摘 要：為充分利用香菇菌渣資源，提高農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用率，以腐熟的香菇菌渣和細(xì)沙制成的混合物（菌渣與細(xì)沙體積比為1∶1）為主料，以蛭石和珍珠巖為輔料，市售基質(zhì)為對照，按照三因素多水平完全試驗設(shè)計共設(shè)置17個處理，分析不同基質(zhì)配方的物理性質(zhì)及其對西瓜幼苗生長的影響。結(jié)果表明，含有菌渣混合物的基質(zhì)容重較大，基本符合育苗基質(zhì)的要求，但總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度都小于相關(guān)要求；方差分析結(jié)果顯示，物料組成對基質(zhì)容重、持水孔隙度、幼苗優(yōu)苗率、株高和壯苗指數(shù)均影響較大。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，基質(zhì)容重在一定范圍內(nèi)與幼苗優(yōu)苗率成顯著正相關(guān)（P＜0.05），與生物量成極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；T10處理的優(yōu)苗率和壯苗指數(shù)均顯著高于對照（CK）（P＜0.05），但植株干物質(zhì)量、根長、莖粗等指標(biāo)均無顯著差異（P＞0.05），推薦T10處理（混合物∶蛭石∶珍珠巖為2∶2∶0）在西瓜育苗中應(yīng)用推廣。

關(guān)鍵詞：香菇菌渣； 基質(zhì)； 西瓜育苗； 壯苗指數(shù)

中圖分類號：S642.2" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " 文章編號：1002-204X（2023）10-0023-07

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2023.10.007

Study on Watermelon Seedling Substrate Prepared with Mushroom Residue

Feng Rui， Zhu Dan， Zhou Hui， Liu Peng， Chen Xuedong， Zhang Jianhua， Ma Cong

（Institute of Agricultural Economy and Information Technology， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan， Ningxia 750002）

Abstract In order to fully utilize resources of mushroom residue and improve the comprehensive utilization rate of agricultural waste， a mixture of decomposed mushroom residue and fine sand （with a volume ratio of 1∶1） as the main material， supplemented with vermiculite and perlite， and commercial substrate as the control， was used to set up a total of 17 treatments based on a three-factor multifactorial experiment design. The physical properties of different substrates and their influence on the growth of watermelon seedlings were analyzed. The results showed that the substrate containing the mushroom residue mixture had a higher bulk density， which basically met the requirements of seedling substrate， but the total porosity， air-filled porosity and water-holding porosity were all lower than the relevant requirements. The analysis of variance results indicated that the material composition had a significant impact on bulk density， water-holding porosity， seedling quality， plant height and seedling index. The correlation analysis results showed that within a certain range， bulk density was significantly positively correlated with seedling quality（P＜0.05） and significantly negatively correlated with biomass （P＜0.01）. The seedling quality and seedling index of the T10 treatment were significantly higher than those of the control （CK） （P＜0.05）， but there were no significant differences in plant dry matter， root length， stem diameter， and other indicators （P＞0.05）. It is recommended to promote the application of the T10 treatment （mixture∶vermiculite∶perlite = 2∶2∶0） in watermelon seedling cultivation.

Key words Mushroom residue; Substrate; Watermelon seedling; Seedling index

食用菌不僅營養(yǎng)豐富、味道鮮美，還含有多種活性成分，具有提高免疫力、強(qiáng)身健體等諸多作用，深受人們喜愛[1]。我國農(nóng)業(yè)種植業(yè)中食用菌已經(jīng)成為繼糧食、蔬菜、果樹、油料之后的第五大產(chǎn)業(yè)[2]，目前，我國已經(jīng)是全球最大的食用菌生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，2020年食用菌產(chǎn)量達(dá)到4 061.4萬t，占全球總產(chǎn)量75%以上[3]，每年食用菌菌渣產(chǎn)量超過8 000萬t[4]，香菇作為一種藥食兼用菌，栽培量居全球第二[5]，其菌渣產(chǎn)生量也不容小覷。

菌渣營養(yǎng)豐富，其中含有大量的有機(jī)質(zhì)、微量元素、蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展，菌渣的產(chǎn)生量也在逐年增加，菌渣處理不當(dāng)會造成極大的資源浪費(fèi)，同時會破壞生態(tài)環(huán)境，探索食用菌菌渣高效利用方式、提高農(nóng)業(yè)廢物綜合利用率對于促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

食用菌菌渣利用方式主要包括二次發(fā)酵栽培其他食用菌、生物修復(fù)材料、生產(chǎn)菌渣飼料、菌渣有機(jī)肥、菌渣無土栽培基質(zhì)等[6]。無土栽培具有避免連作障礙、病蟲害少等優(yōu)勢，被逐漸推廣使用，在無土栽培基質(zhì)中，草炭土是一種常用的材料，但其是一種不可再生資源，成本高昂，儲量有限，大量開采勢必會破壞生態(tài)環(huán)境[7]。我國相關(guān)學(xué)者在利用菌渣替代草炭的最佳比例方面作了有益的探索，如趙瑞麗等[8]以腐熟繡球菌廢菌渣為基礎(chǔ)材料，配制7種復(fù)合基質(zhì)，篩選出菌渣∶椰糠∶草炭∶珍珠巖∶蛭石為9∶1∶1∶1∶1是適合設(shè)施番茄無土栽培的配方。周佩華等[9]以木耳菌渣為主料篩選出人參的栽培基質(zhì)（菌渣∶珍珠巖為5∶3，鹿糞6 kg/m3）。在育苗基質(zhì)方面，利用黑木耳菌渣已經(jīng)開發(fā)出番茄[10]、辣椒[7]等蔬菜的育苗基質(zhì)。陳貽釗等[11-12]利用海鮮菇和茶樹菇菌渣研制出了西瓜育苗基質(zhì)。寧夏西瓜品質(zhì)好、種植規(guī)模大，每年需要大量的西瓜育苗基質(zhì)。開發(fā)利用本地食用菌廢料研制育苗基質(zhì)，以期完全或部分替代草炭土，對于提高育苗企業(yè)、育苗大戶經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的意義。

菌渣具有營養(yǎng)豐富、容重小、含鹽量高的特點，而細(xì)沙容重大，有機(jī)質(zhì)、礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量低。本研究以香菇菌渣為主要材料，將經(jīng)過二次發(fā)酵的香菇菌渣與細(xì)沙的混合物（簡稱菌渣混合物），與蛭石和珍珠巖進(jìn)行配比，制作西瓜育苗基質(zhì)。通過研究基質(zhì)的物理性質(zhì)和西瓜幼苗的生長指標(biāo)，探討香菇菌渣基質(zhì)化利用中的最佳配比添加量，旨在為香菇菌渣的基質(zhì)化利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菌渣：將香菇菌渣經(jīng)高溫發(fā)酵腐熟后再晾干粉碎，顆粒直徑小于3 mm。

細(xì)沙：取自金鳳區(qū)良田鎮(zhèn)。

蛭石、珍珠巖：市場購買。

有機(jī)肥：順寶雞糞有機(jī)肥。

西瓜種子：綠寶金花6號（市場購買）。

1.2 試驗設(shè)計

將經(jīng)腐熟處理的香菇菌渣與細(xì)沙按照體積比1∶1混勻制成菌渣混合物，其化學(xué)性質(zhì)見表1。按照三因素多水平完全試驗設(shè)計，共設(shè)置17個處理（表2）。

1.3 試驗方法

將西瓜種子置于60 ℃的溫水中并不斷攪拌30 min，常溫浸種8 h后放入30 ℃的恒溫箱進(jìn)行催芽。按表2設(shè)計比例配制菌渣基質(zhì)，充分混合均勻后鋪入育苗穴盤，將催芽后的西瓜種子平播于穴位（胚根朝下），覆蓋基質(zhì)后并灌透水，確保幼苗得到的光照和水分均一致。雞糞有機(jī)肥的統(tǒng)一添加量為15 kg/m3。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 基質(zhì)理化指標(biāo)

容重：環(huán)刀法。

通氣孔隙度、持水孔隙度、總孔隙度：取1個已知體積（V）的燒杯，稱重（T）；待測的風(fēng)干基質(zhì)+燒杯，重量記為（T1），用2層紗布將燒杯口封住，置于水中浸泡24 h，重量記為（T2）；將容器倒置，使水分完全流出容器，重量記為（T3），按以下公式計算孔隙度。

總孔隙度=（T2-T1）/V×100%

通氣孔隙度=（T2-T3）/V×100%

持水孔隙度=總孔隙度-通氣孔隙度

1.4.2 生物學(xué)性狀指標(biāo)及調(diào)查方法

株高：直尺測量（帶毫米的）從莖的基部到生長點的距離。

莖粗：用游標(biāo)卡尺測量植株的根莖部。

地上部鮮重及地下部鮮重：將幼苗小心地從穴盤中取出，用清水輕柔地洗掉幼苗根部所粘的基質(zhì)，將幼苗根部的水分用軟質(zhì)紙吸收干后，將植株從根莖部剪斷，用電子天平分別稱量其地上部鮮重、地下部鮮重。

地上部干重、地下部干重：稱量地上部和地下部鮮重后，置于烘箱內(nèi)105 ℃殺青15 min，80 ℃恒溫48 h，稱干重。

壯苗指數(shù)計算方法：

優(yōu)苗率：處理中西瓜苗3葉1心的數(shù)量占該處理育苗總數(shù)的百分比。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析中使用Excel整理數(shù)據(jù)，SPSS 26進(jìn)行差異性和方差分析，Origin 2019作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比育苗基質(zhì)的物理性質(zhì)分析

由表3可以看出，物料不同配比會顯著影響基質(zhì)的物理性質(zhì)，各處理的容重為0.34～0.77 g/cm3，其中：T2容重最大為0.77 g/cm3，商品基質(zhì)（CK）容重顯著小于T1～T16處理（P＜0.05），為0.34 g/cm3。在孔隙度方面，添加菌渣混合物的各處理總孔隙度為33.10%～40.36%，且均顯著小于對照（CK）。添加菌渣混合物的處理通氣孔隙度最大的是T7（8.14%），最小的是T10（3.63%），都遠(yuǎn)小于對照。持水孔隙中所有處理均大于CK，其中：T1持水孔隙度最大，為33.56%，CK最小，為25.58%。

2.2 不同配比育苗基質(zhì)對西瓜優(yōu)苗率的影響

由圖1可知，不同物料配比對西瓜的優(yōu)苗率具有顯著影響（P＜0.05）。T10處理優(yōu)苗率最高，可達(dá)85.2%，與T1處理優(yōu)苗率差異不顯著（P＞0.05），但顯著大于其他處理；CK處理的優(yōu)苗率為55.6%，比T10處理低近30%，在所有17個處理中也僅處于中間水平。

2.3 不同配比育苗基質(zhì)對西瓜幼苗生長的影響

由表4可知，不同物料配比對西瓜幼苗的生長具有顯著影響（P＜0.05）。CK處理的西瓜幼苗地上部鮮重最大，顯著大于T2、T9、T10和T16，但與其他處理地上部鮮重差異不顯著。地下鮮重最大的是T13，與T5、T9、T14、T15和CK差異不顯著，但顯著大于其他處理。物料配比對西瓜幼苗地上干重影響較小，T5處理干重最大，T3處理干重最小，僅有T5處理顯著大于T3和T9處理，與其他14個處理并無顯著差異。T13處理地下干重最大，顯著大于T1、T2、T3、T6、T11、T12、T16和CK處理，是CK處理地下干重的2.2倍，最小的是T3處理，僅為T13的31.6%。株高最高的是T11，為14.61 cm，與T13和CK處理差異不顯著，但顯著高于其他14個處理，T2處理株高最低，僅為T13處理的60.2%。除T3外，16個處理的根長無顯著差異，均顯著大于T3。莖粗最大的T5，僅比T7大0.01 mm，顯著大于T9、T10、T11、T12、T14、和T15，與其他處理差異不顯著。壯苗指數(shù)最大的T9，僅比T10大0.14，T9、T10和T16處理3個處理壯苗指數(shù)無顯著差異，但T9和T10 2個處理的壯苗指數(shù)顯著大于除T16外所有處理，市售基質(zhì)的壯苗指數(shù)顯著小于所有摻混有菌渣混合物的基質(zhì)處理。

2.4 混合物、蛭石和珍珠巖對育苗基質(zhì)物理性質(zhì)和西瓜幼苗生長的交互作用

由表5可知，菌渣混合物的比例對基質(zhì)容重、持水孔隙度、壯苗指數(shù)和優(yōu)苗率具有非常顯著的影響（P＜0.001），對地下鮮重和基質(zhì)總孔隙度具有極顯著影響（P＜0.01），對其他指標(biāo)影響不顯著（P＞0.05），隨著菌渣混合物用量增大基質(zhì)中容重隨之增大，基質(zhì)總孔隙度、幼苗地下鮮重都呈下降趨勢。蛭石對西瓜幼苗株高、莖粗和基質(zhì)容重具有非常顯著的影響（P＜0.001），蛭石添加量為1水平時的西瓜幼苗株高和莖粗都大于2水平；蛭石對基質(zhì)持水孔隙度具有極顯著影響（P＜0.01），對壯苗指數(shù)具有顯著影響（P＜0.05），對其他指標(biāo)影響不顯著（P＞0.05）。珍珠巖對西瓜幼苗的株高、地下鮮重、地下干重具有極顯著影響（P＜0.01），對基質(zhì)容重、壯苗指數(shù)和優(yōu)苗率具有非常顯著的影響（P＜0.001），添加珍珠巖處理的基質(zhì)其西瓜幼苗株高、根長、莖粗、地上鮮重、地下鮮重、地上干重等生長指標(biāo)和總孔隙度、通氣孔隙度等物理指標(biāo)都大于不添加珍珠巖處理，容重小于不添加珍珠巖處理?；旌衔锱c蛭石的交互作用對基質(zhì)容重和優(yōu)苗率具有非常顯著的影響（P＜0.001），對株高具有極顯著影響（P＜0.01），對其他指標(biāo)無顯著影響（P＞0.05）。混合物與珍珠巖的交互作用非常顯著地影響了幼苗株高、基質(zhì)容重、壯苗指數(shù)和優(yōu)苗率（P＜0.001），對幼苗根長和地下干重具有極顯著影響（P＜0.01），對其他指標(biāo)無顯著影響（P＞0.05）。蛭石與珍珠巖的交互作用僅對基質(zhì)容重具有極顯著影響（P＜0.01），對優(yōu)苗率具有顯著影響（P＜0.05），對其他指標(biāo)無顯著影響（P＞0.05）?；旌衔?、蛭石、珍珠巖三者的交互作用對幼苗株高、壯苗指數(shù)和優(yōu)苗率具有非常顯著的影響（P＜0.001），對根長和地下鮮重具有顯著影響（P＜0.05），對其他指標(biāo)無顯著影響（P＞0.05）。

2.5 西瓜幼苗的生長指標(biāo)和育苗基質(zhì)物理性質(zhì)相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果（圖2）表明，西瓜幼苗的株高與地上部鮮重和干重成極顯著正相關(guān)（P＜0.01），株高越高，地上部干重和鮮重越大；西瓜幼苗的地上部鮮重、干重和地下部鮮重、干重兩兩之間均成極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），根系發(fā)育變化趨勢與地上部變化趨勢成正相關(guān)。在本試驗中，育苗基質(zhì)的容重是影響西瓜幼苗生長的重要影響因素，容重與西瓜的優(yōu)苗率成顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），在一定范圍內(nèi)，育苗基質(zhì)的容重越大，其優(yōu)苗率越高；容重與西瓜幼苗株高成顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），在一定范圍內(nèi)，育苗基質(zhì)的容重越大，其株高越低；育苗基質(zhì)的容重與西瓜幼苗地上部鮮重、干重和地下部鮮重、干重都成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），說明較大的容重會限制西瓜幼苗地上部和地下部生長；育苗基質(zhì)的容重也影響著基質(zhì)的總孔隙度和持水孔隙度，與總孔隙度成極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與持水孔隙度成顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。基質(zhì)的總孔隙度與通氣孔隙度和持水孔隙度都成極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

3 討論與結(jié)論

基質(zhì)是穴盤育苗最關(guān)鍵的因素之一，基質(zhì)的理化性質(zhì)將直接影響幼苗的生長狀況，直接關(guān)系著后期苗的長勢和產(chǎn)量。有關(guān)學(xué)者對于最理想育苗基質(zhì)的物理性質(zhì)指標(biāo)要求不統(tǒng)一[13]，如崔秀敏等[14]提出容重為0.2～0.8 g/cm，總孔隙度54%以上，通氣孔隙與持水孔隙比值1∶3～4是適宜的蔬菜育苗基質(zhì)，農(nóng)業(yè)部推薦標(biāo)準(zhǔn)《蔬菜育苗基質(zhì)》[15]中要求基質(zhì)的物理性質(zhì)指標(biāo)容重范圍為0.1～0.6 g/cm3，總孔隙度大于60%，通氣孔隙度大于15%，持水孔隙大于45%。在本研究中，添加菌渣和細(xì)沙混合物的基質(zhì)容重為0.47～0.77 g/cm3，總孔隙度為32.09%～40.36%，通氣孔隙度為4.20%～7.52%，持水孔隙度在26.78%～33.56%，與《蔬菜育苗基質(zhì)》中對基質(zhì)物理性質(zhì)的要求相比僅有6個處理的容重符合該標(biāo)準(zhǔn)，但全部符合崔秀敏等提出的要求，總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度均小于相關(guān)要求。三因素方差分析結(jié)果表明，菌渣和細(xì)沙混合物是影響基質(zhì)孔隙度的主要因素，相關(guān)性分析結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)基質(zhì)容重越大，會影響幼苗生長發(fā)育，其地上地下干鮮重越小，但也有研究結(jié)果顯示菌渣∶河沙為8∶2的基質(zhì)配比更適合番茄生長[16]，菌渣、河沙、珍珠巖體積比為45.60∶30.02∶24.38是馬鈴薯繁育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的配方[17]，表明合適配比的細(xì)沙并不影響作物的正常生長發(fā)育。

幼苗植株的外形特征和優(yōu)苗率是最直觀反映育苗效果的指標(biāo)，壯苗指數(shù)不僅反映幼苗的生長現(xiàn)狀，也能反映幼苗的發(fā)展?jié)摿18]。在本研究中，三因素方差分析結(jié)果表明，物料對幼苗株高、優(yōu)苗率和壯苗指數(shù)影響較大，T10處理優(yōu)苗率僅與T1處理差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于其他處理，在壯苗指數(shù)方面T10處理僅與T9和T16處理無顯著差異（P＞0.05），顯著高于其他處理。T10處理與CK處理的各項生長指標(biāo)相比，CK處理只有地上鮮重和莖粗2項指標(biāo)顯著高于T10（P＜0.05），優(yōu)苗率和壯苗指數(shù)遠(yuǎn)低于T10處理。綜上所述，推薦T10處理（混合物∶蛭石∶珍珠巖為2∶2∶0）在西瓜育苗中應(yīng)用推廣。

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責(zé)任編輯：周慧

基金項目：寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃項目（2020BBF03

006）、寧夏回族自治區(qū)重大科技成果轉(zhuǎn)化項目（2022CJE09

001）、寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)自主科技創(chuàng)新專項“對外科技合作”項目（DWX－2020007）。

作者簡介：馮銳（1964—），男，寧夏鹽池人，研究員，主要從事土壤與植物營養(yǎng)、食用菌高效栽培及菌渣資源化利用等方面的研究與開發(fā)工作。

收稿日期：2023-06-09