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新型无土栽培基质配比对4种叶菜类蔬菜生长发育和产量的影响

时间:2014-07-31 09:00来源:淮南师范学院生命科学系 作者:admin 点击:
新型无土栽培基质配比对4 种叶菜类蔬菜生长发育和产量的影响
———以煤矸石、油菜秸秆等组成的栽培基质为例
童贯和,张科贵,刘天骄,罗勋
(淮南师范学院生命科学系,安徽淮南232001)

基质栽培是目前蔬菜无土栽培的主要形式,占蔬菜无土栽培的90%以上。基质栽培又分为有机基质栽培、无机基质栽培和混合基质栽培。其中的混合基质即有机生态型无土栽培基质是由有机、无机原料混合而成的,由于其可生产无污染、安全、优质、营养的绿色蔬菜,在我国已获得了广泛的应用。混合基质的有机原料一般为农作物秸秆、农产品加工后的废弃物等;无机原料种类较多,如珍珠岩、蛭石、炉渣、河沙等。农作物秸秆是重要的农业资源,含有丰富的氮、磷、钾及多种微量元素,而煤矸石是煤炭开采和洗选过程的产物,矸石中除了含有丰富的钾外,还含有一定量的氮和磷,同时煤矸石还具有吸热、贮热和较耐风化的特点。我国每年的社会生产活动都要形成大量的工农业废弃物(如农作物秸秆、煤矸石等),这些废弃物的不断堆积和排放不仅占用了大量的土地,而且还会破坏当地的生态环境。目前我国工农业废弃物的利用率均不高,每年都有大量的农作物秸秆被焚烧,堆积如山的煤矸石也只有少量用于制砖、烧制水泥及充填塌陷区复田,综合利用率不到30%。因此,如何充分有效地利用工农业废弃物,对于减少资源浪费,改善当地生态环境质量和农业可持续发展都具有十分重要的意义。本研究以煤矸石、油菜秸秆和猪粪等废弃资源为原料,配制有机生态型无土栽培基质,并在该基质上种植白菜(Brassica chinensis L.)、生菜(Lactuca sativa)、苋菜(Amarantus mangostanus L.)和菠菜(Spinacia oleracea L.)4 种叶菜类蔬菜,研究由煤矸石与腐熟油菜秸秆按不同的体积比组成的混合基质的理化性质,以及栽培在该基质上的蔬菜生长发育状况,以期找出煤矸石与腐熟油菜秸秆组成的有机生态型无土栽培基质栽培蔬菜的最佳配方,为煤矸石、农作物秸秆等废弃资源的再利用寻找一条新的途径。
 
1 材料与方法
1.1 试验材料
煤矸石采自淮南市大通矿区,经人工破碎成1mm~10 mm的不同粒径。油菜秸秆取自淮南市三河乡曹庵镇第二村民组当年秸秆,风干后分别粉碎至l cm~5 cm,添加15%(质量分数)蒸汽高温消毒猪粪(取自淮南市曹庵农业综合开发公司养猪场)与l %(质量分数)尿素,含水量60%左右,碳氮比为30左右,进行高温静态堆制,以塑料薄膜密闭。通过翻堆补充水分与氧气,第1 次翻堆于堆制后第4d 进行,然后每7d 进行翻堆1 次(共5 次),再每15d 进行翻堆1 次(共2 次),后期保持自然状态,堆制腐熟结束后风干。菜园土取自淮南市郊蔬菜种植区,土壤为马肝土。主要原料基本理化性状见表1。已有研究已对所用的煤矸石、油菜秸秆和消毒猪粪以及由它们组成的混合基质的重金属污染进行了生态风险评价,以土壤环境质量一级标准值为参比的评价结果为安全与优良。
主要原料基本理化性质
供试作物:白菜、生菜、苋菜和菠菜4 种蔬菜种子由淮南市种子公司提供。
1.2 试验设计
试验共设5 个处理,按下列配方(体积比)配制混合基质,T1:煤矸石∶腐熟油菜秸秆= 2∶8;T2:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=3∶7;T3:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=4∶6;T4:煤矸石∶腐熟油菜秸秆= 5∶5;T5:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=6∶4 ;以菜园土为对照(CK)。将5 种混合基质及土壤分别装入高30cm,直径30cm的花盆中,装盆高度28cm。装盆时,对照处理菜园土一次性施入基肥,施化肥量为尿素0.33 g/kg、过磷酸钙0.83 g/kg、氯化钾0.25 g/kg,相当于施入N 0.15 g/kg、P0.05 g/kg、K 0.13 g/kg;5 种混合基质处理不施化肥。4 种蔬菜种子经消毒浸种催芽后分别播种于128 穴育苗盘中,出苗30d 后当幼苗长至3 叶1 心时定植,每盆定植2 株,采用完全随机区组设计,每种处理4 次重复,常规栽培管理。4 种蔬菜盆栽试验于2011 年2 月初开始至2011 年5 月底结束,试验在淮南师范学院生命科学系实验中心栽培室中进行,
1.3 样品采集与测定
取内径10 cm、高16 cm 的硬质聚已烯圆管,底部放一块与圆管外径相同的塑料圆板作管底,用透明胶紧密粘连使其不漏水,圆筒体积为1256 cm3,重量为W0。将自然风干的混合基质加满圆筒,质量为W1,浸泡水中24h,质量为W2,将圆筒口用已知重量(W3) 的湿润纱布包住,把圆筒倒置,让圆筒中的水分流出,直至没有水渗出,称重为W4。按以下公式计算:
容重=(W1 - W0)/ 1256;
总孔隙度=(W2 - W1)/ 1256×100%;
通气孔隙=(W2 - W4 +W3)/ 1256×100%;
持水孔隙= 总孔隙度- 通气孔隙;
大小孔隙比= 通气孔隙/ 持水孔隙;
4 种蔬菜于定植后30d 和55d 分别取样,测定株高(自然株高:量取生长状态的植物从茎基部到冠层顶部表面的高度)、单株地上鲜重、单株地下鲜重以及单株叶片数,同时计算出鲜重根冠比。
基质和土壤pH 值采用(水土比2.5∶1) pH 酸度计(电位法)测定,EC值采用(水土比5.0∶1)DDS- 307 电导率仪测定,有机质采用重铬酸钾法(外加热法)测定,全N 采用半微量凯氏定氮法测定,碱解N 用扩散法测定,全P 和有效磷(P)用钼锑抗比色法测定,全K 和速效钾(K)用火焰光度计法测定。数据采用Duncan’s 新复极差测验法和Microsoft Excel(Office XP)统计软件分
析。
(责任编辑:admin)
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