醋糟发酵菌剂的选用及醋糟基质在主要蔬菜作物上的应用研究

摘要

镇江香醋(Zhenjiang Vinegar)主要原料为优质糯米和黄酒糟等,故有“米醋”、“糟醋”之称。但是,镇江制醋行业每年产生大量的醋糟(Vinegar Residue),对生态环境造成很大压力。醋糟基质是以制醋行业中产生的废料醋糟为原料,通过堆置发酵形成的新型园艺有机基质,但因发酵工艺不规范,醋糟基质性状不稳定,给使用者带来损失的事件时有发生。在发酵过程中加入微生物菌剂来增加微生物数量、调节菌群结构,可有效促进醋糟基质快速腐熟。同时,醋糟基质作为园艺有机育苗和栽培基质应用方面,还缺乏系统的研究。
　　 本文研究了不同微生物菌剂对醋糟基质发酵腐熟度的影响,以期筛选出适合醋糟基质发酵的菌剂,解决醋糟基质发酵工艺中的关键技术；通过研究不同粉碎程度的醋糟基质对辣椒幼苗生长的影响,得出作为辣椒育苗基质的最佳颗粒度；研究醋糟基质和草炭、蛭石的最佳配比,优化了醋糟基质作为辣椒穴盘育苗基质的应用；以醋糟、草炭和蛭石等按照不同比例混配,筛选出适合西瓜和黄瓜育苗的有机基质配方；通过添加不同量的抗土传病高效生物有机肥(BOF),并以盆栽试验,观察西瓜和黄瓜的感病情况和防治效果,以及连作栽培基质中微生物区系、尖孢镰刀菌的分布情况等；研究了醋糟基质合适栽培容器、基质配比和营养液浓度对辣椒生长、产量的影响,为醋糟基质栽培应用提供依据。主要研究结果如下:
　　 添加腐熟旧料和CM101菌剂处理醋糟堆体升温速度比CK快,其中添加腐熟旧料处理升温速度最快,而添加CM101菌剂处理高温保持时间最长；添加腐熟旧料处理的pH和电导率(EC)最早达到稳定状态,且碳氮比(C/N)比下降最为迅速,迅速达到稳定状态；添加腐熟旧料和CM101菌剂的处理,富里酸碳量(CFA)含量显著低于对照CK,但聚合指数(PI)高于对照CK,472 nm和664 nm的吸光度比值(FA/E6值)低于对照CK。以上结果表明,添加腐熟旧料和CM101菌剂均能促进醋糟的发酵进程,但添加腐熟旧料处理优于CM101菌剂处理。
　　 针对醋糟基质颗粒粗、通气孔隙大等缺陷,采用半湿法粉碎,研究醋糟基质粉碎程度对辣椒幼苗生长、叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随粉碎程度的提高,醋糟基质的干容重、饱和状态容重、持水孔隙度和水气比逐渐增大,而总孔隙度和通气孔隙度逐渐减小。醋糟基质含水率在30％～35％时,采用半湿法粉碎,通过直径为6 mm筛网粉碎1次(处理T2)能显著促进辣椒幼苗的生长,提高光合色素的含量、净光合速率(Pn)和光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)。说明醋糟基质含水率在30％～35％时,采用半湿粉碎,通过直径为6mm筛网粉碎1次,较适合辣椒幼苗生长。
　　 增加醋糟基质比例,可提高混配基质的总孔隙度和通气孔隙,降低基质的持水孔隙,而添加蛭石则提高了混配基质的持水孔隙；纯醋糟合成基质营养元素含量和电导率(EC)高于草炭和蛭石；混配基质中醋糟基质的含量低于75％N,发芽指数(GI)符合标准要求,辣椒幼苗的株高、叶面积以及生物量等均大于对照；添加保水性能艮好的蛭石,有助于辣椒幼苗的生长。
　　 育苗基质配方处理T5(醋糟:草炭=1:1)可促进西瓜和黄瓜幼苗的生长；添加2％的生物有机肥(BOF)有利于西瓜和黄瓜幼苗的生长；添加BOF,有效地预防了西瓜和黄瓜枯萎病的发生,降低了植株根际基质中的尖孢镰刀菌和真菌数量,提高了根际基质中的细菌和放线菌数量,但对根围基质中的微生物数量无显著影响。以上结果表明,以醋糟:草炭=1:1为混配基质,并添加2％BOF,进行西瓜和黄瓜育苗,可有效地减少枯萎病的发生。
　　 桶式栽培的辣椒地上部生长与袋式和槽式栽培之间差异不显著,但根系生长势明显优于袋式栽培和槽式栽培；与其他两种栽培方式相比,桶式栽培显著提高了辣椒的单株产量和果实数,显著增加辣椒果实可溶性固形物和Vc含量。说明有机基质桶式栽培有利于辣椒产量和品质提高,可在生产中应用。
　　 添加一定量的蛭石或珍珠岩,增加了醋糟基质的容重和持水孔隙,而减小了醋糟基质的总孔隙和通气孔隙；降低了醋糟基质中氮和钙的含量,并增加了阳离子交换量(CEC),降低了醋糟基质的电导率(EC)值；处理T1(醋糟基质:蛭石:珍珠岩=6:2:2)和T2(醋糟基质:珍珠岩=7:3)在营养生长方面优于其他配比处理；与其他处理相比,处理T1提高了辣椒的单株的果实数和单株产量；但不同处理对辣椒的品质影响不大。说明,在辣椒有机基质栽培中可采用基质配比为醋糟基质:蛭石:珍珠岩=6:2:2。
　　 营养液浓度对辣椒生长的影响试验结果表明,处理S2(1/2倍日本山崎辣椒专用配方)和S3(1倍日本山崎辣椒专用配方)的营养生长优于其他处理；在营养生长阶段,四个处理对辣椒光合速率影响差异不显著；但在生殖生长阶段,处理S2和S3的光合速率差异不显著,与处理S1差异到达显著水平。综上分析认为,利用醋糟基质进行辣椒栽培,考虑到成本因素,在营养生长期可采用1/4倍日本山崎辣椒专用配方,而在生殖生长期,可采用1/2倍日本山崎辣椒专用配方进行营养液管理。