陸建蘭,王亮亮,林旺順,陳淇淇,樊 陳,許崇研
(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212400)
農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)化利用是將農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物通過穩(wěn)定化和無害化處理,經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浔冗^程,產(chǎn)生用于作物栽培基質(zhì)的過程,是非常具有開發(fā)前景的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用途徑,對(duì)促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)增產(chǎn)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(jìn)行混合配制,在密封桶里進(jìn)行堆肥處理,為期2 個(gè)月,每天按時(shí)測(cè)量溫度,適時(shí)調(diào)整堆肥條件。
試驗(yàn)共設(shè)6 個(gè)不同配比的有機(jī)基質(zhì)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(jī)基質(zhì)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(duì)照(CK)進(jìn)行培育;各處理均加入3體積的大棚土。種子經(jīng)過催芽后播種,生長(zhǎng)到一定程度進(jìn)行移栽,每盆定植3~5棵,每個(gè)處理重復(fù)5次。
定植前測(cè)定基質(zhì)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(zhǎng)至三葉一心時(shí)開始測(cè)定指標(biāo),分別為株高、葉面積(最大)、根長(zhǎng)、鮮重、干重等生長(zhǎng)指標(biāo),葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、根系活力(GB)等生理指標(biāo),每7 天測(cè)定1 次,每個(gè)處理重復(fù)3 次。其中葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖的測(cè)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(lán)法(GB)進(jìn)行測(cè)定。
應(yīng)用Excel2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。
無土基質(zhì)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(dǎo)率范圍不宜超過2.6mS/cm[1-2],作物可以安全生長(zhǎng),由表1 可以看出,每種處理均在適宜范圍內(nèi)且均高于CK,其中大棚土的加入增加了基質(zhì)的容重、降低了總孔隙度,增加了pH,改善混合基質(zhì)的通透性,為植物的生長(zhǎng)提供了最佳的環(huán)境條件。
表1 不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)
2.2.1 不同配比基質(zhì)對(duì)生菜株高的影響
株高在某些方面可以反映植物的生長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)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(shí)間的推移大部分呈增長(zhǎng)趨勢(shì),T2、T4、T5處理株高明顯高于CK,但綜合來看T5 的增長(zhǎng)趨勢(shì)較其他兩種處理較大,T3、T6有較大波動(dòng)。
圖1 不同配比基質(zhì)對(duì)生菜株高的影響
2.2.2 不同配比基質(zhì)對(duì)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(zhì)的積累。從圖2可以看出,各處理的葉面積增長(zhǎng)幅度均比較大,其中增長(zhǎng)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(zhǎng)速度更快,且最后葉面積最大,為67cm2。
圖2 不同配比基質(zhì)對(duì)生菜葉面積的影響
2.2.3 不同配比基質(zhì)對(duì)植株干鮮質(zhì)量影響
由圖3可知,基質(zhì)的干鮮比明顯高于對(duì)照組大棚土的干鮮比,且都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。T2、T3、T6 差異不顯著,T1、T5 在10.25~11.22 試驗(yàn)中差異不明顯,11.29 試驗(yàn)增長(zhǎng)較快,且T5的增長(zhǎng)速度較快于T1。
圖3 不同基質(zhì)配比對(duì)生菜干鮮比的影響
2.2.4 不同配比基質(zhì)對(duì)植株根長(zhǎng)的影響
由圖4 可知,除T4 外,各處理在根長(zhǎng)方面差異不明顯。另外T2、T3的根長(zhǎng)較CK增長(zhǎng)快,T5僅次于CK。
圖4 不同配比基質(zhì)對(duì)生菜根長(zhǎng)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(gè)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(duì)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(duì)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(zhì)配比對(duì)生菜生理指標(biāo)的影響
由于理化性質(zhì)上的缺陷,單一基質(zhì)很難滿足植株的生長(zhǎng)的各項(xiàng)要求,而復(fù)合基質(zhì)可以相互補(bǔ)充實(shí)際值的性能趨于優(yōu)化。本試驗(yàn)對(duì)基質(zhì)的不同配比栽培生菜的產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明,草莓殘植、菇渣、雞糞3 種有機(jī)廢料和大棚土以不同配比配制成的3種基質(zhì)栽培生菜,所得生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)較大棚土、菇渣和雞糞栽培生菜均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
不同基質(zhì)配比下植物的株高、葉面積可以反映出植株的生長(zhǎng)狀態(tài),鮮干比反映植株新陳代謝的強(qiáng)弱,綜合分析以上指標(biāo)可反映植株的生長(zhǎng)狀況。而高芳華等[3]認(rèn)為反映植株生長(zhǎng)快慢的重要指標(biāo)是株高。王東升等[4]認(rèn)為植株的根長(zhǎng)是衡量根系吸收能力大小的指標(biāo)。在該試驗(yàn)中,定植后T5 處理中株高的增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯高于CK,且較其他的配比為最好;各處理的葉面積增長(zhǎng)幅度均比較大,其中增長(zhǎng)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(zhǎng)速度更快且最后葉面積最大;基質(zhì)的干鮮比明顯高于對(duì)照組大棚土的干鮮比,且都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。T2、T3、T6 差異不顯著,T1、T5 在10.25~11.22 試驗(yàn)中差異不明顯,11.29試驗(yàn)增長(zhǎng)較快,且T5的增長(zhǎng)速度較快于T1;根長(zhǎng)測(cè)定中各處理在根長(zhǎng)方面差異不明顯,另外T2、T3的根長(zhǎng)較CK增長(zhǎng)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(zhǎng)方面,T2、T3的根長(zhǎng)較CK增長(zhǎng)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(zhǎng)。
植物葉片中反映葉片光合產(chǎn)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(yàn)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(chǎn)物積累多??扇苄缘鞍踪|(zhì)是生物體結(jié)構(gòu)和功能最重要的基礎(chǔ)物質(zhì)之一,可溶性蛋白質(zhì)可以反映植物體內(nèi)的代謝水平,其含量是了解植株代謝的一個(gè)重要指標(biāo)。該試驗(yàn)中,T1 的可溶性蛋白質(zhì)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(zhuǎn)換能量的作用,葉綠素的含量高,有利于光合作用的進(jìn)行,所以葉綠素可作為衡量植株生長(zhǎng)好壞的生理指標(biāo)之一。葉綠素含量最大的是T5,為13.63mg/L;最小的是對(duì)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(zhǎng)情況和活力水平直接會(huì)影響植株的營養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平。本次試驗(yàn)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(zhì)還是品質(zhì)都是最為理想的基質(zhì)配比。由此可見,草莓殘植基質(zhì)化處理后可以作為有機(jī)基質(zhì)進(jìn)行作物的種植,并且比菇渣和雞糞作為基質(zhì)對(duì)于生菜的生長(zhǎng)發(fā)育更好。