蔬菜草炭替代型苗基質(zhì)研究進(jìn)展pdf

1、<p>　　蔬菜草炭替代型育苗基質(zhì)研究進(jìn)展</p><p>　　摘 要：在設(shè)施園藝快速發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化趨勢下，草炭作為無土栽培技術(shù)的重要育苗基質(zhì)，其使用量急劇增加.然 而，草炭是一種不可再生資源，其儲(chǔ)量有限、地區(qū)分布不均、運(yùn)輸成本大，且過度開采易造成環(huán)境破壞.這些都迫使研究 者們尋找出一種新型的可替代草炭的育苗基質(zhì).本文在前人研究的基礎(chǔ)上，綜述草炭系復(fù)合基質(zhì)育苗現(xiàn)狀及替代必要性， 進(jìn)而就不同的草炭替

2、代物的研究進(jìn)展及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析探討.</p><p>　　關(guān)鍵詞：蔬菜；育苗基質(zhì)；革炭；替代</p><p>　　馮紹華【18】和王自新等【19】通過對不同容器育苗效果的研究，肯定了草炭在工廠化育苗中的優(yōu)勢。秦玲等【20】通過對草炭改良土壤作用的研究，證明了草炭具有較好的離子吸附特性。張成光等【21】在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了草炭作為基質(zhì)培育龍膽草的優(yōu)良特性。這樣的研究還有很多，大量的研究者從不同的

3、方面對草炭的各種物理化學(xué)性狀進(jìn)行了研究，開發(fā)出廣泛的草炭應(yīng)用途徑。最終經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明了草炭與蛭石或珍珠巖配合使用的經(jīng)典育苗基質(zhì)，廣泛應(yīng)用于設(shè)施園藝生產(chǎn)與工廠化育苗等方面【22】。然而，草炭的廣泛應(yīng)用在提高生產(chǎn)效率、改善生產(chǎn)方式和推動(dòng)科研發(fā)展的同時(shí)，也帶來了新的問題。巨大的草炭需求造成了對草炭資源的大規(guī)模開發(fā)，由于草炭的不可再生性，草炭資源勢必日益減少【5】【9】【10】。同時(shí)，草炭是重要的濕地類型之一，在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、蓄洪

4、防旱、控制污染、調(diào)節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、美化環(huán)境等方面具有不可替代的作用，被譽(yù)為“地球之腎”【9】【7】[8】【l o】。對草炭的大量開采造成了被開采地生態(tài)環(huán)境的破壞和大量耕地的不可恢復(fù)損失【耵。因此，尋找草炭替代物就成為了眾多研究者為之努力的目標(biāo)。早在上世紀(jì)八十年代，趙明坤【231</p><p>　　2草炭替代型育苗基質(zhì)研究現(xiàn)</p><p>　　草炭替代型育苗基質(zhì)應(yīng)具備易于獲得、成本

5、低廉和可再生等特點(diǎn)。基于且前國內(nèi)外蔬菜草炭替代基質(zhì)的相關(guān)研究，筆者將所采用的替代物種類分為以下9個(gè)種類，逐一展開論述。</p><p><b>　　2．1蘑菇渣</b></p><p>　　我國是食用菌栽培大國，隨著食用菌栽培規(guī)模的擴(kuò)大，產(chǎn)生的菇渣廢料也相應(yīng)增多。食用菌栽培的主要原料包括棉籽殼、玉米芯、木屑、稻糠、果枝、麥秸和稻草等。由于栽培原料不同，食用菌栽培后廢

6、料的理化性質(zhì)差別很大，其中只有極少部分可以重復(fù)利用，大部分則隨地堆積或被焚燒。這既浪費(fèi)資源，又對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。如能將菇渣作為一種新型的育苗基質(zhì)，既解決草炭資源緊張的問題又減輕環(huán)境污染。菇渣是在食用菌下腳料中添加有機(jī)肥和微生物制劑等材料經(jīng)高溫發(fā)酵制成的有機(jī)基質(zhì)。將菇渣用作育苗基質(zhì)。不僅可以變廢為寶，且在一定程度上可減輕環(huán)境污染。以香菇渣、金針菇渣作為草炭的替代物是目前比較熱門，研究比較廣泛的一種替代方式。香菇渣和金針菇渣的總孔隙和持水

7、孔隙大于草炭【1 01，且與草炭相比，菇渣中的速效磷、速效鉀含量更高，各類基質(zhì)材料中，香菇渣的電導(dǎo)率最高，而草炭的pH值相對最低。洪春來等【24】研究表明，使用金針菇或香菇渣作為番茄育苗的草炭替代物實(shí)驗(yàn)中，所有處理成苗率均在88％以上，其中金針菇替代組成苗率較高，而香菇渣替代比例較高的實(shí)驗(yàn)組成苗率較低。金針菇渣總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙、pH值、電導(dǎo)率、速效氮磷鉀方面均優(yōu)于草炭</p><p>　　2．2玉米秸

8、稈、檸條</p><p>　　玉米秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量產(chǎn)生的廢棄物，將其處理作為基質(zhì)替代物本身具有環(huán)保經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。玉米秸稈的加工過程中存在諸多工藝上的不同，造成腐熟的玉米秸稈本身具有性質(zhì)多樣和不可控特性。而玉米秸稈本身由于種類、發(fā)酵程度、生產(chǎn)設(shè)各、浸泡腐熟時(shí)間的不同可能導(dǎo)致秸稈基質(zhì)的鹽分含量、密度、總孔隙度、pH值、EC值發(fā)生較大變化。由此可能會(huì)產(chǎn)生鹽害、保水性差等不確定的缺陷。例如，薛書浩等【28】對番茄幼苗培

9、育的研究中發(fā)現(xiàn)，將玉米秸稈與其他田園廢棄物(包括河沙、牛糞、稻殼等)混合使用，在一定程度上改善了復(fù)合基質(zhì)的物理性質(zhì)，但即使在這種情況下，番茄幼苗生 長依然存在問題，僅有一個(gè)處理與對照差異不明顯，其余均出現(xiàn)生長較弱的現(xiàn)象。在這種復(fù)合基質(zhì)中，有機(jī)物自身降解與 外加入的其他肥料的交叉影響使得基質(zhì)中成分處在動(dòng)態(tài)變化中，成為一種較不穩(wěn)定的基質(zhì)。從現(xiàn)有的研究中可以看出，腐 熟玉米秸稈僅在一定條件下可以作為草炭的替代物。如王永紅等【冽在研究中發(fā)現(xiàn)腐熟

10、玉米秸稈與園土在玉米秸稈比例較 小時(shí)幼苗生長優(yōu)良，而替代比例過高則出現(xiàn)氮素脅迫，使得生長情況弱于對照。而根據(jù)張秀麗等【30】使用玉米秸稈復(fù)合基 質(zhì)進(jìn)行甜椒育苗的試驗(yàn)結(jié)果，玉米</p><p>　　此外，一種與玉米秸稈類似的替代物，即檸條，與珍珠巖配成復(fù)合基質(zhì)后可使黃瓜幼苗生長良好【311。合理配比的檸 條(腐熟)混合基質(zhì)在通氣孔隙度、容重、持水孔隙度、大小孔隙比、pH值、總孔隙度、EC值等理化性質(zhì)方面基本符 合育

11、苗要求，并且在一定程度上優(yōu)于傳統(tǒng)的草炭基質(zhì)。由上述研究可看出，腐熟秸稈在作為育苗基質(zhì)方面還存在著欠缺，可以少量部分的替代草炭，但作為完全替代基質(zhì)依然存在很多不成熟的方面。而檸條在與珍珠巖合理配比的情況下可在一定程度上替代草炭。但是，腐熟檸條作為基質(zhì)對不同蔬菜育苗效果及蔬菜品質(zhì)影響的相關(guān)研究還需作進(jìn)一步探究。</p><p><b>　　2．3風(fēng)化石</b></p><p&

12、gt;　　風(fēng)化石替代草炭具備諸多優(yōu)點(diǎn)，包括材料自然、儲(chǔ)量豐富、開采空間大、成本低廉和透水透氣等。在蔬菜生產(chǎn)中，用風(fēng)化石作為育苗基質(zhì)替代草炭的研究目前還較少。借鑒其它作物育苗試驗(yàn)研究結(jié)果可為蔬菜草炭替代型育苗基質(zhì)研發(fā)提供依據(jù)。李宏光等【32】通過風(fēng)化石替代草炭培育烤煙懸浮苗的研究表明，以風(fēng)化石為基本原料，配以一定的藥渣和蔗渣替代常規(guī)草炭基質(zhì)作育苗基質(zhì)是完全可行的．與常規(guī)基質(zhì)比較，替代基質(zhì)培育的烤煙苗具有出苗率高、生長速度適宜、葉色正常、根

13、系發(fā)達(dá)、成菌素質(zhì)好等特點(diǎn)，所育苗達(dá)到壯苗標(biāo)準(zhǔn)，某些指標(biāo)甚至好于對照。但是由于風(fēng)化石本身為無機(jī)物，缺乏有機(jī)養(yǎng)分是其先天的缺陷，故而上述實(shí)驗(yàn)中要添加一些有機(jī)物作為輔助。而在這種情況下，風(fēng)化石起到的作用更多在于調(diào)節(jié)孔隙度和持水性，更類似于珍珠巖的作用。因此蔬菜育苗中，盡管風(fēng)化石具有成本低廉、儲(chǔ)量大等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其可能不能單獨(dú)作為草炭替代物，需與其它草炭替代物配合使用。</p><p>　　2．4蘆葦末、鋸末、香草纖維&

14、lt;/p><p>　　這三種替代物共同的特點(diǎn)是都以植物纖維為主要成分，在一些上游工業(yè)(諸如造紙或木料加工等)集中的地區(qū)，原料極為豐富?？傮w看來，三種基質(zhì)都可在一定程度上代替草炭。蘆葦末【33]和香草纖維【34】分別與珍珠巖、有機(jī)肥料配合，對番茄(蘆葦末)或羽農(nóng)甘藍(lán)(香草纖維)等作物可達(dá)到較良好的育苗效果。而鋸末如果不經(jīng)過腐熟，新鮮鋸末在育苗過程中會(huì)出現(xiàn)幼苗黃化現(xiàn)象且出苗率較差。Worrol等【3卸認(rèn)為，只有將鋸末腐

15、熟，才可作為適宜育苗的基質(zhì)。但是，孫志強(qiáng)等【36】認(rèn)為由于鋸末中速效養(yǎng)分含量較少或剛腐熟鋸末基質(zhì)中存在一些抑制物質(zhì)，在育苗前期生長緩慢，而在后期才與對照沒有差異。</p><p><b>　　2．5花生殼</b></p><p>　　我國年產(chǎn)花生殼近400萬噸，花生殼基質(zhì)替代具有來源廣泛，成本低廉的特點(diǎn)。將花生殼與草炭混合用于育苗的試驗(yàn)研究表明，花生殼改善了基質(zhì)通氣性

16、，使基質(zhì)孔隙度加大，改善了基質(zhì)的水氣平衡和物理結(jié)構(gòu)，優(yōu)化根際環(huán)境，減少了草炭的使用量【371。但花生殼作為基質(zhì)仍然存在植株缺氮問題，因此有人研究了花生殼與尿素、復(fù)合肥、雞糞3種不同無機(jī)、有機(jī)肥和EM、酵素茵生物菌劑作為添加物補(bǔ)充氮源混合發(fā)酵腐熟，在花生殼添加不同氮源的對比研究中發(fā)現(xiàn)，尿素添加量大時(shí)會(huì)抑制幼苗生長。而復(fù)合肥和雞糞表現(xiàn)相對溫和。</p><p>　　2．6高爐礦渣、粉煤灰</p><

17、;p>　　高爐礦渣是冶煉生鐵時(shí)產(chǎn)生的一種礦渣，根據(jù)礦石的成分不同，所得高爐渣的化學(xué)成分組成也有差異。大多數(shù)高爐礦渣主要成分包括氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁等氧化物。高爐廢渣目前主要的處理方式是用于制磚、鋪路或直接采用填埋處理。而粉煤灰更是“三廢”之一，因此會(huì)造成一定程度的環(huán)境污染，以硅和氧化鐵、氧化鋁為主要成分．如能將以上材料改造為草炭替代基質(zhì)，不僅可以減少草炭的使用量，也可以降低環(huán)境污染。然而在此方面目前研究并不多。Bardha

18、n等研究表明，高爐礦渣、粉煤灰與煙氣脫硫石膏按不同比例混合，可顯著提高番茄生物量。然而根據(jù)陳興位等【"J和查文菊等‘t∞的研究看來，這種替代前景并不樂觀。首先，以上兩種材料都具有與上文中提到的“風(fēng)化石替代”相同的問題，也是這類無機(jī)替代物所共同的問題，本身不具有有機(jī)成分而必須添加有機(jī)物或營養(yǎng)液，使得這種替代產(chǎn)物本身缺少說服力，在</p><p>　　一定程度上與蛭石在育苗基質(zhì)中的作用類似而不是草炭。其次，

19、由于為工業(yè)廢料，其中可能含有很多工業(yè)有毒物質(zhì)，玻璃渣等雜質(zhì)，粉煤灰更是強(qiáng)堿性物質(zhì)，因此處理和使用這類物質(zhì)都會(huì)極大的增加使用的成本，且效果并不是非常理想。盡管如此，高爐礦渣和粉煤灰作物蔬菜育苗基質(zhì)的研究仍有前景p引。</p><p><b>　　2．7保水劑</b></p><p>　　交聯(lián)聚丙烯酰胺高分子材料，俗稱“保水劑”，能夠吸收自身重量數(shù)百倍至數(shù)千倍的水，其儲(chǔ)存

20、的游離水分90％DA上可被植物利用，自身可降解不會(huì)帶來環(huán)境污染。目前有關(guān)保水劑作為蔬菜育苗基質(zhì)中的研究并不多見。根據(jù)石俊雄等【411的研究表明，以保水劑與珍珠巖作為育苗基質(zhì)的處理培育烤煙懸浮苗與草炭對照的生長狀況上不具有顯著差異，在一定比例(30v緲珠巖)情況下，烤煙苗出苗期提前，獲得持平或更優(yōu)的農(nóng)學(xué)性狀和干物質(zhì)重。在蔬菜生產(chǎn)中，保水劑替代草炭作為基質(zhì)可能具有一定前景。</p><p><b>　　2．

21、8河泥</b></p><p>　　河泥中富含腐殖質(zhì)，且成本低廉，在一些地區(qū)，挖掘河泥還有利于疏通河道。因此如能將河泥作為育苗基質(zhì)，具有環(huán)保，成本低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)Chavez等【421的研究，配比適宜的河泥混合基質(zhì)可以代替草炭，但河泥中硝態(tài)氮的淋失，會(huì)造成基質(zhì)質(zhì)量的下降，因此適當(dāng)?shù)墓喔确绞綄幽嗵娲葹橹匾?lt;/p><p><b>　　3研究展望</b>&

22、lt;/p><p>　　目前對于草炭這種不可再生資源的替代物的研究發(fā)展比較迅速，研究的方向很多。大體上可以分為三類：</p><p>　　1)有機(jī)質(zhì)腐熟物：這類替代物也是現(xiàn)在研究的主流，其優(yōu)點(diǎn)是本身具有有機(jī)質(zhì)，在腐熟后能夠提供營養(yǎng)，且與草炭的性質(zhì)最為相似，一般來說獲取原料較容易。但這類物質(zhì)都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，草炭是經(jīng)過大量的混合物經(jīng)歷漫長的時(shí)間，其物理化學(xué)性質(zhì)保持穩(wěn)定平衡，而人工制造的腐熟基質(zhì)

23、，由于制造規(guī)模較小，使用材料較單一，加工過程及時(shí)間的相對多變，造成了所得基質(zhì)營養(yǎng)成分不夠均衡，物理化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定，從而很難達(dá)到草炭基質(zhì)所達(dá)到的育苗標(biāo)準(zhǔn)，一般都需要人工添加一些物質(zhì)或在有條件下代替一部分草炭，而不能完全脫離草炭，獨(dú)立進(jìn)行育苗。</p><p>　　(2)無機(jī)物：這類替代物優(yōu)點(diǎn)是其廉價(jià)且較容易獲得，一般都可直接使用；而缺點(diǎn)則是由于其本身為無機(jī)物，不能像有機(jī)基質(zhì)一樣為植物提供較全面的營養(yǎng)物質(zhì)，而一定需

24、要人工添加有機(jī)質(zhì)或營養(yǎng)液。其功能更趨向于調(diào)整土壤孔隙度等物理作用，其作用更類似于傳統(tǒng)基質(zhì)中的珍珠巖。當(dāng)然，這類基質(zhì)在客觀上也在一定程度上減少了草炭的用量。</p><p>　　(3)高分子基質(zhì)：以保水劑為典型代表，這類基質(zhì)為人工合成，具有天然物質(zhì)所不具有的高含水能力。由于為人工生產(chǎn)，保水劑能夠在認(rèn)為添加養(yǎng)分的條件下較好地替代草炭育苗基質(zhì)，但相應(yīng)的提高了生產(chǎn)的成本。目前來看，以上三種類型的替代物，各具其自身的優(yōu)點(diǎn)，

25、但都不夠完善。由此可以想到，如能配合使用不同類型的替代物，使其優(yōu)勢互補(bǔ)，形成復(fù)合基質(zhì)，應(yīng)該能生產(chǎn)出確實(shí)可行有效、廉價(jià)環(huán)保的替代草炭的新型基質(zhì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】尚慶茂．2009．工廠化育苗關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用m．中國果菜，12(9)：4--6．</p><p>　　【2】尚慶茂．2011．創(chuàng)

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