复合调理剂对栽培基质性能及蔬菜生长的影响.pdf

江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)，2018，34(4):887896 http:/www.jsnyxb.com 范如芹，罗 佳，张振华.复合调理剂对栽培基质性能及蔬菜生长的影响J.江苏农业学报，2018，34(4):887-896. doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.04.025 复 合 调 理 剂 对 栽 培 基 质 性 能 及 蔬 菜 生 长 的 影 响 范 如 芹 1,2 , 罗 佳 1,2 , 张 振 华 2 (1.农业部农业环境重点实验室，北京 100081；2.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏 南京 210014) 收 稿 日 期:2017-10-18 基 金 项 目:农业部农业环境重点实验室开放基金项目；江苏省自然科 学基金项目(BK20161379)；江苏省农业科技自主创新基 金项目CX(17)3019 作 者 简 介:范如芹(1984-)，女，山东沂南人，博士，助理研究员，主要 研究方向为无土栽培基质的配方研究。 (Tel)025- 84390787；(E-mail)fanruqin2007126.com。 罗佳为共同 第一作者。 通 讯 作 者:张振华，(Tel)025-84391207；(E-mail)zhenhuaz70hot- mail.com摘 要: 以农业废弃物替代珍贵的泥炭资源成为栽培基质的主要原料是设施农业发展的必经之路。 但农业废 弃物原料基质普遍存在持水性差、养分保蓄能力差、容重大、易板结、孔隙性差等问题，大大限制了其应用推广。 本 研究以发酵床废弃垫料(SPLC)为原料的配方基质为研究对象，通过高吸水树脂(SAP)、生物炭、硅藻土以不同比例 混合，配制成不同基质复合调理剂，研究调理剂在废弃垫料以不同比例替代泥炭条件下对基质性能的影响，并进一 步验证不同复合调理剂对基质栽培空心菜生长的影响。 结果表明，未添加调理剂情况下，随SPLC比例提高及泥炭 比例的降低，配方基质持水性、总孔隙度、通气孔隙度均明显降低，而电导率则显著升高；相应地，空心菜出苗率及 株高、地上和地下生物量等生长指标也逐渐降低。 添加复合调理剂后，各处理基质理化性质及空心菜生长差异明 显，总体而言，调理剂中SAP的添加显著提高了基质持水性，促进了空心菜出苗及生长；随生物炭添加比例的增加， 配方基质孔隙度及持水量呈上升趋势，但电导率也迅速上升；随硅藻土比例的增加，基质容重逐渐增加，但对基质 电导率有降低作用。 各复合调理剂综合作用结果显示，0.8g/LSAP5生物炭5硅藻土及0.8g/LSAP10生 物炭10硅藻土2个调理剂配方明显改善了配方基质各项理化性状和空心菜生长，在SPLC比例由30增至 50，泥炭比例由30降至10的情况下，仍然提高了空心菜产量。 说明这2个复合调理剂可以有效改善配方基 质性能，有助于农业废弃物替代泥炭成为蔬菜栽培基质的原料。 关 键 词: 生物炭； 保水剂； 硅藻土； 栽培基质； 蔬菜 中 图 分 类 号: S317 文 献 标 识 码: A 文 章 编 号: 1000-4440(2018)04-0887-10 Effectsofcompositeconditioneronpropertiesofsoillessconditionerand vegetablegrowth FANRu-qin 1，2 ， LUOJia 1，2 ， ZHANGZhen-hua 2 (1.KeyLaboratoryofAgriculturalEnvironment，MinistryofAgriculture，Beijing100081，China； 2.InstituteofAgriculturalResourcesandEnvironment， JiangsuAcademyofAgriculturalSciences，Nanjing210014，China)Abstract: Usingagriculturalwastestoreplacepeat asmainmaterialsforsoillesssubstrateisthedevelopment directionforfacilityagriculture.However，substratesbased onagriculturalwastesareknownfortheweaknessessuch aslowwaterandfertilityholdingcapacity，highbulkden- sityandsalinity，lowairpermeableability，etc.Condition- eradditionisanimportantwaytoaddresstheseproblems. In this study， different proportions (30 to 60) of spentpiglittercompost(SPLC)wereusedtoreplacepeat (30 to 0)， and composite conditioners with different 7 8 8 proportionsofsuperabsorbentpolymer(SAP)，biochar，anddiatomitewereusedtoregulatephysicalandchemicalproper- tiesofthesubstrates.Emergencerateandgrowindicatorofwaterspinachgrowninthesesubstrateswerealsoinvestigated. ResultsshowedthatwithincreasingproportionofSPLCanddecreasingproportionofpeatinsubstratewithoutconditioner， thewaterholdingcapacity，totalandairporositydecreasedandelectricalconductivity(EC)increasedsharply.Germination rateandgrowthparametersdecreasedaccordingly.Substratepropertiesandplantgrowthgreatlydifferedfollowingcondition- eraddition.Generally，SAPadditionincreasedwaterholdingcapacityandwaterspinachgrowth；substrateporosityandwa- terholdingcapacityaswellasECincreasedwithincreasingbiocharaddition；bulkdensityincreasedgraduallywhileECde- creased，withincreasingdiatomiteaddition.Physicalandchemicalpropertiesandwaterspinachgrowthweredistinctlyim- provedbytheadditionoftwocompositeconditioners，namely0.8g/LSAP5biochar5diatomiteand0.8g/LSAP 10biochar10diatomite.YieldofwaterspinachwasstillincreasedevenwhenSPLCproportionwasincreasedfrom 30to50andpeatproportionwasdecreasedfrom30to10.Theresultsindicatedthattheseconditionerscouldeffec- tivelyimprovesubstratepropertiesandfavoredthereplacementofpeatbyagriculturalwastes. Keywords: biochar； waterabsorbentpolymers； diatomite； cultivationsubstrate； vegetable泥炭是传统的优良基质原料，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，且价格不断升高，导致泥炭原料基质 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 1-4 。 到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、畜禽粪便、园艺废弃物、绿肥、 菇渣等农业废弃物，发酵床垫料堆肥也是其中之 一 5 。 然而，由于农业废弃物来源复杂，前处理技 术水平较低，标准化的生产工艺落后等缺陷，目前此 类基质普遍存在持水性差、养分保蓄能力差、容重 大、易板结、孔隙性差等问题，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 4，6 。 鉴于这种现 状，通过基质调理剂的添加改善其性能，成为利用农 业废弃物替代泥炭的重要途径之一，也是该领域的 一个研究热点。 高吸水树脂(Superabsorbentpolymer，SAP)分 子本身带有大量强吸水性基团，因而具有高吸水性 和保水性，可延缓植株的萎蔫发生时间，提高植株的 水分利用率。 前期大量研究结果证明，在发酵茶垫 料为主料的栽培基质中，0.8g/L的SAP添加可有 效提高基质保水性能且对基质空隙度不产生副作 用 7 ；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，但添加后电导率有 上升趋势，因此对盐分敏感的作物易产生盐 害 4，8-9 ；硅藻土是一种重要的非金属矿物，主要由 地质演化形成的硅藻遗体组成，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。 硅藻土作为蔬菜及园艺无土栽培基质的应用也引起 人们的重视，在澳大利亚和美国已经有园艺工作者 将硅藻土粉与硅藻土颗粒作为栽培基质种植花卉和 蔬菜，并已取得很好的效果 10 ，而国内运用硅藻土 作为设施基质栽培的研究极少。 硅藻土硬度低，微 孔结构发达，使得其有较小的密度和很大的比表面 积，具有较强的吸附作用，因而用作基质添加剂吸附 养分离子以降低盐害具有一定潜力 11-12 。 可以说， 这些材料在基质性能改良及促进作物生长等方面已 初步展现可观效果 13-14 。 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。 因此，本研究综合运用SAP、 生物炭、硅藻土等材料组成复合调理剂，研究其对基 质理化性状及作物生长的影响具有重要的理论和实 际意义。 1 材料与方法 1.1 试 验 材 料 所用基质配方为发酵床垫料堆肥蛭石珍 珠岩 泥炭3 2 3 2(体积比)，其总氮、总 磷、总钾及速效氮、速效磷、速效钾养分含量分别 为24.2 g/kg、8.62 g/kg、10.1 g/kg、1.94 g/kg、 2.41g/kg和5.99g/kg。 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 剂包括SAP、生物炭和硅藻土，SAP来自江苏省农 业科学院农业设施与装备研究所，是以改性后的 8 8 8 江 苏 农 业 学 报 2018 年 第 34 卷 第4 期 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 60100目，容质量为0.60.8g/cm 3 ，吸去离子水 量为8001000g/g，吸水速率小于30s，pH值为 6.97.3，电导率为4.05.0dS/m；生物炭为小麦 秸秆在600高温下厌氧裂解得到，其容重、持水 量、pH和电导率分别为0.31g/cm 3 、139、9.98 和1.03dS/m，颗粒大小均在2mm以下，碳和氮含 量分别为79.3和0.97；硅藻土pH、电导率、容 重分别为6.29、0.003dS/m和0.56g/cm 3 。 1.2 试 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，确保在尽可能提高发酵床垫 料(Spentpiglittercompost，SPLC)比例，降低泥 炭使用量的前提下，提高基质产品品质。 试验设 置以下4个基质配方(F1F4)，其中第一个配方 F1是经过大量研究结果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，同时通过空 心菜的育苗和栽培来验证调理剂功效。 基质配方(体积比)如下:F1:发酵床垫料堆肥 (SPLC)泥炭蛭石珍珠岩3322；F2: 发酵床垫料堆肥(SPLC) 泥炭蛭石珍珠岩 4222；F3:发酵床垫料堆肥(SPLC)泥炭 蛭石珍珠岩5122；F4:发酵床垫料堆肥 (SPLC)泥炭蛭石珍珠岩6022；调理 剂配方(生物炭与硅藻土比例为体积百分比):CK: 0SAP0生物炭0硅藻土；B10D10:10生物炭 10硅藻土；SB0D10:0.8g/LSAP10硅藻土； SB10D0:0.8g/LSAP10生物炭；SB5D5:0.8g/L SAP5生物炭5硅藻土；SB5D10:0.8g/LSAP 5生物炭10硅藻土；SB10D5:0.8 g/L SAP 10生物炭5硅藻土；SB10D10:0.8g/LSAP 10生物炭10硅藻土。 5月7号开始，上述基质配方添加不同调理剂 配方后用于空心菜种植。 空心菜用方形塑料盆 (60cm×50cm×20cm)种植，每盆种植3行，每行 6穴，每穴播洒2粒空心菜种子。 每个处理3个重 复。 塑料盆置于玻璃温室内(日均温2629)随 机区组摆放。 空心菜种植7d后测定出苗率。 生 长40d左右达到商品空心菜大小时收获，并测定 株高、茎粗、叶面积、最大根长、生物量、产量等各 项指标。 1.3 测 定 方 法 测定添加不同调理剂的基质理化指标，包括 容重、总孔隙度、通气孔隙度、最大持水量、pH、 EC、总氮、总磷、总钾及速效氮、速效磷、速效钾含 量。 基质与去离子水以体积比15混合搅拌，静 置8d后用pH计和电导率仪测定pH和EC值；容 重、最大持水量、总孔隙度及通气孔隙度等指标均 参照澳大利亚基质测定标准(AS3743-2003)进行 测定，具体为:取已知体积和质量的基质浸入去离 子水中充分吸水后重力排水，此过程重复3次以 确保基质吸水饱和，重力排水30min，再次测定其 体积及质量，然后放入烘箱105烘干7d，再次 称质量。 用上述质量及体积计算容重、最大持水 量、总孔隙度及通气孔隙度值。 1.4 数 据 统 计 分 析 采用SPSS11.5软件进行LSD显著性差异检 验，用皮尔森(Pearson)相关系数进行相关关系分 析，采用SigmaPlot12.5软件进行作图。 2 结果与分析 2.1 复 合 调 理 剂 对 不 同 配 方 基 质 物 理 性 状 的 影 响 由表1可知，不加调理剂情况下，随着基质 配方中发酵床垫料堆肥比例的增加和泥炭比例 的降低，基质容重逐渐增加，F3配方基质显著高 于F1(F1为研究团队经过大量试验验证的优良 配方 15 )，尤其发酵床垫料完全替代泥炭的配方 基质(F4)容重是F1的1.64倍。 添加不同调理 剂后，各配方基质容重发生明显变化，其中F1与 F2变化趋势一致，即除了 SB10D5、SB5D5 及 SB10D0外，其他调理剂添加显著增加了基质容 重，且SB10D0添加后容重最低，说明硅藻土的添 加对容重有增大作用，这主要是因为硅藻土本身 容重(0.56g/cm 3 )较大造成的；SB10D5容重显 著低于SB5D5，SB5D10容重也低于SB0D10说 明生物炭添加有降低基质容重的作用。 这与前 人研究报道一致 16-18 。 调理剂添加对F1配方基 质容重降低作用最为明显，对其他配方基质容重 影响不显著(P0.05)，其中F3及F4配方基质 容重仍高于国际标准基质容重的理想值上限 (0.4g/cm 3 ) 19 。 9 8 8 范如芹等:复合调理剂对栽培基质性能及蔬菜生长的影响 表1 复 合 调 理 剂 添 加 下 不 同 基 质 配 方 容 重 Table1 Bulkdensityofsubstratesamendedwithcompositecondi- tioner 处理 容重(g/cm 3 ) F1 F2 F3 F4 CK 0.36bc 0.38b 0.46b 0.59a SB0D10 0.46a 0.49a 0.45ab 0.61a SB5D10 0.43ab 0.46ab 0.50ab 0.60a SB5D5 0.38b 0.41b 0.55a 0.55b SB10D5 0.33c 0.38bc 0.51ab 0.54b SB10D0 0.32c 0.35c 0.42b 0.57ab SB10D10 0.38b 0.40b 0.52a 0.55b B10D10 0.41b 0.44ab 0.42b 0.60a F1:发酵床垫料堆肥(SPLC) 泥炭蛭石珍珠岩3322 (体积比)；F2:发酵床垫料堆肥(SPLC) 泥炭蛭石珍珠岩 4222(体积比)；F3:发酵床垫料堆肥(SPLC)泥炭蛭石 珍珠岩5122(体积比)；F4:发酵床垫料堆肥(SPLC) 泥 炭蛭石珍珠岩6022(体积比)。 调理剂配方(生物炭与 硅藻土比例为体积百分比)，CK:0 SAP0 生物炭0硅藻土； B10D10:10生物炭10硅藻土；SB0D10:0.8g/LSAP10硅藻 土；SB10D0:0.8g/LSAP10生物炭；SB5D5:0.8g/LSAP5生 物炭5硅藻土；SB5D10:0.8g/LSAP5生物炭10硅藻土； SB10D5:0.8g/LSAP10生物炭5硅藻土；SB10D10:0.8g/L SAP10生物炭10硅藻土。 同一列数据后不同小写字母表示不 同调理剂之间在0.05水平上有显著差异。未添加调理剂条件下，基质总孔隙度和通气 孔隙度均随SPLC比例增加及泥炭比例降低而明 显降低(表2)。 各调理剂对F1总孔隙度和通气孔 隙度影响不明显，但SB0D10添加后其他配方基质 的总孔隙度和通气孔隙度均有所降低，说明不添 加生物炭情况下添加10硅藻土对基质通气性有 负面作用。 SB10D0与SB10D5添加后F2及F3配 方基质总孔隙度明显升高，说明生物炭对基质总 孔隙度提高有促进作用，这与报道结果 20-21 一致。 这与生物炭本身孔隙特征较好有关 22 。 调理剂对 F4配方基质总孔隙度影响不明显。 各配方基质通 气孔隙度均低于标准基质理想范围 19 ，且随调理 剂添加的变化趋势与总孔隙度类似，生物炭添加 可增大基质孔隙孔隙度，但硅藻土对此有一定的 负面作用。无论添加调理剂与否，4个配方基质最大持水 量随SPLC比例增加和泥炭比例降低而逐渐降低 (表3)。 通过添加调理剂后各配方基质数值变化可 知，SAP添加对基质持水量增加最为明显，且F1 F4配方基质均显著增加；添加SAP调理剂的配方 基质均显著高于未添加SAP的CK及B10D10处理 的配方基质，也充分说明了SAP在增大基质持水量 方面的重要贡献。 这与前人研究结果 23-25 一致。 4 个配方基质的最大持水量中均表现为10生物炭 添加处理高于5及无生物炭添加处理，说明了生 物炭对增加基质水分保持也有一定作用，这可能与 生物炭本身多孔结构及吸水性有关，这与前人报道 结果 17-18，26 一致。 表2 复 合 调 理 剂 添 加 下 不 同 配 方 基 质 总 孔 隙 度 与 通 气 孔 隙 度 Table2 Totalandairporosityofsubstratesamendedwithcompositeconditioner 处理 总孔隙度() F1 F2 F3 F4 通气孔隙度() F1 F2 F3 F4 CK 64.67a 61.17b 54.16b 49.62b 8.19a 8.65a 7.36b 7.39b SB0D10 62.36a 59.84b 51.80b 46.13b 7.36a 7.16b 7.08b 6.40b SB5D10 63.21a 61.17b 55.41ab 50.14b 9.00a 8.27ab 7.74b 6.97b SB5D5 62.60a 61.54b 58.20ab 52.86ab 9.56a 8.16ab 8.00ab 7.85ab SB10D5 66.17a 63.76ab 60.01a 54.31a 9.92a 9.22a 8.04ab 7.74b SB10D0 68.57a 65.19a 59.90a 56.59a 10.13a 9.99a 8.77a 8.65a SB10D10 66.29a 65.12a 59.28ab 52.79ab 9.89a 8.32b 7.55b 7.81ab B10D10 65.83a 64.81a 57.17ab 49.93b 8.01a 6.70b 7.54b 7.43ab F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10见表1注。 同一列数据后不同小写字母表示不同调理剂之间 在0.05水平上有显著差异。 0 9 8 江 苏 农 业 学 报 2018 年 第 34 卷 第4 期 表3 复 合 调 理 剂 添 加 下 不 同 配 方 基 质 最 大 持 水 量 Table3 Waterholdingcapacityofsubstratesamendedwithcom- positeconditioner 处理 最大持水量() F1 F2 F3 F4 CK 65.49b 64.18b 60.90b 58.94b SB0D10 73.89ab 73.41ab 68.72ab 66.50ab SB5D10 77.31ab 75.77ab 71.90ab 69.58a SB5D5 75.75ab 73.23ab 72.44a 68.17ab SB10D5 81.61a 79.98a 75.90a 73.45a SB10D0 83.65a 81.98a 77.80a 75.29a SB10D10 84.58a 81.89a 74.66a 73.12a B10D10 68.98b 67.60b 63.15b 62.08b F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、 SB10D5、SB10D10见表1注。 同一列数据后不同小写字母表示不同 调理剂之间在0.05水平上有显著差异。 2.2 复 合 调 理 剂 对 不 同 配 方 基 质 化 学 性 状 的 影 响 研究结果 27 表明，从植株利用微量元素的角度 来说，基质pH范围在5.06.5对根系吸收微量元素 有促进作用，蔬菜幼苗对基质的pH反应比较敏感， 且不同的作物幼苗对基质最适的pH要求有所不 同，综合国内外诸多研究结果可知，基质的pH范围 应控制在5.87.0。 本研究中各基质配方在使用之 前pH均在此范围之内(表4)，符合作物生长要 求 19 ，且表现为添加 10生物炭调理剂处理 (SB10D0、SB10D5、SB10D10)显著高于不添加生物 炭的处理(SB0D10)。 这是因为生物炭本身pH (8.5)较高造成的。 对于生物炭的石灰效应大量文 献已有报道 28-30 。 对生物炭生产工艺进行优化，生 产适中pH值生物炭是解决这一问题的方法之一。 有文献报道种植蔬菜后土壤pH因根系释放有机酸 等而有所降低，但是本研究中结果与之相反，空心菜 种植后pH上升的原因仍需进一步研究。 硅藻土对 各处理pH影响不明显，这是因为硅藻土本身pH与 基质较为接近。 表4 复 合 调 理 剂 添 加 下 不 同 配 方 基 质 种 植 空 心 菜 前 后 的pH 值 Table4 ThepHofsubstratesamendedwithcompositeconditionerbeforeandaftercultivationofwaterspinach 处理 pH值 F1 F2 F3 F4 种植前 种植后 种植前 种植后 种植前 种植后 种植前 种植后 CK 6.29b 7.05a 6.37b 7.11a 6.44b 7.05a 6.69b 7.17a SB0D10 6.26b 7.00a 6.36b 7.15a 6.48b 7.13a 6.71b 7.24a SB5D10 6.54ab 7.03a 6.62ab 7.06a 6.73ab 7.22a 6.91ab 7.26a SB5D5 6.61ab 7.05a 6.70ab 7.06a 6.62ab 7.19a 6.83ab 7.26a SB10D5 6.80a 7.05a 6.78a 7.06a 6.76a 7.23a 7.04a 7.29a SB10D0 7.00a 6.96a 6.70a 7.09a 6.81a 7.19a 7.01a 7.19a SB10D10 6.78a 7.09a 6.93a 7.15a 6.93a 7.22a 7.04a 7.30a B10D10 6.77a 6.99a 7.03a 7.10a 6.79a 7.15a 7.02a 7.26a F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10见表1注。 同一列数据后不同小写字母表示不同调理剂之间 在0.05水平上有显著差异。由表5可知，基础配方基质中，随SPLC比例 增加和泥炭比例降低，基质电导率迅速上升，由 F1的3.76升至F4的5.44。 根据Abad等 19 关 于标准基质的电导率范围可知，4个配方电导率 均偏高，尤其F2F4(4.4)可能会对盐分敏感 植物生长产生较为严重的影响。 种植空心菜后 各配方基质电导率均明显下降，这与作物吸收养 分及养分随浇水淋失有关。 添加调理剂SB0D10 后明显降低了4个配方基质的电导率，调理剂 SB5D10添加后与对照相当，上述结果说明硅藻 土对降低基质电导率具有重要作用。 当生物炭 添加比例增至10后，各配方基质电导率均高于 对照，尤其SB10D0配方，更是显著高于对照，充 分证明了生物炭提高基质电导率及硅藻土降低 电导率的作用。 生物炭提高电导率与其自身较 高的比表面积和高电荷密度有关 28-30 ，硅藻土降 低电导率的功能可能与其自身低电导率以及较 强的吸附能力有关 11-12 。 1 9 8 范如芹等:复合调理剂对栽培基质性能及蔬菜生长的影响 表5 复 合 调 理 剂 添 加 下 不 同 配 方 基 质 种 植 空 心 菜 前 后 电 导 率 Table5 Electricalconductivityofsubstratesamendedwithcompositeconditionerbeforeandaftercultivationofwaterspinach 处理 电导率(dS/m) F1 F2 F3 F4 种植前 种植后 种植前 种植后 种植前 种植后 种植前 种植后 CK 3.76b 3.25bc 4.41bc 3.87bc 6.01ab 4.05c 7.10b 5.44bc SB0D10 3.17c 2.88c 4.08c 3.37c 5.65b 3.86c 6.16c 4.71c SB5D10 3.65b 3.48bc 5.07b 3.25c 5.73b 4.42bc 6.40bc 6.04b SB5D5 4.27ab 3.29bc 5.23b 4.73ab 5.98b 4.53b 7.03b 6.41b SB10D5 4.45ab 3.69b 5.68a 4.52b 6.21ab 5.10a 7.58ab 6.57ab SB10D0 5.08a 4.95a 5.77a 5.48a 7.10a 5.79a 8.07a 7.71a SB10D10 4.09ab 3.36bc 5.40ab 4.58b 6.17ab 5.02ab 7.34ab 6.23b B10D10 4.61ab 3.72b 5.32ab 4.51b 6.15ab 4.92ab 7.38ab 6.21b F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10见表1注。 同一列数据后不同小写字母表示不同调理剂之间 在0.05水平上有显著差异。 2.3 复 合 调 理 剂 对 不 同 配 方 基 质 栽 培 空 心 菜 出 苗 率 的 影 响由图1可知，4个配方基质中空心菜出苗率随 SPLC比例的增加及泥炭比例的降低而降低，且受调 理剂中硅藻土添加比例的影响十分明显，整体表现 为随硅藻土比例的增加而增加，尤其是在SPLC比 例最高的F4配方基质中这种趋势更为明显。 这主 要是因为SPLC本身电导率较高，添加10生物炭 而不添加硅藻土情况下，基质高电导率阻碍了空心 菜出苗。 已有研究者指出，作物种子萌发及早期发 展更适宜在较低电导率的环境中进行 2 。 上述结 果也证明了硅藻土对降低基质电导率有显著的效 果。 这可能是硅藻土本身的吸附性能造成的，硅藻 土将基质中无机盐离子吸附，可使得基质电导率降 低。 对于硅藻土吸附性能及对作物生长的促进作 用，岳天敬 31 已有报道。 F1、F2、F3、F4、SB10D0、SB10D5、SB10D10见表1注。 图1 不 同 硅 藻 土 添 加 比 例 下 基 质 栽 培 空 心 菜 出 苗 率 Fig.1 Emergencerateofwaterspinachgrowninsubstrateamendedwithdifferentproportionsofdiatomite 2 9 8 江 苏 农 业 学 报 2018 年 第 34 卷 第4 期 由图2可知，在固定调理剂中硅藻土10比例 的情况下，调理剂中生物炭添加比例对空心菜出苗 率的影响也十分明显。 SPLC比例较低的F1和F2 配方表现为SB10D10处理出苗率显著高于生物炭 比例较低的2个处理，F3受调理剂中生物炭比例影 响不明显，但在 SPLC 比例最高的 F4 配方中 SB0D10处理出苗率最高，SB10D10处理表现较差。 这主要是因为SPLC比例相对较低的F1和F22个 配方中，生物炭对基质孔隙度和持水性等性状的改 性功能超过了对电导率的负面效应，但是随着SPCL 比例及电导率值的升高，高电导率的危害成为主导 作用，因此在F4中添加10生物炭的处理空心菜 出苗率最低。 上述结果说明，生物炭及硅藻土等调 理剂对基质的调控不只是对基质单一性状的改变， 其综合作用决定了对作物的综合影响。 F1、F2、F3、F4、SB0D10、SB5D10、SB10D10见表1注。 图2 不 同 生 物 炭 添 加 比 例 下 基 质 栽 培 空 心 菜 出 苗 率 Fig.2 Emergencerateofwaterspinachgrowninsubstrateamendedwithdifferentproportionsofbiochar 2.4 复 合 调 理 剂 对 不 同 配 方 基 质 栽 培 空 心 菜 生 物 量 的 影 响 不添加任何调理剂情况下，4个基础配方基质中空 心菜鲜质量随基质SPCL比例增加和泥炭比例降低 而显著降低(图 3)。 F1 配方基质中，除处理 SB0D10与处理B10D10外，其他调理剂添加均增加 了空心菜茎叶鲜质量，且 SB10D10、SB10D5 及 SB10D0处理均显著高于对照，其中SB10D10处理 表现最佳。 F2配方中各调理剂对空心菜茎叶鲜质 量的影响规律与F1配方基质中类似，SB10D10处 理仍为最佳。 这些结果说明生物炭在调节基质孔隙 度、持水量等方面的重要作用。 这与前人研究结果 一致 16-18，32 。 在SPLC添加比例高达50、泥炭比 例降至10的F3配方中，SB5D5及SB10D10处理 仍然能够使空心菜茎叶鲜质量高于对照水平，且 SB5D5处理显著高于SB10D10处理，充分说明了 SAP、生物炭、硅藻土以合适比例调配后对基质性能 和空心菜产量具有有效的提升作用。 所有配方基质 中B10D10处理空心菜茎叶鲜质量均明显低于 SB10D10处理，验证了SAP在增加基质水分保持及 作物生长中的重要作用 23-24，26，33 。各处理中空心菜根部鲜质量随配方基质及调理 剂的变化规律与空心菜茎叶鲜质量类似，不添加任 何调理剂情况下，4个基础配方基质中空心菜根部 鲜质量随基质SPCL比例增加和泥炭比例降低而显 著降低(图4)。 F1配方基质中，添加所有调理剂均 增加了空心菜茎叶鲜质量，且SB5D5、SB10D10、 SB10D5及SB10D0处理均显著高于对照，其中 3 9 8 范如芹等:复合调理剂对栽培基质性能及蔬菜生长的影响 F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、 SB10D5、SB10D10见表1注。 不同小写字母表示不同调理剂之 间在0.05水平上有显著差异。 图3 不 同 调 理 剂 添 加 比 例 下 基 质 栽 培 空 心 菜 茎 叶 鲜 质 量 Fig.3 Freshshootweightofwaterspinachgrowninsubstrate amendedwithdifferentcompositeconditioner SB10D10处理表现最佳。 F2配方中各调理剂对空 心菜根部鲜质量的影响规律与F1配方基质中类似， SB10D10处理仍为最佳。 在SPLC添加比例高达 50、泥炭比例降至10的F3配方中，SB5D5及 SB0D10处理添加仍然能够使空心菜根部鲜质量高 于对照水平。 F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、 SB10D5、SB10D10见表1注。 不同小写字母表示不同调理剂之 间在0.05水平上有显著差异。 图4 不 同 调 理 剂 添 加 比 例 下 基 质 栽 培 空 心 菜 根 部 鲜 质 量 Fig.4 Freshrootweightofwaterspinachgrowninsubstratea- mendedwithdifferentcompositeconditioner由图5、图6可知，空心菜茎叶及根部干质量随 配方基质及调理剂的变化规律与其鲜质量大体一 致，均表现为随SPLC比例增加及泥炭比例降低而 降低，前2个SPLC相对较低的配方基质中，生物炭 添加比例较高的调理剂对空心菜生长促进作用十分 明显，但是随SPLC比例及基质电导率值的升高，高 生物炭比例调理剂的效果逐渐消失，而高硅藻土比 例调理剂的效果较为明显。 整体而言，空心菜茎叶 干质