番茄和黄瓜育苗基质配方筛选研究

吴永升 宋焕忠 郭元元 张力 车江旅 陈琴 周生茂 黄皓 蒋月喜 陈振东

长期以来，我国蔬菜育苗一直在探索引进国外先进的育苗设备，随着蔬菜产业的不断发展壮大，蔬菜育苗规模化生产的需求日趋突出，传统的育苗方式已不适应产业发展。培育壮苗是蔬菜栽培的关键环节，优质的育苗基质尤为关键。20世纪80年代以来，我国蔬菜育苗多以草炭为主料，但过量开采草炭会带来生态负面影响。我国农业废弃物资源丰富，如何有效利用农业废弃物生产优质育苗基质已成为当前的研究热点。

在农业废弃物资源化利用方面，前人对菇渣、沼渣、玉米秸秆、草木灰、稻壳、花生壳、豆粕和牛粪等进行了广泛试验[1~3]，取得了一定的研究成果：如利用腐熟的牛粪和花生壳粉配制黄瓜育苗基质[4，5]，幼苗生长健壮；菇渣、炉渣和牛粪体积比为2∶1∶1的辣椒育苗基质，育苗效果较好；酒糟与牛粪堆肥复配成的育苗基质，在瓜类蔬菜育苗中表现突出[6]。但以牛粪和花生壳粉为主料，以草炭、蛭石、珍珠岩为辅料进行瓜类蔬菜育苗基质的研究较少。本文以腐熟的牛粪和花生壳粉为主料，以草炭、蛭石、珍珠岩为辅料配制成不同的基质组合，研究其对番茄和黄瓜幼苗生理指标和农艺性状的影响以期筛选出适合这2种蔬菜育苗的最佳配方。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用花生壳粉、牛粪、草炭、蛭石、珍珠岩均从南宁市购买。供试黄瓜品种为桂青2号，供试番茄品种为桂红2号，均为广西农业科学院蔬菜研究所选育并登记的品种。

1.2 试验设计

试验于2019年3～10月在广西农业科学院蔬菜研究所基地进行。试验共设8个处理（T1～T8），以腐熟的牛粪、花生壳粉、草炭、蛭石、珍珠岩为原料，调配成不同基质组合（具体配比见表1）。以市场上蔬菜商品育苗基质（淮安柴米河农业科技发展有限公司）为对照。3月10日，浸种催芽后，将供试黄瓜和番茄种子播于60孔育苗穴盘内，每穴播1粒，每处理播3盘，每盘为1个重复，共3个重复。

表1 复合育苗基质配方（体积比）

1.3 测定方法

①基质理化性状 取各处理样品，测定容重、孔隙度等指标[7]。将风干基质（质量）与去离子水（体积）以1∶5比例混合，2 h后取滤液，分别测定pH值和电导率（EC值）。对风干基质采用H2SO4-H2O2消煮法进行消煮，制备待测液，用凯氏定氮法测定全氮。采用重铬酸钾容量法测定有机质含量[8]。

②幼苗生长指标 取2叶1心期的黄瓜幼苗、30 d苗龄的茄子幼苗测定全株鲜质量（清洗后用吸水纸吸干表面水分后，置于千分之一分析天平上称量），按照李合生[9]的方法测定干质量，壮苗指数=（地下部干质量/地上部干质量+茎粗/株高）×全株干质量。用叶绿素仪（型号：ZX-YLS）进行SPAD值测定。采用TTC法测定幼苗的根系活力。播种后的第4天、第6天和第10天统计黄瓜和茄子的出苗率。

1.4 数据处理与分析

使用SAS 9.0软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同育苗基质配方的物理性状

育苗基质的持水量、容重、总孔隙度、大小孔隙（水气比）和粒径等物理性状对蔬菜苗期生长影响较大，合格的育苗基质容重应在0.15～0.75 g/cm3，总孔隙度60%～90%，通气孔隙度15%～30%，持水孔隙度40%～75%，水气比为1～4[11]。如表2所示，所有处理的容重都处于适宜范围，其中，T6处理的容重最大（0.46 g/cm3），容重最小的是CK（0.32 g/cm3）。各处理的容重随牛粪占比的提高逐渐升高。总孔隙度最高的是T1，T7和T5较低，分别为50.2%、50.4%，这与蛭石占比有较大关系。除了T6的通气孔隙度偏低外，其他处理均在适宜范围内。持水孔隙度上，除T7和T8较低外，其他处理都在适宜范围内。各处理的水气比均在合适范围内。综上，T1、T2、T3和T4处理的物理性状都在适宜范围内。

表2 不同育苗基质配方的物理性状

2.2 不同育苗基质配方的化学性状

由表3可知，T1、T3、T4速效氮含量较高，三者间无显著差异，速效氮含量最低的是T7，其次是T2。有效磷含量最高的是T4（228.1 mg/kg），最低的是T2（153.4 mg/kg）。T3速效钾含量最高（975.0 mg/kg），与其他处理差异达到显著水平。有机质含量最高的是T4（33.1 mg/kg），显著高于其他处理，最低的是T5（21.2 mg/kg），其次是T2和T6。pH值最大的是T4，最小的是T2。本试验中所使用的花生壳粉本身EC值较低（0.24 mS/cm），牛粪EC值最高（2.19 mS/cm），通过和其他材料复配后各处理的EC值差异明显，T2、T5和T6的EC值较高，且三者间无显著差异；T1、T4、T7、T8和CK之间的EC值无显著差异，T3的EC值最小，显著低于其他处理。

表3 不同育苗基质配方的化学性状

2.3 育苗基质配方对黄瓜、番茄出苗的影响

从表4可看出，黄瓜播后第4天，T4出苗率75.9%，为最高，T6出苗率仅62.8%，为最低；播后第6天，T4出苗率最高 （95.4%），T8出苗率最低（90.4%）； 播后第10天，T1和T4出苗率最高（96.6%）；T6出苗率最低（91.1%）。番茄播后第4天，T3和T4出苗率最高，为76.3%；T6出苗率最低（63.3%）；播后第6天，T4出苗率最高（90.0%），T7出苗率最低（79.0%）；播后第10天，T4和CK出苗率最高（99.7%）；T6出苗率最低（92.7%），T1、T3、T4、T7处理与CK的出苗率不存在显著性差异。

表4 育苗基质配方对黄瓜、番茄幼苗出苗率的影响

本研究中，播种后第10天，各基质配方的出苗率均超过90%，已达到蔬菜育苗基质要求。但是，不同基质配方出苗率差异较大，主要是由基质的孔隙性、容重等物理性状的差异引起，因基质容重过大，通气孔隙偏小，会抑制种子萌发与出土。

2.4 育苗基质配方对黄瓜、番茄幼苗生长的影响

从表5可知，在全株鲜质量和壮苗指数方面，T3和T4处理中，蔬菜幼苗综合表现优良；T3处理的黄瓜、番茄幼苗多项指标数据与T4的相当，除了T4番茄的全株鲜质量显著高于T3处理外，其他指标之间的差异均不显著。综合来看，在全株鲜质量和壮苗指数方面，黄瓜育苗试验中T3、T4处理表现优秀，番茄育苗试验中T4处理的综合表现较好。

表5 育苗基质配方对黄瓜、番茄幼苗生长的影响

在SPAD值方面，T4的黄瓜幼苗最高，为48.7，显著高于对照；T2的最低，为42.1，但与对照差异不显著。T4处理下，番茄幼苗的SPAD值最高，为46.7，显著高于对照；T6处理番茄幼苗的SPAD值最低，为41.1，与CK差异不显著。

根系活力方面，T3和T4的黄瓜幼苗最高，且显著高于T2、T5、T6和T8，与对照差异不显著；T5的黄瓜幼苗根系活力最低，为0.29，显著低于CK。T3的番茄幼苗根系活力最高，其次为T4，两者显著高于T2、T5、T6、T7和T8，但与对照间的差异不显著；T5的番茄幼苗根系活力最低，为0.32，显著低于CK。

综合以上各项指标可看出，T4处理较适合黄瓜和番茄幼苗生长。

3 结论与讨论

育苗基质EC值的高低会影响作物生长，是影响作物出苗的重要指标[12]，过高可能会产生盐害，不但影响蔬菜出苗，而且会抑制蔬菜后期生长。牛粪EC值偏高，不能直接单独用于育苗。因此，在实际操作中，混配蛭石、珍珠岩和草炭等EC值较低的材料。T2、T6的EC值不在适宜范围内（小于2.6 mS/cm），幼苗的多项指标均比对照表现差，育苗效果不理想。当牛粪占比大于30%，蔬菜作物的出苗会受阻，如T2、T5和T6出苗速度较慢。随着牛粪占比的增加，各基质处理的EC值升高。因此，根据牛粪的特点，建议混配基质的牛粪占比不宜超过25%。

本试验中全部处理的pH值均在理想育苗基质范围内（5.5～7.0），有利于作物对基质中有效养分的吸收。养分含量也是基质的重要指标，良好的育苗基质，除了充足的有机质含量外，N、P、K等大量元素同样需要处于较高水平。N是生命的重要元素，是蛋白质的重要组成部分，与代谢息息相关，直接影响到幼苗的光合作用；P能促进根系的生长；K可提高幼苗的抗病性，增加作物光合作用强度[13]。孙军利[14]认为N元素最大利用率的发挥需要其他元素的积极配合。本研究中，各基质处理的N、P、K比例基本维持在适宜范围内。另外，牛粪通气孔隙度较低，加入珍珠岩可提高通气孔隙度，但是珍珠岩养分含量低，为确保幼苗对养分的需求，建议珍珠岩和蛭石总占比小于20%（体积百分比）。

基质的理化性状还会影响幼苗的长势，基质不仅需要较高含量的养分，还应具备较好的物理性状。本试验中，尽管T2、T5和T6的养分含量较高，但育苗效果较差，主要原因是EC值过高和物理性状不佳，影响出苗和后期根系的生长，进而影响地上部的生长。

T1、T3和T4基质处理的理化性状均在适宜范围内，大多数指标均较优，都可作为育苗基质使用。但本试验中，黄瓜和番茄幼苗在牛粪、花生壳粉、草炭、蛭石和珍珠岩体积比为20∶20∶40∶15∶5（T4处理）的复配基质中生长表现较好，因此，推荐在番茄和黄瓜育苗中进行推广。