平菇渣對鹽堿化土壤的改良及對草莓生長的影響

王軍利，豆秀英，李美索，李 晶，韓春妮

(1.咸陽職業技術學院， 陜西 西咸新區 712046；2.永壽縣農技中心，陜西 永壽 713400；3.禮泉縣植保植檢站，陜西 禮泉 713200)

鹽堿土中，土壤Na﹢過多，pH顯堿性，會破壞土壤養分平衡，降低土壤中Ca2﹢、Fe2﹢、PO43﹣、NO3﹣等無機營養的有效性，易使植物根系組織細胞腐爛，引發植物發生各種疾病[1～2]。同時，鹽堿土土壤機質含量低，導致土壤結構緊實，孔隙度低，阻礙水分和鹽分的運移，高鹽度還易使某一種鹽分濃度過高，對作物造成單鹽毒害。過高的鹽堿化程度，還會造成土壤溶液水勢過低，植物根系吸水困難，形成生理性干旱[3～4]，對作物根系生長、細胞膜結構、氣孔開閉、養分吸收以及遺傳物質等都造成一定危害，降低作物抗逆性，影響作物正常生長[3～11]。

在我國，人均耕地面積只占世界人均的耕地面積的43%[1,5]，耕地資源相對匱乏。同時，我國的鹽堿地分布比較廣泛，為世界上鹽堿地分布較多的國家之一[2～5]，近9 900萬hm2。大面積鹽堿化土壤進一步加劇了我國耕地資源緊張的局面，很多地方不得不對低鹽堿化土壤進行開發、改良并長期耕種糧食作物、蔬菜以及瓜果等[3～7]。目前，鹽堿地改良的主要方法有：生物方法、化學方法、物理方法以及上述方法相結合的綜合措施，其中，通過給土壤添加調理劑是一種簡單、高效的措施，已有不少科技工作者做過成功的改良試驗[4～5、11～13]。食用菌栽培后剩余的菇渣，是一種常見的農業生產廢棄物，每年5月，年度食用菌栽培結束，大量的食用菌栽培廢料集中產出，給環境造成極大的污染壓力。但同時，食用菌栽培廢料又是一種有機質及有機營養含量較高的土壤有機改良劑，它的添加，能提高土壤有機質含量，降低土壤容重，改善土壤通氣條件，改良土壤結構、調節土壤微生物環境，進而降低土壤鹽堿過高對作物的危害，達到改良鹽堿土壤、促進作物生長繼而提高產量和品質的目的[12～22]。筆者試驗在總結前人改良試驗的基礎上，以平菇渣為鹽堿土改良劑，試驗不同添加量對中重度鹽堿化土壤的改良效果，并以紅顏草莓在不同添加量的基質中的存活率、葉片養分含量、葉片葉綠素含量、優質果產生量及草莓產量等為對比指標，對改良效果進行評估，從而找到合適的改良添加量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 鹽堿土的配制 試驗前，先采集試驗田園地的基礎土樣，測定其含鹽量及pH 值，再用 NaCl 和 Na2CO3兩種鹽以澆灌的形式對基礎土樣進行鹽堿化處理，直至其鹽堿化程度達到預定含鹽量為止。據測定，試驗地基礎田園土壤質地為壤土，其pH 7.83，全氮 0.54 g·kg-1，有效磷(P)21.43 mg·kg-1，有效鉀(K)114 mg·kg-1，有機質17.21 g·kg-1，處理后使其成為pH 9.22，EC值為4.39 mS·cm-1的中、重度鹽堿土。

1.1.2 平菇渣的取得 通過西安欣苗生物科技有限公司的聯系，在食用菌栽培大戶處購得大量平菇栽培后的廢棄菌棒，運至試驗場地后，經過脫袋、人工破碎及60 d塑料布高溫封閉堆肥法處理，晾曬后在避風、避雨處堆放儲存。

1.1.3 紅顏草莓苗的取得 通過西安市長安區農技推廣中心，在長安區草莓苗供應基地購買健康的紅顏無毒缽苗800株備用。

1.1.4 測量儀器 浙江托普云農科技股份有限公司生產的植物營養測定儀“TYS-3N”，其中葉綠素含量的精度為±0.3 SPAD，N素含量的精度為±5%；電導率測定儀，為上海雷磁 DDS-307實驗室臺式電導率儀，測量范圍為1～3 000)US·cm-1，精度為±0.5%FS；PH儀，為西化儀(北京)科技有限公司生產的ST10/PHS-711A型；市售普通塑料栽培槽，規格為：下底寬×高×上口寬×總長=28 cm×25 cm×32 cm×240 cm。

1.2 試驗設計

1.2.1 試驗土壤配制 試驗前，以人工配制好的鹽堿土及處理好的平菇渣為配料，按體積比，分別配制出平菇渣添加量為總土壤量0(S1)、1/5(S2)、1/4(S3)、1/3(S4)、1/2(S5)、1/1(S6)的試驗土壤(栽培基質)。以試驗地普通田園土(S7)作為試驗對照土壤(栽培基質)。

1.2.2 試驗設計 用以上7種土壤為試驗栽培基質，填裝栽培槽。每種試驗栽培基質裝9槽，共63槽。填裝好栽培槽后，按每組每個試驗栽培基質3槽的量，把全部栽培槽分3組。即每組內有每種試驗栽培基質的槽數為3個，每組的總槽數為3×7=21個。這樣，把試驗分成3組，即3個重復。每個重復(組)用1套滴灌設備進行灌溉、施肥，冬天每10 d澆一次透水，春秋每7 d澆一次透水，整個生長期，每30 d按每槽20 g的量薄施一次氮磷鉀復合全營養肥。

最終的實驗數據取3組重復的平均值。

1.2.3 試驗設計的參數 試驗測取的參數分別有：試驗前、后7種栽培基質的pH值、EC值，容重等；紅顏草莓的成活率、葉片葉綠素含量、葉片氮素含量(養分含量)、優質果(單果重35 g以上)產出量、草莓果實總產量等。

1.3 數據處理

運用 Microsoft Excel 2007軟件對數據進行處理和作圖，用 SPSS19.0軟件進行統計分析和差異顯著性檢驗。

1.4 研究過程

1.4.1 栽培與管理 2018年9月15日，按每槽10株的量，在各栽培槽中栽種草莓苗，栽好后，將每組栽培槽集中擺放，各槽之間相距40 cm，使不相互遮擋。每組栽培槽使用1套滴灌裝置對其進行前述的正常灌溉、施肥管理。

1.4.2 各試驗數據的測取 栽培試驗前及結束后，對7種試驗栽培基質的理化性質進行測定。土壤容重采用環刀法進行測定，計算公式為: 土壤容重 ( g ·cm-3) = 干土重/容積； 以去離子水∶土質量= 5∶1 制備土壤水浸提液，用以測定土壤pH值和鹽分指標(EC值)。

各試驗基質草莓存活率測取：在實驗結束時(2019年4月30日)，統計3組試驗各個基質上草莓苗的存活數量，計算存活率。計算公式為：存活率=草莓苗存活量/90(栽培總量)× 100%。

各試驗基質草莓葉片養分含量(N素含量)測取：2018年12月15日，草莓生長旺盛季節測取。方法為在每組試驗中，分別測取各種試驗栽培基質中各草莓葉片的含氮量，每株草莓隨機測取一片葉子，每組、每種栽培基質測取30個數據，取其平均值，最終將3組重復的平均值進行平均，即為該種試驗栽培基質上草莓葉片的養分含量。即

其中，X1、X2、… X30分別為各組各試驗栽培基質中30株草莓葉片養分含量的實測數據；N1、N2、N3分別為第一組(重復1)、第二組(重復2)以及第三組(重復3)各試驗栽培基質中草莓葉片養分含量的平均值；N為各試驗栽培基質中葉片養分含量的最終取值。

各試驗基質草莓葉片葉綠素含量(P)測取：數據測取時間、方法、計算方式及最終取值方式同葉片養分含量的測取，即2018年12月15日，草莓生長旺盛季節測取：在每組試驗中，分別測取各種試驗栽培基質中各草莓葉片的葉綠素含量，每株草莓隨機測取一片葉子，每組、每種栽培基質測取30個數據，取其平均值，最終將3組重復的平均值進行平均，即為該種試驗栽培基質上草莓葉片的葉綠素含量。

各試驗基質草莓優質果產出率測取：從有果實收獲開始，到2019年4月30日試驗結束，統計3組試驗中每種試驗栽培基質上優質果產出的總個數。

各試驗基質草莓總產量測取：從有果實收獲開始，到試驗結束，記錄并統計3組試驗中每種栽培基質上收獲草莓的總產量。

2 結果與分析

2.1 栽培試驗前各基質理化性質的測試結果

栽培試驗前，在試驗用7種栽培基質配制完成后，對其理化性質進行了測量，結果如表1。

由表1中可見，7種栽培基質的理化性質差異明顯，亦即平菇渣的添加，明顯地改變了鹽堿土的容重、pH值、EC值。7種試驗栽培基質中，S1(配制鹽堿土)的容重和S7(試驗地基礎田園土壤)相似，數值最大，S6(平菇渣)的容重最小；隨著平菇渣添加量的增加，鹽堿土(S1)的pH值堿性降低，這是由于平菇渣本身的pH值接近中性造成的，同時，S3、S4、S7之間差異不顯著；于EC值(鹽性)而言，平菇渣的添加，明顯降低栽培基質的鹽性程度，但S3、S4、S7之間差異不顯著。可見，就pH值及EC值而言，S3、S4、S7之間相似。

表1 7種試驗栽培基質的理化性質

2.2 栽培試驗后各基質理化性質的測試結果及對比

栽培試驗結束后，清理各試驗栽培基質中的草莓植株，對各試驗栽培基質理化性質進行測試，對比各組數據在栽培試驗前后的改變，見表2。

表2 栽培試驗前后7種栽培基質理化性質

由表2可見，試驗后7種栽培基質間的理化性質差異依然顯著，并且基本維持試驗前的趨勢，但同時，試驗后S2～S6的容重都有所增加，可見，種植試驗有使容重較小的基質變緊實、容重變大的趨勢；試驗前后，各栽培基質的pH值及EC變化不明顯，可見，栽培過程對基質的堿性和鹽性的影響不顯著。

2.3 各試驗栽培基質上草莓生理指標的測試結果及對比

在草莓生長最旺盛的季節，于2019年12月15，對各栽培基質上的草莓葉片養分含量及葉綠素含量進行了測量，結果見表3。

表3 7種試驗栽培基質上草莓葉片中養分

由表3可見，7種栽培基質上，草莓葉片的養分含量及葉綠素含量差異顯著。其中最差表現均在S1上出現，而最好變現均在S3和S4上出現，可見，S3和S4的平菇渣添加量有利于草莓生長。而參考表2的結果，可見S3和S4相對于S5和S6基質，其pH值及EC值都相對略高，屬于中輕度鹽堿土壤，但草莓的生理性質表現卻更好，這可能是由于基質的物理性質使得草莓根系呼吸更好、吸收營養物質的能力更強造成的。

2.4 各試驗栽培基質上草莓保苗率

栽培試驗結束時，統計各栽培試驗基質上存活的草莓苗量，并計算出各基質上的保苗率，同時，將各栽培基質上草莓的總產量進行總結，結果見表4。

由表4可見，S3及S4基質上的保苗率與S7相同，均為100%，而鹽堿土S1上的保苗率最差，并且通過長勢觀察也可以發現，S3、S4、S7上草莓苗生長健壯，棵型大，葉片顏色深綠，病蟲害少，而鹽堿土S1上的草莓苗長勢差，苗弱，棵型小，葉色淺，葉面有枯斑，病蟲害較多。由總產量上一欄可見，S3、S4上總產量最高，數值稍高于S7，但與S7之間無顯著差異，S1上總產量最低，S3、S4、S7上的總產量，基本為S1上總產量的3倍多。可見，當鹽堿土(S1)中添加1/4 ～1/3平菇渣時，對其改良效果最好，植物的長勢、營養及總產量最高，與普通田園土S7上草莓生長的表現基本相同。

表4 7種試驗栽培基質上草莓存活量、保苗率

2.5 各試驗栽培基質上草莓優質果產生數及其對比

栽培試驗結束時，將整個過程中各栽培基質上優質果的個數進行總結，并對其進行對比，結果見圖1。

由圖1可見，在S3、S4上，優質果的產生量最大，稍多于S7，但三者之間的差別不顯著，其次為S2和S6，而在S1及S6上，優質果的產生量最小。這一表現結果與表4基本一致。

3 結論與討論

綜合前面的實驗結果，可見：添加平菇渣可對鹽堿土進行改良，其理化性質皆能得到顯著改善，這一結果與王艮梅[12]等、王永江[18]等用菇渣在其他作物上試驗的結果一致，也與史蛟華[5]等用棉粕在鹽堿地對棉花的試驗、時冰[9]在園林植物、李建東[3]等在草地、王軍利[22]等在屋頂花園等用其他有機或無機物對土壤的改良結果試驗一致，即土壤可以通過添加有機物或無機物而得到改良，使之更適于植物生長。但栽培試驗中，添加平菇渣對土壤的鹽堿性改變及物理性質的改變與史蛟華[5]等用棉粕在鹽堿地對棉花的試驗不十分一致，可見，不同的土壤性質、不同的添加劑，對土壤改良起作用的方面不盡相同，具體問題，需要具體的試驗來驗證。

筆者試驗中，于中重度鹽堿土中添加1/4 ～1/3平菇渣時，試驗植物紅顏草莓生長健壯、棵型大、葉綠素含量高、葉片營養元素含量高、植株病蟲害發生少，其優質果產生量及總產量最大，與普通適耕田園土基本一致并稍優。可見，中重度鹽堿土可以通過添加平菇渣而使其理化性質得到改良，以適應于栽培草莓等植物。