不同基质对番茄幼苗生长的影响

杨波波，孙先锋，周秋丹，朱欣洁，周晓毅

(1.西安工程大学 环境与化学工程学院， 陕西 西安 710048；2.陕西迪隆生态环保科技有限公司，陕西 西安 710016)

不同基质对番茄幼苗生长的影响

杨波波1，孙先锋1，周秋丹1，朱欣洁1，周晓毅2

(1.西安工程大学 环境与化学工程学院， 陕西 西安 710048；2.陕西迪隆生态环保科技有限公司，陕西 西安 710016)

以污泥、蚯蚓粪、沙土、草炭、蛭石、珍珠岩为原料，采用田间试验方法，研究了不同配方基质对番茄幼苗生长的影响。结果表明：处理A(蚯蚓粪+蛭石+珍珠岩)对番茄幼苗出苗率、成活率、株高、茎粗、全株干鲜重、地上部分干鲜重、根系干鲜重、叶片含氮量、叶绿素质量分数的效果最佳，且与其它育苗基质差异显著，是较理想的番茄育苗基质。

蚯蚓粪；试验指标；番茄幼苗

育苗基质是蔬菜秧苗生长中根系吸收营养的媒介，其特性会影响植物根系对水分和养分的吸收以及根系的生长，是穴盘育苗的基础和关键。目前，生产上所用的商品育苗基质大都以草炭为主。草炭是一种优良的基质，有机质含量较高，但其成本较高，且是不可再生资源，储量有限，大量开采会造成生态环境的破坏[1,2]。王波等[3]研究表明，以蚯蚓粪作为有机活性基质可代替草炭用于蔬菜育苗。易秀等[4]认为，污泥堆肥经适当调节及处理，在无土栽培中可以部分代替草炭。因此，以蚯蚓粪、污泥堆肥、沙土、草炭分别与蛭石和珍珠岩按照体积比1∶1∶1进行混合，通过测定不同配方基质对幼苗的生长状况，筛选出适宜的配方基质，从而为生产健壮番茄幼苗及其基质选配提供借鉴。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

蚯蚓粪：城市污泥经过发酵后，在蚯蚓消化系统各种酶的作用下迅速分解，经排泄成为蚯蚓粪。该物料中全氮含量1.48%、全磷含量0.41%、全钾含量1.78%、腐殖酸含量7.34%、有机物含量29.93%、钙1.7%，还含有铁、锰、锌、铜、镁等多种微量元素。此外含粗蛋白8.96%、粗脂肪0.1%、粗纤维2.73%、无氮浸出物16.29%、灰分58.22%，18种氨基酸[5]。

污泥堆肥：将取自西安市第四污水处理厂的脱水污泥与取自利君药业公司的药渣按1∶1(W/W)比例混合，进行好氧堆肥发酵，周期约17天，腐熟后再陈化10天得到堆肥产品[6,7]。

沙土：取自西安工程大学实验楼下校园花坛。

草炭：购买于灵寿县敏诚草炭有限公司。

蛭石、珍珠岩：来源于山东华凯保温建材有限公司。

番茄品种为美国大红：市场购买。

将蚯蚓粪、污泥堆肥、沙土、草炭分别与蛭石和珍珠岩按照体积比1∶1∶1混合，共4个处理：处理A(蚯蚓粪+蛭石+珍珠岩)、处理B(污泥堆肥+蛭石+珍珠岩)、处理C(沙土+蛭石+珍珠岩)、对照CK(草炭+蛭石+珍珠岩)。各处理组性质见表1。

表1 各处理组育苗基质的性质

注：试验于2013.8.10-2013.9.19在陕西迪隆生态科技有限公司蚯蚓养殖基地进行。

Note：The test was conducted on the earthworm breeding base in shaanxi Dillion Environmental protection Technology Co.Ltd from August 10th to September 19th in 2013.

1.2 试验方法

按照试验设计进行，在试验场地挖取4个长1.5*1*0.01 m3的试验块，每个试验块填充不同基质，每块区域挖24个孔，每孔点播2粒番茄种子，深度以基质覆盖种子为宜[8，9]。点播完成后，浇透水，并覆盖薄膜以提高温度和湿度。每天观察出苗情况并记录，待苗出齐后测定其出苗率。至幼苗长出第二片真叶时，测定其试验指标。每隔10天测定1次，每次以3～4株为一个单位，并求其平均值。

1.3 试验指标与测定方法

试验指标：出苗率、成活率、株高、茎粗、全株干鲜重、地上部分干鲜重、根系干鲜重、叶片含氮质量分数和叶绿素质量分数。

株高和茎粗采用钢卷尺和游标卡尺测量；全株鲜重、地上部分鲜重、根系鲜重采用天平称量；全株干重、地上部分干重、根系干重用水冲洗干净后放入烘箱，105℃杀青，75℃烘干至恒重，用电子天平称量。

叶片含氮质量分数的测定[10]：采集新鲜的叶片，在70℃烘干至恒质量，采用凯氏定氮仪测定含氮质量分数，以其占干质量的百分数表示。

叶绿素质量分数的测定[11]:叶绿素的测定参照乙醇丙酮等量混合液法，利用分光光度计分别在663、645 nm下测吸光值(A)。根据朗伯-比尔定律，得到经验公式(1)、(2)、(3)，计算出叶绿素a(Ca)、叶绿素b(Cb)和总叶绿素质量分数(CT)，单位为mg·g-1。

Ca=12.7A663-2.69A645;

Cb=22.9A645-4.68A663;

CT=Ca+Cb=8.02A663+20.21A645

1.4 数据统计分析

所有试验数据均用平均值±标准差，统计检验经SPSS 13.0软件处理分析，单因素方差分析后采用LSD法检验处理间的差异显著性，以Plt;0.05作为显著性差异水平。

2 结果与分析

2.1 各处理对幼苗出苗率和成活率的影响

由图1可以看出，处理A与对照CK差异显著，处理A的出苗率与成活率分别高达95.83%和91.67%，对照CK出苗率与成活率则分别为87.50%、75.00%。处理C出苗率与成活率最低，分别为62.50%、45.83%。

图1 各处理对幼苗出苗率和成活率的影响

2.2 各处理对幼苗株高和茎粗的影响

由图2可见，处理A幼苗的株高增长最快，至育苗结束时为20.22 cm，和对照CK接近。而处理C幼苗的株高一直处于最低水平，育苗结束时只有11.47 cm，显著低于其他处理。各处理对幼苗茎粗的影响变化趋势基本与株高一致，以处理A的幼苗茎粗最大，达到4.12 mm；处理B与对照CK无显著差异，处理C的幼苗茎粗最小，为2.43 mm。

图2 各处理对幼苗株高和茎粗的影响

2.3 各处理对幼苗全株干鲜重分析

由图3可见，从幼苗的鲜重图上看，处理A在整个育苗时期均处于领先地位，至育苗结束时期达到最大，为11.23 g，与对照CK相比差异显著；从幼苗干重图来看，在育苗初期处理A与对照CK无显著差异，至育苗中后期发现处理A与对照CK之间的差异逐渐增大，其幼苗干重分别为3.12 g和2.87 g。对于处理B和处理C，不论在植株鲜重还是干重方面均无显著性差异，但均远远低于处理A与对照CK。

图3 各处理对幼苗全株干鲜重分析

2.4 各处理对幼苗地上部分干鲜重分析

从图4可见，处理A无论是在地上部分的鲜重还是干重，都优于对照CK、处理B、处理C且差异显著。从地上部鲜重图看，处理B与对照CK无显著性差异，而处理C在育苗初期和后期与处理B差异较小，而在育苗中期与处理B差异显著，其最大差值为1.54 g。从地上部干重看，处理B、处理C和对照CK其地上部分干重增长速度基本一致，无显著性差异。

图4 各处理对幼苗地上部分干鲜重分析

2.5 各处理对幼苗根干鲜重分析

从图5可见，在整个育苗时期，处理A在根鲜重和干重方面都领先于对照CK，分别为3.46和2.17 g。从根鲜重图看，处理A与对照CK差异较小；而处理B和处理C的根鲜重曲线基本重合无显著性差异。从根干重图可知，处理A与其它处理差异性显著；处理B、处理C、对照CK在育苗初期曲线重叠无显著差异，至育苗中后期其差异性显著。

图5 各处理对幼苗根干鲜重分析

2.6 各处理对幼苗叶片中氮的质量分数的影响

由图6可见，处理A中氮的质量分数为4.10%，远远高于其他处理组，处理B、处理C与对照CK幼苗叶片中氮的质量分数无显著性差异。其主要原因是处理A蚯蚓粪中可溶性盐含量高，阳离子交换性能明显增加，植物生长必须的营养元素及微量元素含量高，而且易于吸收。

2.7 各处理对幼苗叶绿素质量分数的影响

由图7可见，处理A相对于其他处理叶绿素质量分数增长速率最快，且与对照CK差异显著，其原因是处理A蚯蚓粪中全氮、全钾、全磷含量较高，而且还含有较多的铁、锰、锌、铜、镁等多种微量元素，可以提高幼苗的光合作用。对照CK在育苗后期增长速率达到最大，增量为4.452%。

图6 各处理对幼苗叶片中氮的质量分数的影响

图7 各处理对幼苗叶绿素质量分数的影响

3 讨论与结论

处理A与对照CK的出苗率和成活率都优于处理B和处理C，一方面是蚯蚓粪与草炭中所含养分齐全，肥效显著；另一方面是污泥堆肥腐熟不够彻底，其中的重金属含量与病原菌超标，致使番茄幼苗死亡。通过对番茄幼苗出苗率、成活率、株高、茎粗、全株干鲜重、地上部分干鲜重、根系干鲜重、叶片含氮量、叶绿素质量分数情况分析可以看出，处理A对番茄幼苗的生长效果显著优于其它处理，可作为番茄育苗的适宜基质。

作为番茄幼苗育苗基质，蚯蚓粪之所以较其它物料表现出更好的促进生长效果，是与多种因素有关的。蚯蚓粪孔隙度高，通气性能、排水性能和持水性能好，具有良好的结构性和较大的比表面积，养分吸收能力强[12]。以蚯蚓粪为主要成分的营养基质，能够有效改良土壤团粒结构，抑制土传害虫病，促进壮苗的形成[13]。另外，由于蚯蚓粪中含有大量的细菌、真菌、酵母、放线菌、藻类等微生物，具有产生赤霉素、细胞分裂素、乙烯酸等植物生长调节物质。崔玉珍等[14]研究表明，施用蚯蚓粪不仅可以提高土壤中性磷酸酶、蛋白酶、脲酶、和蔗糖酶等的活性，增强土壤供肥性能，而且蚯蚓粪中含有的各种微生物等的活动对植物的生长起到了一定的促进作用。因此，蚯蚓粪植物育苗基质的应用一定会有广阔的前景。

[1]郭世荣.无土栽培学[M].北京:中国农业出版社,2003:202-214,423-425.

[2]刘士哲.现代实用无土栽培技术[M].北京：中国农业出版社，2001:1-25,169-170,530-555.

[3]王波,吴立飞,密森,等.蚯蚓粪育苗基质在辣椒育苗中的应用[J].长江蔬菜,2012(28):72-75.

[4]易秀,徐景景,魏茅,等.城市污泥农用对油麦菜生理特性及品质的影响研究[J].干旱地区农业研究,2013,31(3):1-5.

[5]管玫.育苗专用优质有机肥蚯蚓粪[J].新农业,2012(13):1-2.

[6]薛书浩,孟焕文,程智慧,等.复合基质在大棚番茄无土栽培上的应用研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2009,37(11):107-112,119.

[7]王守红,葛骁,卞新智,等.菌菇渣和秸秆对生活污泥好氧堆肥的影响[J].江苏农业学报,2013,29(2):324-328.

[8]张瑛,冷杨.蔬菜育苗基质使用技术要点[J].中国农技推广,2012(8):1-3.

[9]王东升,毛久庚,常义军,等.蚓粪复合育苗基质对番茄幼苗生长的影响[J].金陵科技学院学报,2012,28(1):3-6.

[10]唐凤德,彭丽曼,华正伟,等.城市污泥对沙地杨树苗木成活生长及生理特征的影响[J].东北林业大学学报,2013,41(7):23-27.

[11]崔秀敏,王秀峰.黄瓜穴盘育苗基质特性及育苗效果的研究[J].山东农业大学学报(自然科学版),2001,32(2):124-128.

[12]Tomati U, Grappelli A, Galli E. The hormone-like effect of earthworm casts on plant growth[J]. Biol fertil soils,1988,5:288-294.

[13]Edwards C A, Norman Q A. Vermicomposts can suppress plant pest and disease attacks[J].Pro quest agriculture journals,2004,45(3):51-54.

[14]崔玉珍,牛明芬.蚯蚓粪对土壤的培肥作用及草莓产量和品质的影响[J].土壤通报,1988,29(4):156-157.

EffectofDifferentSubstratesontheGrowthofTomatoSeedlings

Yang Bobo1,Sun Xianfeng1,Zhou Qiudan1,Zhu Xinjie1, Zhou Xiaoyi2

(1.CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering，Xi'anPolytechnicUniversity，Xi'anShaanxi710048，China；2.DillionEnvironmentalProtectionTechnologyCo.Ltd，Xi'anShaanxi710016，China)

Using sludge, vermicompost, sandy soil, peat, vermiculite and pearl stone as the basic substrates, we investigated the effects of different formula matrix on tomato seedling growth in field. The results showed that tomato seedlings grew better in the treatment A (vermicompost + vermiculite + pearl stone) than in other combinations. The tomato seedling emergence rate, survival rate, plant height, stem diameter, total plant dry weight and fresh weight, over-ground part of fresh weight and dry weight, root dry weight and fresh weight, leaf nitrogen content and chlorophyll mass fraction in treatment A were significantly more than in other treatments, therefore the formula of treatment A is ideal for cultivating tomato seedlings.

Vermicompost; Texts indicators; Tomato seedlings

2014-03-10

2014-05-07

杨波波(1988-)，男(汉)，陕西延安人，在读硕士，研究方向：城市污泥资源化利用及有机肥研究。

孙先锋，副教授，硕士生导师。Tel：13891930763；E-mail：511673600@qq.com

陕西省科技厅科技统筹创新工程项目(2011KTZB03-03-03-04)；西安工程大学创新基金(chx131136)

S641.2

A

1671-8151(2014)05-0468-05

(编辑：马荣博)