平菇废料与紫苏秸秆复配蔬菜基质研究.doc

1 概述 无土栽培主要包括水培、雾培和基质培等方式，其中基质培是最主要的形式。受应用成本、实用性和操作管理难度等方面因素影响，目前世界上90%以上的商业性无土栽培采用基质栽培方式。无土栽培基质的主要功能是支持、固定植株，并为植物根系提供稳定协调的水、气、肥环境。基质的研究是基质栽培的基础和关键[1,2]。我国无土栽培起步晚，但近年来发展速度较快。目前主要采用营养液膜栽培技术（NFT）、深液流技术（DFT）、浮板毛管水培法（FCH）等水培技术以及岩棉培、袋培、槽培、鲁SC无土栽培法和有机生态学无土栽培技术等机制栽培技术。与发达国家一样，水培技术由于存在应用成本高、技术难度大等问题，发展较为迟缓，而高效、低成本、简单化的基质栽培技术逐渐成为研究开发的重点，发展速度快。世界上最普遍应用的基质是草炭和岩棉，但这2种基质成本昂贵且草灰属不可再生资源，长期开采会使能源枯竭，地貌和生态系统遭到破坏。而岩棉不可降解，长期应用会造成严重的环境污染。目前，世界各国都在研究这两种基质的替代物，如加拿大用锯末，以色列用牛粪和葡萄渣等均取得了良好的效果。低成本、环保型无土栽培基质成为我国研究重点，心血无土栽培基质研究已取得重大进展并逐步走向产业化开发。 1.1 无土栽培基质的研究 1.1.1 无土栽培基质原料选材 无土栽培基质的原料包括有机基质材料和无机基质材料。选材原则应体现廉价、丰富、可再生及环保等方面。我国地域辽阔 ,有机资源丰富 ,每年仅农作物秸秆产量就达4亿t以上,目前利用还很不充分 ,每年有大量秸秆被焚烧,而被抛弃或燃烧的花生壳达140万t,既浪费资源,又带来严重的环境问题。自1990年以来我国许多科研院校对本地丰富廉价有机资源进行了研究,中国农业科学院蔬菜花卉研究所利用各种农产废弃物(向日葵秆、玉米秆、玉米芯、菇渣、锯末等)作为原料配制有机生态型无土栽培基质栽培蔬菜,产量和品质均得到大幅度提高[3,4];南京农业大学用稻壳、药渣和造纸废弃物苇末等材料尝试对基质进行产业化开发,效果较佳[58];新疆农业科学院海南基地利用椰糠栽培厚皮甜瓜,有效解决了根系病害问题;华南农业1.1.2 无土栽培基质原料的前处理措施 作为栽培基质应达到如下标准：有适宜理化性质，易分解的有机物大部分分解，施入土壤后不产生氮的生物固定，通过降解除去酚类等有害物质，消灭病原菌、病虫卵和杂草种子。基质原料的形态和理化性状将直接影响栽培基质的理化性状，田吉林、奚振邦等通过不同颗粒粒径配比试验，研究颗粒粒径(孔径)分配对基质物理性质、水分常数和栽培黄瓜生长的影响，认为0.5ram、0.5～1.0mm、1.0～2.0mm、2.0～3.0mm、30～50mm5个粒径颗粒的体积比分别为10％、30％、30％、20％、10％的配比最好，其总孔隙度达到76％，非活性孔+毛管孔隙度与通气孔隙度的比例近似为1：1，水分有效性高，水气状况较为协调[11]。同样，以各种形态结构不同的秸秆等有机材料原料配制栽培基质，必须对秸秆进行前处理。蒋卫杰等提出通过改变原料的形态和发酵等方法使其具有相对合理的形态和理化性状，为作物创造适合栽培环境条件，并有利于养分平衡和释放。有机基质原料的前处理技术主要包括破碎、容重测定、调节C／N值等。综合来看，鲜玉米秸、向日葵秸、麦秸、油菜秸等一些秸秆类物质的适宜加N量为0.5～0.6kg／m3，鲜锯末等一些高C有机基质的适宜加N量为1.0～1.2kg／m3。放置较长时间的有机基质材料可先测定C／N值后确定加N量。堆放时间与发酵温度有关，并受外界气候条件的影响，在夏季处理效果较好，鲜秸秆类处理时间为25～30d，锯末等高C物质处理时间为90～100d。刘士哲等研究认为，通过堆沤和增施N肥处理，可使蔗渣成为育苗效果与泥炭相当的蔬菜育苗基质。藉修梅认为锯末中加入7kg／m3尿素和0.21kg／m3 EM处理后可达到草炭基质的栽培效果[12]。许多研究表明，添加微生物菌剂可加速有机物的分解腐熟，促进有机物料中有效氮的释放，使基质理化性质更易达到适宜范围，已报道的有EM、酵素菌、腐杆灵、BM等微生物菌剂。天然有机物草炭的原C／N值较合适，不必进行调整。 无机物质的前处理较简单，蛭石、珍珠岩、石英砂等均依原商品规格，不必进行处理。河砂粒径最好大于1ram，不能选择细面沙。炉渣如呈碱性，采用清水冲洗可降低其pH值，大块炉渣应打碎成小块状，通过1～2cm2筛，较细的炉渣可作为无机材料。煤矸石、风化煤除不必用水冲洗外，处理同上。我国目前尚未研制专用的农用岩棉，采用保温用岩棉作为基质大多需浸泡，且使用效果不太理想。 1.1.3 混合基质的研究利用 目前，关于混合基质使用的研究较多。李谦盛等[13]通过试验比较，综合考虑基质理化性状的要求和经济性，菇渣与蛭石混配的最佳体积比为6