养鸭发酵床移除料特性及其在西瓜育苗上的应用效果

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　　 摘要：為探明养鸭发酵床移除料的特性及其在农业上的应用效果，对定期移除的垫料的理化性质进行分析，无害化处理后复配成营养基质，研究其对西瓜出苗、生长及根系生长的影响。共设置6个处理，CK1（泥炭常规育苗基质），CK2（蚯蚓粪西瓜育苗基质），处理1（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为1 ∶0.5 ∶0.5）;处理2（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为2 ∶0.5 ∶0.5）;处理3（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为3 ∶0.5 ∶0.5）;处理4（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为4 ∶0.5 ∶0.5）。研究结果表明：养鸭发酵床移除料所含养分含量均符合有机肥国家标准限值，可以作为一种优质的有机肥料和轻基质原料;与CK1和CK2相比，复配形成的处理3的西瓜幼苗株高、茎粗、植物干质量、根系活力和壮苗指数最优。处理3能够有效促进西瓜幼苗的生长，可以作为西瓜育苗基质进行应用。
　　 关键词：养鸭发酵床移除料;理化特性;西瓜育苗;应用效果
　　 中图分类号： S141.3;S651.06 文献标志码： A
　　 文章编号：1002-1302（2020）07-0157-04
　　
　　随着我国经济水平的不断攀升，人们的生活水平也随之改善，对于肉禽产品的需求也逐年增加，这也加速了我国畜禽养殖业的发展，但畜禽粪便的污染俨然成为我国环境污染的主要来源之一[1]。特别是在以畜禽养殖为主要农业，加之人口稠密、土地面积有限的省份，畜禽粪便对环境污染问题较为突出。为更好地解决这一问题，研究人员提出了“生态发酵床”的概念，即综合利用微生物学、发酵工程学、生态学等原理，是一种更加环保、安全有效的生态养殖模式[2]。陈长宽等对发酵床养殖进行研究后发现，通过发酵床养殖模式的实施，畜禽的肉品质、生长特性等指标均优于网上平养模式，而且实现了零排放、清洁生产[3]。目前，发酵床养殖技术主要集中在如何改善饲养条件、减少对环境的污染排放、降低畜禽发病率以及改善畜禽肉品质等方面的研究，而忽略了对发酵床垫料的肥料化研究。因为发酵床垫料经过长时间的腐熟，其理化性状等特点均发生了变化，通过对发酵床垫料的深度研究，一方面可以更好地研究处理养殖尾料，另一方面可以通过发酵床垫料资源化，更好地为农业服务。
　　众所周知，鸭属于以水面为生活环境的禽类动物，是人们生活中不可缺少的一道美食，在江苏省每年的出栏量达到6 000多万羽，如：南京特产盐水鸭等，每天有15万羽进入百姓餐桌。目前发酵床规模化的鸭养殖方式已基本替代了传统的池塘半放养方式，这样一来发酵床养殖每年会有大量的垫料移除，为探明该垫料的性质、农业上合理的利用方式及其应用效果，本研究选择养鸭发酵床垫料为研究对象，对养鸭发酵床移除料的理化性质进行分析，并将它与食用菌渣按一定比例混合，接入发酵菌剂进行无害化处理后制成营养基质在西瓜育苗上应用，以期为养鸭发酵床移除料的利用及西瓜轻基质穴盘育苗提供技术参数和理论支持。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试地点
　　供试地点在南京市江宁区南京市蔬菜科技园（31°43′19″N，118°46′12″E）。土壤为黄棕壤，基本性质为：pH值 6.14，有机质含量38.54 g/kg，速效氮含量184.95 mg/kg，速效磷含量126.46 mg/kg，速效钾含量275.29 mg/kg。
　　1.2 供试材料
　　（1）养鸭发酵床移除料（主要垫床材料为稻草、稻壳、锯木屑等），由南京市浦口区卓远美养鸭场提供;（2）食用菌渣为生产平菇的废弃菌棒（以棉籽壳为主），从市场购得;（3）蚯蚓粪西瓜育苗基质，南京市蔬菜科学研究所专利产品（ZL2011.10067478.2）;（4）泥炭常规育苗基质购自南京军辉生物科技有限公司，其配方比例为：泥炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩=3 ∶0.5 ∶0.5;（5）供试验品种为小兰西瓜，种子购自南京金盛达种子有限公司。
　　1.3 试验方法
　　1.3.1 养鸭发酵床移除料特性与无害化处理方法 （1）收集养鸭发酵床移除料对其理化性状进行分析，并对移除料的应用价值进行评价。（2）2019年3月1日开始进行堆肥，将移除料与食用菌渣按体积比3 ∶1的比例混合均匀，按每立方米加入1 kg EM菌剂原液，原液用水稀释20倍后均匀地喷在混合料上，调节含水量至50%～60%，之后堆成宽1.5～2.0 m、高0.8～1.0 m的长条，用保温材料覆盖，进行好氧发酵。2 d后温度达50 ℃以上，持续3～5 d 后翻堆1次，堆腐20～25 d，翻堆5～6次，此时混合料呈棕褐色，散发出酒香味，并有白色菌丝。
　　1.3.2 育苗基质的制作及育苗效果研究 根据西瓜对基质理化性状要求，用上述腐熟料粉碎过0.5 cm 筛后作为基质主料，蛭石、珍珠岩作为基质辅料，分别配制成4个处理，分别为：处理1（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为1 ∶0.5 ∶0.5）;处理2（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为2 ∶0.5 ∶0.5）;处理3（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为3 ∶0.5 ∶0.5）;处理4（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为4 ∶0.5 ∶0.5），以泥炭常规育苗基质（CK1）、蚯蚓粪西瓜育苗基质（CK2）作为对照进行基质配方筛选，采用50孔黑塑穴盘，每个处理20盘，共120盘。育苗试验从2019年4月5日至2019年5月12日，统一管理，并定期更换穴苗位置。
　　1.4 测定方法
　　1.4.1 幼苗生长测定 西瓜成苗后（3～4叶），取有代表性的5盘，测定SPAD值，每盘取10株，测定株高、茎粗、最大叶面积、地上干质量、地下干质量，并计算壮苗指数（茎粗/株高+地下部干质量/地上部干质量）×全株干质量。
　　1.4.2 根系活力测定 根系洗净基质，在测地下干质量之前，幼苗根系用根系扫描（根系扫描仪型号为LA1600+，Canada;分析软件为Winrhizo2003b）测定其根长、根表面积，并用TTC法测定根系活力[4]。 　　1.4.3 重金属含量测定 样品用HNO3-HCl消化后，用ICP-MS测定[5]。
　　1.4.4 植物干质量 样品收获后，放置在烘箱中，105 ℃烘30 min，然后80 ℃烘至恒质量，即为植物干质量[5]。
　　[BT2-*8]1.5 数据处理与统计分析
　　采用SPSS 20.0软件进行数据分析，处理之间的显著差异采用单因素方差分析（F值测验）评价，平均值多重比较采用新复极差法（SSR法）。
　　2 结果与分析
　　2.1 养鸭发酵床移除料的理化性状
　　从表1可以看出，养鸭发酵床移除料含有机质58.5 g/kg，高于有机肥国家标准（≥45 g/kg）;N、P、K养分总含量达到46.15 g/kg，接近有机肥国家标准（50 g/kg）;重金属Pb（1.35 mg/kg）、As（0.85 mg/kg）、Cr（3.62 mg/kg）、Cd（0.15 mg/kg）、Hg（0.008 mg/kg）含量远低于国家标准限值;pH值在国家标准限值范围，而且总孔隙大（60%～70%），结构疏松，是非常理想的有机肥料和轻基质原料。
　　2.2 不同育苗基质特点分析
　　从表2可以看出，不同基質总孔隙在63%～70%，大孔隙在20.5%～24.9%，孔隙度适中;pH值5.42～7.40，适中;EC值泥炭常规育苗基质为0.55 mS/cm，偏低，处理4为2.75 mS/cm，略偏高，其他基质EC值1.68～2.36 mS/cm，适中;各基质含有机质和N、P、K养分，但含量各有不同，泥炭常规基质与其他处理比，有机质及N、P、K含量总体偏低;不同处理从处理1至处理4随着有机物的比例增加，有机质含量和N、P、K含量逐渐增加，与蚯蚓粪基质比，在有机物所占比例相同时（处理3），有机质含量更高，达到353 g/kg，利于在育苗过程中养分均衡释放，N、K含量略低于蚯蚓粪基质，但含P量达到13.53 g/kg，明显高于蚯蚓粪基质中的P含量（4.5 g/kg），能很好地满足苗期对磷的需求。
　　2.3 不同育苗基质对西瓜发芽的影响
　　 由表3可以看出，泥炭常规基质出苗率最高，达到96%，蚯蚓粪基质出苗率达到94%，有所降低;从处理1到处理4，随着基质中有机物占比的增加，出苗率逐渐降低，这是由于随着基质中有机物占比的增加，基质中的养分浓度逐渐增加，EC值逐渐提高，有可能影响种子的发芽，当EC值为1.52、1.85、2.36 mS/cm（即处理1、处理2、处理3）时，出苗率分别为94%、92%、92%，影响不大，当EC值为2.75 mS/cm 时（即处理4）出苗率降至86%。因此从西瓜出苗情况看，处理1、处理2、处理3的配方较适宜。
　　2.4 不同基质对西瓜幼苗生长的影响
　　由表4可知，从处理1至处理4，随着有机物比例的增加，西瓜秧苗株高、茎粗、最大叶面积、地上干质量、根干质量、壮苗指数、SPAD值（表示叶片叶绿素相对含量或“绿色程度”）等各项指标先呈增加趋势，其中，处理3各项指标最优，基质中继续增加有机物的比例（处理4）各项指标反而降低;处理3与处理1比各项指标差异达显著水平，与处理2处理4比差异不显著;处理3表现为最大叶面增大，全株干物质量增加，叶片中叶绿素相对含量较高，秧苗健壮，与CK1比，差异极达显著水平，与CK2比，基本无差异。因此从西瓜幼苗生长情况看，处理3的配方最优。即基质配方为主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为3 ∶0.5 ∶0.5育苗效果最好。
　　2.4 不同育苗基质对西瓜根系生长及根系活力的影响
　　由表5可知，从处理1至处理4，随着有机物比例的增加，西瓜秧苗总根长、根表面积、根系活力等各项指标先呈增加趋势，至处理3各项指标最优，基质中继续增加有机物的比例（处理4）各项指标反而有所降低;处理3与处理1比，总根长、根表面积和根系活力分别增加了31.48%、36.89%和16.67%，达到显著性差异;处理3与处理2和处理4比，差异不显著，但均显著高于处理1;处理3表现为总根长增长、根表面积增大，根系活力增强，与CK1比差异达显著水平，与CK2比，基本无差异。因此从西瓜根系生长及根系活力情况看，处理3的配方最优，即基质配方为主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为3 ∶0.5 ∶0.5育苗效果最好。
　　3 讨论
　　本试验结果表明，养鸭发酵床移除料各项养分指标均符合有机肥生产原料的要求，经过腐熟以后，与其他辅料进行复配形成的育苗基质，表现为营养丰富、疏松多孔，复配形成的4种育苗基质均可以作为蔬菜育苗使用，但同时也可以看出，4种育苗基质理化性状各有不同，对西瓜出苗、生长等均有不同的影响。陈少灿等对育苗基质的研究中也得到了类似的结果，即育苗基质中有机物料的不同添加量，导致了育苗基质对蔬菜幼苗生长的不同影响[6]。在本研究中，可以看出，各复配的育苗基质对西瓜出苗率的影响与CK1和CK2相差不大，这主要与新复配的育苗基质理化性状有关，处理1至处理4孔隙度、EC值（除处理4外）、养分含量等均适合蔬菜幼苗的生长，且与CK1和CK2相比，没有显著性差异[7]。周新伟等的研究表明，育苗基质的EC值与蔬菜出苗呈负相关，即EC值越高，出苗率则明显下降[8]。在本研究中，可以看出，处理4的EC值最高，这可能直接影响西瓜的出苗率，而处理1至处理3的出苗率虽然有所降低，但与CK1和CK2相比没有明显差别。
　　西瓜幼苗植株生长是评价西瓜育苗基质质量的重要指标之一，这也是培育西瓜壮苗的重要基础之一[9]。在本研究中，处理3（主料 ∶蛭石 ∶珍珠岩为3 ∶0.5 ∶0.5）对西瓜幼苗株高、茎粗、干质量、SPAD值、壮苗指数值最优，效果好于CK1和CK2，可以作为基质进行西瓜育苗。
　　4 结论
　　综上所述，养鸭发酵床移除料是一种优质的有机肥料和轻基质原料;经过腐熟的养鸭发酵床移除料与蛭石和珍珠岩按照3 ∶0.5 ∶0.5进行复配形成的基质，不影响西瓜发芽，增强根系活力，增大叶面积和增加叶绿素含量，促进根系和地上部生物量的积累，显著提高秧苗的壮苗指数，秧苗质量与蚯蚓粪西瓜育苗基质相当，显著优于泥炭常规育苗基质。
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