尹 微 景红双 薛 冰 江志阳

中国科学院沈阳应用生态研究所 沈阳 110016

随着我国现代农业的快速发展，蔬菜生产正在由个体化、传统化向科学化、集约化、市场化、商品化和现代化转变。当前，育苗产业的工厂化已经成为蔬菜生产向高新技术发展的重要标志[1，2]，也是人们研究和关注的热点。因为泥炭具有有机质和纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好等优点，是良好的作物栽培基质[3，4]，故而在蔬菜育苗过程中是不可缺少的生产资料。我国泥炭多产于湿地，泥炭开采会导致湿地环境的破坏，为响应国家“绿水青山，就是金山银山”的号召，各级政府禁止泥炭资源开采，加之因进口泥炭受运输成本高的限制，泥炭基质的替代物（比如农业废弃物）等成为近几年研究的热点。堆肥是农业有机废弃物经过微生物发酵而成的生物有机肥料，其营养物质能够充分被作物吸收利用，具有安全无害，绿色环保等优点。经过高温处理后的膨胀蛭石透气性好，吸水力强，温度变化小以及无菌的作用，非常适合作为基质原料使用。农作物秸秆、炉渣灰中也含有大量的氮磷钾及微量元素，可作为基质原料使用[5～7]。

本文旨在利用泥炭、有机肥、蛭石、玉米秸秆及炉灰渣组配成复合型育苗基质，选择出适合黄瓜育苗最优的育苗基质，为实现工厂化育苗提供参考。

1 材料与方法

试验于2015年4月—5月在中国科学院沈阳应用生态研究所沈北新区温室试验田进行，黄瓜品种为“天优二号”，基质原材料为泥炭、有机肥、蛭石、玉米秸秆、炉灰渣。泥炭（有机质68%、腐植酸37%、pH 5.2、容重0.2674 g/cm3，产于辽宁抚顺新宾）为隔年晾晒过的泥炭；有机肥（有机质46%、氮1.2%、磷0.6%、钾0.7%、pH 6.8）是以牛粪为主要发酵底料发酵而成；膨胀蛭石（pH 6.5、容重0.1200 g/cm3）购买自石料市场；玉米秸秆粉碎成0.5 cm左右碎段；炉灰渣（pH 7.9、容重2.100 g/cm3）为煤燃烧后废渣。以上材料均需粉碎过10目筛。复合基质生产过程：用腐熟剂将粉碎至0.5 cm的有机肥发酵7～10天后，除水分外，其余指标参照有机肥料标准要求，按照体积比泥炭∶有机肥∶蛭石∶炉灰渣=5∶3∶1∶2均匀混合即可。

1.1 复合育苗基质的构成以及成本估算

育苗基质构成、配比和成本估算见表1。

表1 育苗基质构成、配比（质量比）和成本估算Tab.1 Composition of seedling substrates, proportion (mass ratio) and cost estimation

1.2 育苗方法

育苗采用50孔穴盘。每孔体积为81 cm3。黄瓜种子浸泡催芽后点种于穴孔内，每穴点1粒种子，然后覆盖厚度为1.5～2.0 cm的复合基质，3组重复。幼苗生长期间进行常规苗期管理。

1.3 复合基质理化性质及测定方法

用环刀法[8]测容重、总孔隙度、持水孔隙度、通气孔隙度；用电导仪法[9]测电导率；用pH计法[10]测pH；用马弗炉灼烧减量法[9]测有机质含量；用碱解扩散法[9]测碱解氮含量；用碳酸氢钠浸提——钼锑抗比色法[9]测速效磷含量；用乙酸铵浸提——火焰光度法[9]测速效钾含量。

1.4 黄瓜秧苗质量及测定方法

苗龄40天时，每个处理随机取样10株，重复3次。洗净后尽量保持根系完整，用直尺、游标卡尺分别测定秧苗的株高、茎粗；用电子天平测定地上部及地下部鲜重；而后置于烘箱中，50 ℃烘至恒重，测定地上部及地下部干重、全株干重。

1.5 数据处理

所有数据采用Excel进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 复合基质的物理性质

表2为复合基质的物理性质。可见，复合基质的容重除了T1较CK小外，其余7组处理均较CK大，但是都在基质育苗适宜的容重范围内（0.2～0.8 g/cm3）。8组处理的总孔隙度均比CK小，整体范围为69.75%～84.56%，符合育苗基质总孔隙度54%～96%的要求。T1～T8处理的持水孔隙度较CK小；而T2、T5处理的通气孔隙度较CK小，其余处理的通气孔隙度均比CK高，其中T7处理通气孔隙度最大，为42.19%。8组处理的电导率在0.51～2.01 mS/cm范围内，均比CK大，尤其是含有机肥及炉灰渣比例较大配比的T2、T6、T7、T8的电导率明显高出CK，说明堆肥及炉灰渣中含有较多的植物所需的营养元素，供肥能力较大。

表2 复合基质的物理性质Tab.2 Physical properties of compound substrates

2.2 复合基质的化学性质

表3为复合基质的化学性质。可见，8组处理的pH均比CK大，除了T8处理以外，其余7组处理pH均符合蔬菜育苗基质pH 5.5～7.5的范围要求[11]。8组处理有机质含量均比CK小，其中T8处理有机质含量最小，仅为10.81%，T4处理有机质含量最大，为47.68%。就速效磷而言，仅T4、T6处理速效磷含量与CK相差无几，其他处理均比CK小。就速效钾而言，T1、T2、T5处理速效钾含量与CK差不多，其他处理都高于CK。T4、T5、T6处理因泥炭及有机肥所占比例较大，其有机质及速效磷的含量要高于其他处理。T4、T6、T7、T8处理含有机肥，其碱解氮及速效钾含量明显高于其他处理。

表3 复合基质的化学性质Tab.3 Chemical properties of compound substrates

2.3 不同处理对黄瓜秧苗生长的影响

图1为不同复合基质对黄瓜出苗率的影响。可见，各处理的整体出苗率为96.0%～98.0%，T3处理的出苗率最小且低于CK，为96.0%；T6及T8处理的出苗率最大，达到98.0%，优于其他处理。

图1 不同复合基质对黄瓜出苗率的影响Fig.1 Effects of different compound substrates on seedling rate of cucumber

茎粗与株高是反应秧苗长势强弱的重要指标，在一定程度上可以判定秧苗的健壮程度[12，13]。图2为不同复合基质对黄瓜秧苗茎粗及株高的影响。可以看出，几组处理育出的黄瓜秧苗的茎粗均比CK大，尤其是T4、T6、T8处理，其茎粗值达到4.16～4.55 mm。T1、T3、T5、T8处理育出的黄瓜秧苗的株高基本上相同，在7.12～7.57 cm范围内，略高于T2处理，小于CK；T4、T6、T7处理的株高均大于CK，其中T6处理株高最高达到10.12 cm。

图2 不同复合基质对黄瓜秧苗茎粗及株高的影响Fig.2 Effects of different compound substrates on the stalk and height of cucumber seedling

2.4 不同处理对黄瓜秧苗质量的影响

由表4可知，不同处理的复合基质对黄瓜秧苗的地上部及地下部的影响较大。T1、T2、T3、T5、T8处理育出的黄瓜苗的鲜重低于CK，T4、T6、T7处理明显高于CK。相应的各处理育出的黄瓜苗的干重呈现出相同的趋势。T4、T6、T7处理所育黄瓜秧苗鲜重的地上部较CK大；所有处理的地下部都比CK大。T4、T6、T7处理的秧苗干重的地上部及地下部也呈现出相同的趋势。从计算所得的各处理秧苗鲜重的根冠比来看，T6处理略高于其他处理。由壮苗指数看，T6处理高于其他处理。

表4 复合基质对黄瓜秧苗质量的影响Tab.4 Effects of compound substrates on the quality of cucumber seedling

大量试验证明，壮苗指数可以作为秧苗质量评价的重要指标，在一定程度上反应了秧苗的好坏[14]。在本试验中T6处理由鲜重根冠比来判定秧苗质量及由壮苗指数来判定秧苗质量呈现出一致性。

结合表1和表4试验数据显示，T6处理能够完全满足黄瓜秧苗生长，同时能够充分利用有机废弃物和炉灰渣来分别部分替代泥炭和蛭石的用量，在保证育苗基质质量的前提下，每吨成本降低了170元，扩大了基质产业物料的选择，同时大大降低了生产成本。

3 结论与讨论

本试验中利用泥炭、有机肥、蛭石、玉米秸秆、炉灰渣配制成不同比例的复合型育苗基质，根据其理化指标分析，T1、T4、T6、T8处理的容重、总孔隙度、持水孔隙度、通气孔隙度均能够适用于穴盘育苗；T4、T6处理的氮磷钾含量、有机质含量较高，基质缓冲能力好，育苗效果佳。其中T6处理（泥炭∶有机肥∶炉灰渣=6∶2∶2）育出的黄瓜秧苗质量最佳。T7、T8处理有机质含量较低，但是也呈现出了较好的育苗效果，这是因为除了养分指标以外，pH、电导率、吸水性、缓冲能力、病原微生物等诸多指标都是单质泥炭所不能解决的。

国内泥炭资源禁止开发、国外泥炭资源的高运输成本均成为制约泥炭基质行业发展的瓶颈。与此同时，国内育苗基质市场需求量大，而大量的农业废弃物需要处理和再利用，在这种形势下，有效利用大量的农业废弃物资源，开发出适合市场应用的复合基质原料，是一项既绿色环保又节约成本的好项目。