腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质对番茄幼苗生长的影响.pdf

曹 际 玲 王 一 明 林 先 贵 等 腐 熟 玉 米 秸 秆 和 风 化 煤 复 合 基 质 对 番 茄 幼 苗 生 长 的 影 响 江 苏 农 业 科 学 腐 熟 玉 米 秸 秆 和 风 化 煤 复 合 基 质 对 番 茄 幼 苗 生 长 的 影 响 曹 际 玲 王 一 明 林 先 贵 王 敏 李 新 柱 中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室 江苏南京 金正大生态工程集团股份有限公司 山东临沂 摘 要 为获得经济实用的育苗基质并实现废弃物的资源化利用 将玉米秸秆粉碎腐熟后添加不同体积比的风化 煤 牛粪 蛭石组成复合基质 替代草炭用于番茄育苗 并测定复合基质的理化特性及养分性状 研究复合基质对番茄 出苗率及幼苗生长的影响 结果表明 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质具有较好的理化性质 在 腐熟玉米秸秆 风化煤 腐熟牛粪 蛭石组成的复合基质下番茄幼苗出苗率达 番茄幼苗地上部和地下部干质量 壮苗指数等方面表现最好 番茄幼苗叶绿素含量和根系活力均显著提高 而在腐熟玉米秸秆和牛粪同等配比条件下 风化煤添加量对番茄幼苗生长的影响较大 添加 风化煤可促进番茄幼苗生长 而添加 风化煤番茄幼苗生长 迟缓 一定配比的腐熟玉米秸秆和风化煤可替代草炭用于番茄育苗基质 可进一步加强腐熟玉米秸秆与不同添加量 风化煤配比对番茄幼苗生长的影响及机制研究 关 键 词 玉米秸秆 风化煤 复合基质 番茄幼苗 腐熟 生长指标 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 收稿日期 基金项目 山东泰山产业领军人才工程项目 编号 宁夏回族自治区重点研发计划 编号 作者简介 曹际玲 女 山东临沂人 博士 主要从事农业废 弃物资源化利用及生物效应研究 通信作者 林先贵 研究员 博士生导师 主要从事农业废弃物资源化 利用与生物效应研究 基质育苗是用培养基质迅速大量培育作物秧 苗或种子苗的现代化育苗方法 具有苗程短 出苗 整齐均匀 成苗率高 病害轻 育苗技术易于标准 化 幼苗便于长途运输等优点 适合于工厂化和规 模化育苗 基质是工厂化育苗的基础 直接影 响幼苗的质量和育苗效果 它是根据幼苗生长的需 要 利用有机 无机材料及微生物制剂配制而成的 人工土壤 目前 工厂化育苗大多采用草炭复合 基质 草炭是一种优良的育苗基质原料 但属于短 期不可再生资源 经过多年的开采储量日益减少 而近年来草炭的价格也越来越高 迫使人们寻求新 原料来代替草炭 我国农作物秸秆资源丰富 其中玉米秸秆产量 最大 新疆是重要的玉米种植地区 每年可产生大 量的玉米秸秆 但大部分秸秆被焚烧或弃置 造成 环境污染和资源浪费 已有研究结果表明 玉米秸 秆腐熟后添加其他原料可培育出高质量的辣椒幼 苗 牛粪也是一种良好的有机肥料 何余湧等 研究发现 增加牛粪施用量可提高矮象草的饲用价 值 冯锡鸿等的研究结果表明 在传统理想育苗 基质 草炭 蛭石体积比 中加入 的牛粪 对番茄幼苗生长的促进作用最大 此外 已探明 新疆现在的煤炭储量为 万亿 煤炭表层受风 化作用 含氧量增高 发热量降低 已转化为含有 再生腐殖酸的风化煤 按照风化煤含量 为煤炭含量的 估算 风化煤资源量将达到 亿 以往新疆大量的风化煤都作为煤炭废料 进行 回填处理 造成资源浪费 已有研究结果表明 新 疆风化煤经活化处理可变废为宝 转化为腐殖酸有 机肥 与常规施肥相比 施用腐殖酸专用肥的农作 物平均增产 以上 同时土壤结构得到改善 作物 品质得到提高 冯锡鸿等利用风化煤 泥炭 稀 土元素 蛭石等制成的复合基质具有较好的理化性 质 可用于多种蔬菜和瓜果的培育 郝玉梅等研 究发现 风化煤与茶粕 豆粕等制成的复合基质可 促进冬瓜幼苗生长 因此 玉米秸秆 风化煤 牛 粪等在育苗基质上均具有较好的应用价值 值得进 一步综合开发应用 番茄 是一种全世 界广泛种植的重要蔬菜作物 具有营养丰富 用途 江苏农业科学 年第 卷第 期 广泛 产量高 栽培季节长等特点 新疆是我 国番茄种植面积最大的省级行政区 每年番茄育 苗基质的需求量较大 但新疆位于我国西北部 距 离草炭产地东北和西南较远 使用草炭作为育苗和 栽培基质成本较高 因此 利用新疆本地丰富的农 业废弃物资源开发出效果好的基质将可降低生产 成本 由此 本试验就地取材 利用新疆地区丰富 的玉米秸秆 经腐熟后按不同体积比添加风化煤 腐熟牛粪制成复合基质 初步研究腐熟玉米秸秆和 风化煤复合基质理化 养分性状及其对番茄幼苗生 长的影响 以期为资源化利用农作物秸秆及风化煤 培育番茄幼苗提供可行性分析 降低番茄幼苗的育 苗成本 为生态环境的改善提供科学指导 材 料 与 方 法 试 验 材 料 玉米秸秆 风化煤 番茄种子均由新疆五家渠 市鼎盛农业有限责任公司提供 育苗基质原料的 理化性质见表 值和电导率 基质 水体积 比 等分别采用 计 型号 梅特勒 托利多集团生产 和电导率仪 型号 测定 有机质含量采用浓硫酸 重 铬酸钾高温外加热氧化 硫酸亚铁滴定法测定 采用 消煮 用凯氏定氮仪测定氮 含量 用钼锑抗比色法测定磷 含量 用火焰光度 计 型号 测定钾 含量 穴盘采用 孔 孔 长方形塑料育苗盘 表 育 苗 基 质 原 料 的 理 化 特 性 原料 值 电导率 有机质 含量 全 含量 全 含量 全 含量 草炭 玉米秸秆 风化煤 牛粪 试 验 设 计 将新鲜干燥玉米秸秆粉碎 在玉米秸秆和牛粪 中分别添加发酵菌剂 调节含水量至 装于塑料袋中 置于 恒温培养室内发酵 当发 酵袋内玉米秸秆质地松软 呈褐色 具有潮湿泥土 气味时发酵完成 采用随机区组设计 设置 个处 理和 个对照 表 其中复合基质采用腐熟后的 玉米秸秆 风化煤 腐熟牛粪 蛭石按不同体积配 比 以传统理想育苗基质 草炭 蛭石体积比 为对照 将混合均匀的基质装入穴盘内 每 个处理 盘 每个处理设 次重复 番茄种子先用 经表面消毒后放于浸水的滤纸上 置 于 培养箱中催芽 选取已发芽的种子 播 种至装有混合基质的育苗盘中 每孔播种 颗 播种 深度约 播后浇透水 对照处理则覆盖蛭石 其余处理覆盖相应混合基质 待出苗后记录出苗日 期和出苗数 整个幼苗期均以清水浇灌 试验采 用随机区组排列 每 重新随机排列各穴盘位置 待苗龄为 时 收获所有番茄幼苗植株地上部和 地下部 测量株高 茎粗 表 腐 熟 玉 米 秸 秆 和 风 化 煤 复 合 基 质 的 种 类 与 体 积 配 比 处理 配比 草炭 腐熟玉米秸秆 风化煤 腐熟牛粪 蛭石 对照 测 定 项 目 与 方 法 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质理化性质 的测定 各处理配比完成后 取样测定复合基质的 物理 化学和养分特性 番茄幼苗的测定 用卷尺测量从穴盘基质 表面到植株生长点的高度即株高 在上胚轴中间位 置用游标卡尺测量茎粗 分别收获番茄幼苗植株 地上部和地下部 依次用自来水和蒸馏水冲洗 采 用烘干法 于 杀青 烘干 后 称质量 壮苗指数 茎粗 株高 单株干质量 叶 绿素浓度采用 乙醇提取法 以每克鲜叶的 叶绿素含量 来表示 根系活力采用氯化三苯 基四氮唑 法测定 以每克鲜叶单位时间被还 原的氯化三苯基四氮唑的量 来 表示 数 据 统 计 分 析 采用 计算数据的平均值和标准偏 差 使用 进行单因素方差分析 用图基 检验进行多重比较 采用 绘制数据图 江苏农业科学 年第 卷第 期 结 果 与 分 析 腐 熟 玉 米 秸 秆 和 风 化 煤 复 合 基 质 的 理 化 性 质 分 析 由表 可以看出 不同处理的容重无显著性差 异 各处理容重均在番茄幼苗生长适宜范围 内 番茄幼苗在总孔隙度为 的基质中可正常生长 本试验除 处理的总孔 隙度为 外 其他各处理复合基质的总孔隙度 均在适宜范围内 番茄幼苗生长的理想基质通气 孔隙为 各处理基质的通气孔隙最高为 最低为 均在适宜范围内 番茄幼 苗适宜生长的基质持水孔隙为 各处理 的持水孔隙为 均在适宜范围内 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质的 值和电 导率均明显大于对照 但均在基质适宜的 值 和电导率 范围内 符合 番茄幼苗生长对基质酸碱性和电导率的要求 与 对照相比 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质的速效 和速效 含量均明显高于对照 番 茄 幼 苗 出 苗 率 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质的不同配比 对番茄幼苗出苗率的影响不同 从图 可知 各处 理基质的出苗率均达 以上 其中 处理的出 苗率最高 达 处理与对照 的出苗率一致 处理的出苗率均为 低于对照 番 茄 幼 苗 生 物 量 叶 绿 素 和 根 系 活 力 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质对番茄幼苗 生长产生不同程度的影响 如图 所示 与对照相 比 仅 处理的番茄幼苗地上部干质量和地下部 干质量无显著差异 但 处理的番茄幼苗茎粗和 壮苗指数均显著高于对照 处理的地上部干质量 和株高虽然显著低于对照 但地下部生物量 壮苗 指数均与对照无显著性差异 其他处理的地上部和 地下部干质量 株高和壮苗指数均明显低于对照 本试验不仅测定了番茄幼苗的形态指标 还进 一步分析了番茄幼苗叶绿素含量和根系活性来评 价幼苗质量 腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质对 番茄幼苗叶绿素含量和根系活力产生了不同程度 的影响 如图 所示 仅 处理的叶绿素含量显著 高于对照 其他处理均低于对照 处理 的根系活力显著高于对照 和 等处理 书 书 书 表 腐 熟 玉 米 秸 秆 和 风 化 煤 复 合 基 质 的 理 化 性 质 处理 容重 总孔隙度 通气孔隙 持水孔隙 值 电导率 有机质含量 速效 含量 速效 含量 对照 注 表中数据均为均值 标准差 同一行数据后不同英文小写字母表示不同处理间差异显著 江苏农业科学 年第 卷第 期 的番茄幼苗根系活力均显著低于对照 比较各处理 间的番茄幼苗生理指标可知 叶绿素含量以 处理 最高 达 处理次之 为 再次 为 处理 根系活力 以 处理最高 为 处理次之 为 再次为 处理 因而 就番茄幼苗叶绿素 含量和根系活力等生理指标而言 以 添加 腐熟玉米秆 风化煤 腐熟牛粪和 蛭 石 添加 风化煤 腐熟牛粪和 蛭 石 处理的番茄幼苗叶绿素含量和根系活力最好 江苏农业科学 年第 卷第 期 而番茄幼苗形态指标表现最好的对照 和 处 理的叶绿素含量和根系活力并非最高 这可能是由 于不同处理同一生长期的生长量不同 茎叶生长量 大时的叶绿素含量被稀释 虽然 和 处理 的叶绿素含量和根系活力最高 但其茎叶生长并未 表现最好 因而 选育壮苗时应将形态指标和生理 指标综合考虑 讨 论 与 结 论 番茄穴盘育苗过程中以其他材料代替草炭对 于番茄产业可持续发展 生态环境保护及废弃物的 资源化利用具有重要的意义 目前 已有研究利用 玉米秸秆 花生壳 菇渣和椰糠等基质代替草炭用 于番茄育苗 由于不同玉米品种秸秆的特性 存在差异 且基于新疆本土化的研究较少 而新 疆风化煤丰富 风化煤中的腐殖酸可促进作物生 长 因此进一步将农业废弃物与风化煤结合作为番 茄育苗基质具有较好的应用前景 本试验结果表明 以腐熟玉米秸秆和风化煤代 替草炭在番茄育苗中具有一定的应用潜力 复合基 质的容重适中 保水透气性能较强 有机质和速效 养分含量较高 其中 腐熟玉米秸秆 的腐 熟牛粪和 风化煤的复合基质番茄幼苗出苗整 齐 可以促进番茄幼苗的生长 孙治强等的研究表 明 花生壳添加 尿素 花生壳添加 复合肥和 花生壳添加 鸡粪等可 替代草炭用于工厂化番茄育苗基质 葛桂民等 的研究表明 与传统常规基质相比 菇渣和玉米秸 秆经炭化发酵复合基质育苗效果较好 其处理下的 番茄幼苗壮苗指数 叶绿素含量 氮含量和根系活 力均显著增加 这些研究表明 玉米秸秆应用于 番茄育苗具有较好的可行性 此外 冯锡鸿等发现 风化煤可部分替代草炭用于培育蔬菜作物 其复合 基质具有较好的保水 透气 营养缓释和化学稳定 性强等优点 本试验结果表明 在腐熟玉米秸秆 和腐熟牛粪配比同等条件下 风化煤的添加量对番茄 幼苗的生长具有较大的影响 添加 风化煤的番 茄幼苗生长优于添加 风化煤 添加 风化煤 的番茄幼苗生长迟缓 这表明风化煤对番茄幼苗生长 的影响与其添加量有关 李华等发现不同风化煤施 用量对土壤有机质 腐殖质和团聚体结构的影响不 同 因此 进一步加强腐熟玉米秸秆与不同添加 量风化煤配比对番茄幼苗生长的影响及机制研究 对 于合理资源化利用新疆本土丰富的废弃物 改善生态 环境 降低育苗成本等具有一定的指导作用 玉米秸秆腐熟后添加一定比例的风化煤和腐 熟牛粪作为番茄幼苗育苗基质具有较好的应用潜 力 其中以 腐熟玉米秸秆 加入 风化煤 的腐熟牛粪和 蛭石配制成的复合基质 番 茄出苗整齐 利于培育壮苗 并且整个苗期不用施 底肥和营养液 降低了生产成本 节约劳动力 在 腐熟玉米秸秆和腐熟牛粪配比同等条件下 风化煤 的添加量对番茄幼苗的生长具有较大的影响 的添加量对番茄幼苗生长影响优于 的添加量 未来应加强腐熟玉米秸秆与不同添加量风化煤配 比对番茄幼苗生长的影响及机制研究 参 考 文 献 郭世荣 无土栽培学 北京 中国农业出版社 王 勤 蔬菜穴盘育苗技术的发展 内蒙古农业科技 增刊 崔秀敏 王秀峰 黄瓜穴盘育苗基质特性及育苗效果的研究 山东农业大学学报 自然科学版 孙志强 张惠梅 王吉庆 等 番茄工厂化育苗木糖渣基质与肥料 配比研究 农业工程学报 石慧芳 朴凤植 腐熟玉米秸秆复合基质在辣椒育苗上的使用效 果 长江蔬菜 何余湧 石庆华 谢国强 不同牛粪施用量对矮象草产草量 营养 物质含量及干物质降解率的影响 中国农业科学 冯锡鸿 赵金华 育苗基质中腐熟牛粪用量对番茄 甜瓜幼苗生 长的影响 中国农学通报 汪家铭 新疆建成风化煤制生物有机肥生产装置 四川化 工 冯锡鸿 王国强 一种含稀土元素的育苗基质及其应用 郝玉梅 一种防病促长的冬瓜育苗基质 刘丽丽 西红柿的栽培管理技术及田间管理 农业开发与 装备 庞胜群 王祯丽 张 润 对新疆加工番茄新品种研发的思考 长江蔬菜 江苏农业科学 年第 卷第 期 櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 黄丹枫 牛庆良 周丕生 育苗基质对甜瓜幼苗质量的影响研究 西南农业大学学报 葛桂民 李建欣 崔杏春 等 玉米秸秆和菇渣炭化发酵基质对 番茄育苗的影响 长江蔬菜 赵 婧 仪泽会 毛丽萍 番茄穴盘育苗基质筛选试验 山 西农业科学 董传迁 尹程程 魏 珉 等 玉米秸秆 棉籽壳菇渣替代草炭作 为番茄和甜椒育苗基质研究 中国蔬菜 孙治强 赵永英 倪相娟 花生壳发酵基质对番茄幼苗质量的影 响 华北农学报 闫贵龙 曹春梅 鲁 琳 等 玉米秸秆不同部位主要化学成分 和活体外消化率比较 中国农业大学学报 李 华 李永青 沈成斌 等 风化煤施用对黄土高原露天煤矿 区复垦土壤理化性质的影响研究 农业环境科学学报 杨 阳 曾 令 天 景 梦 岳 吕 梁 山 濒 危 植 物 珊 瑚 兰 资 源 调 查 及 形 态 解 剖 学 研 究 江 苏 农 业 科 学 吕 梁 山 濒 危 植 物 珊 瑚 兰 资 源 调 查 及 形 态 解 剖 学 研 究 杨 阳 曾 令 天 景 梦 岳 吕梁学院生命科学系 山西吕梁 摘 要 调查研究吕梁山野生珊瑚兰生存现状 资源分布及花芽分化的形态解剖学特征 为建立吕梁地区濒危植物 珊瑚兰种植资源库和保育性开发提供依据 采用野外调查 路线踏查并辅以典型样地取样的方法对吕梁山野生珊瑚 兰资源进行实地保护性调查 并用常规实体解剖石蜡切片法 显微观察珊瑚兰花芽分化及发育的过程 结果表明 野 生珊瑚兰分布于 之间 海拔高度影响野生珊瑚兰分布 中性土壤和 土壤腐殖质能够为珊瑚兰植株生长提供一个稳定的生长环境 珊瑚兰的花芽形态特征与普通兰花保持一 致 即由 片外轮花被片 片内轮花被片 个唇瓣 个合蕊柱构成 在合蕊柱顶端有花药 蕊喙 底端为子房 特立 中央胎座着生胚珠 研究发现 吕梁山有野生珊瑚兰资源分布 海拔高度 土壤腐殖质显著影响野生珊瑚兰居群分布 关 键 词 吕梁山 濒危植物 珊瑚兰 资源调查 形态解剖 花芽分化 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 收稿日期 基金项目 山西省高等学校科技创新项目 编号 作者简介 杨 阳 女 甘肃兰州人 博士 讲师 主要从事观 赏植物引种驯化及开花生理方面的研究 野生珊瑚兰 是兰科 珊瑚兰属植物 多年生腐生草本 非光合兰花 濒危 级 保护等级 级 在我国 珊瑚兰主要分布 在西北 四川等地区 近年来 在北京门头沟百 花山发现有珊瑚兰生长 成为北京新记录的植物之 一 珊瑚兰属约有 个种 多数种原产于美洲 个种原产于亚欧大陆 珊瑚兰是腐生植物 无 叶 没有叶绿素 无法像常见的绿色植物一样进行 光合作用 它们依靠一些真菌进行共生 以此来获 取土壤中的养分 珊瑚兰对土壤要求较高 要求 腐殖质丰富 没有污染的林下环境或灌木环境 珊瑚兰作为一种腐生植物 生长方式较常见绿色植 物大为不同 在增加植物多样性方面有至关重要的 作用 珊瑚兰在生长发育过程中 会与共生菌形 成 个十分关键的时期 一是开花结果期 二是种子 萌发及幼苗建成期 这 个时期共生菌极大地影响 珊瑚兰的生长情况 虽然其种子数量巨大 然而种 子胚发育不完全 没有胚乳 在自然条件下种子必 须有特定真菌为其提供营养才能成功萌发 随后建 立稳定的共生关系 经查阅文献可知 珊瑚兰对 共生菌具有极高的特异性 等研究 江苏农业科学 年第 卷第 期