腐熟玉米秸秆复合基质在辣椒育苗上的使用效果

石慧芳，朴凤植

（河南农业大学林学园艺学院，河南郑州，450002）

无土栽培技术是克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法。传统的无土栽培基质多以草炭为主，而草炭属短期内不可再生资源，贮藏的总量有限，大量开采会造成生态环境的毁灭性破坏。

中国农作物秸秆资源丰富，据统计，2000年产量在7亿t左右，其中玉米秸秆产量最大，占秸秆总量的36.7%，但秸秆利用效率较低，大部分秸秆被弃置或焚烧，造成严重的资源浪费与环境污染。关于玉米秸秆作为栽培基质的研究很少，所以本试验以经腐解的玉米秸秆代替传统育苗基质，按不同配比配制成玉米秸秆复合基质，研究其对辣椒幼苗生长的影响，对其作为无土栽培基质的基本理化性状进行分析，提出资源化利用农作物秸秆生产设施蔬菜的可行性。旨在为河南地区开发出来源丰富、成本低、环保型的本土化育苗基质。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验以墨秀辣椒品种为试材，在河南农业大学日光温室内进行。采用随机区组设计，试验设5个处理和1个对照，每个处理50株，3次重复。

2008年9月16日播种。具体方法是将辣椒种子浸种催芽（催芽温度为26℃，6 d），播前一周将混合均匀的基质装入塑料花盆，播前1 d浇透水，催芽后的种子播于口径10 cm，高10 cm的塑料花盆内，每盆播种1粒种子并覆盖相应基质0.5～1 cm厚，第2天浇透水。保证辣椒适宜的出苗温度，第10天开始记录发芽数。出苗后开始浇营养液（营养液配方采用山崎甜椒营养液配方）。本试验于11月8日结束。

1.2 测定项目与方法

株高测量从桶内基质表面开始，至植株生长点，用卷尺测量；茎粗在子叶中下部用游标卡尺（Mitutoyo CD-15cpx，日本株式会社）进行测量；叶片数指从子叶到顶端展开的叶片的数目；株幅指植株的伸展跨度，用卷尺测量。叶面积（LA）=0.47+0.65LW[10]。地上部和地下部干、鲜质量用直接称质量法在万分之一电子天平上称得。干质量用烘干法，105℃杀青15 min，75℃烘干至恒质量。每处理测定10株，重复3次，取其平均值。壮苗指数=[茎粗（mm）/株高（mm）]×单株干质量（mg）；根冠比=地下干质量/地上干质量。

表1 腐熟玉米秸秆基质配比

叶绿素用混合液浸提法测量。株高、茎粗、叶绿素在每个小区均随机抽取10株，叶绿素取植株从上到下第5、6片叶进行测定。根系活力用TTC法测定。基质的理化性质测定参照李合生[6]的方法。

2 结果与分析

2.1 腐熟玉米秸秆复合基质的理化性状分析

①栽培过程中腐熟玉米秸秆复合基质的物理性状 辣椒植株在容重为0.1～0.8 g/cm3的基质上均可正常生长，从表2可以看出，5个处理的容重都在这个范围之内，但对于大多数植物来说，其最适宜的基质容重为 0.4 g/cm3或 0.5 g/cm3，CS2，CS4，CS5的容重最接近此。

辣椒在总孔隙度为60%～90%的基质上均可正常生长，但对于大多数植物来说，其最适宜的基质总孔隙度多在 40%～75%，其中 CS3，CS4，CS5均在此范围内。

辣椒能正常生长的通气孔隙度为15%～20%，CS2，CS3，CS4，CS5的通气孔隙度均在此范围内 ，且CS3＞CS4＞CS2＞CS5。其中 CS3与理想基质的通气孔隙度最为接近。

气水比是反映基质内固、液、气三相比是否合理的指标之一。植株正常生长的气水比为0.25～0.50，其中处理 CS2，CS3，CS4，CS5的气水比均在此范围内。

从表2可以看出，在整个生育期内各处理的容重均呈上升趋势，可能是粒径变小的缘故。总孔隙度在整个生育期内也有相同趋势，处理间总孔隙度的大小依次为：CK＞CS1＞CS2＞CS3＞CS4＞CS5。栽培前后通气孔隙度均呈下降趋势，而持水空隙度均呈上升趋势。气水比呈现下降趋势，除CS2外其他处理的气水比均在适宜植株生长的范围之内。

②栽培过程中腐熟玉米秸秆复合基质的pH值和EC值变化 各玉米秸秆复合基质的EC值都显著大于对照，同时又都小于2.6 mS/cm，在适宜的基质范围内。对照的EC值最小，为0.27 mS/cm，这说明玉米秸秆复合基质本身的养分显著大于对照。CS2的EC值最大，为 1.99 mS/cm，可能是由于 CS2复合基质本身含有鸡粪造成的。这说明EC值与基质的养分有显著的相关性。各玉米秸秆复合基质的pH值都大于对照，但均在适宜基质范围之内。

各处理的EC值，在整个生育期内呈下降趋势，这可能是由于植株生长消耗基质内养分造成的。随着植株地上部的生长，根系大量吸收基质内可溶性离子而导致基质内的EC值下降。pH值在整个生育期内的变化趋势与EC值的变化趋势相同。

图1 腐熟玉米秸秆复合基质的pH值和EC值变化

表2 玉米秸秆复合基质的物理性状

图2 不同配比基质对辣椒幼苗根系活力的影响

图3 不同配比基质对辣椒幼苗叶绿素含量的影响

2.2 不同配比基质对辣椒幼苗的影响

①对辣椒幼苗生长的影响 从表3可以看出，玉米秸秆复合基质CS4、CS3的辣椒苗株高显著高于对照，分别比对照高出7.45 cm和7.41 cm，茎粗CS1，CS2，CS3，CS4，CS5显著大于对照，比对照增加28.6%，24.4%，22.3%，43.6%，22.3%。叶面积、展叶数、株幅与前者有相同趋势。在定时定量浇灌同一种营养液的情况下，各处理的株高、茎粗、叶面积、展叶数、株幅均显著大于对照，表明玉米秸秆复合基质的营养成分含量高，植株生长势明显优于草炭对照。

各处理辣椒幼苗的根体积均显著大于对照，依次为 CS4＞CS2＞CS1＞CS5＞CS3＞CK，比对照最大增加了2.75 倍。

②对辣椒幼苗叶绿素含量和根系活力的影响根系活力是根系吸收水肥活跃程度的指标，其活力高低可在一定程度上反映植株生长能力。对辣椒苗进行根系活力测定与分析，结果表明（图2，表3），处理 CS5的根系活力最大，为 0.806 mg·g-1·h-1，CS1次之；二者与其他处理存在显著差异；处理CS4与处理CS3差异不显著，各处理的根系活力都明显大于对照，其中处理CS5的根系活力比对照增加了2.88倍。这在一定程度上说明使用玉米秸秆配蛭石和珍珠岩，有利于植株生长。

表3 不同配比基质对辣椒幼苗生长、叶绿素含量和根系活力的影响

叶绿素是最重要的光合色素，是叶绿体内光能传递与转换的主要物质，是植物进行光合作用的基础，其含量高低在一定程度上反映了植物光合作用的潜力，与作物产量形成有密切关系。对辣椒苗叶片中叶绿素进行测定，结果表明（图3，表3），各处理辣椒幼苗的叶绿素总量均显著大于对照，大小依次为：CS5＞CS4＞CS3＞CS2＞CS1＞CK，分别比对照增加了 356.07%，316.47%，303.14%，288.24%，205.88%。说明玉米秸秆复合基质的营养成分含量较高，有利于植株后期产量的形成。

③不同配比基质对辣椒苗形态指标的影响由表4可知，地上部鲜质量CS5，CS2显著高于其他处理和对照，地下部鲜质量的变化也有相同趋势。各处理的地上部干质量都显著大于对照，以CS5，CS2最大，比对照分别增加了 3.98 倍，3.79 倍。地下部干质量也有相同的变化趋势。这表明了地上部与地下部生长的相关性。同时说明玉米秸秆基质本身的营养物质丰富，有利于植株的生长。各处理的壮苗指数也显著大于对照，大小分别为：CS2＞CS5＞CS1＞CS4＞CS3＞CK。幼苗干质量、根冠比、壮苗指数是反映苗期幼苗素质的3个重要指标，由表4可知，各处理的幼苗干质量、根冠比、壮苗指数都显著大于对照，表明玉米秸秆复合基质作为育苗基质，有利于培育壮苗。

表4 不同配比基质对辣椒苗形态指标的影响

3 结论与讨论

本试验以发酵玉米秸秆为主材，添加蛭石、珍珠岩等辅材组成玉米秸秆复合基质。在试验的5个处理中，以处理CS5的根系活力、叶绿素含量最高与其他处理存在着显著性差异。处理CS5的展叶数、株幅表现也是最好的，但各处理之间差异不显著；处理CS4的茎粗表现最好，与其他处理形成显著性差异；处理CS4的株高、叶面积、根体积表现最好但各处理间差异不显著。由此可见玉米秸秆含量在55%～60%的复合基质有利于植株生长，培育壮苗。

本试验说明，玉米秸秆复合基质的理化性状在适宜基质的范围之内，而且在育苗期间对辣椒的茎粗、叶绿素含量、根系活力影响较大，表现出不同程度地优于对照（草炭与蛭石、珍珠岩的体积比为2∶1∶1）的育苗效果，可见用玉米秸秆代替草炭进行育苗生产是可行的。符合固体废弃物合成环保型蔬菜栽培基质的选材和研究方向。

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