蚯蚓粪复合栽培基质对三色堇育苗影响的试验研究

高 莹，孙喜军，王军利，刘建海

(1咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712000；2.西安市农业技术推广中心，陕西 西安 710061)

0 引言

三色堇(ViolatriolorLinn.)为堇菜科, 堇菜属多年生草本植物，因每花常有三种颜色而得名。由于适应性较强，再加上丰富的花形花色，近年来越来越受到各地方的喜欢，生产和应用越来越广泛。生产上现在大多数都是用的无土栽培，而基质是无土栽培的基础，对基质的研究是设施园艺植物栽培的重要一步，同时也反映了无土栽培的水平[1,2]。目前三色堇无土栽培多采用传统的泥炭、珍珠岩、蛭石复配而成的基质。但是泥炭不可再生，资源稀缺性问题日益突出[2,3]。蚯蚓粪，是通过堆肥处理制作出的，具有可再生性[4,5]，不仅有利于有机废弃物的循环利用，还可以把它应用于园艺植物栽培。现在各国正逐步把它发展成为一种可以替代泥炭的重要栽培基质[6,7]，而且已经在果蔬作物及花卉植物生产中得到了研究和应用[8-10]。笔者研究以蚯蚓粪、蛭石、珍珠岩不同配比的几种基质，和传统基质相对比，研究不同配比基质的理化性质，以及对三色堇出苗和生长状况的影响，旨在为三色堇无土栽培基质的筛选提供一定参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验所选三色堇品种为“雪波”，由日出种业有限公司提供。蚯蚓粪来自于江苏省农业环境安全技术服务中心有机固废生物消解基地。新鲜蚯蚓粪，先风干，后过5 mm筛，并在阳光下曝晒2 d消毒。泥炭、蛭石以及珍珠岩过5 mm筛后备用。

1.2 试验方法

试验于2018年10-11月在咸阳职业技术学院花卉大棚内进行。试验以传统泥炭复配基质为对照，共设置5个不同配比的基质处理，各处理基质如表1中所示。每个处理安排三个育苗穴盘，每个穴盘为200孔聚苯乙烯大盘，规格为4cm×2cm×2 cm(高、底面长、宽)。每穴点播一粒。生长期内对三色堇定时浇水，满足苗期对水分的要求。

表1 各处理设置

1.3 项目测定及方法

1.3.1 基质的理化性质 参考土壤农化分析方法[11], 用环刀法测定样品容重、毛管持水量, 利用公式计算出毛管孔隙度、总孔隙度和通气孔隙度以及大小孔隙比[12]；pH值：取风干基质10 g，加去离子水50 mL，震荡30 min，静置后取上清液用pH计测定pH值[2]。

1.3.2 三色堇出苗状况和农艺性状的观测 播种后每隔2天观察一次出苗情况，计算出苗率。出苗率(%)=出苗数/播种数×100。播种一个月后对采集植株样品，测定生长指标。地上部分分别测定苗高，茎粗，单株叶面积和分株数。苗高用直尺测定，游标卡尺测定茎基部直径作为茎粗，叶面积测定采用叶面积系数法，记录每株所有叶片的长和宽，单片叶面积=0.75×长×宽；地下部分分别测量根重及根长。先称量地下部鲜重，同时用直尺测量根颈到根端生长点的长度作为根长。之后将其放入烘箱，105℃杀青15min，再于80℃烘干12h至恒重，称量全株干重，计算壮苗指数。壮苗指数=(茎粗/株高)×全株干重[13]。

1.4 统计分析

试验数据多重比较采用LSD法，显著水平设定α=0.05，利用Excel 2003和 SPSS 20.0进行计算和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质处理间的理化性质比较

决定作物根系对营养物质吸收快慢的主要影响因素是基质的物理性状。通常情况下，无土栽培基质中容重适宜的范围为0.1～0.8 g·cm-3[2,14]。容重反映了基质的疏松紧密程度，影响基质的通气性和吸水性[2]。结果表明，5种处理基质的容重(表2)均在适宜范围内。T4处理基质的容重最大(0.254 g·cm-3)，T2处理最小，T1和T3之间相近，差异不显著。5种基质的总孔隙度均在较适宜的范围之内(60%～0%)[15]。在通气孔隙方面，T2处理最大，为49.99%，T1和T3处理最小，但都在适宜范围10%～50%之间[16]。在毛管孔隙度方面，T3处理值最高(54.36%)，其次是T1处理，最少的是T2处理。而从大小孔隙比的表现上看，T4处理的数值最接近理想栽培基质孔隙比(1∶1)的要求[17]，其余处理表现较大(T2)或较小(T1,T3)。在基质的pH值方面，CK处理pH值过低，为4.65，其它育苗基质的pH均在6.33～6.55，介于培养基质pH适宜范围5.8～7.0[18]。

表2 不同基质的基本理化性质

2.2 不同基质处理对三色堇种子出苗的影响

从表3可以看出，整体各处理出苗率随时间变化趋势较一致，都随时间延长而增加，前一周内出苗率成倍增加，在第7天所有处理出苗率已经增加到40%～65%之间，而13 d以后出苗率达到最大值并保持稳定，介于61%～86%。然而各基质处理之间的出苗率在不同时间段表现不一样。前期，播后1～3 d，CK处理出苗率趋近于零，出苗时间最晚，显著晚于其他处理。其它处理出苗时间相近，无显著差异。

后期，在第7天，不同处理间出苗率表现差异显著，出苗率较高的是T1和T3处理，分别为65.5%，64.2%，其次是T2处理，出苗率为61.3%，其余两个处理CK和T4处理只有40%～44%，显著低于前者。在第15天，最终出苗率表现最高的是T3处理和T2处理，分别达到86.5%和85.2%，其次是T1处理(80.8%)，最低的是CK处理，为61.6%。T3处理的出苗率比T2、T1、T4、CK处理分别高 1.53%、7.05%、27.4 %以及28.7%，表现出较好的效果。

表3 不同处理对三色堇出苗率的影响 (%)

2.3 不同基质处理对三色堇幼苗生长的影响

株高和茎粗是体现植株生长势强弱的重要指标[19]，植株的株高生长量代表了植株的营养生长状况，一般情况下，植株越高，其生长势越强，株径越粗，植株越健壮[2]。从表4中可以看出，T3基质处理植株的苗高最大，为1.90 cm,其次是T1和CK处理，为1.88 cm，但是差异不显著，最小的是T4处理，为1.75 cm，显著低于其他处理。对于茎粗生长指标，T4处理数值最大，为2.78 mm，但是与T1，T2，T3处理差异不显著，而CK处理茎粗最小，为1.56 mm。

叶面积的大小反映了叶片的质量，也是植株生长势和健壮度的指标之一[2]。表4中可以看出，T3处理单株叶面积最大，为每株1.225 cm2，CK处理单株叶面积最小，为每株0.084 cm2。T3处理叶面积比T1，T4，T2处理分别高5.96%、6.52%、16.4 %，表现出较强的生长势。同时，从幼苗分枝数的表现来看，T1和T3处理的幼苗分枝数也明显高于其他处理，对照CK最小。分枝数越高，植株的营养生长越有利的，植株越早出现分枝，更加茂盛。

表4 不同处理对三色堇农艺性状的影响

2.4 不同基质处理对三色堇幼苗根系的影响

根重和根长能从一定角度反映植株对养分水分的吸收能力[20]。从图1中可以看出，各处理单株苗的根鲜重表现出一定差异，T3处理根鲜重最高，为每株0.84 g，其次是T1和T2，分别为每株0.83 g和0.76 g，最低的是CK处理和T4处理，分别为每株0.66 g和0.61 g。对于根长，结果显示出凡是添加珍珠岩的基质处理该数值均较高，其中CK和T1，T2处理根长介于每株7.3～7.7 cm，明显高于T3和T4处理(每株介于6.3～6.4 cm之间)。这可能是因为本身珍珠岩材质轻，透气透水，所以含有其基质能增加根系的延伸长度。

2.5 不同基质处理对三色堇壮苗指数的影响

壮苗指数是用于幼苗质量评价的较为综合的指标之一[12]。通过测定和计算表明(表5)，T3处理的干物质积累最大，达到每株0.53 g，明显高于其它处理。同时T3处理壮苗指数最高，达到0.0076，显著高于其它处理(0.0023～0.0065)，分别比T1，T2，T4处理高5.55%、16.9%和55.1%。

表5 不同处理对三色堇壮苗指数的影响

3 结论与讨论

研究以蚯蚓粪与蛭石，珍珠岩不同配比的几种基质，和传统泥炭复配基质相比较，筛选适宜三色堇生长的合适基质。通过我们的研究可以得出以下结论：一是从三色堇最终出苗率和幼苗生长的表现来讲，T3处理(50%蚯蚓粪+50%蛭石)，展现出了较好的效果，出苗率最高，株高径粗最大，叶面积也大，因而生长势比较强。从壮苗指数的指标的反应上，也印证了我们的试验结果，即T3处理壮苗指数最高，幼苗的综合质量较好。并且同等条件下蚯蚓粪复合基质要优于泥炭复合基质，这与刘忠华[21]等人研究结果相一致。二是从蚯蚓粪添加量不同的几种处理的对比上，我们可以看出，蚯蚓粪并不是添加量越多越好，其中T4处理，蚯蚓粪含量100%，出苗率并不高，这可能是因为蚯蚓粪中含有大量养分，同时盐分比例较高[22,23]，添加量增加时会抑制幼苗的生长，这和李建龙以及仝健[22,24]的研究所得到的结果相一致。另外，CK处理在笔者研究中也表现出了较低的出苗率，和较晚的出苗时间，这与郎莎莎[25]的研究结果不相一致，她的万寿菊试验中含有泥炭的复配基质处理出苗早，出苗快。这可能是因为本试验中CK处理pH过低(表2)，导致过酸的环境抑制了三色堇的生长，从而也造成了三色堇在本试验中明显较弱的生长势。

同时，我们也可以看到，从基质的理化性质角度，在大小孔隙比方面，T4处理表现最优。然而根据王娟的研究[26]，大小孔隙比并不是影响复合基质理化性质的主要因素，而是包括容重，孔隙度，EC值等其它因素。而蛭石作为一种基质材料，孔隙度高达95%，其阳离子代换量高达100 cml·kg-1，并含有K，Ca，Mg等营养元素，可被作物吸收利用[27]。所以在我们本次试验中，无论是幼苗的出苗情况，还是农学性状方面，蛭石与蚯蚓粪的搭配要优于珍珠岩与蚯蚓粪的搭配。总体来讲，三色堇的生长势在50%蚯蚓粪+50%蛭石基质条件下表现最好，壮苗指数最高，植株趋近于更茂盛。因此本试验得出的最优基质配方为50%蚯蚓粪+50%蛭石。

另外，笔者研究中只是进行了单一的基质筛选试验，未结合另外一个重要因素肥料进行试验，下一步可以结合不同营养液配方进行试验，以使生产效益达到最大化。