CN107011032B - 一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于作物育苗领域，具体涉及一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质，该菇渣复合基质由自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土组成，其中，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为6:4~7:3。自腐熟海鲜菇菇渣的粒径分为3mm≤d＜5mm、d<3mm两类。当自腐熟海鲜菇菇渣的粒径为3mm≤d＜5mm，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为7:3时，育苗效果最佳。本方法中的菇渣复合基质原材料来源广泛，育苗成本低廉，可以替代泥炭；在育苗过程中无需再施用任何化肥以及农药，符合有机西瓜种植的要求；同时也为废弃海鲜菇菇渣的资源化再利用提供了思路。
Description
技术领域
本发明属于作物育苗领域，具体涉及一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质。
背景技术
草炭被广泛应用于作物育苗，但草炭属于不可再生资源，过度开采将对环境造成不良影响；且使用泥炭育苗时需要施用一定量的化肥来培育西瓜壮苗，无法满足有机西瓜种植的要求。近年来寻找草炭替代物成为研究的热点，许多研究表明菇渣作为作物育苗基质替代草炭是行之有效的手段。菇渣经过堆肥等处理富含有机质、矿物元素等，能为作物生长或作物育苗提供有效养分。而且菇渣具有透气性好、容重小以及价格低廉等优点，可明显促进幼苗的根系发育，降低育苗的工作强度和降低育苗成本。
但菇渣种类非常之多，常用的有香菇菇渣、平菇菇渣、茶树菇菇渣、杏鲍菇菇渣、金针菇菇渣、草菇菇渣和海鲜菇菇渣等，不同品种菇渣理化性状差异大，用于培育作物时效果差异大，且不同作物对育苗基质的要求也不同。
西瓜有机种植中常以厩肥和田园土复合进行西瓜育苗，选择田园土时需要选择前茬未种过西瓜且未携带病害以及虫卵的土壤，以防止西瓜枯萎病等的发生。而了解田园土的病菌和虫卵状况需经过复杂的检测过程，选择田园土时存在局限性和盲目性。
因此选择何种种类的菇渣作为育苗基质的原材料之一，如何选择辅料来替代西瓜有机种植中所使用的田园土，如何使所选取的辅料与所选取的菇渣达到较好的复合效果，并且达到较好的西瓜育苗效果，培育有机西瓜壮苗，是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质。该复合基质中所使用的自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土在性能上能实现良好的互补，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为7:3，自腐熟海鲜菇菇渣的粒径分为3mm≤d＜5mm时，育苗效果最佳。本发明的复合基质原材料来源广泛，育苗成本低廉，可以替代泥炭；在育苗过程中无需再施用任何化肥以及农药，符合有机西瓜种植的要求；同时也为废弃海鲜菇菇渣的资源化再利用提供了思路。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质，该复合基质原材料由自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土组成，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为6:4~7:3。自腐熟海鲜菇菇渣的粒径分为两种：3mm≤d＜5mm（大粒径）；d<3mm（小粒径）。
菇渣种类非常之多，不同菇渣的理化性质差别较大，用于培育有机西瓜苗的适用性也有较大差异。如何在众多种类的菇渣中选择一种合适的菇渣用于培育有机西瓜苗，是本申请需要克服的难点之一。一般菇渣腐熟时需要添加辅料和发酵剂或促腐剂，才可获得较好的快速堆肥效果，制备方法较为复杂，而且无法保证腐熟菇渣的洁净性。海鲜菇在福建地区广泛栽培，产量全国第一，在海鲜菇工厂化栽培的同时，所产生的大量废弃海鲜菇菇渣为复合基质提供了充足的原材料，降低了育苗成本；并且，海鲜菇菇渣不需要添加任何辅料和发酵剂或促腐剂即可自身腐熟，快速获得较好的堆肥效果，简化了腐熟的程序，同时保证了腐熟菇渣的洁净性，为有机种植西瓜苗提供了便利。
自腐熟海鲜菇菇渣的制备方法为：海鲜菇菇渣经脱袋后，加水调节菇渣的含水量至55wt%-60wt%；然后按堆垛下宽180cm、上宽90cm、高度90cm进行堆放，并覆膜；待堆体温度上升至50℃后，去掉薄膜；后每隔7d进行翻堆一次，经40-50d后堆体温度降至室温，则海鲜菇菇渣完全腐熟，堆肥过程中不添加任何菌剂；将腐熟后的菇渣晒干、粉碎、过筛，制得海鲜菇菇渣。所制得的自腐熟海鲜菇菇渣（粒径＜5mm）的理化指标为：容重0.23 g/cm3，总孔隙度62.2%，pH值为7.5，有机质60.8%，全氮3.06%，全磷1.46%，全钾2.56%，电导率0.96mS/cm，碳氮比为 24.5:1。与其他种类的菇渣相比，海鲜菇菇渣可自身腐熟，腐熟过程无需添加任何氮源、碳源以及促腐剂等，具有洁净、较合适的碳氮比等特点使其更适合作为有机西瓜育苗基质的原材料。
然而自腐熟海鲜菇菇渣单独作为有机育苗基质使用时，电导率（0.96mS/cm）和pH值（7.5）较高，不利于培育有机西瓜苗，需要复合其他材料进行使用。现有的西瓜种植中常以厩肥和田园土复合进行西瓜育苗，存在局限性和盲目性。红泥土在中国主要分布于长江以南的低山丘陵区，资源丰富，获取简便，其理化指标为：容重1.4g/cm3，有机质7-10g/kg，有效磷10-13mg/kg，有效钾30-40mg/kg，pH=5.2，电导率0.01mS/cm。从理化性质可以看出，其具有电导率低、偏酸性的特点，而且病菌、虫卵少，使用安全。
本申请创造性地将自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土两者复合，自腐熟海鲜菇菇渣有效养分较高，而红泥土有效养分较低；自腐熟海鲜菇菇渣电导率较高，而红泥土电导率较低；自腐熟海鲜菇菇渣偏碱性，而红泥土偏酸性；两者在适当的复合比例下实现理化性状的互补，又发挥了各自的优势，有助于培育有机西瓜壮苗。
优选的，在复合基质中，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为7:3，粒径为3mm≤d＜5mm时，复合基质有机育苗的效果最佳。复合基质中，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比对西瓜育苗的效果影响较大。当自腐熟海鲜菇菇渣比例太高时，复合基质的电导率和有效养分太高，易导致西瓜苗烧苗或抑制西瓜苗生长；当红泥土比例太高则有效养分不足，不能为西瓜苗生长提供足够的有效养分。经过发明人综合研究后确定了自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比。
海鲜菇菇渣粒径是影响复合基质理化性状的主要因素之一，粒径大小影响着复合基质容重、电导率、孔隙度以及基质供肥能力等。不同作物育苗对不同基质粒径的要求也各不相同，现有技术都侧重于粒径对基质物理性状的影响，而本发明研究发现粒径大小影响基质的电导率以及基质中有效养分的缓释效果或养分淋失，以至于影响作物生长。经过研究发现，大粒径海鲜菇菇渣电导率低于小粒径菇渣，且大粒径菇渣具有一定团粒结构，在育苗浇水过程中，有效养分淋失率比小粒径菇渣低，易形成缓释效果，为西瓜苗生长提供长效养分。
本发明的优点在于：
1）本发明创造性地选取自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土作为基质原材料，自腐熟海鲜菇菇渣洁净，两者复合在理化性质上实现了良好的互补，发挥了各自优势，所制得的复合基质在电导率、容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、酸碱度等性能方面都适合于有机西瓜育苗；当大粒径海鲜菇菇渣和红泥土按体积比7:3复合用于有机西瓜育苗时，西瓜苗的成苗率为100%，优苗率约为60%，西瓜苗的干物质积累以及叶绿素含量等指标也较佳；
2）本发明为废弃的海鲜菇菇渣的资源化再利用提供了一种新思路，所制得的复合基质可替代泥炭、育苗成本较低；绿色环保，育苗过程中无需再施用化肥和农药；病菌、虫卵少，有利于培育健康的西瓜种苗。
附图说明
图1复合基质中菇渣体积比例对有机西瓜苗壮苗指数的影响效果图；
图2复合基质中菇渣体积比例对叶绿素含量的影响效果图。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例所用红泥土来自福州市仓山区清凉山。所用西瓜种子选用农友种苗（中国）有限公司生产的黑美人西瓜杂交种。表1为本发明各实施例中的育苗基质组成，X2、X3、D2、D3分别对应实施例1、实施例2、实施例3、实施例4；其余组处理为对照处理，用于与本发明实施例结果进行对比。
表1本发明各实施例中的育苗基质组成
实施例1
育苗试验于2016年3月10日-2016年4月16日在福州市农业科学研究所开展。将西瓜种子置于60℃的温水中并不断搅拌30min，常温浸种8h后放入30℃的恒温箱进行催芽。按表1的试验设计配制菇渣复合基质，充分混合均匀填入育苗穴盘，催芽后的种子平播于穴位（胚根朝下），覆盖基质、并浇透水。所有处理均不进行任何施肥处理。每个处理重复3盘，每盘32穴。
按照《蔬菜育苗基质NY/T 2118—2012》行业标准测定各种复合基质的容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度等；基质电导率用HANNA公司的HI8732N电导率仪测定。2016年4月16日育苗结束，计算不同育苗基质处理的西瓜苗成活率与成苗率（两叶一心）；处理中西瓜苗三叶一心的数量占该处理育苗总数的百分比定义为优苗率；使用直尺测定西瓜苗地上部分的高度即株高；径粗使用游标卡尺测定地上部分与地下部分交界处的西瓜苗粗度；清除植株根部基质并将植株地上部分与地下部分剪断，分别将其进行105℃杀青10 min后80℃烘干8 h至恒重，测定地上部分干重、地下部分干重以及全株干重，并计算壮苗指数[壮苗指数=(茎粗/株高+地下部分干重/地上部分干重)×全株干重]；叶片叶绿素含量使用SPAD-502PLUS叶绿素测量仪测定；用Excel与SPSS 19软件进行统计分析，差异显著性采用LSD检验，用大小写字母标记0.01水平和0.05水平差异显著性。
按照表1配制实施例2-4的复合基质，西瓜苗育苗方法及结果检测方法均与实施例1相同。
具体实施结果如下：
1、实施例1-4以及对照处理的复合基质的理化性质测定结果
自腐熟海鲜菇菇渣与红泥土复合调配育苗基质，基质的理化性质变化如表2所示。随着基质中红土体积比例的增加，基质电导率呈现下降趋势，大、小粒径的自腐熟海鲜菇菇渣复合基质电导率分别由0.74mS/cm和0.76mS/cm下降到0.32mS/cm和0.30mS/cm；基质容重呈增加趋势，最低的为自腐熟海鲜菇菇渣:红泥土=8:2的处理，大、小粒径处理容重分别为0.56 g/cm3 、0.42 g/cm3，当自腐熟海鲜菇菇渣:红泥土的体积比为3:7时，容重均达到0.9g/cm3以上；总孔隙度和持水孔隙度随着基质中菇渣含量的减少呈下降趋势。
表2不同育苗基质的理化性质
2、实施例1-4以及对照处理的复合基质对西瓜苗出苗率、成活率以及成苗率等的影响
如表3所示，大部分处理的西瓜苗在置种后的第5d出苗率达到20%以上；在第5d至第9d期间大量出苗，到第13d大部分处理出苗达90%以上；其中处理X1、X2、X3和D1、D2、D5出苗率达95%以上；截止第21d处理X5、X6、D4出苗率低于95%。
种植生产常以西瓜苗“两叶一心”时进行移栽种植，育苗生产中也以西瓜苗“两叶一心”作为成苗率统计的依据。第35d育苗结束时，西瓜育苗成活率均在90%以上，但不同处理的成苗率差别较大。随着复合基质中红泥土比例的增加，西瓜育苗成苗率呈降低趋势；小粒径菇渣复合红泥土的X2、X3处理成苗率为96.88%，而X5和X6处理成苗率仅68.75%。大粒径菇渣复合红泥土基质的成苗率呈现为D2>D1>D3>D4>D5>D6；其中D2成苗最高，为100%；育苗基质中菇渣含量为60-80%时，西瓜苗成苗在90%以上。所有处理在育苗过程中均未进行施肥，对照处理CK组的西瓜苗成活率为96.88%，但可能由于草炭复合基质未能提供足够的养分，造成对照处理CK组的低成苗率。
育苗结束时部分处理的西瓜苗已到达三叶一心阶段，主要以大粒径菇渣复合红泥土的处理为主，如D2、D1以及D3处理达三叶一心的数量分别占总育苗数量的59.38%、43.33%、27.59%；而小粒径菇渣复合红泥土的各处理植株达三叶一心的数量相对较少。
表3 不同育苗基质对西瓜苗出苗率、成活率以及成苗率等的影响
综上分析认为，复合基质中菇渣和红泥土的体积比例对西瓜育苗的成苗率等存在一定影响。基质中菇渣体积含量在60%-80%时，西瓜苗的成苗率最高；随着基质中菇渣体积含量的降低，西瓜苗的成苗率下降；利用大粒径海鲜菇复合基质下，西瓜苗达三叶一心的数量较多；D2处理即实施例3（大粒径海鲜菇菇渣：红泥土=7:3）成苗率为100%，优苗率约为60%。
、实施例1-4以及对照处理的复合基质对西瓜苗生长等的影响
从表4中可以看出，海鲜菇菇渣复合红泥土处理的西瓜苗株高总体上大于对照处理CK组，其中大粒径菇渣处理下的西瓜苗株高均极显著的高于对照处理CK组；小粒径菇渣的X1、X2、X3处理的西瓜苗株高极显著的高于对照处理CK组，X4、X5、X6处理与对照CK组差异不显著；D1、D2、D3以及D5处理下西瓜苗株高值较大，达到8.7cm以上。
西瓜苗的径粗是西瓜壮苗与否的重要指标之一。各菇渣复合基质处理下西瓜苗径粗值均极显著的大于对照处理；西瓜苗的径粗值随着复合基质中菇渣含量的增加而呈现增加趋势，但当复合基质中菇渣与红泥土的比例超过70%时，径粗值下降；菇渣复合基质中菇渣体积占比在50%-70%时，西瓜苗径粗值较大；其中径粗值最大的为D2处理，径粗值为3.13mm，约为对照CK的1.5倍。
复合基质的不同配方对西瓜苗的干物质积累量影响较大，特别是西瓜苗地上部分干重的差异较为明显。大粒径复合基质处理下，西瓜苗的地上部分干重随着复合基质中菇渣含量的增加而呈现增加趋势；其中地上部分干重值最大的D2（菇渣比例为70%）和D3（菇渣比例为60%）处理分别为0.181g/株、0.0179g/株，约为对照处理0.100g/株的1.8倍；但当复合基质中菇渣的比例超过70%时，地上部分干重值下降。而小粒径复合基质的西瓜苗地上部分干重值变化趋势类似于大粒径复合基质处理；地上部分干重最大的处理为X3（菇渣比例为60%）；除X5和X6外，其他各处理地上部分均极显著的高于对照处理。各处理地下部分干重除处理D6与对照差异不显著外，其他各处理均显著或极显著的高于对照处理。当基质菇渣比例为60%-70%时，西瓜苗全植株干物质量较大；相同复合比例（60%-70%）下，大粒径复合基质的D2和D3处理干物质积累量极显著高于X2和X3处理，干物质重量为0.215g/株，约为对照处理的1.87倍，说明大粒径海鲜菇菇渣基质更有利于西瓜苗的干物质积累。
综合以上西瓜苗生长指标认为，海鲜菇菇渣复合基质对西瓜生长有促进作用，当海鲜菇含量在60-70%时最为有利于于西瓜苗的生长；相同复合比例下，大粒径菇渣基质较小粒径菇渣基质更有利于促进西瓜苗干物质的积累；其中D2和D3处理干物质积累量最大。
表4不同基质对西瓜苗生长的影响
4、实施例1-4以及对照处理的复合基质对西瓜壮苗指数与叶绿素含量的影响
如图1所示，利用菇渣复合红泥土基质进行西瓜育苗，随着基质中菇渣体积比例的增加，西瓜苗壮苗指数呈现上升趋势，但育苗基质中菇渣体积比例超过一定值后，壮苗指数反而下降；小粒径菇渣复合基质中菇渣含量为60%的处理，壮苗指数值较高；而大粒径菇渣复合基质中菇渣含量为70%时，壮苗指数最高。
叶绿素含量一定程度上反应了植株营养状态，通过测量各处理西瓜苗叶绿素含量，结果（如图2）表明随着基质中菇渣含量的增加，西瓜苗叶绿素含量呈现增加趋势，当基质中菇渣含量超过60%（小粒径）或70%（大粒径）时，叶绿素含量有所下降；相同菇渣复合红泥土比例（60%-70%）下，大粒径菇渣复合基质的叶绿素含量高于小粒径的处理。叶绿素含量最高的处理为D2、D3，分别达到46.3SPAD和46.2SPAD。
综上所述，当大粒径海鲜菇菇渣和红泥土按体积比7:3复合用于西瓜育苗时（实施例3）的实施效果最佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种用于培育有机西瓜苗的菇渣复合基质，其特征在于：所述的复合基质由自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土组成，自腐熟海鲜菇菇渣和红泥土的体积比为7:3；所述的自腐熟海鲜菇菇渣的理化指标为：容重0.23 g/cm3，总孔隙度62.2%，pH值为7.5，有机质60.8%，全氮3.06%，全磷1.46%，全钾2.56%，电导率0.96 mS/cm；所述的红泥土的理化指标为：容重1.4g/cm3，有机质7-10g/kg，有效磷10-13mg/kg，有效钾30-40mg/kg，pH=5.2，电导率0.01 mS/cm；
所述的自腐熟海鲜菇菇渣的粒径为：3mm≤d＜5mm；
所述的自腐熟海鲜菇菇渣的制备方法为：海鲜菇菇渣经脱袋后，加水调节菇渣的含水量至55wt%-60wt%；然后按堆垛下宽180cm、上宽90cm、高度90cm进行堆放，并覆膜；待堆体温度上升至50℃后，去掉薄膜；后每隔7d进行翻堆一次，经40-50d后堆体温度降至室温，则海鲜菇菇渣完全腐熟，堆肥过程中不添加任何菌剂、氮源以及碳源；将腐熟后的菇渣晒干、粉碎、过筛，制得自腐熟海鲜菇菇渣。
2.一种如权利要求1所述的菇渣复合基质的应用，其特征在于：用于培育有机西瓜苗，育苗过程中不施用任何化肥和农药。
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| 《育苗基质物理及化学性质的综述》;胡笑轲等;《广东化工》;20111231;第38卷(第3期);第42-44页 * |
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