探究草莓藤基質(zhì)化處理對生菜生長的影響

　　摘 要: 句容地區(qū)草莓生產(chǎn)量大，收獲后草莓藤剩余較多，為了合理利用將其與菇渣、雞糞為原料按不同體積比混合配制成 10 種不同的有機基質(zhì)進行堆肥，研究和探討有機基質(zhì)與大棚土混合作為基質(zhì)用于生菜生產(chǎn)后，以大棚土栽培作為對照，觀察和測定不同配比有機基質(zhì)對生菜生長指標(biāo)、生理指標(biāo)等的影響。結(jié)果表明: 草莓藤做有機基質(zhì)培育的生菜，植株長勢及品質(zhì)都超過對照。其中基質(zhì)配比 T10 處理最好，無論是生菜的理化性質(zhì)還是品質(zhì)都是最為理想的基質(zhì)配比。

　　關(guān)鍵詞: 草莓藤; 基質(zhì); 基質(zhì)配比; 生菜

　　陸建蘭; 許崇研 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2021-11-30

　　1 研究背景

　　當(dāng)前，農(nóng)業(yè)廢棄物量大而面廣，存在亂堆亂放、隨意焚燒等現(xiàn)象，對周邊環(huán)境造成極大影響[1]。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是農(nóng)村環(huán)境治理的重要內(nèi)容[2]。 2016 年中央 1 號文件聚焦農(nóng)作物秸稈、廢舊農(nóng)膜等 5 類廢棄物的就地消納、能量循環(huán)、綜合利用等環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)美麗宜居鄉(xiāng)村[3]。

　　2 研究意義

　　草莓是一種薔薇科草莓屬的多年生漿果類草本植物，在句容地區(qū)有較大規(guī)模種植。草莓收獲后的草莓藤少部分作為牲畜飼料，大部分丟棄焚燒，對現(xiàn)有資源造成嚴(yán)重浪費，同時還會對大氣環(huán)境造成影響，加之在某些植株中可能含有一些致病菌，也會對丟棄地區(qū)的土壤造成污染，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體要求[4]。本項目結(jié)合草莓種植中這一實際問題，以草莓藤、菇渣、雞糞為主要原料，添加蛭石、珍珠巖等無機材料進行基質(zhì)配比，進行生菜栽培，針對不同基質(zhì)配方對生菜根系活力、葉綠素含量、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響進行系統(tǒng)分析，探索基質(zhì)中草莓藤不同的添加量對生菜生長的影響，從而篩選出優(yōu)質(zhì)的基質(zhì)配比，既為農(nóng)業(yè)廢棄物尤其是草莓藤資源化利用開辟新的路徑，也為設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化和連作障礙問題尋求解決方案。

　　3 試驗設(shè)計

　　3. 1 試驗材料

　　供試材料草莓藤為江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院種植剩余，所選蔬菜為大速生生菜。

　　3. 2 試驗方法

　　將試驗材料所用的草莓藤進行收集，切碎，與菇渣、雞糞按體積比分成 10 組，進行堆肥基質(zhì)化處理，添加蛭石、珍珠巖等無機材料進行生菜種植。

　　配制完成后，將所有基質(zhì)分別于密封桶內(nèi)，在同樣條件下對各個處理進行堆肥處理，為期 2 個月，并根據(jù)每天的理化條件調(diào)整堆肥狀態(tài)。在堆肥完成之后進行培育，所有種子經(jīng)過浸種催芽處理，催芽后進行播種，在生長到一定程度之后進行移栽，每盆定植 2 ～ 3 棵，對每組處理進行重復(fù)試驗。定植前測定基質(zhì)和大棚土的總孔隙度 ( GB) 、容重 ( GB) 、pH ( GB) 、EC ( GB) 等養(yǎng)分含量。生菜生長至 3 葉 1 心時開始測定指標(biāo)，分別為株高、葉面積 ( 最大) 、根長、鮮重、干重等生長指標(biāo)，葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、根系活力 ( GB) 等生理指標(biāo)，每 7d 測定 1 次，每個處理重復(fù) 3 次。其中，葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖的測定均使用南京建成生物工程研究所的試劑盒，植物根系活力采用甲烯藍法 ( GB) 進行測定。

　　3. 3 數(shù)據(jù)處理與分析

　　應(yīng)用 Excel 2019 軟件進行數(shù)據(jù)處理和作圖。

　　3. 3. 1 不同基質(zhì)對生菜生長指標(biāo)的影響

　　株高在某些方面可以反映植物的生長長勢和植株活力，葉面積的大小影響植物的光合速率以及物質(zhì)的積累[5]。通過測定株高、葉面積、鮮重等生長指標(biāo)來衡量不同配比基質(zhì)對生菜生長的作用。在進行 3 次重復(fù)試驗操作后，通過表 3 可得 T3、 T5、T6、T8 和 T10 的株高都高過 70mm，干鮮比最低的 T4 為 6. 59%，而最大的干鮮比 T5 為 15. 17%。通過圖 1 可以看出，T10 的干鮮比居中，但鮮重和干重明顯大于平均水平，且株高和葉面積較大，說明在合適的基質(zhì)比例下，基質(zhì)對生菜的生長將會產(chǎn)生正向影響。

　　3. 3. 2 不同基質(zhì)對生菜理化性質(zhì)的影響

　　對根長、類胡蘿卜素、可溶性糖、蛋白分別進行測定，具體測定結(jié)果如表 4，取試驗數(shù)據(jù)測試結(jié)果平均值為例。由表 4 可知，可溶性糖含量最大的處理是 T7，為 6. 16mg·g -1 ; 可溶性糖含量最小的是 T5，為 2. 91mg·g -1 ， T2 和 T4、T6 和 CK 較其它 2 個處理差異較大。可溶性蛋白含量最大的處理是 T10，為 56. 43gprot·L-1 ，最小的處理是 T8，為 23. 03gprot·L-1 ，各處理間差異較小。植株根系活力最大的是 T10，為 31. 59%; 最小的是 T2，為 18. 00%。根據(jù)上述試驗的測試數(shù)據(jù)綜合分析，所有混合比例都能對所種植的植株生長有促進作用，因此將草莓藤進行基質(zhì)化處理并作為植物栽培基質(zhì)進行植物栽培是一種可行的選擇。同時，綜合考慮上述混合比例對于所栽培的植株生長情況的促進作用，且 T10 所種植的生菜品相較好，建議選擇混合比例為 T10 的基質(zhì)進行推廣應(yīng)用。

　　4 存在的問題與展望

　　選擇草莓藤進行基質(zhì)化處理是原料選擇的一次創(chuàng)新，但在研究過程中還是會出現(xiàn)相關(guān)問題。在此次試驗中，最終種植的植株由于草莓品種不同，這些草莓藤在其含碳量、含氮量、重金屬含量上都有所差異，但這些差異會使得在堆肥腐熟過程中的降解速率不同，在發(fā)酵的進度和程度上也會出現(xiàn)明顯差異，進而影響最終基質(zhì)化產(chǎn)物的品質(zhì)[6]。能否將原料有效收集并進行科學(xué)分類，對差異性較大的原料采用針對性處理，能有效提高基質(zhì)產(chǎn)品品質(zhì)。在對草莓藤進行基質(zhì)化處理的過程中，受外界環(huán)境如堆肥過程中溫度差異等影響，可能導(dǎo)致最終基質(zhì)產(chǎn)品內(nèi)部溫度不一，出現(xiàn)基質(zhì)板結(jié)或是基質(zhì)中營養(yǎng)元素發(fā)揮固液分離等問題，會對后期作物栽培產(chǎn)生影響[7]。因此，在未來草莓藤基質(zhì)化過程中需要解決保水保肥性能問題，內(nèi)部溫度恒定等問題是未來基質(zhì)化發(fā)展的趨勢。

　　此外，在對草莓藤進行基質(zhì)化處理的過程中，水分、pH 值以及微生物活性都完全處于動態(tài)變化的過程，因此需要對溫度、水分、pH 等方面進行數(shù)據(jù)收集，保證在出現(xiàn)明顯變化的時候能做出具體的應(yīng)對措施，確保整個草莓藤基質(zhì)化的過程能高效穩(wěn)定的進行。如何做好農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用，推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村的現(xiàn)代化，發(fā)展質(zhì)量農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)，是今后農(nóng)業(yè)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將草莓藤進行基質(zhì)化處理是實現(xiàn) “植物-基質(zhì)化產(chǎn)物-植物”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)循環(huán)體系的重要步驟[9]，也是將農(nóng)業(yè)廢棄物資源合理利用，保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的途徑之一[10]，實現(xiàn)經(jīng)濟循環(huán)與資源可持續(xù)發(fā)展。