蔬菜功能性育苗基質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范

李平蘭 穆文強 尚慶茂

（1 中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100094；2 中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

蔬菜功能性育苗基質(zhì)是在基質(zhì)中接種植物促生菌或添加微生物肥料，具有防病、增抗、促生作用。原料選擇、混配工藝和產(chǎn)品檢測是保證基質(zhì)質(zhì)量的關(guān)鍵。

育苗基質(zhì)是一種能夠代替土壤，為幼苗生長發(fā)育提供足夠水分、營養(yǎng)、適宜pH 值等良好根系生長環(huán)境的物質(zhì)。可以起到固定支撐幼苗直立生長，提供種子萌發(fā)、幼苗生長必需的水分、營養(yǎng)成分和根系呼吸氧氣，緩沖生長環(huán)境溫度劇烈變化對根際溫度的沖擊，維系根際良好菌群結(jié)構(gòu)的作用，對培育壯苗至關(guān)重要。穴盤育苗是以多孔連體式穴盤為容器的育苗方式。目前，生產(chǎn)上常用穴盤包括聚乙烯、聚苯乙烯吸塑形成的厚度約1 mm 片狀穴盤和聚乙烯發(fā)泡模壓成型的泡沫穴盤兩種類型，孔穴數(shù)量有32、50、72、105、128、288、300 孔，單穴容積6～100 cm3，底部有直徑7 mm 以上的排水孔。穴盤育苗具有良好機械適配性、搬運便捷性、單位面積成苗量大等優(yōu)點，在世界各國廣為推廣應(yīng)用，也是我國蔬菜集約化育苗的主要技術(shù)形式（尚慶茂，2011）。我國傳統(tǒng)育苗以精制營養(yǎng)土為主，就地取材，價格低廉，營養(yǎng)全面，但存在容重大、粉末狀、理化性狀不穩(wěn)定、病原菌與害蟲（卵）及雜草種子攜帶幾率高等問題，不適合穴盤育苗。因此，穴盤育苗多采用泥炭、蛭石、珍珠巖、復(fù)混肥等混配的輕量基質(zhì)。然而近年來，由于原料選用不科學、生產(chǎn)工藝不標準、產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法缺乏等，基質(zhì)質(zhì)量問題引發(fā)的糾紛時有發(fā)生，如除草劑污染基質(zhì)原料引發(fā)幼苗畸形，有機肥未完全腐熟引起燒苗，病原菌侵染引發(fā)后期根腫病等。蔬菜功能性育苗基質(zhì)是在基質(zhì)中接種植物促生菌或添加微生物肥料，具有防病增抗促生作用（常冬梅 等，2010）。為此，筆者對蔬菜功能性育苗基質(zhì)的生產(chǎn)基本要求及相關(guān)檢測方法進行總結(jié)，旨在為功能性育苗基質(zhì)優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)提供參考。

1 原料選擇

1.1 主料 應(yīng)選擇容重小、粒徑適宜、離子含量低、pH 7.0 左右、持水保肥能力強且不攜帶病原菌、害蟲（卵）和雜草種子的物料，如泥炭、蛭石、珍珠巖、椰糠、生物固體廢棄物等。

1.1.1 泥炭 泥炭是高濕厭氧環(huán)境下未被微生物完全分解的植物殘體，經(jīng)長期積累而堆積成層的有機質(zhì)礦體，因此，為保證泥炭的腐熟度一致，應(yīng)選擇同沉積層平面開采。泥炭通常處于高濕地帶，含水量較高，須經(jīng)風干、粉碎、篩分才能用于育苗基質(zhì)生產(chǎn)。如用于蔬菜育苗的德國泰林康泥炭產(chǎn)品，產(chǎn)自波羅的海，直接在當?shù)剡M行加工、篩選和分級，添加濕潤劑，基質(zhì)纖維長度≤10 mm，pH 5.5～6.5。

1.1.2 蛭石和珍珠巖 應(yīng)選擇高強度、混拌不易粉化的產(chǎn)品。蛭石和珍珠巖粒徑對基質(zhì)物理特性影響較大，蔬菜穴盤育苗通常采用2～4 mm 粒徑產(chǎn)品。

1.1.3 椰糠 應(yīng)選擇經(jīng)過脫鹽處理，纖維細，鹽分和EC值低的產(chǎn)品。如上海青都園藝椰糠系列產(chǎn)品，經(jīng)斯里蘭卡定點工廠加工，產(chǎn)品pH 5.4～6.5，EC值0.5～1.0 mS·cm-1。椰糠為壓縮產(chǎn)品，使用時加水膨脹、解壓和松解。

1.1.4 生物固體廢棄物 主要來源于農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)、加工后的植物殘留，如秸稈、牧草、稻殼、木屑、落葉、樹枝、薯渣、甘蔗渣、菇渣、果殼、畜禽糞便等，種類繁多，營養(yǎng)豐富，產(chǎn)量巨大，但C/N 比普遍較高，極易攜帶植物病原、蟲（卵）。因此，使用前必須充分發(fā)酵或消毒處理，要求C/N ＜25，粒徑≤10 mm，不含任何病原和蟲（卵）。

1.2 輔料 應(yīng)選擇水溶性好或粉末狀、易于與基質(zhì)均勻混拌的物料，如復(fù)合肥料、大量元素水溶肥、礦質(zhì)肥料、石灰質(zhì)物料、硅藻土、濕潤劑等。礦質(zhì)肥料等固體輔料必須經(jīng)過粉碎、研磨、過篩，使之呈粉末狀，不得有結(jié)塊，以便均勻與主料混拌。水溶性物料必須具有良好的水溶性，以便于以霧化噴注的方式均勻混入主料。

1.2.1 復(fù)合肥料 執(zhí)行《GB/T 15063——2020 復(fù)合肥料》，如1.00～4.75 mm 粒度占比≥90%，氯離子含量≤3.0%。

1.2.2 大量元素水溶肥料 執(zhí)行《NY/T 1107——2020 大量元素水溶肥料》，如水不溶物含量：固體產(chǎn)品≤1.0%，液體產(chǎn)品≤10 g·L-1；氯離子含量：固體產(chǎn)品≤3.0%，液體產(chǎn)品≤30 g·L-1。產(chǎn)品中若添加中量元素養(yǎng)分，須在包裝標識注明產(chǎn)品中所含單一中量元素含量、中量元素（Ca、Mg）總含量，且單一中量元素含量不低于0.1%（固體產(chǎn)品）和1 g·L-1（液體產(chǎn)品）。產(chǎn)品中若添加微量元素養(yǎng)分，須在包裝標識注明產(chǎn)品中所含單一微量元素含量、微量元素（Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo）總含量，且單一微量元素含量不低于0.05%（固體產(chǎn)品）和0.5 g·L-1（液體產(chǎn)品），Mo 元素含量不高于0.5%（固體產(chǎn)品）和5 g·L-1（液體產(chǎn)品）。

1.2.3 礦質(zhì)肥料 富含鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鋅等幼苗生長所需的礦質(zhì)元素，還能提高基質(zhì)持水保肥能力及幼苗抗病菌能力，如鈉硝石、鉀硝石、銨明礬、鹵砂等氮礦質(zhì)肥料；磷灰石、磷塊巖、膠磷礦、磷鋁石等磷礦物肥料；霞石、鉀長石、白云母、光鹵石、海綠石、鉀石膏等鉀礦物肥料；白堊、文石、石膏、硬石膏、方解石、硅灰石等鈣礦物肥料；硼砂、硼鎂石、電氣石、白云石、菱鎂礦、方鎂石等硼、鎂礦物肥料；石膏、重晶石、硬石膏、自然硫、天青石等硫礦物肥料；沸石、長石、蛭石、皂石、石英、地開石、綠泥石、海泡石、凹凸棒石等硅礦物肥料；麥飯石、貝殼礦、軟錳礦、輝鋁礦、閃鋅礦、藍銅礦、孔雀石等微量元素礦物肥料；蛇紋石、碳酸鹽巖等巖石質(zhì)礦物肥料（齊鑫 等，2011；李娜 等，2012）。

鈣鎂磷肥是育苗基質(zhì)生產(chǎn)常用的礦質(zhì)肥料，由 磷 礦〔3Ca3（PO4）2·CaF2或9CaO·3P2O5·CaF2〕、橄欖巖（2MgO·SiO2）、蛇紋石（3MgO·2SiO2·2H2O）按一定配比在高溫下熔融，經(jīng)水淬而形成的一種玻璃態(tài)肥料，化學穩(wěn)定性弱，2%檸檬酸溶液即可將其溶解，與根系分泌的弱酸相匹配，釋放養(yǎng)分并被幼苗吸收。

1.2.4 石灰質(zhì)物料 通常包括鈣、鎂的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等，如生石灰、熟石灰、石灰石、白云石等。其中生石灰白色（或灰色、棕白），有吸水性，含鈣量71.4%；熟石灰為細膩的白色粉末，強堿性，含鈣量54.1%；石灰石又名碳酸鈣，白色粉末，無臭、無味，露置空氣中無變化，含鈣量40%；白云石灰白色，含鈣32.1%、鎂21.19%。

1.2.5 硅藻土 硅藻土可提高基質(zhì)的毛細孔隙度和持水力，促進水分和養(yǎng)分橫向移動，緩慢釋放幼苗生長所需的硅元素等。生產(chǎn)上可選擇粒徑＜1 mm的硅藻土。

1.2.6 濕潤劑 濕潤劑是一類表面活性劑。添加濕潤劑可提高基質(zhì)填裝穴盤后初次吸水能力和育苗期間基質(zhì)失水后回濕能力（董春娟和尚慶茂，2013）。濕潤劑種類、添加方式和添加劑量等應(yīng)以不影響種子萌發(fā)、幼苗生長為準。

1.3 微生物肥料 微生物肥料是含有特定微生物活體的制品，通過所含微生物的生命活動來增加養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進幼苗生長，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。微生物肥料包括植物促生菌劑、復(fù)合微生物肥料和生物有機肥。

1.3.1 植物促生菌劑 植物促生菌劑是生活在菜田土壤或附生于蔬菜根系的一類可促進植物生長及對礦質(zhì)營養(yǎng)吸收和利用，并能抑制有害生物的有益菌類。如解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、膠凍樣類芽孢桿菌等促生、分解磷鉀化合物細菌；巴西固氮螺菌、褐球固氮菌等根瘤菌類；綠色紅假單胞菌、固氮紅細菌等光合細菌類；短乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌等乳酸菌類等。分為液體和固體兩種劑型。液體多以發(fā)酵液直接灌裝；固體多以泥炭、蛭石為吸附載體，少數(shù)由發(fā)酵液濃縮、冷凍干燥而成。根據(jù)菌種（株）數(shù)量，有單菌株制劑和多菌株制劑等。

1.3.2 復(fù)合微生物肥料和生物有機肥 分為液態(tài)和固態(tài)兩種形式。液態(tài)肥料應(yīng)通過過濾去除結(jié)塊和沉淀；固態(tài)肥料應(yīng)通過分篩去除粒徑＞2 mm 的結(jié)塊或超大部分。

1.3.3 要求 執(zhí)行《NY/T 1535——2007 肥料合理使用準則 微生物肥料》、《NY/T 1536——2007 微生物肥料田間試驗技術(shù)規(guī)程及肥效評價指南》、《NY/T 1736——2009 微生物肥料菌種鑒定技術(shù)規(guī)范》、《NY/T 1847——2010 微生物肥料生產(chǎn)菌株質(zhì)量評價通用技術(shù)要求》、《NY/T 798——2015 復(fù)合微生物肥料》、《NY/T 1109——2017 微生物肥料生物安全通用技術(shù)準則》。通過蔬菜育苗試驗，篩選高效植物促生菌劑種類、接種量。

2 生產(chǎn)工藝

2.1 主料預(yù)處理

2.1.1 泥炭 泥炭開采后，須經(jīng)過晾曬、粉碎、過齒輪篩，收集10 mm 以下部分用于蔬菜穴盤育苗，并檢測粒徑＜0.5 mm，0.5 mm ＜粒徑＜1.0 mm，1.0 mm ＜粒徑＜2.0 mm、2.0 mm ＜粒徑＜5.0 mm，粒徑＞5.0 mm 的占比、持水力、孔隙度、pH、EC值，加入白云石灰石粉調(diào)節(jié)pH 至5.0～6.5。

2.1.2 生物固體廢棄物 采用生物固體廢棄物時必須去除雜物，經(jīng)過堆置、刨翻，多次60 ℃以上高溫消毒處理，必要時可以添加適量速腐菌劑，提高堆制溫度和腐熟質(zhì)量，加快腐熟進程，然后粉碎、過齒輪篩，收集10 mm 以下部分進行質(zhì)量檢測，加酸調(diào)節(jié)pH 至5.5～6.0。

2.1.3 椰糠 椰殼經(jīng)腐熟、粉碎、過篩、脫鹽處理后才可以使用。若采用成品椰糠，須經(jīng)過泡發(fā)、解壓和松散，攪拌均勻、質(zhì)量檢測合格后使用。

2.2 混拌 目前，基質(zhì)混拌有多種方式和機型，如立式強制混拌、臥式單軸或雙軸強制混拌、連續(xù)旋轉(zhuǎn)式混拌等，鑒于育苗基質(zhì)多組分、多形態(tài)等特性，規(guī)模化專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)應(yīng)采用傳送帶平面混配、旋轉(zhuǎn)攪拌相結(jié)合的連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)線（圖1）。

2.2.1 首次混配 將泥炭、蛭石、珍珠巖、椰糠等主料，分別填裝至各料斗，按設(shè)定體積比或質(zhì)量比，依次分層、均勻地進入底部傳送帶，通過傳送帶兩側(cè)和中央的翻料器完成首次混配。

2.2.2 二次混配 將復(fù)合肥料、礦質(zhì)肥料、石灰質(zhì)物料等固態(tài)輔料，分別填裝至各料斗，按設(shè)定體積比或質(zhì)量比，依次分層、均勻地進入傳送帶，最終進入混拌筒完成二次混配。

2.2.3 三次混配 混合物料進入混拌筒（出料容量1 000～3 000 L），隨著混拌筒的旋轉(zhuǎn)，筒內(nèi)的槳葉將混合物料提升到一定的高度后自由散落，達到設(shè)定時間后流出混拌筒。將液態(tài)植物促生菌劑或微生物肥料等按設(shè)定比例溶于水，彌霧狀噴射于旋轉(zhuǎn)混合物料表面，并混合均勻。

3 質(zhì)量要求

3.1 理化和生物學性狀 蔬菜穴盤育苗基質(zhì)質(zhì)量要求執(zhí)行《NY/T 2118——2012 蔬菜育苗基質(zhì)》。基質(zhì)內(nèi)不得含有植物病原、害蟲、雜草種子等危害種子萌發(fā)和幼苗生長的有害生物。

物理性狀指標：容重0.20～0.50 g·cm-3，總孔隙度＞60%，通氣孔隙度＞15%，持水孔隙度＞45%，氣水比1∶（2～4），相對含水量＜35.0%，陽離子交換量（以NH4+計）＞15.0 cmol·kg-1，粒徑＜20 mm。

化學性狀指標：pH 5.5～7.5，電導(dǎo)率0.1～0.2 mS·cm-1，有機質(zhì)≥35.0%，水溶性氮50～500 mg·kg-1，速效磷10～100mg·kg-1，速效鉀50～600mg·kg-1，硝態(tài)氮/銨態(tài)氮為（4～6）∶1，交換性鈣50～200 mg·kg-1，交換性鎂25～100 mg·kg-1。

3.2 基質(zhì)混合均勻性 基質(zhì)混合均勻性是指同批次、不同時段生產(chǎn)的基質(zhì)理化、生物學性狀一致性。在基質(zhì)生產(chǎn)過程中隨機間隔取樣5 份以上，測定基質(zhì)產(chǎn)品相對含水量和容重，并按照下列公式計算混合均勻度。若單個指標混合均勻度≤90%，則判定該批次產(chǎn)品不合格，應(yīng)停機檢查和調(diào)試生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

樣本均數(shù)（X）：

式中，為各觀察值；n 為總樣本數(shù)。

標準差（S）：

變異系數(shù)（CV）：

混合均勻度（M）：

M=（1-CV）× 100%

3.3 基質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定性 基質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定性是指不同批次間生產(chǎn)的基質(zhì)理化、生物學性狀一致性。隨機取各批次產(chǎn)品，每批次3 份以上，測定基質(zhì)產(chǎn)品相對含水量、容重、pH、EC 值、活菌數(shù)，并按照下列公式計算變異系數(shù)。若單個變異系數(shù)≥5%，任意2 個指標變異系數(shù)合計≥10%，5 個指標變異系數(shù)合計≥20%，則判斷該產(chǎn)品不合格，應(yīng)停機檢查和調(diào)試生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

樣本均數(shù)（X）：

式中，為各觀察值；n 為總樣本數(shù)。

標準差（S）：

變異系數(shù)（CV）：

4 國外主要商品育苗基質(zhì)及質(zhì)量指標參考

美國、德國、荷蘭等國家商品基質(zhì)開發(fā)和應(yīng)用較早，原料配比和質(zhì)量已經(jīng)過大量實踐檢驗，獲得國際廣泛認可，形成了若干知名品牌，如美國品牌SUNGRO、德國品牌KLASMANN 等（表1）。

表1 國外主要商品育苗基質(zhì)及質(zhì)量指標參考

5 包裝、標識、貯存和運輸

5.1 包裝 基質(zhì)用編織袋內(nèi)襯聚乙烯薄膜袋或覆膜袋包裝，以升為容量計量單位，實際容量不能低于所標識容量。

5.2 標識 包裝袋上應(yīng)印有下列標識：蔬菜育苗專用、產(chǎn)品名稱、商標、有機質(zhì)含量、總養(yǎng)分含量、含水量、凈容量、執(zhí)行標準號、企業(yè)名稱、生產(chǎn)地址、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、聯(lián)系電話、使用方法以及注意事項。此外，應(yīng)標注植物促生菌種名稱、活菌數(shù)。

5.3 貯存和運輸 基質(zhì)應(yīng)貯存于陰涼干燥處，在運輸過程中注意防潮、防曬、防破裂。

6 操作安全性

基質(zhì)生產(chǎn)應(yīng)符合國家勞動安全、機械設(shè)備操作、用電、消防等相關(guān)法規(guī)，確保操作人員生命安全。