陸建蘭,王亮亮,林旺順,陳淇淇,樊 陳,許崇研
(江蘇農林職業(yè)技術學院,江蘇 鎮(zhèn)江 212400)
農業(yè)廢棄物基質化利用是將農業(yè)有機廢棄物通過穩(wěn)定化和無害化處理,經過適當的配比過程,產生用于作物栽培基質的過程,是非常具有開發(fā)前景的農業(yè)廢棄物的利用途徑,對促進綠色農業(yè)增產增效、減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
供試材料草莓殘植為句容地區(qū)草莓合作社種植剩余,栽培蔬菜為生菜。
將草莓殘植處理成小段后與菇渣、雞糞按體積比例進行混合配制,在密封桶里進行堆肥處理,為期2 個月,每天按時測量溫度,適時調整堆肥條件。
試驗共設6 個不同配比的有機基質處理,分別為T1.V(菇渣)∶V(雞糞)=1∶1;T2.V(菇渣)∶V(雞糞)=1∶2;T3.V(菇渣)∶V(雞糞)=2∶1;T4.V(草莓殘植)∶V(菇渣)∶V(雞糞)=1∶1∶1;T5.V(草莓殘植)∶V(菇渣)∶V(雞糞)=2∶1∶1;T6.V(草莓殘植)∶V(菇渣)∶V(雞糞)=3∶1∶1;將充分腐熟的有機基質與大棚土按體積比例配制后裝入小盆中,另將大棚土作為對照(CK)進行培育;各處理均加入3體積的大棚土。種子經過催芽后播種,生長到一定程度進行移栽,每盆定植3~5棵,每個處理重復5次。
定植前測定基質和大棚土的總孔隙度(GB)、容重(GB)、pH(GB)、EC(GB)等養(yǎng)分含量。生菜生長至三葉一心時開始測定指標,分別為株高、葉面積(最大)、根長、鮮重、干重等生長指標,葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、根系活力(GB)等生理指標,每7 天測定1 次,每個處理重復3 次。其中葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖的測定均使用南京建成生物工程研究所的試劑盒,植物根系活力采用甲烯藍法(GB)進行測定。
應用Excel2016軟件進行數據處理和作圖。
無土基質適宜的容重范圍為0.1g/cm3~0.8g/cm3,總孔隙度范圍在70%~90%,pH范圍是5.5~7.5,電導率范圍不宜超過2.6mS/cm[1-2],作物可以安全生長,由表1 可以看出,每種處理均在適宜范圍內且均高于CK,其中大棚土的加入增加了基質的容重、降低了總孔隙度,增加了pH,改善混合基質的通透性,為植物的生長提供了最佳的環(huán)境條件。
表1 不同配比基質的理化性質
2.2.1 不同配比基質對生菜株高的影響
株高在某些方面可以反映植物的生長長勢和植株活力。從圖1 可以看出,定植后各處理中生菜的株高隨著時間的推移大部分呈增長趨勢,T2、T4、T5處理株高明顯高于CK,但綜合來看T5 的增長趨勢較其他兩種處理較大,T3、T6有較大波動。
圖1 不同配比基質對生菜株高的影響
2.2.2 不同配比基質對生菜葉面積的影響
葉面積的大小影響植物的光合速率以及物質的積累。從圖2可以看出,各處理的葉面積增長幅度均比較大,其中增長速度較快的是T3、T5、T6,其余處理均與CK 相近。綜合來看T5 較其他兩種處理增長速度更快,且最后葉面積最大,為67cm2。
圖2 不同配比基質對生菜葉面積的影響
2.2.3 不同配比基質對植株干鮮質量影響
由圖3可知,基質的干鮮比明顯高于對照組大棚土的干鮮比,且都呈增長趨勢。T2、T3、T6 差異不顯著,T1、T5 在10.25~11.22 試驗中差異不明顯,11.29 試驗增長較快,且T5的增長速度較快于T1。
圖3 不同基質配比對生菜干鮮比的影響
2.2.4 不同配比基質對植株根長的影響
由圖4 可知,除T4 外,各處理在根長方面差異不明顯。另外T2、T3的根長較CK增長快,T5僅次于CK。
圖4 不同配比基質對生菜根長的影響
由表2 可知,可溶性糖含量最大的處理是T 5,為13.85mg/g;可溶性糖含量最小的含量是T1,為4.55mg/g;T2 和T4、T6 和CK 較其他2 個處理差異較大??扇苄缘鞍缀孔畲蟮奶幚硎荰1,為40.69gprot/L;最小的處理是對照組,為30.62gprot/L;各處理間差異較小。葉綠素含量最大的是T5,為13.63mg/L;最小的是對照組,為9.22mg/L;T4和CK較其他各處理差異較大。植株根系活力最大的是T1,為68.83%;最小的是T3,為60.35%;各處理間差異不明顯。
表2 不同基質配比對生菜生理指標的影響
由于理化性質上的缺陷,單一基質很難滿足植株的生長的各項要求,而復合基質可以相互補充實際值的性能趨于優(yōu)化。本試驗對基質的不同配比栽培生菜的產量和營養(yǎng)品質進行了測定,結果表明,草莓殘植、菇渣、雞糞3 種有機廢料和大棚土以不同配比配制成的3種基質栽培生菜,所得生菜的產量和品質較大棚土、菇渣和雞糞栽培生菜均表現出明顯的優(yōu)勢。
不同基質配比下植物的株高、葉面積可以反映出植株的生長狀態(tài),鮮干比反映植株新陳代謝的強弱,綜合分析以上指標可反映植株的生長狀況。而高芳華等[3]認為反映植株生長快慢的重要指標是株高。王東升等[4]認為植株的根長是衡量根系吸收能力大小的指標。在該試驗中,定植后T5 處理中株高的增長趨勢明顯高于CK,且較其他的配比為最好;各處理的葉面積增長幅度均比較大,其中增長速度較快的是T3、T5、T6,其余處理均與CK 相近,綜合來看T5 較其他兩種處理增長速度更快且最后葉面積最大;基質的干鮮比明顯高于對照組大棚土的干鮮比,且都呈增長趨勢。T2、T3、T6 差異不顯著,T1、T5 在10.25~11.22 試驗中差異不明顯,11.29試驗增長較快,且T5的增長速度較快于T1;根長測定中各處理在根長方面差異不明顯,另外T2、T3的根長較CK增長快,T5僅次于CK。由此可見,T5在株高、葉面積方面均優(yōu)于其它處理。在干鮮比方面,最大的處理是T5,在根長方面,T2、T3的根長較CK增長快,T5僅次于CK。所以綜合以上分析,可以看出T5更適宜于生菜的生長。
植物葉片中反映葉片光合產物積累的是可溶性糖含量,含量高表明光合作用正常本次試驗中,T5 的可溶性糖含量最高,為13.85mg/g;T1 的可溶性糖含量最低,為4.55mg/g,表明T5 的葉片光合產物積累多??扇苄缘鞍踪|是生物體結構和功能最重要的基礎物質之一,可溶性蛋白質可以反映植物體內的代謝水平,其含量是了解植株代謝的一個重要指標。該試驗中,T1 的可溶性蛋白質含量最高,為40.69gprot/L;其次是T5,為40.02gprot/L,其余各處理間差異較小,說明T1和T5代謝較好。葉綠素在光合作用過程中有接受和轉換能量的作用,葉綠素的含量高,有利于光合作用的進行,所以葉綠素可作為衡量植株生長好壞的生理指標之一。葉綠素含量最大的是T5,為13.63mg/L;最小的是對照組,為9.22mg/L;T4 和CK 較其他各處理差異較大。植物根系是活躍的吸收器官和合成器官,根的生長情況和活力水平直接會影響植株的營養(yǎng)狀況和產量水平。本次試驗中植株根系活力的大小排序是T1>CK>T5>T2>T6>T4>T3,各處理間差異不明顯,都為60%以上。
因此,T5 無論在生菜的理化性質還是品質都是最為理想的基質配比。由此可見,草莓殘植基質化處理后可以作為有機基質進行作物的種植,并且比菇渣和雞糞作為基質對于生菜的生長發(fā)育更好。