時成立　楊青松　麻艷威　徐陽春　董彩霞　王中華

摘要：以發(fā)酵木屑、木霉生物有機肥部分替代泥炭與珍珠巖復配成不同基質(zhì)配比，研究其對容器梨苗生長發(fā)育的影響。試驗設置如下5個處理：T0-3（50%泥炭+20%珍珠巖+30%發(fā)酵木屑），T1-3（40%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+30%發(fā)酵木屑），T0-4（40%泥炭+20%珍珠巖+40%發(fā)酵木屑），T1-4（30%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+40%發(fā)酵木屑）。結(jié)果表明：（1）不同配比基質(zhì)的堿解氮、有效鉀及有效鎂含量均顯著高于對照（泥炭+蛭石），添加木霉生物有機肥不同程度地增加了基質(zhì)中的堿解氮、有效鉀、有效鈣和有效鎂含量。（2）與對照相比，添加木霉生物有機肥處理的植株生物量顯著提高，T1-3、T1-4 處理梨苗總干質(zhì)量分別比對照提高27.43%、51.41%；含木霉生物有機肥的基質(zhì)處理植株生物量整體上也優(yōu)于不含木霉生物有機肥處理。（3）T0-3、T0-4 處理對容器苗各部位養(yǎng)分含量的影響與對照相比總體上無明顯差異，而T1-3、T1-4處理的植株養(yǎng)分含量有所增加，其中T1-4處理根部Mg、Fe、Zn元素含量顯著高于對照，分別增加了35.04%、13.40%、49.39%。綜上所述，發(fā)酵木屑混配基質(zhì)在容器梨苗培育過程中的效果能夠達到甚至優(yōu)于泥炭基質(zhì)的效果，用發(fā)酵木屑替代泥炭制備容器梨苗培育基質(zhì)具有可行性。添加木霉生物有機肥的復混基質(zhì)對植株生長發(fā)育有更顯著的促進作用，其中T1-4（30%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+40%發(fā)酵木屑）基質(zhì)處理最為理想。

關鍵詞：梨；容器育苗；基質(zhì)；發(fā)酵木屑；木霉；生物有機肥

中圖分類號：S661.204文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）14-0180-07

隨著現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和無土栽培技術的廣泛應用，育苗基質(zhì)愈來愈受到關注［1］。泥炭是最常用的育苗基質(zhì)材料，但泥炭是不可再生資源，并且價格昂貴，使其應用受到限制。因此，可部分替代泥炭的新型育苗基質(zhì)材料的開發(fā)和應用顯得尤為重要［2］。在果樹生產(chǎn)中，因整形修剪等原因，每年都會產(chǎn)生大量的廢棄枝條，這些廢棄枝條長期堆積，不僅會造成資源浪費，而且會影響樹體的正常發(fā)育［3］。因此，如何合理利用廢棄果樹枝條、減少資源浪費是目前亟需解決的難題。研究發(fā)現(xiàn)，將廢棄枝條粉碎后發(fā)酵可以替代泥炭作為育苗基質(zhì)原料，能夠降低育苗成本，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)農(nóng)林廢棄物資源的循環(huán)利用，為發(fā)展現(xiàn)代化綠色農(nóng)業(yè)提供思路［4-6］。木霉菌在自然界廣泛存在且具有促進作物生長、生物防治等功能，目前已在辣椒、茶樹、黃瓜、草莓、番茄等園藝作物上得到廣泛研究和應用［7-11］。木霉菌在植物根部定殖后可隨著根的生長而延伸，并通過在根際分泌生物活性物質(zhì)或促進養(yǎng)分吸收來調(diào)控植物的生長。研究發(fā)現(xiàn)，含有木霉菌的生物型育苗基質(zhì)不僅具有普通育苗基質(zhì)的功能特性，而且對種苗具有較好的促生和抗逆作用［12-13］。

梨是我國重要的果樹作物之一，在我國除海南省、港澳地區(qū)外的各地均有種植［14］。梨產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展不僅關系著農(nóng)民創(chuàng)收和企業(yè)增效，更是在協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境保護，也是助力鄉(xiāng)村振興、實現(xiàn)人民富裕的重要力量［15］。優(yōu)質(zhì)種苗培育是梨產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要課題，相比于大田裸根苗，以營養(yǎng)缽等容器培育的容器苗根系發(fā)達、生長健壯，移栽后成活率高、緩苗期短、生長勢強，特別適用于規(guī)?；▓@。尤其是隨著果樹容器大苗的培育與應用，土地利用率獲得了有效提高，裸根苗移植時間的局限性被打破，可提早1～2年取得收益，是實現(xiàn)高質(zhì)量建園的重要支撐［16］。本研究以發(fā)酵木屑替代泥炭，并通過添加由木霉菌（Trichoderma guizhouense）NJAU4742制備的木霉生物有機肥，形成不同配比成分的育苗基質(zhì)，研究其對容器梨苗生長發(fā)育的影響，以期為果樹容器苗培育以及專業(yè)化基質(zhì)研究提供理論參考與實踐支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗分別在南京農(nóng)業(yè)大學、江蘇省農(nóng)業(yè)科學院梨試驗園進行，供試植物為一年生秋月梨（Pyrus pyrifolia Qiu Yue）嫁接苗，砧木為豆梨，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所提供。選取無病蟲害、長勢基本一致的種苗，于2021年3月萌芽前裝盆栽植。供試基質(zhì)中的發(fā)酵木屑由梨樹廢棄枝條制取，生物有機肥材料、泥炭由江蘇綠豐生態(tài)肥料有限公司提供。木霉生物有機肥由淮安柴米河農(nóng)業(yè)科技股份有限公司制備并提供。供試生物有機肥通過將腐熟有機肥接入哈茨木霉菌株NJAU4742制備得到，其中木霉菌數(shù)量約為1.0×108 CFU/g DW（干質(zhì)量），有機質(zhì)含量≥40%，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量≥8%。珍珠巖（粒徑為3～6 mm）、蛭石（粒徑為4～6 mm）均由南京華綠草坪園藝中心提供。供試梨苗栽培容器為黑色聚乙烯（polyethylene，PE）材料營養(yǎng)杯，規(guī)格為12 cm×30 cm，由南京壽德試驗器材有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理：T0-3（50%泥炭+20%珍珠巖+30%發(fā)酵木屑），T1-3（40%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+30%發(fā)酵木屑），T0-4（40%泥炭+20%珍珠巖+40%發(fā)酵木屑），T1-4（30%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+40%發(fā)酵木屑），具體配方見表1。以67%泥炭+33%蛭石為對照，每個處理設8個重復。所用基質(zhì)與園土均按2 ∶1體積比混合均勻，參照生產(chǎn)習慣統(tǒng)一進行肥水管理。2021年10月待梨樹停止生長后，測定苗木各項生長與生理指標。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)的測定 參考GB/T 33891—2017《綠化用有機基質(zhì)》的方法測定基質(zhì)的pH值、可溶性離子濃度（EC）值，稱取一定質(zhì)量過2 mm篩的風干基質(zhì)與去離子水以1 ∶5的體積比混合，室溫靜置過夜后分別用pH計和電導儀測定基質(zhì)的pH值、EC值；基質(zhì)的有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定［17］；堿解氮含量采用堿解擴散法測定（LY/T 1228—2015《森林土壤氮的測定》）；有效磷、有效鉀含量的測定參照GB/T 33891—2017《綠化用有機基質(zhì)》，用AB-DTPA（碳酸氫銨-二乙三胺五乙酸）浸提法［AB-DTPA浸提液：pH值為7.6的1 mol/L碳酸氫銨+0.005 mol/L DTPA提取液：在約800 mL蒸餾水中按體積比1 ∶1加入2 mL氨水，然后加入1.97 g DTPA，待大部分DTPA溶解后，加人79.06 g碳酸氫銨，輕輕攪拌至溶解，在pH計上用氨水或硝酸（體積比為1 ∶1）調(diào)節(jié)pH值至7.6后，定容到1 L容量瓶中，搖勻后待用］。碳酸氫銨、二乙三胺五乙酸、氨水和硝酸均為優(yōu)級純，用等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定［17］；有效鈣、有效鎂含量用 1 mol/L 中性醋酸銨浸提，用ICP-OES法測定［17］。

1.3.2 生長指標的測定 （1）地上部生長指標的測定。在2021年10月植株停止生長后，用鋼尺卷測定基質(zhì)面至苗木頂端的直線距離，即苗高；用游標卡尺測量基質(zhì)面上方2 cm處莖干的直徑，即莖粗；用SYE-YM02型葉面積儀測定苗木葉片的葉面積并記錄其葉片數(shù)。

（2）生物量的測定。地上部指標測量結(jié)束后，從營養(yǎng)杯中小心取出植株，用清水緩緩沖洗根部，小心除去根部附著的基質(zhì)和其他雜物，而后將植株移至室內(nèi)，擦干植株上的水分，用園藝剪刀于根莖交接處剪斷苗木，編號后將植物樣品裝入紙袋中并放入烘箱內(nèi)，于105 ℃殺青0.5 h，于80 ℃烘至恒質(zhì)量，進行稱量。

（3）養(yǎng)分含量指標的測定。將植物各營養(yǎng)器官粉碎研磨后待用，全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮，流動分析儀測定；植株樣品中的磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅元素含量用混酸（濃硝酸和高氯酸，體積比4 ∶1）消煮后采用ICP-OES法測定。

（4）根系形態(tài)指標的測定。用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)軟件分析梨樹根系的形態(tài)指標。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)分析，用Excel 2019進行圖形繪制。各個處理之間的差異顯著性用Duncans新復極差法進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)分析

如表2所示，種苗上盆栽植前，不同配比育苗基質(zhì)的EC值表現(xiàn)為T1-3處理顯著高于其他處理，為2.60 mS/cm，對照的基質(zhì)EC值最低，為 0.47 mS/cm；T1-3、T1-4處理的EC值顯著高于不含木霉生物有機肥的T0-3、T0-4處理；各處理的pH值范圍為6.3～7.0，適合梨苗生長；不同配比基質(zhì)的堿解氮、有效鉀及有效鎂含量均顯著高于對照；對照的有效磷含量最大，為0.94 g/kg，其他處理的有效磷含量與對照相比差異不顯著；T1-3、T1-4 基質(zhì)處理的有效鈣含量分別比對照顯著提高16.63%、21.99%；含有木霉生物有機肥的基質(zhì)處理與不添加木霉生物有機肥的處理相比，基質(zhì)的有效鉀、有效鈣和有效鎂含量均得到提高。

2.2 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗地上部生長的影響

從圖1可以看出，與對照相比，在發(fā)酵木屑混配基質(zhì)中添加木霉生物有機肥可以提高容器梨苗的株高、莖粗和葉面積。T0-3、T1-3、T1-4處理的容器梨苗株高均顯著高于對照，分別提高了41.69%、63.05%、43.73%；T1-3、T1-4處理的莖粗均高于對照，其中T1-4處理容器梨苗的莖粗最大，與對照相比增加了37.10%；4組發(fā)酵木屑混配基質(zhì)處理的容器梨苗葉面積均顯著大于對照，T0-3、T1-3、T0-4、T1-4處理分別比對照增加了100.20%、120.57%、92.70%、124.36%，差異達到顯著水平。綜上，T1-3、T1-4處理更有利于容器梨苗地上部的生長。

2.3 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗根系生長的影響

由圖2可知，除根尖數(shù)外，不同處理梨苗根系根長、根平均直徑、根表面積、總根體積均沒有達到顯著差異水平，與不含木霉生物有機肥的基質(zhì)相比，含木霉生物有機肥的基質(zhì)培育的梨苗根長、根平均直徑、根尖數(shù)、根表面積、根體積沒有達到顯著差異水平，但表現(xiàn)出增高的趨勢。與T0-3處理相比，T1-3處理容器梨苗根長、根平均直徑、根尖數(shù)、根表面積、根體積分別增加了16.20%、1.70%、25.00%、17.60%、5.80%；與T0-4處理相比，T1-4 處理基質(zhì)栽培的容器梨苗根長、根平均直徑、根尖數(shù)、根表面積、根體積分別提高了2.90%、1.22%、1.75%、1.30%、2.40%。

2.4 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗生物量的影響

從表3可以看出，T1-4處理的容器梨苗的莖干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、總干質(zhì)量最大，分別為32.51、65.93、45.25、111.18 g。T0-3、T1-3、T0-4、T1-4處理的容器梨苗葉片干質(zhì)量均顯著高于對照，分別提高了71.40%、78.08%、51.04%、73.16%。與對照相比，不含木霉生物有機肥的 T0-3 處理的地上部干質(zhì)量顯著提高了38.45%，而T0-4處理與CK相比無顯著差異；在T1-4處理下，梨苗莖干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、總干質(zhì)量分別比對照提高了74.60%、73.87%、27.43%、51.41%，且差異顯著；T1-3處理地上部干質(zhì)量、總干質(zhì)量分別比對照顯著增加49.84%、28.24%。與不含木霉生物有機肥的基質(zhì)相比，含木霉生物有機肥的基質(zhì)生物量存在上升趨勢，其中 T1-4 處理的莖干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、總干質(zhì)量分別較T0-4處理提高了91.12%、42.83%、31.96%、38.18%，差異均達到顯著水平。

2.5 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗根部養(yǎng)分含量的影響

由表4可知，與對照相比，不含木霉生物有機肥的容器梨苗根部N、P、K、Ca含量無顯著差異；T0-3處理的梨苗根部Mg元素含量與對照相比顯著提高了37.61%； T0-4處理的容器梨苗根部Zn元素含量比對照顯著增加23.55%；含木霉生物有機肥的T1-3處理的容器梨苗根部P、Ca、Mg、Cu、Zn含量均顯著高于對照，分別提高39.38%、29.88%、49.57%、56.41%、48.16%，T1-4處理所育容器梨苗的根部Mg、Fe、Zn含量顯著高于對照，分別增加35.04%、13.40%、49.39%；與不含木霉生物有機肥的基質(zhì)（T0-3、T0-4）相比，含木霉生物有機肥的基質(zhì)處理（T1-3、T1-4）栽培的容器梨苗根部Fe、Mn、Zn含量明顯升高。

2.6 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗莖部養(yǎng)分含量的影響

從表5可以看出，與對照相比，發(fā)酵木屑復混基質(zhì)所育容器梨苗莖部的P、K、Ca、Mg、Zn無顯著差異；T0-3處理的容器梨苗莖部N含量比對照顯著提高了52.96%；各處理容器梨苗莖部的Mn含量均顯著高于對照；與T0-3、T0-4處理相比，T1-3、T1-4處理的容器梨苗莖部Fe含量增加；與對照相比，T1-3、T1-4處理的N、P、K、Ca、Mg等含量較高。上述結(jié)果表明，含木霉生物有機肥的基質(zhì)處理有助于提高上述元素的含量。

2.7 不同配比育苗基質(zhì)對容器梨苗葉片養(yǎng)分含量的影響

從表6可以看出，與對照相比，不含木霉生物有機肥的基質(zhì)處理可以增加容器梨苗葉片中的N含量，其中T0-3處理的葉片N元素含量比對照顯著增加了27.02%，而T0-3處理與其他處理之間葉片N元素含量無顯著差異；含木霉生物有機肥的 T1-3 處理的容器梨苗葉片N、Mn、Cu含量顯著高于對照，分別提高了40.52%、7.40%、38.31%；與對照相比，T1-4處理容器梨苗葉片N、Mn含量分別顯著增加了21.31%、23.82%；T1-3、T1-4處理容器梨苗葉片的Ca、Mn元素含量與T0-3、T0-4處理相比明顯提高。

3 討論

利用農(nóng)林廢棄物研制能夠替代草炭的基質(zhì)材料是種苗培育領域的研究熱點和重要任務之一［18］。本研究以發(fā)酵木屑、木霉生物有機肥、泥炭、珍珠巖、蛭石為原料組分，按不同比例混合配制成不同的復混基質(zhì)，研究其對容器梨苗生長發(fā)育的影響，以期為新型基質(zhì)的開發(fā)和梨優(yōu)質(zhì)大苗培育提供技術支撐。pH值是影響梨根系正常生長的重要因素之一，本試驗配制的各種基質(zhì)pH值范圍為6.3～7.0，符合梨苗培育過程中對酸堿環(huán)境的要求［19］。EC值是反映基質(zhì)中可溶性鹽含量的重要指標，EC值過低或過高都不利于植物生長［20］。在本試驗中，添加10%木霉生物有機肥的2款復混基質(zhì)的EC值均高于不含木霉生物有機肥的基質(zhì)，達到了適合苗木生長的EC值的臨界值［21］，說明木霉生物有機肥加入基質(zhì)中可顯著提高基質(zhì)的EC值，因此生產(chǎn)中必須考慮木霉生物有機肥的添加比例，從而獲得性質(zhì)更優(yōu)良的育苗基質(zhì)，以保障其在生產(chǎn)中應用的可行性?；|(zhì)EC值的變化與礦質(zhì)養(yǎng)分含量有密切關系。本研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵木屑混配基質(zhì)和含有木霉生物有機肥的混配基質(zhì)中堿解氮、有效鉀和有效鎂含量均顯著高于對照，說明發(fā)酵木屑和生物有機肥作為基質(zhì)原料具有一定的養(yǎng)分優(yōu)勢。

前人研究發(fā)現(xiàn)，以樹皮、木屑等園林廢棄物復配制成的復混基質(zhì)具有顯著促進林木、油茶等種苗生長的效應［18，22-24］。本研究結(jié)果也顯示，適宜比例的發(fā)酵木屑與其他物料復配基質(zhì)處理的梨苗株高、莖粗及葉面積整體均比對照高。而加入木霉生物有機肥的復混基質(zhì)的促生效果更為明顯，這與前人對果樹的研究結(jié)果［25］基本一致。通過育苗基質(zhì)能否滿足植物根系生長的需要可以判斷混配基質(zhì)是否適合培育苗木［26］。本研究結(jié)果顯示，不同發(fā)酵木屑復混基質(zhì)處理容器苗的總根長、根平均直徑、根表面積、總根體積與對照相比均無顯著差異，但與不含木霉生物有機肥的基質(zhì)處理相比，含木霉生物有機肥基質(zhì)處理的上述指標有升高趨勢。生物量直接呈現(xiàn)苗木整體的生長狀態(tài)，是苗木評價中的重要指標［27］。本試驗數(shù)據(jù)顯示，與對照相比，各處理種苗植株總生物量有提高趨勢，且含木霉生物有機肥的混配基質(zhì)處理的植株總生物量得到顯著提高。上述結(jié)果表明，發(fā)酵木屑可以替代傳統(tǒng)泥炭用于配制基質(zhì)，而添加木霉生物有機肥有增效作用。

增施氮肥能有效促進苗木的生長發(fā)育［27］。與對照相比，本試驗混配基質(zhì)具有一定的養(yǎng)分優(yōu)勢，堿解氮、有效鉀、有效鈣和有效鎂含量整體均有所提高，而且各混配基質(zhì)處理培育種苗的根、莖、葉N含量均有提高的趨勢，特別是葉片中N含量的提高趨勢更明顯。因此，各處理植株生物量的提高可能與植株對N的吸收利用有關。另外，與對照相比，含木霉生物有機肥的混配基質(zhì)處理的植株根部N、P、Ca、Mg含量也顯著提高或有增高趨勢，說明木霉有利于促進根系對基質(zhì)養(yǎng)分的吸收，與前人研究結(jié)果［28-29］基本一致。Zhou等研究結(jié)果表明，P、Ca的有效供應有利于促進根系的生長發(fā)育［30］。因此，含木霉生物有機肥的混配基質(zhì)促進植株生長及根系的發(fā)育可能與關鍵元素供應及吸收有關。

大量研究結(jié)果表明，土壤微生物與土壤肥力之間的關系密切，對維持土壤的生態(tài)平衡有重要作用［31-32］。木霉是一種重要的多功能絲狀真菌，目前以木霉為功能菌制成的生物有機肥的理論探索和生產(chǎn)實踐已經(jīng)得到大量開展，其促生機制主要是產(chǎn)生能夠調(diào)節(jié)植物根際和激素水平的代謝產(chǎn)物以及提高植株對某些關鍵礦質(zhì)元素的利用效率，并有效清除或降解根際病原菌入侵［33］。楊瑞等研究發(fā)現(xiàn)，施用3%木霉生物菌肥對蘋果砧木幼苗生長具有顯著的促進作用［25］。曾慶賓等通過苗床添加木霉菌肥，顯著促進了煙苗生長和礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收［34］。綜合本研究結(jié)果可知，添加木霉生物有機肥的復混基質(zhì)對梨容器苗植株生長及植株生物量的積累具有顯著促進作用，可能與木霉菌促進養(yǎng)分吸收機制有關。

4 結(jié)論

綜合本試驗結(jié)果，發(fā)酵木屑混配基質(zhì)在容器梨苗培育過程中的效果能夠達到甚至優(yōu)于泥炭基質(zhì)，以發(fā)酵木屑替代泥炭制備容器梨苗培育基質(zhì)具有可行性。添加木霉生物有機肥的復混基質(zhì)對植株生長發(fā)育有更顯著的促進作用，其中T1-4處理（30%泥炭+20%珍珠巖+10%木霉生物有機肥+40%發(fā)酵木屑）的效果最理想。

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收稿日期：2022-09-01

基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（編號：CARS-28）；江蘇省宿遷市重點研發(fā)計劃（編號：L202107）。

作者簡介：時成立（1999—），男，河南南陽人，碩士研究生，從事梨養(yǎng)分管理方面的研究。E-mail：2426146249@qq.com。

通信作者：王中華，碩士，副研究員，從事梨栽培技術方面的研究。E-mail：wzh925@163.com。