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1、菌渣在烟草育苗中的应用效果分析WUSongzhan1，2，3，LIUJingkun2，3，CHENGHanting2，3，LIGuangyi2，3，LIYe2，WANGJinchuang2，3，LIQinfen2，3*1.HainanUniversity，Haikou，Hainan570228，China;2.EnvironmentandPlantProtectionInstitute，ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences，Haikou，Hainan571101，China;3.DanzhouScientificObservingandExp
2、erimentalStationofAgro-Environment，MinistryofAgricultureRuralAffairs，Danzhou，Hainan571737，ChinaThesuitablesubstrateformulationfortobaccoseedlingcultivationwasexploredbasedonspentmushroomsubstrateSMS，peatandwormcast，andtheapplicationeffectofSMSintobaccoseedlingcultivationwasanalyzed.Theresultsshowedt
3、hatT4treatmentgroupwormcastSMSvermiculiteperlite=1111hadobviousadvantagesinplantheight，rootdevelopment，solublesugar，rootactivityandothergrowthandphysiologicalindicatorscomparedwithmarketsubstratetreatmentgrouppeatvermiculiteperlite=211.Multivariatelinearregressionanalysisofphysicalandchemicalindexes
4、ofsubstrateandgrowthandphysiologicalindexesoftobaccowascarriedoutbySPSSsoftware.Theresultsshowedthathighertotalporosity，availableironcontentandtotalpotassiumcontentofsubstratewerebeneficialtothegrowthoftobaccoseedlings，whilehigherelectricalconductivity，organiccarbonandtotalnitrogencontentwerenotcond
5、ucivetothegrowthoftobaccoseedlings.SMShadtheadvantagesofhightotalporosity，higheffectiveiron，suitablenutrientstructureandlowcost，butitalsohadthedisadvantagesofhighconductivity，lowbulkdensityandhighorganiccarbon.Itwasnotsuitabletobeusedasamatrixalone.TheproperformulationcouldgivefullplaytotheroleofSMS
6、.Itisagoodsubstratematerialandhasbroadapplicationprospects.spentmushroomsubstrate;tobacco;substrateforcultivation;SPSS;multiplelinearregression10.3969/j.issn.1000-2561.2021.09.024我国是食用菌的主要生产国，年产量约5000万t，目前已占世界产量的70%以上【1】。与此同时，菌渣作为食用菌栽培后菌包的剩余料，其平均产生量大约是相应食用菌5倍，随着食用菌产量的不断提高，菌渣废料的量也水涨船高，却缺乏与之匹配的处理技术，每年
7、产生的上亿吨菌渣往往被随意丢弃或燃烧，如此巨大体量的菌渣不仅对农村和农业环境构成了压力，同时也是对资源的极大浪费【2】。如果能够将其合理地加以利用，不仅能解除其对农业环境污染的威胁，而且能够促进资源的充分利用，是延长农业产业链，实现循环农业的有效途径，对于农业环境保护和农村生态文明建设具有重要意义。菌渣材料自身具备优良的物理性状，容重轻、孔隙度大，这些性状决定了其具有持水性能优良、透气性好等优点，是一种无土栽培的好材料。菌渣还含有丰富的有机物和多种矿质元素。据测定，菌渣中粗蛋白平均含量6.74%、粗脂肪平均含量0.27%、粗纤维平均含量14.02%、有机碳26.70%、全磷0.12%、全钾1.
8、63%、钙4.85%、镁0.64%、灰分34.38%【3】。同时，在食用菌种植时，菌丝会对其中的纤维素、半纤维素、木质素和抗营养因子如棉酚等均进行不同程度的降解;而且，菌丝在生长过程中会向菌渣中分泌次生代谢产物、菌体蛋白、微量元素等多种养分，增加其可利用有机物质含量，对植物生长具有很大的促进作用4-5。因此，菌渣具有非常大的潜在开发和利用价值。国内外学者针对菌渣的这些性质进行了大量理论研究和应用探索，不仅对菌渣根底性质进行了研究，而且探索了菌渣基质化的多种利用方式。本文采用穴盘试验，研究菌渣在烟草育苗中的应用效果，以菌渣、草炭和蚯蚓粪为基质主要材料，用不同的配比进行烟草育苗，并进行可溶性糖、根
9、系活力等生理活性和株高、根系形态特征等生长指标评价比较筛选出最适宜配方，通过SPSS软件对基质各项物理化学形式和烟草各项生长生理指标进行多元线性回归分析，研究基质各项理化性质在烟草育苗中的作用，评价菌渣在烟草育苗中的应用效果。不仅能为菌渣资源化的提供研究实证，也为后续工作的开展提供一定的根底。材料供试烟草种子为海南省烟草专卖局雪茄研究所提供的云烟87烟草种子。供试蚓粪：海南定安龙湖南科蘑菇基地提供，样品经过自然风干并过5mm筛;供试菌渣：海南定安龙湖南科蘑菇基地提供，样品经过自然风干并过5mm筛;供试草炭：供试草炭为市场上购置的长白山泥炭土，样品经过自然风干并过5mm筛。三者根本理化性质如表1
10、所示。供试蛭石为市场上购置的蛭石，粒径为36mm。供试珍珠岩为市场上购置的珍珠岩，粒径为36mm。方法1.2.1试验设计试验于2021年3月下旬5月下旬在海南大学城西校区大棚内进行。有研究说明6-9，单独的菌渣不适于作为育苗基质，故添加广泛用于基质的草炭和育苗表现良好的蚯蚓粪作为配方材料，辅以蛭石和珍珠岩调节基质的孔隙度。基于此，试验共设8个处理，如表2所示。CK组为草炭、蛭石、珍珠岩以211体积比混合的标准基质对照组;T1T3为草炭处理组，由草炭、菌渣、珍珠岩、蛭石混合，体积比分别为2111、1111、1211;T4T6为蚯蚓粪处理组，由蚯蚓粪、菌渣、珍珠岩、蛭石混合，体积比分别为2111、
11、1111、1211;T7组基质配方与T4组一致，但以添加硫酸亚铁的方式使其铁离子含量增加2000mg/kg，考察高浓度的铁元素对种子萌发及幼苗生长的影响10。烟草以标准32孔穴盘54cm28cm培育，选择饱满一致的烟草种子，每盘为1个处理，将种子45水浴6h，并于培养皿中培养2d催芽，每穴播种510粒露白一致的种子1cm深，播种10d后进行间苗，每穴保存1株烟草幼苗，除浇水外不再进行其余处理，60d后收获，测定植株生长指标和生理指标。1.2.2测定方法基质pH值测定用pH计电位法51水土比;EC值测定用EC计电位法51水土比;总有机碳采用总有机碳分析仪测定;使用环刀测定基质的总孔隙度、透气孔隙
12、度、持水空隙度及容重。基质烘干后采用H法消煮，全氮采用凯氏定氮法测定;全磷采用钒钼黄比色法测定;全钾采用火焰光度法测定;有效铁采用乙炔-空气火焰原子吸收分光光度法测定;有机碳采用有机碳测定仪测定。植物样可溶性糖采用蒽酮比色法测定;可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法;根系活力采用1-萘胺法测定;逆境指标采用丙二醛含量代表11-13。数据处理采用Excel2021软件处理数据并制图，采用SPSS软件对不同处理进行多重比較，显著性水平=0.05。以电导率、容重、总孔隙度等基质的物理化学性质为自变量，株高、地上地下鲜重、可溶性糖含量、可溶性蛋白等烟草的生长指标和生理指标作为因变量分别进行多元线性回归分析，建立
13、回归模型，评价各自变量对因变量的影响程度。烟草生长指标株高、地上部鲜重、地下部鲜重都是植物形态学调查工作中最根本的指标之一，能够最直观地表现植物的生长状况和生长趋势，分析图1A、图1B、图1C的数据可知T4和T5组烟草的生长状况和长势最好，而T3处理组出现了烟草生长状况被明显抑制的情况。值得一提的是，T7处理组烟草的株高明显低于T4处理组，而烟草的地上地下部鲜重却与T4组没有显著差异，可见基质过高的有效铁水平会促进烟草叶片生长，但对株高提高不利，相关的研究中也提到了类似现象14。根系形态特征是反应烟草根系发育状况的一局部重要指标，是苗生命力旺盛和提高移栽成活率的根底15。其中，根系長度反映了植
14、物根系与土壤接触的范围，表达了根系在土壤中的伸展空间，由图1D可知，T4、T5、T7的平均总根长分别为44.46、45.33和46.40cm，这3组处理的烟草根系最为兴旺，明显高于CK组的37.97cm;T3处理组总根长仅为6.04cm，发育程度最低。根外表积直接反映了根系有效吸收面积，由图1E可知，T4和T5处理组根系外表积最大，分别为9.34、9.41cm2，超过了CK组的8.96cm2，除了T2组5.95cm2和T3组0.86cm2明显偏低外，其余组别均与CK组差异不大，可见草炭和菌渣混合的处理组中，随着菌渣含量的增加，基质逐渐不利于烟草根部的延伸和扩展，但是蚯蚓粪和菌渣混合的处理组基质
15、中，这种影响就要小的多。总根数同样反映了根系的分蘖情况和发育状况，表达了根系细胞增殖的能力，图1F中不难看出T4和T5处理总根数分别为2916和2891，明显高于CK组2377，而T6与T7组那么根CK组处于同一水平，菌渣的含量提高使烟草总根数减少。通过图1中CK、T1、T2和T3组的比照说明，在草炭和菌渣混合的处理中，随着菌渣含量占比的增加，烟草的各项生长指标均呈逐级递减趋势;而通过T4、T5和T6处理组比照说明，在蚯蚓粪和菌渣的混合处理中，随着菌渣含量占比的增加，烟草的各项生长指标均呈先上升后下降的趋势，且总体的生长状况明显优于草炭和菌渣混合的处理组。由此可见，菌渣和草炭的基质组合并不适宜
16、作为烟草的育苗基质，且随着菌渣占比的增加，其对烟草的负面影响逐步增大;而菌渣和蚯蚓粪的组合那么在烟草育苗方面更为适宜，两者具有一定的互补作用，尤其是T5处理菌渣和蚯蚓粪11时，烟草生长最为旺盛，各项指标均优于CK组基质，适合作为新的烟草育苗基质。烟草生理指标植物体中可溶性糖如葡萄糖、蔗糖等，在植物的生命周期中具有重要作用，不仅为植物的生长发育提供能量和代谢中间产物，而且具有信号功能16-18。它也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子。可溶性糖含量的上下代表了植物吸收和合成能量物质的能力。图2A中，CK组的可溶性糖含量最高，达8.82mg/g，其次为T5组6.06mg/g，T2和T6组的可溶性糖水平最低，分别为3.25和3.30mg/g。可见试验组的基质对烟草合成储存能量物质的能力都有不同程度的抑制。可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和营养物质，其增加和积累能提高细胞的保水能力，对细胞的生命物质及生物膜起到保护作用，同时，植物体内的可溶性蛋白质大多数
