论文部分内容阅读
摘要：试验以玉米秸秆发酵物为原料，加入不同体积比的添加材料组成复合育苗基质，研究不同混配基质对番茄幼苗生长和生理特性的影响。结果表明，5种处理中，秸秆发酵物50%+草炭25%+蛭石25%作为配方基质处理效果最好，番茄幼苗株高、茎粗、根鲜重、全株鲜重、根系活力及叶绿素含量最高。玉米秸秆发酵物可以部分替代草炭用于番茄幼苗培育。
关键词：玉米秸秆发酵物；番茄；育苗基质；生长
中图分类号：S641.204+.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）08-0071-03
Abstract The fermented corn straw was used to make mixed substrate for tomato seedling culture through adding peat and vermiculite at different ratios， and then the effects of the mixed substrate on growth and physiological properties were studied. The results showed that the mixed substrate with 50% of fermented corn straw， 25% of peat and 25% of vermiculite had the best effect， and the plant height， stem diameter， fresh root weight， fresh weight of total plant， root activity and chlorophyll content of tomato seedlings were the highest. In conclusion， the fermented corn straw could substitute peat partly for culture of tomato seedlings.
Key words Fermented corn straw； Tomato； Seedling substrate； Growth
农作物秸秆处理不当会对自然环境及农村人居环境产生不利影响甚至是严重破坏，大量剩余秸秆的处理成为农业生产中凸显的难题[1]。许多地区的农户采取焚烧或随意堆弃的简单处理方式，不仅浪费了宝贵资源，而且造成大气污染、环境脏乱、火灾等社会、生态和经济问题[2，3]。农业废弃物资源化利用，既是生态文明建设的迫切要求，也有广阔的发展空间和前景。
草炭是自然界不可再生的宝贵资源，是育苗基质的主要成分，储量有限[4]，近年来其价格不断上涨，大幅增加了育苗成本。虽然国内外对替代草炭育苗基质的研究已有不少报道[5，6]，但将秸秆发酵物制成蔬菜育苗基质的研究尚少见。
本试验利用微生物发酵技术对玉米秸秆进行处理，制成蔬菜育苗基质，以常规栽培蔬菜番茄为材料，对不同育苗基质配方进行筛选，以期能替代或减少草炭用量，并为农作物秸秆等固体废弃物资源综合利用提供一条新途径。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于2014年在山东省茌平县乐平镇节能型日光温室内进行。供试番茄品种鲁粉1号及玉米秸秆发酵物均由山东商道生物科技有限公司提供，秸秆发酵物的主要成分为玉米秸秆、家畜粪便及TM发酵菌剂。
1.2 试验设计
番茄采用72孔聚乙烯塑料穴盘育苗，催芽后播种，育苗期间温室内温度白天在25℃、夜间在15℃左右。试验共设5个处理，对照（CK）：草炭∶蛭石=2∶1（基质育苗试验通用配比）； T1：秸秆发酵物80%+草炭20%；T2：秸秆发酵物50%+草炭25%+蛭石25%；T3：秸秆发酵物33%+草炭33%+蛭石33%；T4：秸秆发酵物100%。每处理均按0.2%添加氮磷钾复合肥（15-15-15），播种45天后，每处理选取15株幼苗测定各项指标，重复3 次，每盘为一重复，完全随机排列。
1.3 测定指标与方法
不同基质理化性质及养分含量参照郭世荣[7]的方法测定，其中有机质含量参照重铬酸钾容量法—外加热法[8]。不同基质理化性质及养分含量见表1和表2。
番茄幼苗的指标测定：用直尺测定株高（茎基部至生长点）；游标卡尺测定茎粗（子叶处）；地上部和地下部干、鲜重，用直接称质量法在万分之一电子天平上称得，其干质量用烘干法，105℃杀青15 min，75℃烘干至恒重后称量。计算壮苗指数[9]（壮苗指数=茎粗/茎高×全株干重）、生长函数[10]（生长函数=全株干重/育苗天数×1000）、根冠比（根冠比=地下部鲜重/地上部鲜重）。丙酮比色法测定叶绿素含量， TTC法[11]测定根系活力。
1.4 数据处理和统计分析
利用Microsoft Excel 2003 对试验数据进行处理，利用DPS统计软件对获得的数据采用LSD 法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理对番茄幼苗生长的影响
株高和茎粗是两项重要的稳定性指标， 尤其是茎粗在一定程度上代表着植株同化产物的累积量[12]。由表3看出，与CK相比，处理T2番茄幼苗的株高、茎粗、根鲜重、地上鲜重和全株鲜重均表现最好，且极显著高于其他处理，分别比对照增加11.24%、19.47%、34.39%、8.26%、13.02%。说明T2处理能有效促进番茄幼苗生长。
2.2 不同处理对番茄幼苗生物量的影响
从表4中可以看出，处理T2的番茄生物量积累极显著高于其他处理，CK次之， T4最差。壮苗指数是一个综合性状，各性状之间都有不同程度的直接作用，最终影响着番茄的早熟性、抗逆性和早期产量[9]。T2处理壮苗指数极显著高于CK，其他处理与CK差异不显著。不同基质幼苗生长函数差异显著，其中T2处理的最高，极显著高于其他处理，表明处理T2能很好地促进番茄幼苗生物量的积累。 2.3 不同处理对番茄幼苗根系活力的影响
根系活力是反映幼苗质量的重要指标，与定植成活率呈正相关 [13]。从图1中可以看出，基质不同，幼苗根系的活力也不同，处理间达极显著差异，其中T2处理的幼苗根系活力最强，达到140.2 μgTTC/（gFW·h），较CK高出46.24%；T4最低，仅为25.02 μgTTC/（gFW·h）。表明T2处理的配方基质最适宜番茄幼苗生长。
2.4 不同处理对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响
由图2看出，不同处理的番茄幼苗叶片叶绿素含量差异达极显著水平，其中T2处理叶绿素含量最高，为2.561 mg/gFW，比对照高出77.85%；处理T1、T3与CK相比叶片叶绿素含量均有所增加；处理T4叶绿素含量为1.120 mg/gFW，与CK相比下降22.22%。表明T2处理更有利于番茄叶片叶绿素的形成。
3 结论与讨论
基质适宜的容重为0.1～0.8 g/m3，总孔隙度为54%～96%[14]，李谦盛等[15]研究认为，一般适于育苗的基质电导率（EC）值为1.0～2.6 mS/cm。本试验中T2处理容重为0.29 g/m3，总孔隙度78.4%，EC值1.4 mS/cm，有机质含量为31.12%，表明T2具有良好的理化特性。
不同配方基质显著影响番茄幼苗的生长发育，与对照相比，T2处理显著提高番茄幼苗生长、生长量、根系活力和叶绿素含量，促进根系生长发育，可培育壮苗。因此秸秆发酵物50%+草炭25%+蛭石25%为最佳育苗基质配方。
本试验涉及的蔬菜种类单一，叶菜类或根菜类基质栽培也应该有较大空间。现阶段只对玉米秸秆进行研究，其他作物秸秆尚未涉及。蔬菜育苗基质和栽培基质对发酵秸秆物料的要求有所不同，比如粒度和肥力，有待进一步试验研究。
参 考 文 献：
[1] 孙明湖，咸惠军，南方.大工业应用是解决秸秆问题的根本途径[J].中国农业生态学报，2005，13（3）：196-198.
[2] 章健，常志州，黄红英，等.厌氧降解条件下秸秆育苗容器降解性能研究[J]. 河南农业科学，2012，41（2）：86-88.
[3] 马怜森.金华市农作物秸秆利用现状及其对策[J]. 浙江农业科学，2011（6）：1391-1392.
[4] 杨晓东，张琳，刘树森.利用金针菇渣配制蔬菜育苗基质处理技术[J].农业科技通讯，2014（11）：185-186.
[5] 吴涛 ，晋艳 ，杨宇虹，等.烤烟漂浮育苗草炭替代基质研究[J].中国农学通报，2007，23（1）：194-198.
[6] 李宏光，付亚丽， 何金祥，等.烤烟漂浮育苗风化石替代草炭基质研究初报[J].西南农业学报，2011，23（4）：1265-1269.
[7] 郭世荣.无土栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003：423-425.
[8] 中国土壤学会农业委员会.土壤农业化学常规分析方法[M].北京：科学出版社，1983.
[9] 张世祥， 王海明.番茄壮苗指数与影响因素通径分析[J].北方园艺，1992（1）：17-20.
[10]南少辉，苏浴源，栗淑芳，等.不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜秧苗长势和质量的影响[J].河北农业科学，2014，18（3）：52-53，56.
[11]张雄.测定小麦根和花粉的活力及其应用[J].植物生理学通讯， 1982（3）：48-50.
[12]葛晓光.蔬菜的营养产出及其评价指标的研究[J].园艺学报， 1993， 20（3）：261 -266.
[13]郑坚， 陈秋夏， 金川，等.不同TTC 法测定枫香等阔叶树容器苗根系活力探讨[J].浙江农业科学，2008（1）：39-42.
[14]吴志行，凌丽娟，张义平.蔬菜育苗基质的理论与技术的研究[J].农业工程学报，1988（3）：20-27.
[15]李谦盛，郭世荣，李式军.基质EC 值与作物生长的关系及其测定方法比较[J].中国蔬菜，2004（1）：70-71.
[16]杨军，邵玉翠，仁顺荣，等.不同基质配方对番茄冬季育苗的影响[J].中国农学通报，2011，27（4）：223-226.
关键词：玉米秸秆发酵物；番茄；育苗基质；生长
中图分类号：S641.204+.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）08-0071-03
Abstract The fermented corn straw was used to make mixed substrate for tomato seedling culture through adding peat and vermiculite at different ratios， and then the effects of the mixed substrate on growth and physiological properties were studied. The results showed that the mixed substrate with 50% of fermented corn straw， 25% of peat and 25% of vermiculite had the best effect， and the plant height， stem diameter， fresh root weight， fresh weight of total plant， root activity and chlorophyll content of tomato seedlings were the highest. In conclusion， the fermented corn straw could substitute peat partly for culture of tomato seedlings.
Key words Fermented corn straw； Tomato； Seedling substrate； Growth
农作物秸秆处理不当会对自然环境及农村人居环境产生不利影响甚至是严重破坏，大量剩余秸秆的处理成为农业生产中凸显的难题[1]。许多地区的农户采取焚烧或随意堆弃的简单处理方式，不仅浪费了宝贵资源，而且造成大气污染、环境脏乱、火灾等社会、生态和经济问题[2，3]。农业废弃物资源化利用，既是生态文明建设的迫切要求，也有广阔的发展空间和前景。
草炭是自然界不可再生的宝贵资源，是育苗基质的主要成分，储量有限[4]，近年来其价格不断上涨，大幅增加了育苗成本。虽然国内外对替代草炭育苗基质的研究已有不少报道[5，6]，但将秸秆发酵物制成蔬菜育苗基质的研究尚少见。
本试验利用微生物发酵技术对玉米秸秆进行处理，制成蔬菜育苗基质，以常规栽培蔬菜番茄为材料，对不同育苗基质配方进行筛选，以期能替代或减少草炭用量，并为农作物秸秆等固体废弃物资源综合利用提供一条新途径。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于2014年在山东省茌平县乐平镇节能型日光温室内进行。供试番茄品种鲁粉1号及玉米秸秆发酵物均由山东商道生物科技有限公司提供，秸秆发酵物的主要成分为玉米秸秆、家畜粪便及TM发酵菌剂。
1.2 试验设计
番茄采用72孔聚乙烯塑料穴盘育苗，催芽后播种，育苗期间温室内温度白天在25℃、夜间在15℃左右。试验共设5个处理，对照（CK）：草炭∶蛭石=2∶1（基质育苗试验通用配比）； T1：秸秆发酵物80%+草炭20%；T2：秸秆发酵物50%+草炭25%+蛭石25%；T3：秸秆发酵物33%+草炭33%+蛭石33%；T4：秸秆发酵物100%。每处理均按0.2%添加氮磷钾复合肥（15-15-15），播种45天后，每处理选取15株幼苗测定各项指标，重复3 次，每盘为一重复，完全随机排列。
1.3 测定指标与方法
不同基质理化性质及养分含量参照郭世荣[7]的方法测定，其中有机质含量参照重铬酸钾容量法—外加热法[8]。不同基质理化性质及养分含量见表1和表2。
番茄幼苗的指标测定：用直尺测定株高（茎基部至生长点）；游标卡尺测定茎粗（子叶处）；地上部和地下部干、鲜重，用直接称质量法在万分之一电子天平上称得，其干质量用烘干法，105℃杀青15 min，75℃烘干至恒重后称量。计算壮苗指数[9]（壮苗指数=茎粗/茎高×全株干重）、生长函数[10]（生长函数=全株干重/育苗天数×1000）、根冠比（根冠比=地下部鲜重/地上部鲜重）。丙酮比色法测定叶绿素含量， TTC法[11]测定根系活力。
1.4 数据处理和统计分析
利用Microsoft Excel 2003 对试验数据进行处理，利用DPS统计软件对获得的数据采用LSD 法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理对番茄幼苗生长的影响
株高和茎粗是两项重要的稳定性指标， 尤其是茎粗在一定程度上代表着植株同化产物的累积量[12]。由表3看出，与CK相比，处理T2番茄幼苗的株高、茎粗、根鲜重、地上鲜重和全株鲜重均表现最好，且极显著高于其他处理，分别比对照增加11.24%、19.47%、34.39%、8.26%、13.02%。说明T2处理能有效促进番茄幼苗生长。
2.2 不同处理对番茄幼苗生物量的影响
从表4中可以看出，处理T2的番茄生物量积累极显著高于其他处理，CK次之， T4最差。壮苗指数是一个综合性状，各性状之间都有不同程度的直接作用，最终影响着番茄的早熟性、抗逆性和早期产量[9]。T2处理壮苗指数极显著高于CK，其他处理与CK差异不显著。不同基质幼苗生长函数差异显著，其中T2处理的最高，极显著高于其他处理，表明处理T2能很好地促进番茄幼苗生物量的积累。 2.3 不同处理对番茄幼苗根系活力的影响
根系活力是反映幼苗质量的重要指标，与定植成活率呈正相关 [13]。从图1中可以看出，基质不同，幼苗根系的活力也不同，处理间达极显著差异，其中T2处理的幼苗根系活力最强，达到140.2 μgTTC/（gFW·h），较CK高出46.24%；T4最低，仅为25.02 μgTTC/（gFW·h）。表明T2处理的配方基质最适宜番茄幼苗生长。
2.4 不同处理对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响
由图2看出，不同处理的番茄幼苗叶片叶绿素含量差异达极显著水平，其中T2处理叶绿素含量最高，为2.561 mg/gFW，比对照高出77.85%；处理T1、T3与CK相比叶片叶绿素含量均有所增加；处理T4叶绿素含量为1.120 mg/gFW，与CK相比下降22.22%。表明T2处理更有利于番茄叶片叶绿素的形成。
3 结论与讨论
基质适宜的容重为0.1～0.8 g/m3，总孔隙度为54%～96%[14]，李谦盛等[15]研究认为，一般适于育苗的基质电导率（EC）值为1.0～2.6 mS/cm。本试验中T2处理容重为0.29 g/m3，总孔隙度78.4%，EC值1.4 mS/cm，有机质含量为31.12%，表明T2具有良好的理化特性。
不同配方基质显著影响番茄幼苗的生长发育，与对照相比，T2处理显著提高番茄幼苗生长、生长量、根系活力和叶绿素含量，促进根系生长发育，可培育壮苗。因此秸秆发酵物50%+草炭25%+蛭石25%为最佳育苗基质配方。
本试验涉及的蔬菜种类单一，叶菜类或根菜类基质栽培也应该有较大空间。现阶段只对玉米秸秆进行研究，其他作物秸秆尚未涉及。蔬菜育苗基质和栽培基质对发酵秸秆物料的要求有所不同，比如粒度和肥力，有待进一步试验研究。
参 考 文 献：
[1] 孙明湖，咸惠军，南方.大工业应用是解决秸秆问题的根本途径[J].中国农业生态学报，2005，13（3）：196-198.
[2] 章健，常志州，黄红英，等.厌氧降解条件下秸秆育苗容器降解性能研究[J]. 河南农业科学，2012，41（2）：86-88.
[3] 马怜森.金华市农作物秸秆利用现状及其对策[J]. 浙江农业科学，2011（6）：1391-1392.
[4] 杨晓东，张琳，刘树森.利用金针菇渣配制蔬菜育苗基质处理技术[J].农业科技通讯，2014（11）：185-186.
[5] 吴涛 ，晋艳 ，杨宇虹，等.烤烟漂浮育苗草炭替代基质研究[J].中国农学通报，2007，23（1）：194-198.
[6] 李宏光，付亚丽， 何金祥，等.烤烟漂浮育苗风化石替代草炭基质研究初报[J].西南农业学报，2011，23（4）：1265-1269.
[7] 郭世荣.无土栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003：423-425.
[8] 中国土壤学会农业委员会.土壤农业化学常规分析方法[M].北京：科学出版社，1983.
[9] 张世祥， 王海明.番茄壮苗指数与影响因素通径分析[J].北方园艺，1992（1）：17-20.
[10]南少辉，苏浴源，栗淑芳，等.不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜秧苗长势和质量的影响[J].河北农业科学，2014，18（3）：52-53，56.
[11]张雄.测定小麦根和花粉的活力及其应用[J].植物生理学通讯， 1982（3）：48-50.
[12]葛晓光.蔬菜的营养产出及其评价指标的研究[J].园艺学报， 1993， 20（3）：261 -266.
[13]郑坚， 陈秋夏， 金川，等.不同TTC 法测定枫香等阔叶树容器苗根系活力探讨[J].浙江农业科学，2008（1）：39-42.
[14]吴志行，凌丽娟，张义平.蔬菜育苗基质的理论与技术的研究[J].农业工程学报，1988（3）：20-27.
[15]李谦盛，郭世荣，李式军.基质EC 值与作物生长的关系及其测定方法比较[J].中国蔬菜，2004（1）：70-71.
[16]杨军，邵玉翠，仁顺荣，等.不同基质配方对番茄冬季育苗的影响[J].中国农学通报，2011，27（4）：223-226.