复合调理剂对栽培基质性能及番茄育苗的影响
目 录
1 引言（或绪论）1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 3
2.2 试验设计 3
2.3数据统计分析 3
3 结果与讨论3
3.1复合调理剂对不同配方基质理化性状的影响 4
3.1.1复合调理剂添加下不同基质配方容重(g/cm3) 5
3.1.2复合调理剂添加下不同基质配方总孔隙度与通气孔隙度(%)5
3.1.2复合调理剂添加下不同基质配方最大持水量(%)6
3.1.3 复合调理剂添加下不同基质配方种植番茄前后pH 6
3.1.4复合调理剂添加下不同基质配方种植番茄前后电导率（dS m-1） 7
3.2 写处理对番茄生长的影响 7
3.2.1不同硅藻土添加比例下基质栽培番茄出苗率 8
3.2.1不同生物炭添加比例下基质栽培番茄出苗率5 8
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重 9
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重10
3.2.3不同调理剂添加比例下基质栽培番茄根部鲜重13
4讨论 13
结论14
致谢15
参考文献161 引言
栽培基质是现代新型高效农业的基础，而基质的原料选择与配方则是基质的核心。开发价格低廉、养分丰富、性能稳定、来源广泛且便于规模化生产的基质原料对于生产高品质的基质产品至关重要。众所周知，我国农业废弃物排放量巨大、获取方便，且富含栽培作物所需的各种大量及微量养分，是大规模生产基质的廉价原材料之一[1]。但是，由于农业废弃物存在来源 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
复杂、前处理技术水平低、标准化生产工艺落后等缺陷，目前废弃物原料基质普遍存在持水性差、易干结开裂、养分保蓄能力差、容重过大、易板结、孔隙性差、通气不良等问题，且原料中含大量畜禽粪尿等成分时，基质电导率往往偏高，易烧苗，不能用于盐分敏感作物的育苗或栽培。鉴于这种现状，普通基质配方基础上新型材料的添加调控势在必行。
生物炭、凹凸棒土、纳米材料等材料具有丰富的孔隙结构、纳米颗粒的大比表面积、表面负电性，因而具有较高的吸附能力，对养分的保蓄和重金属的钝化具有显著作用；高吸水性树脂（SAP）分子本身带有大量强吸水性基团，因而具有高吸水性、保水性、保肥性等优良特性。可延缓植株的萎蔫发生时间，提高植株的水分利用率。这些材料在基质性能改良及作物生长改善中已经被证明具有可观效果，在改善基质保水性、孔隙度、保肥性等方面也具有一定效果[2]。但是，单一调理剂往往只能针对基质一种理化指标有改善效果，且某些调理剂在改善一个指标的同时会对基质其他指标有负面作用，针对基质存在的多方面的性能缺陷，复合调理剂的研究非常有必要。
另一方面，泥炭是传统的优良基质原材料，在国内外基质生产中应用十分广泛。但是泥炭是世界珍贵的短期不可再生资源，随着近几十年来的大规模开采，泥炭资源正面临枯竭，且价格不断攀升，致使泥炭原料基质生产成本大大增加，因此，寻求可再生的廉价优质泥炭替代资源成为世界范围内亟待解决的重要课题[3]。目前为止所选用替代材料中具有一定应用价值的有作物秸秆、生活污泥、菇渣、园艺废弃物、水葫芦渣、绿肥及生物炭、羊毛制品生产下脚料等等，发酵床垫料堆肥也是其中之一。但与泥炭相比，上述农业废弃物往往存在性质上的局限性，导致基质性有所降低。综上所述，通过基质调理剂的添加改善其性能，可能是利用农业废弃物替代泥炭的重要途径之一，有必要深入研究。
SAP 及生物炭对基质理化性质的调控作用在本研究中已经进行了详细报道。生物炭对基质保水保肥、通气透水、作物养分吸收等均具有明显的促进作用，但添加后EC有上升趋势，因此对盐分敏感的作物易产生盐害。硅藻土（diatomite）是一种重要的非金属矿物，主要是由地质演化时期所形成的硅藻遗体组成的，主要组分为SiO2，即硅藻壳体。自19世纪首先在德国被发现以来，其独特的物理和化学性质使得硅藻土在工业上已经得到广泛的应用，包括轻质保温材料、过滤剂、功能填料和催化剂载体等。目前硅藻土主要运用于农业、环境、建筑、工业、食品、化工等各个领域。硅藻土在栽培基质领域的应用也引起人们的广泛重视，Wang等将硅藻土颗粒与粉末作为栽培基质种植花卉和蔬菜，取得了很好的效果。硅藻土作为设施基质栽培的研究在我国鲜见报道。硅藻土硬度低，微孔结构发育，使得其有较小的密度和很大的比表面积，因此具有较强的吸附能力，在水体重金属修复中成效显著因硅藻土吸附作用较强，作为基质添加剂吸附养分离子以降低盐害具有一定潜力。因此，研究SAP、生物炭、硅藻土复合调理剂对基质理化性状及作为生长的影响具有重要理论和实际意义。
2 材料与方法
2.1 实验材料
所用基质配方同（发酵床垫料堆肥：蛭石：珍珠岩：泥炭 = 3：2：3：2，v/v），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-1。蛭石、珍珠岩和泥炭的最大持水量分别为：53.9%、31.4%和31.7%。调理剂包 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
括SAP、生物炭和硅藻土：SAP来自江苏省农科院农业设施与装备研究所，是以改性后的可溶性玉米淀粉为主要原料，丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体，采用水溶液聚合法制备的耐盐性钾型丙烯酸类高吸水树脂，外观为白色粉末，粒度为60-100目，容重在0.6-0.8 g/cm3之间，吸去离子水量为800-1000 g/g，吸水速率小于30 s，pH值在6.9-7.3之间，电导率为4.0-5.0 dS/m；生物炭为小麦秸秆在600 oC高温下厌氧裂解得到，其容重、持水量、pH何电导率分别为0.31 g/cm3、139%、9.98和1.03 dS/m，颗粒大小均在2 mm以下，碳和氮含量分别为79.3%和0.97%；硅藻土pH、EC、容重分别为6.29、0.003 dS/m和0.56 g/cm3.
2.2 实验设计
为了研究具有保水、保肥、降盐、增效等功能的基质复合调理剂，用以确保在尽可能提高发酵床垫料比例、降低泥炭使用量的前提下，提高基质产品品质。实验设置以下4个基质配方(F1-F4)，其中第一个配方F1是经过大量研究和实践证明了的成功配方，8个调理剂配方，共32个组合处理，每个处理3个重复。进行基质理化性能调控，同时通过番茄的育苗和栽培来验证调理剂功效。
基质配方（体积比）：
F1: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 3：3：2：2
C5 0.32Cc 0.35BCc 0.42Bb 0.57Aab
C6 0.38Bb 0.40Bb 0.52Aa 0.55Ab
C7 0.41Bb 0.44Bab 0.42Bb 0.60Aa
图3不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重
参 考 文 献
1. 范如芹，罗佳，高岩，等. 农业废弃物的基质化利用研究进展. 江苏农业学报, 2014, 30(2): 442-448.
2. 范如芹，罗佳，严少华，等.淀粉基高吸水性树脂对基质理化性质及小青菜生长的影响.大学学报，2015，38(4): 617-628.
1 引言（或绪论）1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 3
2.2 试验设计 3
2.3数据统计分析 3
3 结果与讨论3
3.1复合调理剂对不同配方基质理化性状的影响 4
3.1.1复合调理剂添加下不同基质配方容重(g/cm3) 5
3.1.2复合调理剂添加下不同基质配方总孔隙度与通气孔隙度(%)5
3.1.2复合调理剂添加下不同基质配方最大持水量(%)6
3.1.3 复合调理剂添加下不同基质配方种植番茄前后pH 6
3.1.4复合调理剂添加下不同基质配方种植番茄前后电导率（dS m-1） 7
3.2 写处理对番茄生长的影响 7
3.2.1不同硅藻土添加比例下基质栽培番茄出苗率 8
3.2.1不同生物炭添加比例下基质栽培番茄出苗率5 8
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重 9
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重10
3.2.3不同调理剂添加比例下基质栽培番茄根部鲜重13
4讨论 13
结论14
致谢15
参考文献161 引言
栽培基质是现代新型高效农业的基础，而基质的原料选择与配方则是基质的核心。开发价格低廉、养分丰富、性能稳定、来源广泛且便于规模化生产的基质原料对于生产高品质的基质产品至关重要。众所周知，我国农业废弃物排放量巨大、获取方便，且富含栽培作物所需的各种大量及微量养分，是大规模生产基质的廉价原材料之一[1]。但是，由于农业废弃物存在来源 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
复杂、前处理技术水平低、标准化生产工艺落后等缺陷，目前废弃物原料基质普遍存在持水性差、易干结开裂、养分保蓄能力差、容重过大、易板结、孔隙性差、通气不良等问题，且原料中含大量畜禽粪尿等成分时，基质电导率往往偏高，易烧苗，不能用于盐分敏感作物的育苗或栽培。鉴于这种现状，普通基质配方基础上新型材料的添加调控势在必行。
生物炭、凹凸棒土、纳米材料等材料具有丰富的孔隙结构、纳米颗粒的大比表面积、表面负电性，因而具有较高的吸附能力，对养分的保蓄和重金属的钝化具有显著作用；高吸水性树脂（SAP）分子本身带有大量强吸水性基团，因而具有高吸水性、保水性、保肥性等优良特性。可延缓植株的萎蔫发生时间，提高植株的水分利用率。这些材料在基质性能改良及作物生长改善中已经被证明具有可观效果，在改善基质保水性、孔隙度、保肥性等方面也具有一定效果[2]。但是，单一调理剂往往只能针对基质一种理化指标有改善效果，且某些调理剂在改善一个指标的同时会对基质其他指标有负面作用，针对基质存在的多方面的性能缺陷，复合调理剂的研究非常有必要。
另一方面，泥炭是传统的优良基质原材料，在国内外基质生产中应用十分广泛。但是泥炭是世界珍贵的短期不可再生资源，随着近几十年来的大规模开采，泥炭资源正面临枯竭，且价格不断攀升，致使泥炭原料基质生产成本大大增加，因此，寻求可再生的廉价优质泥炭替代资源成为世界范围内亟待解决的重要课题[3]。目前为止所选用替代材料中具有一定应用价值的有作物秸秆、生活污泥、菇渣、园艺废弃物、水葫芦渣、绿肥及生物炭、羊毛制品生产下脚料等等，发酵床垫料堆肥也是其中之一。但与泥炭相比，上述农业废弃物往往存在性质上的局限性，导致基质性有所降低。综上所述，通过基质调理剂的添加改善其性能，可能是利用农业废弃物替代泥炭的重要途径之一，有必要深入研究。
SAP 及生物炭对基质理化性质的调控作用在本研究中已经进行了详细报道。生物炭对基质保水保肥、通气透水、作物养分吸收等均具有明显的促进作用，但添加后EC有上升趋势，因此对盐分敏感的作物易产生盐害。硅藻土（diatomite）是一种重要的非金属矿物，主要是由地质演化时期所形成的硅藻遗体组成的，主要组分为SiO2，即硅藻壳体。自19世纪首先在德国被发现以来，其独特的物理和化学性质使得硅藻土在工业上已经得到广泛的应用，包括轻质保温材料、过滤剂、功能填料和催化剂载体等。目前硅藻土主要运用于农业、环境、建筑、工业、食品、化工等各个领域。硅藻土在栽培基质领域的应用也引起人们的广泛重视，Wang等将硅藻土颗粒与粉末作为栽培基质种植花卉和蔬菜，取得了很好的效果。硅藻土作为设施基质栽培的研究在我国鲜见报道。硅藻土硬度低，微孔结构发育，使得其有较小的密度和很大的比表面积，因此具有较强的吸附能力，在水体重金属修复中成效显著因硅藻土吸附作用较强，作为基质添加剂吸附养分离子以降低盐害具有一定潜力。因此，研究SAP、生物炭、硅藻土复合调理剂对基质理化性状及作为生长的影响具有重要理论和实际意义。
2 材料与方法
2.1 实验材料
所用基质配方同（发酵床垫料堆肥：蛭石：珍珠岩：泥炭 = 3：2：3：2，v/v），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-1。蛭石、珍珠岩和泥炭的最大持水量分别为：53.9%、31.4%和31.7%。调理剂包 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
括SAP、生物炭和硅藻土：SAP来自江苏省农科院农业设施与装备研究所，是以改性后的可溶性玉米淀粉为主要原料，丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体，采用水溶液聚合法制备的耐盐性钾型丙烯酸类高吸水树脂，外观为白色粉末，粒度为60-100目，容重在0.6-0.8 g/cm3之间，吸去离子水量为800-1000 g/g，吸水速率小于30 s，pH值在6.9-7.3之间，电导率为4.0-5.0 dS/m；生物炭为小麦秸秆在600 oC高温下厌氧裂解得到，其容重、持水量、pH何电导率分别为0.31 g/cm3、139%、9.98和1.03 dS/m，颗粒大小均在2 mm以下，碳和氮含量分别为79.3%和0.97%；硅藻土pH、EC、容重分别为6.29、0.003 dS/m和0.56 g/cm3.
2.2 实验设计
为了研究具有保水、保肥、降盐、增效等功能的基质复合调理剂，用以确保在尽可能提高发酵床垫料比例、降低泥炭使用量的前提下，提高基质产品品质。实验设置以下4个基质配方(F1-F4)，其中第一个配方F1是经过大量研究和实践证明了的成功配方，8个调理剂配方，共32个组合处理，每个处理3个重复。进行基质理化性能调控，同时通过番茄的育苗和栽培来验证调理剂功效。
基质配方（体积比）：
F1: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 3：3：2：2
C5 0.32Cc 0.35BCc 0.42Bb 0.57Aab
C6 0.38Bb 0.40Bb 0.52Aa 0.55Ab
C7 0.41Bb 0.44Bab 0.42Bb 0.60Aa
图3不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重
3.2.2不同调理剂添加比例下基质栽培番茄茎叶鲜重
参 考 文 献
1. 范如芹，罗佳，高岩，等. 农业废弃物的基质化利用研究进展. 江苏农业学报, 2014, 30(2): 442-448.
2. 范如芹，罗佳，严少华，等.淀粉基高吸水性树脂对基质理化性质及小青菜生长的影响.大学学报，2015，38(4): 617-628.
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