农业废弃物不同配方营养块的理化性质及其对黄瓜育苗的影响

刘朝晖，崔新卫，彭福元，鲁耀雄，龙世平，范海珊

（湖南省农业生物资源利用研究所，湖南 长沙 410125）

设施农业的发展方兴未艾，集约化、工厂化育苗是设施农业发展的必然要求[1-2]。利用基质营养块技术育苗在我国部分地区已大规模推广应用，特别是在烟草、西瓜、蔬菜等经济作物上的应用最为广泛，经济效益也非常显著[3-5]。

育苗基质营养块一般以东北优质泥炭为主要原料，添加适量养分及辅料高压成型，集基质、营养、容器于一体，确保种子安全萌发和幼苗生长期供给养分。与传统分散育苗相比，具有操作简便、营养齐全、幼苗生长健壮、抗逆性强、移栽定植根系保护完好、不缓苗、能提前上市、产量高等优点。连续使用能提高土壤有机质含量，改良土壤结构[3-4]。然而，泥炭是不可再生资源，大量开采会带来严重的资源和环境压力[6-7]，因此，寻找泥炭替代资源对湖南省发展设施农业和规模农业意义重大。

将纸厂废弃物芦苇渣、畜禽粪便等发酵腐熟后，经适当处理和添加营养元素，替代泥炭，压制成育苗营养块，研究其对黄瓜的育苗效果，探索湖南省农业废弃物高效资源化利用新途径，为集约化、工厂化育苗提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

津研7 号黄瓜种子。

1.2 试验地点

湖南省农业生物资源利用研究所试验网室。

1.3 试验方法

将采自长沙周边的两种废弃物芦苇残渣、畜禽粪便（牛粪）调整C/N 后，分别堆沤发酵腐熟，即为试验原料A、B，泥炭（原料C）购自湖南湘晖农业技术开发有限公司。试验设5 个处理，每处理3 次重复，采用随机区组排列。对照CK 为东北某公司提供的泥炭育苗营养块。T1、T2、T3、T4 处理按照原料A∶B∶C 的配比分别为7∶3∶0、7∶2∶1、7∶1.5∶1.5、8∶1∶1，并添加一定量辅料（硼砂：0．1%；硫酸锌：0．5%），经高压制成育苗营养块，参照鲍士旦[8]编著的《土壤农化分析》，测定营养块的基本性状。

试验于2011年6月14日播种。播前24 h 做好苗床，整平压实，铺一层塑料薄膜，防止水分渗漏和根系下扎，预留排水口。然后将营养块平整摆放于苗床内，间距2 cm，雾状喷水，使营养块完全疏松膨胀，排出积水，12 h 后播种。每片营养块穴里播1 粒露白健康饱满种子，用种土覆盖，之后正常浇水管理。6月28日试验结束，测定相关指标。选取黄瓜第一、二完全展开的叶片，测定长度、宽度，参考裴孝伯等[9]方法计算叶面积，叶绿素含量参考李合生[10]方法测定。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2003 和SAS 8.1[11]进行统计分析，采用最小显著差异法（LSD）进行多重比较，采用平均隶属函数值法[12]对各处理黄瓜幼苗综合素质进行比较。

2 结果与分析

2.1 育苗营养块的养分及理化性质

各原料配方的育苗营养块养分分析结果如表1 所示，各配方营养块均呈弱酸性，pH 值为5.69～6.34，以CK 的最小，T3 处理的最大；有机质含量为31.88%～38.44%；全氮、全磷、全钾含量为1.98%～3.11%，其中，T1 处理的全氮最低，全磷、全钾含量最高，T3 处理全氮含量最高，对照的全磷、全钾含量均最低；总养分含量为6.42%～8.1%，以T1 的配方含量最高（8.1%），CK 最低（6.42%）。

表1 各处理营养块养分状况

各处理营养块吸水膨胀前后物理性状的变化如表2。从表2 可以看出，各处理营养块吸水前后的重量、高度、直径、体积虽不尽相同，但吸水后体积增加倍数相差不大，为2.10～2.29，以T1 处理增加最小，T4 最大；各营养块的吸水速率差别明显，为CK 的3.67～4.71 倍。这可能是营养块因原料、辅料组成及比例不同，高压成型后，导致其吸水能力、快慢和膨大倍数不尽相同。

表2 各处理育苗营养块物理性质

2.2 不同处理对黄瓜幼苗农艺性状的影响

不同配方营养块对黄瓜幼苗的农艺性状有明显的影响（见表3）。结果表明，各营养块出苗率均达到100%，说明几种农业废弃物经发酵腐熟及基质化处理后，均达到了无毒、无病、无害的效果，适合于农作物育苗。

方差分析结果显示，T1、T2、T3 处理的苗高显著高于T4 及CK 处理；茎直径以T4 处理最高，且显著高于其他各处理，以CK 的最低；苗干重以T1处理最高，且显著高于其他处理，CK 与T2～T4 处理间无显著差异；无论是第一叶面积，还是第二叶面积，均以T1 观测值最大，但与T3、T4 处理之间无显著差异，三者均显著高于CK。

表3 各处理黄瓜幼苗的农艺性状

2.3 不同配方营养块对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响

不同配方营养块育苗对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响如图1 所示。结果表明，无论是叶绿素a、叶绿素b、还是总叶绿素含量均以T1 处理的最高，T2处理最低，且T1 处理显著高于其他各处理。T1 处理叶绿素含量高，有利于提高叶片的光合作用能力，为培育健康优质幼苗奠定了基础。

图1 各处理黄瓜幼苗叶绿素含量

2.4 不同配方营养块对黄瓜幼苗综合素质的影响

以苗高等8 个性状的观测值为基础，通过平均隶属函数值法，对各处理幼苗综合素质进行评定，分别计算各处理的性状平均值，按下式计算各性状的隶属函数值：

Xij为第i 个处理第j 个性状的平均值，Xmax、Xmin分别为该性状在所有处理中的最大值、最小值。Fi为第i 个处理第j 个性状的隶属值。最后将每处理对应各性状的隶属值平均，得出平均隶属函数值。

由表4 可以看出，与其他处理相比，T1 的平均隶属函数值最高（0.929），其中，黄瓜苗干重、叶面积、叶绿素含量的隶属函数值均最高，苗高、茎直径2 项指标的隶属值也达到0.999、0.506；T4 处理各性状平均隶属函数值次之，为0.566，仅茎直径一项指标隶属值最高；T2、T3 处理平均隶属函数值均低于0.5；CK 各性状平均隶属函数值最低（0.063），且各个性状的隶属函数值介于0～0.215。

表4 不同处理黄瓜幼苗各性状隶属函数值

研究结果表明，T1 处理幼苗综合素质最好，CK幼苗综合素质最差。

3 结论与讨论

该研究利用长沙市周边的牛粪、芦苇渣等几种农业废弃物进行基质化处理，按不同配方制成育苗营养块，探索农村废弃物高值资源化利用新途径。结果显示，农业废弃物制成的营养块总养分含量相对较高，而且很适宜育苗，原因可能是原料在发酵时，为了调节C/N 比加入了氮素，发酵结束压制营养块时，又补充了锌、硼等微量元素。而CK 养分含量较低，原因主要是以泥炭为原料，养分及配比均衡适中，生产营养块时没有再补充营养元素。

该研究CK 及各处理出苗率均达到100%，说明各处理的原料经基质化处理后，均达到了无毒、无病、无害等条件，有利于农作物育苗。从农艺性状分析结果可以看出，与其他处理相比，T1 处理在苗高、茎直径、苗干重、叶面积等指标上都占明显优势，而且叶绿素a、b 及总含量均最高，为培育健苗壮苗奠定了基础。寇玲玲等[13]研究认为，施用磷肥可促进作物对氮素的吸收，施用钾肥可促进作物对氮磷的吸收。该研究T1 处理含氮量最低，而幼苗叶绿素含量最高，主要是因为在各处理养分均满足黄瓜幼苗生长需求的条件下，T1 处理磷、钾养分含量相对较高，促进了黄瓜幼苗对氮素的吸收利用，导致其叶绿素含量相对较高。该研究还以苗高、茎直径、苗干重、叶面积、叶绿素含量等指标观测值为基础，采用平均隶属函数值法对各处理幼苗综合素质进行分析，发现T1 处理幼苗综合素质最好。

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