其次是T3處理，這可能是由于不同配方的基質碳氮比不同，進而影響微生物活性，因而導致基質中養分轉化、釋放速率快慢不一[14]，從而影響植株發育進程。

2.2?不同處理對植株生物量的影響

由表2可知，不同處理在地上部鮮重方面差異顯著，T1處理生物量最少，而T3處理的植株地下部干鮮重與地上部干鮮重均顯著高于其余處理，說明T3處理更有利于植株物質的積累。在根冠比方面，T1處理與CK分別為0.66、0.60，二者較為接近，顯著高于其余處理，說明基質原料單獨作為基質時，植株地上部長勢較弱，而T2、T3、T4處理復合基質的根冠比在0.26～0.41，比值適中，植株生長均衡。

2.3?不同處理對果實產量的影響

由表3可知，在總產量方面，不同處理間存在顯著差異，除T1處理總產量低于CK外，T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產31%、48%、26%，對比之下，T3處理增產效果最好。從不同穗果產量來看，各處理的二穂果產量普遍低于一、三穗果產量，說明該期間應該增加養分補給。

2.4?不同處理對果實品質的影響

由表4可知，CK處理的可溶性糖、有機酸含量、糖酸比顯著高于其余處理，然而，在含有菇渣蚓糞的配方中，T3處理的可溶性糖、有機酸、糖酸比、VC含量最高，僅次于CK，說明菇渣蚓糞型基質在改善番茄果實品質方面還有待提高。CK處理的可溶性固形物和VC含量相對其余處理較低，說明菇渣蚓糞型基質可能有利于提高果實VC和可溶性固形物含量。

2.5?主成分分析及綜合評價

利用主成分分析法對5種基質配方的番茄指標進行綜合評價，求得各主成分得分及綜合得分（表5），以綜合得分值排序，確定不同基質配方的優劣。由表5可知，T3綜合得分最高，達3.98分，而T1得分最低，為-3.39分。按綜合得分對5種基質配方進行排序，其優劣順序為T3>T4>CK>T2>T1。

3?結論與討論

有機廢棄物能否作為基質使用且如何使用，取決于其基本理化性質是否符合作為基質的基本條件。該研究發現，菇渣蚓糞型配方的基質容重、總孔隙度、氣水比，pH、EC值都滿足0.1～0.8 g/cm3、54%～96%、0.25～0.50、5.0～7.5、0.5～1.3 ms/cm的適宜范圍，說明菇渣蚓糞替代草炭的策略具有可行性。

此外，該試驗結果表明，當菇渣蚓糞和草炭基質原料單獨作為基質即T1和CK處理時，其植株長勢弱于T2、T3、T4復合基質，說明復合基質總體上優于單一成分基質，這與多人研究結果相互驗證，如高新昊等[15]、余宏軍等[16]分別利用秸稈、紙泥工農有機廢棄物，配制不同復合基質種植番茄，結果均指出混配基質的種植效果優于單一基質。

從各配方果實產量、品質綜合來看，T2、T3、T4處理相較CK而言，分別增產31%、48%、26%，T3處理增產效果最佳，然而CK可溶性糖、有機酸、糖酸比方面略優于T1、T2、T3、T4處理，說明菇渣蚓糞型基質下的果實風味欠佳，有待后期試驗完善提升，T1、T2、T3處理的果實可溶性固形物和VC含量顯著高于CK。總體上，菇渣蚓糞型基質可能有利于提高果實中可溶性固形物和VC含量及產量，這與趙鳳艷[17]研究結果相似，其機理有待進一步研究。

主成分分析法能夠相對科學地評估和衡量每種處理的優缺點，客觀地確定權重，可防止主觀篩選的隨意性。通過主成分分析綜合評價可知，各配方的優劣順序為T3>T4>CK>T2>T1。綜上可知，T3（杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1）處理不僅在水氣調節性能方面相似于草炭，還植株長勢良好，提高產量，另外，果實品質略次于草炭，因而，綜合評價中，T3得分最高，總之，T3處理一方面提高產量，可以增加收益，另一方面部分替代草炭，能降低基質成本，二者則會大大提高種植者的收入，因而，建議菇渣蚓糞型基質選用杏鮑菇菇渣蚓糞∶草炭=1∶1配方為宜。

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