仙客來農(nóng)林有機廢棄物栽培基質(zhì)研究進展

譚炯銳

(運城學(xué)院 生命科學(xué)系，山西運城044000)

仙客來(Cyclamen persicum)是報春花科多年生球根花卉。又名一品冠、兔耳花、蘿卜海棠，是近年來較為流行的春節(jié)室內(nèi)名貴盆花。其球莖扁平多肉，葉片近心形，葉面有灰白色的不同花紋，葉背面紫紅色。仙客來株型美觀，花形奇特，花色豐富多彩，而且花期很長，一朵花能持續(xù)開放30～40d，一盆花可觀賞4～5個月，開花時間為每年的11月至翌年5月，中間跨越了圣誕節(jié)、元旦、春節(jié)等諸多重大節(jié)日，很受消費者喜愛，是國際上廣泛流行的盆花之一。在日本市場上，仙客來是需求量僅次于蘭花的第二大盆花，年銷量為3 000～3 500萬盆，德國為2 000～2 500萬盆，荷蘭的花卉市場上仙客來被列為十大盆花之一［1］。

但是仙客來對栽培基質(zhì)要求比較嚴(yán)格，為了保障產(chǎn)品質(zhì)量，目前的花卉生產(chǎn)企業(yè)大多采用價格昂貴的進口泥炭基質(zhì)。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在進口泥炭平均價格約為540元/m3左右，生產(chǎn)成本較高。但是泥炭是不可再生資源，近年來由于國內(nèi)外花卉苗木產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，大量的開采利用泥炭資源，導(dǎo)致泥炭資源已瀕臨枯竭，并且有些國家已經(jīng)制定相關(guān)的法律法規(guī)限制泥炭資源過度開發(fā)和利用。國家已于2007年出臺相關(guān)規(guī)定對于生態(tài)型有機肥或基質(zhì)給予200～400元/t的政策性經(jīng)濟補償，預(yù)計以有機農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)的泥炭替代基質(zhì)可以將現(xiàn)有花卉生產(chǎn)成本降低60%以上。此外，替代基質(zhì)帶來的生態(tài)效益將不可估量。因此，從節(jié)約成本及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，開發(fā)能夠保障仙客來生產(chǎn)質(zhì)量的利用有機廢棄物配制而成的可再生環(huán)保型替代基質(zhì)是非常必要而迫切的。

1.無土栽培基質(zhì)發(fā)展概況

根據(jù)國際無土栽培學(xué)會的規(guī)定，凡是不用天然土壤，使用或不使用基質(zhì)，用營養(yǎng)液灌溉植物的根系，或用其他施肥方式來種植作物的方法統(tǒng)稱為無土栽培［2］?；|(zhì)栽培是無土栽培的一種?；|(zhì)是無土栽培的基礎(chǔ)，它起到支撐、錨定植株，中轉(zhuǎn)來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分的作用，可以為植物提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水、氣、熱條件［3，4］。早期階段，有人使用沙礫、石英砂或活性炭做栽培基質(zhì)，1939年英國出現(xiàn)了有機肥、泥炭和沙組成的堆肥栽培基質(zhì)，后來芬蘭開發(fā)了第一個完全用泥炭作原料的栽培基質(zhì)［5，6］。隨后，各種新材料不斷涌現(xiàn)出來，珍珠巖、陶粒、硅膠、沸石、塑料泡沫及合成樹脂等都加入到栽培基質(zhì)中來。二十世紀(jì)七十年代以來有很多學(xué)者提出使用樹脂、泥炭、椰子殼、鋸末、爐渣等新的材料制作混合基質(zhì)。隨著我國經(jīng)濟和科研水平的不斷提高，目前無土栽培已在我國開始大面積應(yīng)用［7］。也有不少學(xué)者對不同花卉品種已經(jīng)開發(fā)出特別的培養(yǎng)基質(zhì)，如已分別開發(fā)出針對香石竹、非洲菊［8］，蝴蝶蘭［9］，草坪草［10］，切花文心蘭［11］，蘆薈［12］，甘菊［13］，‘綠孔雀’菊花［14］等花卉品種的獨特的無土栽培基質(zhì)。

在眾多多栽培基質(zhì)里面，泥炭是迄今為止被世界各國普遍認為是最好的一種無土栽培基質(zhì)［15］。泥炭具纖維狀結(jié)構(gòu)，富含有機質(zhì)和腐殖酸、疏松多孔，通氣透水性好，非常適合做無土栽培的基質(zhì)。特別是工廠化無土育苗中，以泥炭為主體，配合沙、蛭石、珍珠巖等基質(zhì)，制成含有養(yǎng)分的泥炭缽(小塊)，或直接放在育苗穴盤中育苗，效果很好［16］。但是這些基質(zhì)材料成本價格不菲，制約了經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)花卉無土栽培技術(shù)的發(fā)展，尤其是泥炭的價格比較昂貴［17］。另外泥炭作為一種不可再生資源，不僅僅是優(yōu)良的基質(zhì)原料，更重要的是對濕地生態(tài)系統(tǒng)起到至關(guān)重要的作用。泥炭地對碳元素的固定效率遠大于農(nóng)田和森林系統(tǒng)，對大氣中二氧化碳含量以及全球氣候變化有著非常重要的影響。因此一些國家已經(jīng)開始限制泥炭的開采，如英國2001年提出計劃用10年的時間逐漸取消商業(yè)泥炭的使用［18］。我國政府有關(guān)部門依據(jù)《中華人民共和國草原法》、《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》和《中華人民共和國森林法》等相關(guān)法律、法規(guī)，已不再審批新的泥炭開采許可證，而已審批的泥炭開采地泥炭資源年開采量也受到了嚴(yán)格限制［19］?；诃h(huán)境保護和降低栽培基質(zhì)生產(chǎn)成本的考慮，開發(fā)和利用來源廣泛、價格低廉的農(nóng)林業(yè)有機固體廢棄物來生產(chǎn)多樣化、無害化的園藝基質(zhì)，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用成為國際上共同的發(fā)展研究熱點。

2.仙客來有機廢棄物栽培基質(zhì)的材料

農(nóng)林有機廢物是指農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)生產(chǎn)加工及農(nóng)民日常生活過程中產(chǎn)生的廢物，主要以秸稈、樹葉、雜草和木屑等為主，還包括相應(yīng)的糧食加工廠、釀造廠、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠的下腳料、加工殘渣，如糠皮、麥麩、糟渣、玉米芯、豆莢、花生殼、棉籽殼等［20］。

國外不少學(xué)者用紙漿、煤渣、橡膠屑、洋麻纖維、堆肥土、魚骨堆肥、膨化雞糞、蘆葦屑、椰糠等部分或全部替代泥炭制作栽培基質(zhì)，并且取得了一些成績。如通過比較不同替代物的水分特征曲線發(fā)現(xiàn)椰子殼纖維的水分特性和泥炭非常相似，是一種很好的泥炭替代品;對木材纖維和泥炭做比較試驗發(fā)現(xiàn)，木材纖維需要更多的灌溉次數(shù)，但是灌水的總量反而減少［21］;堆肥基質(zhì)通過高溫腐解，比泥炭更能抑制土傳病蟲害［22］。我國也有不少學(xué)者做了很多嘗試。例如梁巧明用蔗渣、菌渣、雜木屑、花生殼制混合基質(zhì)栽培蝴蝶蘭和石斛蘭。其中木屑和蔗渣可以替代苔蘚栽培石斛蘭和蝴蝶蘭［23］。時連輝2008試驗對比了菇渣和泥炭的理化性質(zhì)，并對菇渣進行進行分析和調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)菇渣經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)及變化一些管理措施，可以在無土栽培中部分地替代泥炭［24］。也有研究用玉米桿、麥稈、菇渣和鋸末替代泥炭作為一品紅栽培基質(zhì)［25］，用玉米秸稈、小麥秸稈、菇渣和花生殼作為基質(zhì)的主要成分取代泥炭栽培麗格海棠［26］，用棉籽皮和花生殼作代用基質(zhì)栽培芍藥［27］，均成功的實現(xiàn)替代泥炭，降低生產(chǎn)成本。

目前來看，針對仙客來的有機代用基質(zhì)研究不是特別多。根據(jù)以往的研究，仙客來主要的有機代用基質(zhì)材料有樹皮、棉籽皮、秸稈、椰蓉、鋸末等?？道璺颊J為以樹皮、棉籽皮、蛭石等配成的仙客來栽培基質(zhì)取材容易、價格低廉、操作簡便［28］。亞麻屑秸稈、紅麻骨秸稈、甘蔗渣、紅麻芯也可以作仙客來栽培基質(zhì)，并且栽培效果良好［29，30］。有研究表明椰蓉和珍珠巖混合基質(zhì)對仙客來的種子發(fā)芽和幼苗生長有利［31］。在材料的處理上各研究者有不同的處理方法。有人對選用的有機基質(zhì)材料鋸末和河沙全部用干燥箱高溫(200℃)消毒0.5h，鋸末用水煮沸30min［32］。秸稈類的材料可以用粉碎機粉碎成 0.2 －0.6cm 左右的顆粒碎末［30］。此外，研究者通常會對機廢棄物基質(zhì)材料進行發(fā)酵處理和消毒處理［33］。

3.仙客來有機廢棄物栽培基質(zhì)的配方

有機廢棄物栽培基質(zhì)的配方通常是研究的主要方向之一?；|(zhì)種類與配比都會在很大程度上影響花卉的的生長發(fā)育?；|(zhì)材料的配比應(yīng)根據(jù)不同基質(zhì)材料理化性質(zhì)及栽培花卉的生物學(xué)特性進行配比，理想的基質(zhì)應(yīng)具備良好的孔隙度、密度、pH值及穩(wěn)定的化學(xué)緩沖能力［34］。目前，適合仙客來的有機廢棄物栽培基質(zhì)已經(jīng)有一定的研究基礎(chǔ)。徐學(xué)軍、俞繼英、馮萬忠、李雪等也從基質(zhì)配比對仙客來的幼苗、葉和球莖的生長發(fā)育等方面作了探討［35－38］。

葛亞英等選用亞麻屑、紅麻骨、甘蔗渣等材料，分別用25%、50%、75%與100%替代普通泥炭栽培仙客來。結(jié)果表明25%的亞麻屑、25－50%紅麻骨和25%的甘蔗渣均有利于仙客來的生長與開花，其各項指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)基質(zhì)［30］。毛洪玉選用4種基本基質(zhì)材料，按照一定比例配成6種栽培基質(zhì)配方，研究仙客來種子萌發(fā)和幼苗期生長，結(jié)果表明椰絨∶珍珠巖=1∶1為較理想的基質(zhì)配方。在這個配方調(diào)配的基質(zhì)中仙客來種子的發(fā)芽率、幼苗葉片數(shù)、株高、葉寬和球莖直徑等均有顯著的提高［39］。遲東明采用草炭、蛭石、珍珠巖、椰絨配成6種栽培基質(zhì)進行仙客來種子發(fā)芽及幼苗生長的研究，比較分析各種基質(zhì)對仙客來發(fā)芽及生長情況的影響。他認為草炭∶蛭石=3∶2的基質(zhì)配比和椰絨∶珍珠巖=1∶1的基質(zhì)配比對于仙客來的種子發(fā)芽和幼苗生長最有利，而草炭∶蛭石=3∶1的基質(zhì)配比最不適合仙客來［31］。趙九州比較研究了幾種不同配比的有機代用基質(zhì)對仙客來發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼苗活力指數(shù)、幼苗鮮重、球莖直徑和葉面積等的差異，發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)最好的配比是鋸末與河沙混合(S∶S=1∶1)，其次是鋸末混蛭石(S∶V=1∶1)，園土表現(xiàn)最差［32］35。岳存奇認為，在仙客來的萌芽期和幼苗期，蛭石∶珍珠巖∶棉籽皮=1∶1∶1是比較理想的基質(zhì)配方。并分析認為主要原因是棉籽皮有較強的吸附力，保水持肥的能力較強，所以有助于持水和對營養(yǎng)液的滲透，而且它是加工后的廢料，是一種纖維物質(zhì)，所以它有較好的結(jié)構(gòu);而珍珠巖穩(wěn)定性較好，排水性等方面也很好。仙客來喜濕潤、忌積水，2種材料結(jié)合正好彌補彼此的缺陷，在各方面都能滿足仙客來生長的要求［40］。康黎芳的研究表明∶樹皮∶棉子皮∶蛭石=5∶4∶1，樹皮∶棉子皮∶蛭石=6∶3∶1，樹皮∶棉子皮∶蛭石=4∶5∶1，樹皮∶棉子皮∶蛭石=4∶4∶2這四種配方的基質(zhì)具有取材容易、價格低廉、操作容易等特點，并且能夠滿足仙客來育苗基質(zhì)所需的顆粒度適中、疏松透氣、透水性及保水性好等特性的要求。這四種配比的基質(zhì)栽培的仙客來植株表現(xiàn)高度正常、株型豐滿、葉片整齊、葉多葉大、整體覆蓋度好、花莖直立、挺拔健壯、花多花大、整體性狀優(yōu)良、成品率高［28］。傅福道認為用25%亞麻屑或的50%紅麻芯替代普通泥炭均有利于仙客來的生長與開花，其各項指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)基質(zhì)［29］。

4.仙客來有機廢棄物栽培基質(zhì)研究趨勢

雖然已有部分研究機構(gòu)對利用農(nóng)林有機廢棄物作為仙客來栽培基質(zhì)進行了一些研究，但這一領(lǐng)域在我國仍處于起步階段，有很多問題還沒有弄清。目前已經(jīng)報道的仙客來的有機代用基質(zhì)材料種類有限，而且不能廣泛適用。利用農(nóng)林有機廢棄物作代用基質(zhì)，應(yīng)當(dāng)遵循因地制宜的原則，才能做到來源廣泛、取材容易、制造工藝簡單、成本低廉、操作簡便、價格便宜。不同的地區(qū)根據(jù)其地理和栽培作物種類的差異，會有不同的農(nóng)林有機廢棄物。關(guān)于基質(zhì)材料的組合配比研究也不確定，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如何針對當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)林有機廢棄物的種類和特點，研究適合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的再利用途徑，選擇適和仙客來生理和生態(tài)特性的基質(zhì)配比并且制定有針對性的詳細而具有普遍適用性的基質(zhì)性狀評價標(biāo)準(zhǔn)是今后研究的重點。

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