園藝植物

我國(guó)是世界上設(shè)施園藝面積最大的國(guó)家，其栽培面積已超過(guò)400 萬(wàn)畝，在保障園藝產(chǎn)品周年穩(wěn)定供應(yīng)、促進(jìn)農(nóng)民增收致富和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用。但是隨著園藝設(shè)施中連續(xù)多年的連作栽培，出現(xiàn)了土壤理化性狀變劣、連作障礙嚴(yán)重等問(wèn)題，迫切需要尋找新的對(duì)策予以解決。外源性有機(jī)基質(zhì)的介入就是其對(duì)策之一，此外，有機(jī)基質(zhì)也是快速發(fā)展的工廠化育苗、立體栽培、無(wú)土栽培等各種新型栽培方式中必不可少的介質(zhì)。因此有機(jī)基質(zhì)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用就成了設(shè)施園藝中一個(gè)亟待研究的重要領(lǐng)域。

產(chǎn)品應(yīng)用-育苗基質(zhì)

20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，設(shè)施園藝在我國(guó)得到了迅速而持續(xù)的發(fā)展。利用溫室、大棚等農(nóng)業(yè)設(shè)施可以改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件，進(jìn)行春提早、秋延后及反季節(jié)栽培，對(duì)均衡蔬菜周年供應(yīng)、提高人民生活水平和菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入都起到了積極作用。但是設(shè)施農(nóng)業(yè)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，也逐漸產(chǎn)生了一些令人關(guān)切的土壤生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，如表層土壤次生鹽漬化加重、土壤酸化、土壤連作病蟲(chóng)害越來(lái)越嚴(yán)重等，反映在蔬菜品質(zhì)上表現(xiàn)為體內(nèi)硝酸鹽含量及農(nóng)藥含量超標(biāo)等，嚴(yán)重影響設(shè)施栽培的可持續(xù)發(fā)展。作為解決設(shè)施土壤問(wèn)題的有效途徑之一，國(guó)外無(wú)土栽培技術(shù)被引入到國(guó)內(nèi)，并得到了相應(yīng)較快的發(fā)展。

產(chǎn)品應(yīng)用-栽培基質(zhì)

與土壤栽培相比，無(wú)土栽培具有作物長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高，節(jié)水、節(jié)肥、省力、省工，可以避免土壤傳染的病蟲(chóng)草害等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)土栽培分為營(yíng)養(yǎng)液栽培(水培、霧培) 和固體基質(zhì)(簡(jiǎn)稱基質(zhì)) 栽培兩大類。營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)栽培需要的裝置較復(fù)雜，一次性投資較大，而且栽培中的水肥管理技術(shù)與傳統(tǒng)的土壤栽培之間的差異很大，需要生產(chǎn)者有較高的文化素質(zhì)和勞動(dòng)技能；相對(duì)而言，基質(zhì)栽培需要的設(shè)施費(fèi)用相對(duì)較少，基質(zhì)栽培的技術(shù)與土壤栽培之間比較接近，勞動(dòng)者容易掌握。在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的西歐、北美一些國(guó)家，基質(zhì)栽培面積不斷擴(kuò)大，且有部分取代營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)栽培的趨勢(shì)。在國(guó)內(nèi)，目前無(wú)土栽培的類型也以基質(zhì)栽培為主。

栽培

用于固定植株并且能提供一定營(yíng)養(yǎng)成分的基礎(chǔ)物質(zhì)統(tǒng)稱為基質(zhì)。無(wú)土栽培離不開(kāi)基質(zhì)，即使是營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)栽培方式，其育苗期間也必須使用基質(zhì)。對(duì)無(wú)土栽培基質(zhì)的要求有物理性狀和化學(xué)性狀兩個(gè)方面。從物理性狀來(lái)看，要求粒徑、容重和孔隙度等指標(biāo)適中，以協(xié)調(diào)通氣、透水和持水之間的關(guān)系。從化學(xué)性狀來(lái)考慮，要求pH 為弱酸性至中性，不含有毒物質(zhì)，不含對(duì)植物有害的特殊氣味，對(duì)養(yǎng)分含量則沒(méi)有一定要求。

栽培成果

無(wú)土栽培的基質(zhì)分為有機(jī)基質(zhì)和無(wú)機(jī)基質(zhì)兩大類。無(wú)機(jī)基質(zhì)有砂、礫石、巖棉、蛭石、珍珠巖、爐渣等，其養(yǎng)分含量較少，但成分也較穩(wěn)定。有機(jī)基質(zhì)主要有草炭(又稱泥炭)、碳化稻殼和鋸木屑等，基質(zhì)中含有較多的植物能夠利用的養(yǎng)分。國(guó)內(nèi)外的基質(zhì)栽培以草炭、珍珠巖和爐渣等的混合物居多。由于草炭是不可更新的資源，存量有限，且草炭的開(kāi)采還伴隨著濕地資源的破壞；國(guó)內(nèi)草炭大多是從東北運(yùn)來(lái)，價(jià)格高，造成基質(zhì)栽培成本高、效益低的局面，推廣應(yīng)用受到影響。為解決基質(zhì)來(lái)源少、價(jià)格高這一瓶頸問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外對(duì)替代草炭的有機(jī)基質(zhì)進(jìn)行了很多研究，其原料主要是廢棄的植物殘?bào)w。這些廢棄物原料的類型主要有：(1) 農(nóng)作物秸稈類：稻麥和棉花秸稈，玉米芯、花生殼、稻殼、棉籽殼、稻糠、麥糠、菇渣、甘蔗渣、向日葵殼；(2) 林木或加工廢棄物：樹(shù)枝和樹(shù)葉、樹(shù)皮、巴旦杏殼、鋸木屑、椰糠、椰棗廢料；(3) 工業(yè)生產(chǎn)下腳料：醋糟、酒糟、中藥渣、茶渣、蘆葦末(制紙漿下腳料)等。這些廢棄物來(lái)源廣泛、種類繁多，既可就地取材、降低成本，又可變廢為寶、保護(hù)環(huán)境。但是盡管基質(zhì)原料來(lái)源多，并且也在生產(chǎn)上進(jìn)行了應(yīng)用，而大多是試驗(yàn)性的或自產(chǎn)自用的小規(guī)模加工利用，真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、商品化生產(chǎn)的極少，所以，迫切需要開(kāi)發(fā)規(guī)?；?、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化的有機(jī)基質(zhì)產(chǎn)品，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)設(shè)施蔬菜和花卉生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和可持續(xù)發(fā)展將起到至關(guān)重要的作用。

醋糟

對(duì)植物殘?bào)w廢棄物的基質(zhì)化利用需要低成本的適用技術(shù)，目前主要采用的是生物發(fā)酵技術(shù)，即將廢棄物料條垛式堆制后進(jìn)行好氧發(fā)酵，通過(guò)高溫的作用，使物料得到腐熟，大部分可溶性養(yǎng)分得到礦化，大多數(shù)病原菌被殺死，以至于不會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生病害和化學(xué)毒害。物料發(fā)酵原理與傳統(tǒng)的堆肥技術(shù)相似，只是由于作為基質(zhì)使用與作為堆肥有機(jī)肥使用相比，其在介質(zhì)中所占比例更高，所以對(duì)其腐熟的要求更為嚴(yán)格。由于植物殘?bào)w在自然狀態(tài)下的發(fā)酵速度慢，且不同的廢棄物所具有的物理和化學(xué)性狀不同，發(fā)酵腐熟所需要的時(shí)間也不同。因此，在規(guī)?；|(zhì)生產(chǎn)中，重要的是創(chuàng)造條件加快物料發(fā)酵和腐熟的速度，其關(guān)鍵技術(shù)包括三個(gè)方面：一是通過(guò)添加各種輔料，作為調(diào)理劑來(lái)調(diào)節(jié)pH，或作為營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)調(diào)節(jié)碳氮比(C/N)和養(yǎng)分等性狀；二是通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、水分等環(huán)境因子，來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)酵微生物繁殖生長(zhǎng)所需要的環(huán)境；三是添加引爆劑，即引入外源微生物，從而加快物料發(fā)酵的進(jìn)程。

醋糟發(fā)酵

在1996~2015 年的20年間，本研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家和省、市項(xiàng)目的支持下，先后進(jìn)行了利用造紙工業(yè)廢渣蘆葦末、制醋工業(yè)廢渣醋糟、大田作物秸稈和園藝作物鮮秸稈、食用菌渣、鋸木屑等廢棄物開(kāi)發(fā)園藝有機(jī)基質(zhì)的研究，從原料配方、環(huán)境調(diào)控、發(fā)酵工藝，到栽培應(yīng)用、水肥管理，再到基質(zhì)理化性狀檢測(cè)技術(shù)，都進(jìn)行了深入的研究，成果獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。由于制醋業(yè)是江蘇大學(xué)所在地鎮(zhèn)江市的特色工業(yè)，對(duì)于醋糟廢棄物的處理一直是從企業(yè)到地方政府特別關(guān)注的環(huán)保問(wèn)題，因此，本團(tuán)隊(duì)對(duì)于醋糟基質(zhì)化利用的研究也最具特色、最為深入，規(guī)?；?、商品化和標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)的工藝最為成熟，在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用最多。本書(shū)重點(diǎn)以醋糟為例來(lái)論述有機(jī)基質(zhì)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用技術(shù)，對(duì)于其他各類廢棄物的基質(zhì)化利用都有指導(dǎo)或參考價(jià)值。

本文摘編自李萍萍 張西良 趙青松 等著《園藝植物有機(jī)栽培基質(zhì)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》一書(shū)，內(nèi)容有刪節(jié)，標(biāo)題為編者所加。

園藝植物有機(jī)栽培基質(zhì)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

ISBN 978-7-03-057027-7

李萍萍 張西良 趙青松 等 著

責(zé)任編輯: 惠 雪 梅靚雅

《園藝植物有機(jī)栽培基質(zhì)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》以釀造糟渣醋糟為例，系統(tǒng)地介紹了利用生物質(zhì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行園藝植物基質(zhì)開(kāi)發(fā)及栽培育苗應(yīng)用中的一些關(guān)鍵技術(shù)。書(shū)中詳細(xì)介紹了有機(jī)廢棄物堆制發(fā)酵中的理化性狀調(diào)節(jié)和環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)，微生物在促進(jìn)發(fā)酵中的作用及其篩選方法；有機(jī)基質(zhì)在蔬菜育苗、葉菜和果菜栽培中的基質(zhì)配方技術(shù)，蔬菜栽培中的養(yǎng)分和水分供需特點(diǎn)及管理技術(shù)；基質(zhì)中含水量、電導(dǎo)率、pH、氮素等重要性狀的快速檢測(cè)方法，以及有機(jī)基質(zhì)多參數(shù)便攜式檢測(cè)儀和無(wú)線檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)方法。其研究結(jié)果可為有機(jī)廢棄物的無(wú)害化利用、設(shè)施園藝高效基質(zhì)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

本書(shū)可作為園藝植物栽培、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境保護(hù)、測(cè)控技術(shù)等專業(yè)技術(shù)人員和科研工作者的參考用書(shū)，也可作為大專院校、科研單位相關(guān)專業(yè)的研究生及本科生的課外讀物。

（本期編輯：王芳）