食用菌菌糠替代草炭制備烤煙漂浮育苗基質(zhì)的研究

食用菌菌糠替代草炭制備烤煙漂浮育苗基質(zhì)的研究

草坪懸浮育苗代表了今天的先進(jìn)育苗技術(shù)。它整合了無土栽培和水栽培的優(yōu)點(diǎn)，用人工制備的適當(dāng)基質(zhì)將苗盤放入漂浮池中，并將苗盤漂浮在含有營養(yǎng)物質(zhì)的漂浮池中幼苗的水中。因此,基質(zhì)狀況是煙草漂浮育苗的關(guān)鍵因素。在煙草漂浮育苗基質(zhì)中,草炭是主要原料,起著固定煙苗根系、保水吸水、吸肥供肥的作用,其比例高達(dá)50%~70%。然而,煙草漂浮育苗基質(zhì)都是一次性使用,移栽時(shí)隨煙苗一同進(jìn)入大田,因此,對(duì)草炭的需求量日益增大。草炭形成于千萬年以前,由沼澤植物的殘?bào)w,在多水的嫌氣條件下,不能完全分解堆積而成。其作為自然界的不可再生資源,儲(chǔ)量有限,且受環(huán)境保護(hù)和濕地保護(hù)的制約,采挖已經(jīng)受到限制。為解決濕地生態(tài)環(huán)境保護(hù)與烤煙漂浮育苗新技術(shù)應(yīng)用推廣的矛盾,實(shí)現(xiàn)煙草行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,開展漂浮育苗基質(zhì)中草炭的替代研究成為一項(xiàng)亟待解決的科研課題。我國是食用菌大國,菌糠資源豐富,極易獲得。菌糠性能穩(wěn)定,殘留著大量的菌絲體,富含蛋白質(zhì)、粗纖維、脂肪、氨基酸、酶類、多種維生素以及鈣、鐵等豐富的微量元素。目前,食用菌菌糠主要用在食用菌栽培原料、飼料和肥料等方面,但在烤煙漂浮育苗方面的應(yīng)用尚未見報(bào)道。鑒此,開展了利用菌糠替代草炭配制煙草育苗基質(zhì)的研究,并取得了良好效果,同時(shí)添加PGPR混合菌肥可進(jìn)一步提高應(yīng)用效果,報(bào)道如下。1材料和方法1.1煙臺(tái)列云煙87,由湖北省十堰市煙草公司提供。1.2菌糠基質(zhì)材料平菇菌糠(主料是棉籽殼)、雙孢蘑菇菌糠(主料是稻草、牛糞),由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源與環(huán)境研究所食用菌研究中心提供。菌糠先經(jīng)粉碎機(jī)粉碎,過直徑1cm篩。菌糠脫鹽的方法是,在脫鹽池中淋洗,使基質(zhì)的電導(dǎo)率值不超過1.25ms/cm,洗后的菌糠調(diào)水分至含水量60%~75%,在室內(nèi)建堆發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束,菌糠具有濃郁的清香味,無酸、臭等異味,呈餅塊狀。將發(fā)酵后的菌糠置于通風(fēng)處自然晾曬干燥備用。用菌糠替代草炭制作烤煙育苗基質(zhì)各種原料的配比,平菇菌糠基質(zhì):平菇菌糠65%,珍珠巖20%,蛭石15%;雙孢蘑菇菌糠基質(zhì):雙孢蘑菇菌糠65%,珍珠巖20%,蛭石15%。1.3商品繁殖基質(zhì)主要成分是草炭、膨脹珍珠巖和蛭石,由湖北省十堰市煙草公司提供。1.4混合菌肥混合菌肥由分離自烤煙根際的抗生菌B03、固氮菌N05、解磷菌P04、解鉀菌K03菌劑和草炭混合制成,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研制。1.5人工氣候室管理烤煙漂浮育苗在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食用菌教學(xué)實(shí)踐基地人工氣候室進(jìn)行,每天光照10h,4個(gè)處理,重復(fù)3次,隨機(jī)擺放,每盤120穴。播種后25d調(diào)查發(fā)芽率,播種后60d調(diào)查成苗素質(zhì)。1.6測(cè)量1.6.1培養(yǎng)基的確定采用稀釋平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行。細(xì)菌、放線菌、真菌、自生固氮菌、解鉀菌、解磷菌計(jì)數(shù)分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、阿須貝培養(yǎng)基、硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基、磷酸三鈣為唯一磷源的培養(yǎng)基。1.6.2電導(dǎo)率的測(cè)定1.6.3研究中的煙草農(nóng)業(yè)性能烤煙農(nóng)藝性狀調(diào)查參照中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法。1.7數(shù)據(jù)分析利用統(tǒng)計(jì)軟件DPS參考文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。2結(jié)果與分析2.1菌糠和放線菌的數(shù)量播種前取樣測(cè)定各處理基質(zhì)中細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量。菌糠基質(zhì)和商品基質(zhì)相比,菌糠基質(zhì)中的細(xì)菌數(shù)量遠(yuǎn)高于商品基質(zhì),而商品基質(zhì)中放線菌的數(shù)量遠(yuǎn)高于菌糠基質(zhì)(本試驗(yàn)中的平菇菌糠、雙孢蘑菇菌糠,前者主料是棉籽殼,后者主料是稻草牛糞)。商品基質(zhì)中真菌少于菌糠基質(zhì),平菇菌糠基質(zhì)中未檢出放線菌(表1)。2.2基質(zhì)電導(dǎo)率的測(cè)定平菇菌糠和雙孢蘑菇菌糠淋洗前電導(dǎo)率均高于烤煙育苗對(duì)基質(zhì)電導(dǎo)率的要求值1.25ms/cm,尤其是雙孢蘑菇菌糠淋洗前電導(dǎo)率是正常出苗基質(zhì)要求值的近3倍。淋洗后2種菌糠的電導(dǎo)率值都有明顯下降(表2)。2.3菇糠基質(zhì)出苗率未淋洗的菌糠配制的基質(zhì)與商品基質(zhì)相比,出苗遲,出苗率低。在播種24d后,未淋洗平菇菌糠基質(zhì)和雙孢蘑菇菌糠基質(zhì)的出苗率均低于55%(圖1),且煙苗均不能正常生長。菌糠淋洗后,菌糠基質(zhì)的出苗率顯著提高,但與商品基質(zhì)相比還有顯著差異(P<0.05)(圖1)。其原因可能是,菌糠基質(zhì)的吸水和保水能力不及商品基質(zhì),尤其是平菇菌糠基質(zhì),菌糠的成分主要是棉籽殼,棉籽殼硬度大,吸水和保水能力較差。2.4菌肥添加對(duì)煙苗農(nóng)藝性狀的影響采用淋洗后的菌糠配置育苗基質(zhì),添加菌肥可提高出苗率。煙草種子播種后25d,雙孢蘑菇菌糠基質(zhì)添加菌肥處理的出苗率為83%,與商品基質(zhì)未加菌肥處理差異不顯著,說明雙孢蘑菇菌糠基質(zhì)能夠替代草炭制備烤煙育苗基質(zhì)。但平菇菌糠基質(zhì)添加菌肥后,盡管出苗率顯著提高,但與商品基質(zhì)相比仍有顯著差異(圖2)。另外,添加菌肥能使各處理(包括商品基質(zhì))提前2~3d出苗。播種60d(成苗期)煙苗的農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果見表3。雙孢蘑菇菌糠基質(zhì)煙苗除根長外,其他農(nóng)藝性狀莖高、莖粗、莖干質(zhì)量、根干質(zhì)量、根長與商品基質(zhì)差異不顯著;添加菌肥后,煙苗的根長和其他農(nóng)藝性狀與商品基質(zhì)均沒有差異。不論是雙孢蘑菇菌糠基質(zhì),還是商品基質(zhì),添加菌肥均能促進(jìn)煙苗生長,葉色由淺綠變?yōu)榫G或深綠(表3)。3菌糠或加菌肥本研究首次報(bào)道了應(yīng)用食用菌菌糠替代草炭制備烤煙漂浮育苗基質(zhì)。此前,已有較多替代烤煙漂浮育苗基質(zhì)中草炭的相關(guān)研究,替代材料包括腐熟麥糠、甘蔗渣、粗藥渣和花生殼等,但這些材料存在很多缺陷和不足,比如腐熟麥糠、甘蔗渣等有機(jī)物的質(zhì)量穩(wěn)定性有待提高、產(chǎn)業(yè)化程度不夠。其他有機(jī)基質(zhì)產(chǎn)品的開發(fā),均因材料來源有限、性狀穩(wěn)定性差、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)業(yè)化程度低等原因,未能在生產(chǎn)上大規(guī)模使用。中國是食用菌大國,菌糠資源豐富,極易獲得,且菌糠性能穩(wěn)定。本試驗(yàn)結(jié)果證明,用淋洗后并添加菌肥的雙孢蘑菇菌糠制作的基質(zhì),在出苗率上與商品基質(zhì)持平,農(nóng)藝性狀與商品基質(zhì)差異不顯著,且莖粗還略高于商品基質(zhì)。因此,淋洗后的雙孢蘑菇菌糠可以替代草炭進(jìn)行烤煙漂浮育苗。前人研究表明,作為育苗基質(zhì),電導(dǎo)率應(yīng)低于1.25ms/cm,這樣才能正常出苗,否則便需要淋洗。本試驗(yàn)結(jié)果與之相符。淋洗前,平菇菌糠、雙孢蘑菇菌糠的電導(dǎo)率均超過1.25ms/cm,導(dǎo)致不能正常出苗,且出苗后不能正常生長。其中,雙孢蘑菇菌糠的電導(dǎo)率最高,出苗率最低。淋洗后的食用菌菌糠各處理,較淋洗前出苗率均有顯著提高。食用菌菌糠電導(dǎo)率高,一方面是由于配制食用菌培養(yǎng)基時(shí)加入有較多的CaCO3和石膏粉等,另一方面由于食用菌在生長的過程中利用培養(yǎng)料,釋放出培養(yǎng)料中結(jié)合態(tài)的離子等,結(jié)果導(dǎo)致菌糠中鹽分含量高,電導(dǎo)率大。席淑雅等曾報(bào)道,在商品基質(zhì)漂浮育苗中應(yīng)用PGPR菌肥能夠提高烤煙出苗率和成苗素質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在菌糠替代草炭基質(zhì)中添加PGPR菌肥同樣能夠提高烤煙出苗率和成苗素質(zhì)。其機(jī)制可能是,烤煙種子和漂浮育苗基質(zhì)均經(jīng)過消毒處理,種子萌發(fā)后煙苗根系不能及時(shí)形成有益細(xì)菌的定殖菌膜,加大了環(huán)境中有害病菌的侵入機(jī)會(huì),加菌肥后有利于形成有益菌保護(hù)圈,可改善上述情況。分離自烤煙根際的PGPR在種子萌發(fā)過程及