不同复合调理剂配方对基质的调控研究
目 录
1 引言1
2 材料与方法3
2.1 实验材料3
2.2实验设计3
2.3 测定内容和方法5
3 结果与讨论7
3.1 复合调理剂对EC和孔隙度的影响8
3.2复调理剂对番茄发芽的影响9
3.3 复合调理剂对番茄苗期地上部分生长的影响10
3.4 不同复合调理剂对植株叶绿素的影响12
3.5 不同复合调理剂对单株生物量的影响12
3.6 不同复合调理剂对番茄苗期根系发育的影响13
结论15
致谢16
参考文献
1 引言
基质栽培设施简单、投资成本低，是无土栽培的最主要形式。基质具有配制材料来源广泛、高持水透气性和良好的保肥性能、防止土传病虫害、质地轻、便于运输、更换等优点。栽培基质是新型高效农业的基础，被广泛应用于花卉工厂化种苗生产、蔬菜工厂化种苗生产以及蔬菜和花卉的无土栽培领域。基质包括无机基质、有机基质、混合基质三类。其无机材料有岩棉、河沙、炉渣、蛙石、珍珠岩等，这些也是基质栽培发展初期所用的材料。但无机基质因养分含量低、水肥保持能力差等缺点而限制了推广应用。农业生产中大量使用的基质为性能较佳的有机无机基质，即由草炭、椰糠、酒糟、树皮、畜禽粪便、秸秆、生活垃圾等有机物料添加无机材料合理配比而成的混合基质。
中国的设施农业无土栽培水平远远落后于欧美等发达国家。在荷兰、美国、英国、日本等国家都有专门的基质研究和生产机构。如美国加州大学的Ucmix、康奈尔大学的Comell peat-litemix、Texas A and M Mix等都开发了以草炭为主要原料的基质产品。草炭是传统优良的基质原料，但草炭地区分布不均， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
且价格较高。加上草炭短期内不可再生，资源储量有限，并且大量开采还会对当地的湿地生态环境造成严重的破坏，泥炭替代品的研究成为基质的研究热点。自20世纪80年代后期以来，欧美国家陆续颁布法令禁止对草炭资源的开采，因此开发资源丰富、可再生、价格低廉、养分充足的草炭替代基质原料至关重要。近年来，以农业废弃物为泥炭替代物开发基质的报道越来越多，农业废弃物主要包括种植业废弃物（如作物秸秆、粮食外壳、果蔬残体等）、农产品加工废弃物、畜禽粪便和农村居民生活废弃物。随着世界农业的发展和农产品数量的不断增加，农业废弃物的排放呈现日益增长的态势，其合理利用与管理成为当前世界上大多数国家共同面临的一个重要农业和环境问题。
我国目前现代化水平较低，国内关于基质方面的研究报道不少, 但尚未达到普及实用阶段, 当前的研究仅处于用植物长势和产量对可作为基质的原材料的评价上, 即各种基质的比较、选择等[1]。基于以上原因，人们提出使用土壤调理剂来改善土壤状况，提高土壤肥力[2]。基质中EC值对作物生长有一定的影响，盐逆境中, 植物细胞的质膜透性增加[3],基质中EC值过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯，所以控制EC值是比较关键的步骤。温室土壤由于其特殊的环境条件和管理方法 , 往往造成盐分积累和盐害[4]。复合调理剂中PAM2000-、硅藻土、膨润土和腐殖酸，能有效的降低基质中的EC值，也能稳定剂改善物理性质和养分缓释能力。按常规分析方法 , V(样品) ∶ V(蒸馏水)=1∶ 5 混和, 不断搅拌, 用 DOS-11 电导仪测电导率[5],土壤溶液 中溶质的浓度与电导率成线性关系[6]。基质中PH值对作物生长有着比较重要的影响，在生产过程中，若基质中PH值不适合作物生长，需要施入一定量的调理剂，以来调节基质中的PH值，让基质提供最适作物生长的土壤条件。复合调理剂中腐殖酸的PH为5，能有效的改良碱性土壤，调剂适宜植物的土壤PH值。硅藻土的PH值为中性，能缓和土壤中的PH值。按常规分析方法 , V(样品) ∶ V(蒸馏水)=1∶ 5 混和, 不断搅拌,用 pH试纸测 pH 值[7]。土壤孔隙度是土壤空隙容积占土体容积的百分比。土壤空隙度（%）=（1-容重/比重）*100。基质孔隙度大，代表基质比较松，植物根部延伸和生长比较容易，但是长出的植物往往不强壮。若基质孔隙度较小，很难供土壤生存，但是长处的植物必定很强壮。
复合调理剂中蛭石具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，
提高土壤的透气性和含水性。调理剂中的泥炭具有更强的持水性、通透性，更利于植物根系的生长，能有效的调节基质的孔隙度和容重。基质的容重和通气状况: 容重与基质的质地、比重、粒径和松紧程度密切相关 ,一般认为 ,小于 0. 25 g /cm3属于低容重基质 , 0. 25～ 0. 75 g /cm3 属于中容重基质 ,大于 0. 75 g /cm3 属于高容重基质 ,而基质容重在 0. 1～0.8g /cm3范围内栽培作物效果较好 ;基质的通气性状主要用基质的总孔隙度、通气孔隙和大小孔隙比来表示 ,与基质的容重、粒径和松紧程度密切相关[8]。影响作物发芽率的因素很多，增添复合调理剂能有效的调控作物的发芽率。种子发芽势是表征种子活力的指标[9]。增添复合调理剂能影响作物根系的生长发育。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学成分特性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
，使其起着保肥、保水、储水、透气等多重作用，直接影响作物根系的生长发育。腐植酸广泛地存在于泥炭、褐煤中。这类物质对增强土壤肥力和改良土壤结构有良好的作用[10]，影响作物根系的发育。复合调理剂影响着作物的生长指标（株高、株径、叶绿素等）。株高的测定： 直接用直尺测量，茎粗的测定： 使用游标卡尺测定，叶绿素含量的测定： 应用叶绿素速测仪[11]。发酵床垫料中含有大量有机质和作物生长所需的矿质养分，但因含有较高水溶性盐分成为其在农业或园艺作物生产中作为栽培基质利用的重要限制因素。因此，如何有效降低发酵床基质电导率是生产上等待研究和解决的实际问题。针对以上问题，在前期研究结果的基础上，选用已筛选的几种可有效调控EC的物料（PAM2000-、硅藻土、膨润土和腐殖酸）为调控材料，研发既能有效降低EC，又能稳定及改善基质物理性质和养分缓释能力的最佳复合调理剂配方[12~14]。
2 材料与方法
2.1 实验材料
所用基质配方为：发酵床垫料堆肥+蛭石+木薯渣+泥炭（体积比5:2:1:2），其总氮、磷、钾及速效氮、磷、钾养分含量分别为24.2、8.62、10.1、1.94、2.41和5.99 g/kg。发酵床垫料堆肥来自江苏省农科院六合有机肥厂，由基于水稻秸秆的猪圈发酵床垫料圈内腐解（两年）及出圈后经过再次堆肥（一个月）制成。发酵床垫料、蛭石、木薯渣和泥炭的EC值分别为：5.74、0、2.09和0.25 dS/m。盐分调控材料阴离子型、阳离子型和中性聚丙烯酰胺（PAM2000-、PAM 60+和PAM 600）、麦饭石、钠基膨润土和钙基膨润土均购自河南华丰净水材料公司；硅藻土购自宜兴市君联硅藻土有限公司，粒度为1-3mm；复合腐殖酸购自江西萍乡市红土地腐植酸有限公司，粒度为20-40目。
2 0.45% 5% 0 5% 3.49 72.39
结 论
（1）复合调理剂配方15可以使降低基质中的EC值，而且在降盐的同时还能保证基质良好的通透性。施加了配方15的番茄苗发芽率、发芽指数、单株生物量最高，且苗期总根长、表面积、根体积最优。
1 引言1
2 材料与方法3
2.1 实验材料3
2.2实验设计3
2.3 测定内容和方法5
3 结果与讨论7
3.1 复合调理剂对EC和孔隙度的影响8
3.2复调理剂对番茄发芽的影响9
3.3 复合调理剂对番茄苗期地上部分生长的影响10
3.4 不同复合调理剂对植株叶绿素的影响12
3.5 不同复合调理剂对单株生物量的影响12
3.6 不同复合调理剂对番茄苗期根系发育的影响13
结论15
致谢16
参考文献
1 引言
基质栽培设施简单、投资成本低，是无土栽培的最主要形式。基质具有配制材料来源广泛、高持水透气性和良好的保肥性能、防止土传病虫害、质地轻、便于运输、更换等优点。栽培基质是新型高效农业的基础，被广泛应用于花卉工厂化种苗生产、蔬菜工厂化种苗生产以及蔬菜和花卉的无土栽培领域。基质包括无机基质、有机基质、混合基质三类。其无机材料有岩棉、河沙、炉渣、蛙石、珍珠岩等，这些也是基质栽培发展初期所用的材料。但无机基质因养分含量低、水肥保持能力差等缺点而限制了推广应用。农业生产中大量使用的基质为性能较佳的有机无机基质，即由草炭、椰糠、酒糟、树皮、畜禽粪便、秸秆、生活垃圾等有机物料添加无机材料合理配比而成的混合基质。
中国的设施农业无土栽培水平远远落后于欧美等发达国家。在荷兰、美国、英国、日本等国家都有专门的基质研究和生产机构。如美国加州大学的Ucmix、康奈尔大学的Comell peat-litemix、Texas A and M Mix等都开发了以草炭为主要原料的基质产品。草炭是传统优良的基质原料，但草炭地区分布不均， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
且价格较高。加上草炭短期内不可再生，资源储量有限，并且大量开采还会对当地的湿地生态环境造成严重的破坏，泥炭替代品的研究成为基质的研究热点。自20世纪80年代后期以来，欧美国家陆续颁布法令禁止对草炭资源的开采，因此开发资源丰富、可再生、价格低廉、养分充足的草炭替代基质原料至关重要。近年来，以农业废弃物为泥炭替代物开发基质的报道越来越多，农业废弃物主要包括种植业废弃物（如作物秸秆、粮食外壳、果蔬残体等）、农产品加工废弃物、畜禽粪便和农村居民生活废弃物。随着世界农业的发展和农产品数量的不断增加，农业废弃物的排放呈现日益增长的态势，其合理利用与管理成为当前世界上大多数国家共同面临的一个重要农业和环境问题。
我国目前现代化水平较低，国内关于基质方面的研究报道不少, 但尚未达到普及实用阶段, 当前的研究仅处于用植物长势和产量对可作为基质的原材料的评价上, 即各种基质的比较、选择等[1]。基于以上原因，人们提出使用土壤调理剂来改善土壤状况，提高土壤肥力[2]。基质中EC值对作物生长有一定的影响，盐逆境中, 植物细胞的质膜透性增加[3],基质中EC值过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯，所以控制EC值是比较关键的步骤。温室土壤由于其特殊的环境条件和管理方法 , 往往造成盐分积累和盐害[4]。复合调理剂中PAM2000-、硅藻土、膨润土和腐殖酸，能有效的降低基质中的EC值，也能稳定剂改善物理性质和养分缓释能力。按常规分析方法 , V(样品) ∶ V(蒸馏水)=1∶ 5 混和, 不断搅拌, 用 DOS-11 电导仪测电导率[5],土壤溶液 中溶质的浓度与电导率成线性关系[6]。基质中PH值对作物生长有着比较重要的影响，在生产过程中，若基质中PH值不适合作物生长，需要施入一定量的调理剂，以来调节基质中的PH值，让基质提供最适作物生长的土壤条件。复合调理剂中腐殖酸的PH为5，能有效的改良碱性土壤，调剂适宜植物的土壤PH值。硅藻土的PH值为中性，能缓和土壤中的PH值。按常规分析方法 , V(样品) ∶ V(蒸馏水)=1∶ 5 混和, 不断搅拌,用 pH试纸测 pH 值[7]。土壤孔隙度是土壤空隙容积占土体容积的百分比。土壤空隙度（%）=（1-容重/比重）*100。基质孔隙度大，代表基质比较松，植物根部延伸和生长比较容易，但是长出的植物往往不强壮。若基质孔隙度较小，很难供土壤生存，但是长处的植物必定很强壮。
复合调理剂中蛭石具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，
提高土壤的透气性和含水性。调理剂中的泥炭具有更强的持水性、通透性，更利于植物根系的生长，能有效的调节基质的孔隙度和容重。基质的容重和通气状况: 容重与基质的质地、比重、粒径和松紧程度密切相关 ,一般认为 ,小于 0. 25 g /cm3属于低容重基质 , 0. 25～ 0. 75 g /cm3 属于中容重基质 ,大于 0. 75 g /cm3 属于高容重基质 ,而基质容重在 0. 1～0.8g /cm3范围内栽培作物效果较好 ;基质的通气性状主要用基质的总孔隙度、通气孔隙和大小孔隙比来表示 ,与基质的容重、粒径和松紧程度密切相关[8]。影响作物发芽率的因素很多，增添复合调理剂能有效的调控作物的发芽率。种子发芽势是表征种子活力的指标[9]。增添复合调理剂能影响作物根系的生长发育。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学成分特性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
，使其起着保肥、保水、储水、透气等多重作用，直接影响作物根系的生长发育。腐植酸广泛地存在于泥炭、褐煤中。这类物质对增强土壤肥力和改良土壤结构有良好的作用[10]，影响作物根系的发育。复合调理剂影响着作物的生长指标（株高、株径、叶绿素等）。株高的测定： 直接用直尺测量，茎粗的测定： 使用游标卡尺测定，叶绿素含量的测定： 应用叶绿素速测仪[11]。发酵床垫料中含有大量有机质和作物生长所需的矿质养分，但因含有较高水溶性盐分成为其在农业或园艺作物生产中作为栽培基质利用的重要限制因素。因此，如何有效降低发酵床基质电导率是生产上等待研究和解决的实际问题。针对以上问题，在前期研究结果的基础上，选用已筛选的几种可有效调控EC的物料（PAM2000-、硅藻土、膨润土和腐殖酸）为调控材料，研发既能有效降低EC，又能稳定及改善基质物理性质和养分缓释能力的最佳复合调理剂配方[12~14]。
2 材料与方法
2.1 实验材料
所用基质配方为：发酵床垫料堆肥+蛭石+木薯渣+泥炭（体积比5:2:1:2），其总氮、磷、钾及速效氮、磷、钾养分含量分别为24.2、8.62、10.1、1.94、2.41和5.99 g/kg。发酵床垫料堆肥来自江苏省农科院六合有机肥厂，由基于水稻秸秆的猪圈发酵床垫料圈内腐解（两年）及出圈后经过再次堆肥（一个月）制成。发酵床垫料、蛭石、木薯渣和泥炭的EC值分别为：5.74、0、2.09和0.25 dS/m。盐分调控材料阴离子型、阳离子型和中性聚丙烯酰胺（PAM2000-、PAM 60+和PAM 600）、麦饭石、钠基膨润土和钙基膨润土均购自河南华丰净水材料公司；硅藻土购自宜兴市君联硅藻土有限公司，粒度为1-3mm；复合腐殖酸购自江西萍乡市红土地腐植酸有限公司，粒度为20-40目。
2 0.45% 5% 0 5% 3.49 72.39
结 论
（1）复合调理剂配方15可以使降低基质中的EC值，而且在降盐的同时还能保证基质良好的通透性。施加了配方15的番茄苗发芽率、发芽指数、单株生物量最高，且苗期总根长、表面积、根体积最优。
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