裴海林 张蕾蕾 袁存亮 黄超 孙京

摘    要：以畜禽粪便沼渣、秸秆、稻壳等为原材料，按照不同比例配制成水稻育苗基质，探究不同配比的水稻育苗基质对水稻秧苗质量的影响。通过试验，从基质理化性质等参数进行评价与选取，对各项测定指标进行相关性分析，优化出水稻育苗有机生态基质配制方法，即配制体积比为沼渣20%～25%、碳化稻壳5%～10%、河沙10%、腐熟秸秆50%～55%、腐熟锯末10%。

关键词：基质;水稻;配比;沼渣;育苗

文章编号：1005-2690（2022）07-0005-04       中国图书分类号：S511       文献标志码：B

水稻是我国主要粮食作物之一，水稻的高效种植方法历来都是研究重点。据统计，我国水稻年种植面积3 013.7万hm2，产量达20 423.6万t[1-3]。水稻种植过程中育秧阶段十分重要，常见的水稻种植普遍采用秧苗移栽方式。水稻育秧過程中需要大量的育秧土为秧苗生长提供养分，往往需要采集大量土壤，导致生态环境受到破坏，严重影响农业可持续发展[4-5]。

水稻育秧环节中，育秧基质原材料的选择对水稻育秧效果起决定性作用[6]。目前，我国大部分水稻育秧地区仍然选择自制育秧土。由于土壤的肥力程度不均匀，使所育秧苗的综合素质存在明显差异，同时浪费了大量土资源。有机基质栽培技术具有营养物质稳定、操作制作设备简单、经济可观、便于管理等优点，成为当下主要的研究方向。经过厌氧发酵后的沼渣含有大量氮、磷、钾及有机质等营养物质[7]，还含有丰富的腐殖酸，是非常值得推广的有机肥料，同时可作为水稻秧苗有机栽培基质。

本研究以畜禽粪便沼渣、发酵腐熟好的秸秆、碳化稻壳以及其他辅助配料，按照不同体积的配比制成水稻育苗基质[8-10]，通过研究不同配比的复合基质对水稻秧苗素质的影响，优化出相对较好的水稻育苗有机生态基质配方，为我国水稻种植产业提供高效的种植途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

沼渣：试验所用沼渣是以牛粪为主要发酵原料正常产气3个月以上的沼气池内的发酵产物，直接进行风干处理即可，将沼渣置于太阳下自然干燥备用。

秸秆：选用完全发酵腐熟处理的玉米秸秆。

锯末：选用经过完全腐熟发酵后的锯末，结束腐熟过程后，晾干备用。

稻壳：选用经过碳化处理后完全碳化且基本保持原形的炭化稻壳。

河沙：选用河沙作为栽培基质时，其颗粒直径以0.5～3.0 mm为宜。

本次试验所选的试验材料理化性质[11]如表1所示。

1.2 试验设计

将各基质材料按照一定比例混合（按体积比），配制成8种不同配方的复合基质，用于水稻育苗试验。以用于生产的商品化育苗基质作为对照（CK）。不同复合基质配比设计如表2所示。

2021年4月19日开始进行基质育苗试验，试验地点为吉林省农业机械研究院内温室大棚。试验水稻品种为吉粳511，育苗试验育苗盘采用规格为58 cm×28 cm×3 cm的硬质塑料育苗盘。每种配方的育苗基质设3个重复，育苗盘内敷设育苗基质的厚度为2.5 cm，覆盖育苗基质厚度0.5 cm左右，每盘播芽谷（120±1.6） g。水稻播种前浸种2 d，在35 ℃中温条件下催芽2 d，当种子露白后进行晾干、质量称重、播种。在播种前将基质浇透水，出苗前保持基质湿润，出苗后基质发白前不浇水。分别于播种后第7、15、25、35天对植株和基质进行取样，测定秧苗生理特征相关指标及基质理化性质[12]。

基质取样时，应轻轻抖落植株根际附近粘连的基质。取50 g鲜基质样，放冰箱中待测。取50 g鲜基质样，烘干研磨待测。

2 结果与分析

2.1 育秧基质理化性质

2.1.1 不同配方基质的物理性质

容重和孔隙度是衡量基质气液固三相比例是否合适的较为简单的指标[13-14]。一般认为，理想栽培基质的标准为容重0.2～0.8 g/cm3，总孔隙度在54%～96%，通气孔隙与持水孔隙之比以1∶2～1∶4为宜 。

如表3所示，试验自行配制的8种复合基质容重为0.337～0.542 g/cm3，总孔隙度67.31%～70.29%，大小孔隙比1∶1.4～1∶2.81。除A7和A8的大小孔隙比偏低外，其余均符合优良基质的要求。CK的容重为0.72 g/cm3，总孔隙度59.07%，大小孔隙比为1∶3.84。CK的容重值最高。各复合基质的通气孔隙均明显大于对照，持水孔隙与对照接近，大小孔隙比均小于对照，表明各复合基质的通气性能优于CK，持水性能与CK相差不大。

2.1.2 不同配方基质的化学性质

pH值是基质种植效果的重要参数之一，直接影响植物养分吸收[15]。水稻在秧苗期喜酸，最佳pH值为4.5～6.0。pH值若呈现过酸或过碱，都会影响幼苗的正常生长发育，并容易使水稻秧苗在苗期感染疾病。如表4所示，各配方育秧基质的pH值均满足水稻适宜生长的微酸性环境。

电导率（EC值）直接反映基质带有的可溶性盐分，会直接影响秧苗的生长情况[16-18]。作物生长的安全EC值为小于2.6 mS/cm。从表4可以看出，各复合基质及CK的EC值均符合优良基质的要求。

有机质含量与基质的肥力水平密切相关，有机质含量对水稻秧苗生长及根系发育有一定促进作用[19]。从表4数据可以看出，各配方基质及CK的有机质含量均比自然土壤（有机质含量1%～5%）要高很多，满足水稻秧苗正常生长的营养需求。各复合基质的速效氮、速效磷、速效钾含量比较丰富，能够满足水稻育秧期间秧苗养分吸收强度。而CK的速效氮、速效磷、速效钾含量明显比各复合基质低。各复合基质与CK的具体种植效果还需通过育秧试验来验证。747F3A7E-AB77-474E-9990-A700D0C30767

2.2 基质育苗过程中理化性质的变化

2.2.1 速效磷含量的变化

速效磷含量可以反映基质中磷素的现实供应状况[20]。不同配方水稻育苗基质速效磷含量的变化情况，见图1。试验组水稻育苗基质的速效磷含量总体呈现先下降后上升的趋势，生产后期基质中速效磷含量与育秧前基质中速效磷含量基本相同。在整个水稻秧苗的生长期，水稻育苗基质中磷养分供应充足。各配方处理中，A7、A8在第一次取样时速效磷含量达到最高值，为231.12 mg/kg和223.36 mg/kg，这可能与沼渣中磷含量较高有关;沼渣添加比例少的A1和A2在第一次取样时速效磷含量相对较低，为171.86 mg/kg和176.35 mg/kg。各试验组配方基质的速效磷含量均明显高于CK，并且在育苗过程中速效磷含量变化趋势比较接近，水稻秧苗生产后期基质速效磷残留量由大到小依次为A7>A3>A8>A5>A4>A6>A1>A2>CK。

2.2.2 速效钾含量的变化

不同配方水稻育苗基质的速效钾含量变化曲线，见图2。可以看出，各试验组水稻育苗基质速效钾含量的变化趋势基本相同，即在水稻育秧期，基质中速效钾的含量呈整体下降趋势，第二次到第三次采样中间下降幅度较大，第三次采样后趋于平缓。从图2可以看出，各配方基质速效钾含量基本呈持续下降趋势，但各配方处理各个时期速效钾含量均明显高于CK，育苗快结束时，各配方基质中速效钾残留量由大到小依次为A3>A6>A8>A7>A1>A2>A5>A4>CK。

2.2.3 速效氮含量的变化

不同配方水稻育苗基质速效氮含量的变化曲线，见图3。各配方基质速效氮含量均随着时间的加长逐渐下降。在水稻育苗前期，水稻育苗中氮养分充足，基质中速效氮含量也较高。随着基质中氮养分被水稻秧苗不断吸收，基质中速效氮含量随之降低。在第四次取样时，各配方基质速效氮含量又都有所增加。从整体上看，各配方基质在水稻育苗过程中速效氮与速效磷的变化趋势基本相同，均呈现先降低后升高，但速效氮含量随着育苗期的结束明显降低，对照组速效氮变化则较为平缓。

2.3 不同配方基质物理性质的变化

由图4可以看出，各阶段基质容重变化不大，容重表现稳定，对照组容重值最大。育苗期间基质总孔隙度波动较大，各配方基质以及CK的总孔隙度在25 d时下降到最低值，第35天取样时总孔隙度又有所升高。整个育秧过程A6总孔隙度最大，各取样点值分别为70.29%、69.57%、68.32%、62.78%、66.97%。

由图4可以看出，整个育苗期，各处理及CK通气孔隙整体变化不大，最终略有升高。而持水孔隙在育苗结束期孔隙度大幅度减少，持水孔隙度呈持续下降趋势，分苗后7 d、15 d、25 d、35 d的持水孔隙度最大的配方基质分别为A3、A6、A4、A5，育苗结束后各配方基质持水孔隙由大到小依次为A3>A4>A6>A5>CK>A1>A7>A2>A8。

3 结论与讨论

水稻基质的研究有利于促进水稻产量提升，并且方便了后续的种植、施肥等工序，对于农业废弃物实现了资源化的可循环利用。

以畜禽粪便沼渣、发酵腐熟好的秸秆、碳化稻壳以及其他辅助配料，按照不同体积比配制成基质，以目前市场上应用的商品化基质作为对照，从基质理化性质变化进行评价与筛选，并对各项测定指标进行相关性分析，优化出水稻育苗有机生态基质配制方法。最终得出，当水稻种植基质配制体积比为沼渣20%～25%、碳化稻壳5%～10%、河沙10%、腐熟秸秆50%～55%、腐熟锯末10%较为适合。

本次研究在为水稻育苗产业提出新工艺的同时，结合了好氧发酵与厌氧发酵后续的产物，实现了资源的可持续利用，之后可根据相关原料配比进行育苗生产试验。

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（编辑：郭 瑞）747F3A7E-AB77-474E-9990-A700D0C30767