張祥 駱菲菲 任蘭天 郝冰 許俠 黃保宏

摘? 要：為了更好地利用秸稈堆肥產品，研究堆肥茶的最佳灌根使用量，促進秸稈堆肥化使用，以小麥秸稈添加尿素和腐熟劑混合發(fā)酵制作堆肥茶。以番茄和辣椒作為供試材料，全生長期定期采取5種不同灌根方式使用堆肥茶，研究不同處理對辣椒和番茄的生長發(fā)育形態(tài)及生理指標的影響。結果表明，不同處理堆肥茶的番茄和辣椒的生長及生物量有差別，其中番茄和辣椒的最佳處理均為每穴盤180mL堆肥茶。在該處理下，番茄和辣椒的植株生長形態(tài)和生物量的數(shù)值均高于其他幾種處理，辣椒的株高、葉綠素含量分別比對照組高10.58%、9.5%;番茄的株高、葉綠素含量分別比對照組高9.52%、3.06%。綜合比較認為，灌根小麥秸稈制作的堆肥茶每盤灌根180mL，能促進番茄和辣椒的植株形態(tài)的建成，提高植株葉片的葉綠素含量，增強光合作用，適宜番茄和辣椒生長。

關鍵詞：小麥秸稈;堆肥茶;設施蔬菜;苗期生長;植株形態(tài)建成

中圖分類號 S66? ?文獻標識碼 A? ?文章編號 1007-7731（2019）09-0092-6

Abstract： In order to make better use of straw composting products，study on the best use of compost tea for root irrigation，to promote the utilization of Straw Composting. In this study，compost tea was made by mixing wheat straw with urea and decomposing agent. Tomato and hot pepper as the test materials，all kinds of long term regular 5 different root irrigation methods are used for compost tea，study on the effects of pepper on the growth and development of pepper and tomato The results of the study shows that，different treatments of compost tea had different effects on growth and biomass of tomato and pepper. Each dish of tomato and capsicum is best treated with 180mL composting tea for each tray. Under such treatment，the growth and biomass of tomato and pepper were higher than those of other treatments. Among them，compost tea 180mL for each Capsicum，in plant height and chlorophyll content，were higher than the control group 10.58%，9.5%; 180mL per plate of tomato root compost tea，in plant height and chlorophyll content，were higher than the control group 9.52%，3.06%. In a comprehensive comparison，the compost tea made from wheat straw was irrigated with 180mL per dish can promote the plant morphogenesis of tomato and hot pepper，increase the content of chlorophyll in leaves，promote photosynthesis. It is a composting tea suitable for tomatoes and hot pepper.

Key words： Wheat straw;Compost tea;Facility vegetable;Seedling growth;Plant morphogenesis

秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂及有機質等，是一種可再生的資源[1]。我國秸稈資源量巨大，每年產生的秸稈量超過10億t，為世界第一秸稈大國，并且每年都呈增加的趨勢[2]。近些年來，隨著生活方式的改變，利用秸稈燒火做飯的比例大幅度降低，其中有20%被焚燒，造成了環(huán)境污染[3]。因此，農作物秸稈綜合利用具有非常大的實際意義，其中秸稈肥料化利用是一條有效的途徑[4]。研究表明，秸稈經過腐熟，給農作物帶來了豐富的營養(yǎng)[5，6]。秸稈腐熟還田不僅可以改善土壤物理性質，增加土壤團聚體和通透性[7]，而且可以降低土壤容重，增加土壤有機質，提高地力，減少氮素流失，穩(wěn)定N、P、K的平衡[8，9]。秸稈肥料化不但可以提高作物產量，還可以改善作物品質[10]。秸稈肥料化中，將不易分解的有機物通過微生物的發(fā)酵分解，產生可利用養(yǎng)分，形成腐殖質[11]，這種方式不容易造成土壤板結。

近年來，化學肥料的大量使用，改變了土壤的質量，侵害土壤的有機質和微生物，使理化性狀惡化[12，13]。近年來，秸稈的肥料化雖然擴展了肥料的利用途徑，但是秸稈肥料化的肥效不夠高且肥效慢，為了增加肥效，人們把目光投向了堆肥茶。

堆肥茶是新型的肥料之一，在國外已經有成功案例。所謂堆肥茶是指將堆肥中的營養(yǎng)成分激發(fā)出來制作成溶液，其中含有大量營養(yǎng)成分和微生物，使用堆肥茶可以抵消化學肥料帶來的不良影響，并促進有益的昆蟲和微生物生長，為作物營造一個良好的生長環(huán)境[14，15]。國內有很多學者對堆肥茶進行了深入的研究，其中，馬秀明等以6種秸稈加入EM菌制成的堆肥茶分別噴施黃瓜，具有增產效果[16];用草坪草制成的堆肥茶處理黃瓜，黃瓜的葉綠素含量最大，可溶性蛋白質和可溶性糖含量明顯高于其他幾種堆肥茶;徐靜等論述了堆肥茶在農業(yè)生產中的作用，其中4種有機肥源包括菇渣、藥渣、混合渣、牛糞堆肥，以菇渣堆肥茶的壯苗效果最為顯著[17]。

以往的實驗研究中，主要研究了堆肥茶噴施對于植物的影響，而關于堆肥茶的灌根使用方法則鮮見報道。為此，本研究通過研究苗期番茄和辣椒堆肥茶灌根使用量，以期為秸稈堆肥茶在設施蔬菜中的使用提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與堆肥茶制備

1.1.1 材料 供試作物：新中蔬四號番茄和特大牛角椒。供試肥料：小麥秸稈制成的堆肥茶。

1.1.2 堆肥的制備 堆肥材料：收獲后的小麥秸稈。堆肥過程：試驗于2016—2017年在農業(yè)部有機肥創(chuàng)制重點實驗室室內外試驗場地進行。腐熟小麥秸稈為附近收購共10t，粉碎至8～10cm，每1t添加尿素15kg、腐熟劑2kg，腐熟劑為安徽萊姆佳生物科技股份有限公司產品（cfu≥108個/g，纖維素酶≥30μ/g，淀粉酶≥10μ/g）。噴水后，用抓草機充分攪拌至含水量65%～70%，然后用腐熟專用黑白膜覆蓋進行室外堆腐，溫度升高至70℃翻堆，每天用抓草機翻堆1次，直至溫度降至40℃，堆肥結束。放置30d后陳化備用。

1.1.3 堆肥茶的制備 將腐熟后的小麥秸稈堆肥放入水中，利用自制堆肥茶裝備將其中的養(yǎng)分激發(fā)出來，過濾后得到堆肥茶溶液。堆肥茶在48h前開始制備，供氧48h發(fā)酵后使用，堆肥茶在供氧結束6h內使用完畢。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗設計 試驗共設5個處理，分別為：（1）對照組：清水300mL;（2）處理2：堆肥茶60mL+240mL清水;（3）處理2：堆肥茶120mL+180mL清水;（4）處理3：堆肥茶180mL+10mL清水;（5）處理4：堆肥茶240mL+60mL清水。重復3次。

1.2.2 試驗過程 試驗在安徽科技學院植物園大棚內進行，選用購買的番茄黃瓜種子，在育苗盤中裝入育苗基質，每穴放入等量番茄辣椒種子，按試驗設計的5個處理進行灌根。之后每隔2d澆水1次，出苗后再進行堆肥茶灌根，各處理水分處理一致。分別于10月3日，10月10日，10月16日，10月23日和10月30日收獲植株，測定植株株高、莖粗、葉片數(shù)、地上鮮重、地下鮮重、主根長、一級根數(shù)、二級根數(shù)、最大葉長和最大葉寬等。

1.3 項目測定 分別收獲植株5次，每次間隔7d，測量植株的株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、地上鮮重和地下鮮重7個指標，并計算植株的葉綠素含量和根冠比。其中，株高、最大葉長和最大葉寬用直尺測量，莖粗用游標卡尺測量，地上鮮重和地下鮮重用電子天平測量，葉綠素含量參照張憲政的測試方法[18]。

1.4 數(shù)據分析 利用Microsoft Excel 2011處理所得到的數(shù)據，用DPS 15.10高級版計算差異顯著程度進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理堆肥茶灌根量對番茄、辣椒生長的影響

2.1.1 番茄 由圖1、圖2和表1可知，小麥秸稈制作的堆肥茶對番茄的形態(tài)指標有很大的影響。堆肥茶灌根后，在不同處理之間，番茄在株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長和最大葉寬5個指標上有很大差別。對于番茄來說，處理3（180mL堆肥茶+120mL清水）的番茄植株5個指標上優(yōu)于其他處理。處理28d后，處理3的株高和莖粗比對照組分別高出9.52%、5.03%;比處理1分別高出7.21%、2.45%;比處理2分別高出1.55%、1.21%;比處理4分別高出2.67%、2.45%。處理1（60mL堆肥茶+240mL清水）番茄植株5個指標上效果不明顯，但高于對照組。根據表1可以看出，5個處理之間差異顯著;處理3的番茄最大葉長和最大葉寬顯著高于其他處理，其他處理之間則差異不顯著。可見，4種堆肥茶處理的效果均優(yōu)于對照組，其中以處理3最佳。這是因為處理3含有氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，促進了番茄苗期的生長。而對照組、處理1和處理2的氮、磷、鉀含量不足，不能夠供給足夠的營養(yǎng)使植株生長。處理4的氮、磷、鉀含量過高，高濃度可能會給植物造成脅迫，也不利于植株的生長。

2.1.2 辣椒 由圖3、圖4和表2可知，小麥秸稈制成的堆肥茶對辣椒的生長發(fā)育有很大影響。堆肥茶灌根后，不同處理之間，辣椒在株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長和葉寬5項指標上有差別。處理3（180mL堆肥茶+120mL清水）的5個指標優(yōu)于對照組，效果最好。處理28d后，處理3的株高和莖粗比對照高10.58%、11.55%;比處理1分別高8.75%、10.54%;比處理2分別高6.52%、7.07%;比處理4分別高4.67%、3.78%。處理1、2、4效果沒有處理3的效果顯著，但均優(yōu)于對照組。所以對于辣椒來說，處理3最優(yōu)。其原因可能是處理3中的氮磷鉀等營養(yǎng)成分的利用效率較高，促進了辣椒苗期的生長。對照組、處理1和處理2種堆肥茶用量少，氮磷鉀含量較少，沒有足夠的養(yǎng)分供植株生長;而處理4中堆肥茶含量高，對根際產生脅迫，會影響根際微生物群落，改變了基質的理化條件，不利于植株生長。

2.2 不同堆肥茶灌根量對番茄、辣椒生物量的影響

2.2.1 辣椒 由圖5和圖6可知，小麥秸稈堆肥茶對辣椒的生物量有顯著的影響，其中處理3（180mL堆肥茶+120mL清水）對辣椒的影響最大，促進了辣椒生長量的增大，為最優(yōu)處理。

2.2.2 番茄 由圖7和圖8可知，小麥秸稈堆肥茶4種不同的處理，與對照相比，均不同程度的影響了番茄的生長量。其中，處理3（180mL堆肥茶+120mL清水）對番茄地上鮮重和地下鮮重的影響最大，為最優(yōu)處理。

2.3 不同堆肥茶灌根量對番茄、辣椒葉綠素含量的影響

2.3.1 辣椒 由圖9可知，小麥秸稈堆肥茶4種處理均不同程度的提高了辣椒的葉綠素含量。其中，處理3的葉綠素含量高于對照組和其他3個處理，處理1、2和3高于對照組。處理3的葉綠素含量比對照組高出9.5%，比處理1高出7.81%，比處理2高出6.15%，比處理4高出4.54%。可見，處理3為最優(yōu)處理。

2.3.2 番茄 由圖10可知，小麥秸稈堆肥茶的4種不同的處理對番茄葉綠素含量均產生了不同的影響。其中，處理3與對照組和其他3種處理相比，其葉綠素含量均最高，比對照組高3.06%，比處理1高2.44%，比處理2高1.2%，比處理4高1.82%?？梢?，處理3為最優(yōu)處理。

2.4 不同堆肥茶灌根量對番茄、辣椒根冠比的影響

2.4.1 辣椒 由圖11可知，小麥秸稈堆肥茶4種不同處理對辣椒和番茄根冠比均有影響。其中，處理3的根冠比比對照組及其他幾種處理的數(shù)值大，可能是處理3中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分的發(fā)揮效率最高，從而促進了地上部分與地下部分的生長。

2.4.2 番茄 由圖12可知，小麥秸稈堆肥茶4種處理對番茄根冠比均有影響，其中以處理3的根冠比最大。番茄為收獲地上部分的作物，所以相對來說，需要根冠比小。處理1和處理2中的氮、磷、鉀含量少，不利于地上部分和地下部分的生長;處理4中氮、磷、鉀含量高，但是可能對地上部分和地下部分產生抑制作用。因此，處理3中的氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)成分，最有利于地上部分和地下部分的生長。

3 結論與討論

研究表明，在無土栽培條件下，用營養(yǎng)液作為番茄辣椒的主要營養(yǎng)來源，要比傳統(tǒng)施肥方式更容易提高它們的產量和品質。但是營養(yǎng)液并不能完全滿足番茄和辣椒的生長所需的全部營養(yǎng)。李晨曄等通過葉面噴施不同比例大蒜和油菜秸稈堆肥茶，研究堆肥茶對黃瓜生長和果實品質的影響[19]，結果表明：不同比例的大蒜和油菜秸稈堆肥茶中成分含量的差別，影響了黃瓜植株對營養(yǎng)成分的攝取與利用，使不同處理的黃瓜植株在植株莖粗、根系活力方面有著不同表現(xiàn)。與本試驗相同的是，他們都認為堆肥茶對植株的生長存在促進作用。另外，有研究表明，小麥秸稈制作的堆肥茶在植物營養(yǎng)方面起到了輔助營養(yǎng)液施肥的作用，還能在一定程度上起到預防病蟲害的作用。

本試驗中，4種堆肥茶處理在植株形態(tài)指標和生物量上表現(xiàn)出了一定的差異，這可能是由于堆肥茶中氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)成分的利用效率有所不同造成的。對照組中的氮、磷、鉀及可溶性有機碳的含量明顯低于其他處理，這也是造成對照植株的形態(tài)學及產量、品質指標明顯低于其余處理的重要原因。氮是蛋白質的重要組分，是核酸和核蛋白的成分，是葉綠素的組分元素和許多酶的組分，可以促進細胞生長與分裂，使枝葉茂盛;缺乏氮元素時，植株矮小，葉片呈黃色。磷是構成大分子物質的結構組分，是大多數(shù)重要化合物的組分，積極參與體內的代謝，增強作物阻擋逆境的能力和適應環(huán)境的能力，能夠促使幼苗生長發(fā)育和開花，使種子、果實提早成熟;缺乏磷時，細胞分裂變慢，難以形成新的細胞，植株非常矮小。鉀促進光合作用，提高二氧化碳的同化率，促進光合作用產物的運輸，促進蛋白質合成，參與細胞滲透調節(jié)的作用，促進有機酸的代謝，并且可以增強植株的抗逆性，具有品質元素和抗逆元素之稱;缺乏鉀時，莖稈變軟，弱小，容易倒伏。通過上述氮、磷、鉀的重要作用，說明較高的氮、磷、鉀含量能夠促進植株形態(tài)形成和生物量積累。

植株形態(tài)建成和活力在不同處理間存在差異，表明小麥秸稈堆肥茶中不同濃度的堆肥茶影響著對營養(yǎng)成分的吸收和發(fā)揮，使植株生長在不同處理間有著不同表現(xiàn)。本試驗結果表明，處理3（180mL堆肥茶+120mL清水）對番茄和辣椒植株形態(tài)建設有最大影響，是最優(yōu)處理。

作為植株光合作用的最主要物質，葉綠素含量直接影響植株的凈光合速率和有機物質的積累。鎂作為直接影響葉綠素合成與積累最主要的原子，在本次試驗中，處理3灌根處理番茄和辣椒，葉片中的葉綠素含量最高，這可能是由于處理3中含有較高的鎂含量造成的，有利于合成與積累葉綠素。

根冠比可以說明植物生長的狀況，以及環(huán)境條件對地上部分與地下部分生長的不同作用。土壤水分、礦質營養(yǎng)、光照和溫度等都影響著根冠比的大小，其中礦質營養(yǎng)包括氮、磷、鉀等。氮素營養(yǎng)足夠時，一方面，絕大部分氮素與光合產物給予枝葉，主要的作用是用于生長;另一方面，供應根部的相對數(shù)量減少，根冠比降低。但是，磷、鉀有調節(jié)作用，能夠調節(jié)碳水化合物的轉化和運輸，可促使光合產物向根和貯藏器官的移動，根冠比增加。本試驗中，處理3番茄和辣椒的根冠比均最大。這是由于處理3中氮素營養(yǎng)與磷、鉀營養(yǎng)的比值大于其他幾種處理，所以處理3對根冠比的影響最大。

綜上所述，灌根60mL小麥秸稈制成的堆肥茶+40mL清水處理，能夠促進辣椒與番茄植株的生長，提高葉綠素含量，增強辣椒與番茄植株的活力，促進光合作用。

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（責編：張宏民）

基金項目：安徽省高校自然科學基金研究項目（KJ2018A0527）;安徽省科技重大專項（18030701190）;國家重點研發(fā)計劃國家質量基礎的共性技術研究與應用（2018YFF0213500）。

作者簡介：張祥（1995—），男，安徽五河人，本科。? ?*通訊作者? ? 收稿日期：2019-03-25