一种多功能生态育苗基质块的制作方法

本发明涉及育苗基质技术领域，具体涉及一种多功能生态育苗基质块。

背景技术：

目前我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，并且根据2012年我国发布蔬菜产业发展规划，2020年我国蔬菜播种面积将达1566万hm²，年产达5.8亿t。我国蔬菜行业的发展具有巨大潜力，在我国某些地区，蔬菜栽培已经成为农村和农业经济新的增长点和主流产业，给增加农民收入提供了重要来源。

我国常年生产的蔬菜有14大类150多个品种，有2/3的蔬菜采用育苗移栽，用量超过4000亿株，蔬菜育苗在我国具有非常广阔的市场前景。育苗是指依据种子萌发和幼苗生长各个时期的特点和对环境的需求，创造适宜幼苗生长的环境，来达到提高幼苗成活率，壮实幼苗减少成本增加产的目的。成功的育苗可以达到苗壮半收成的效果，所以育苗是蔬菜获得早熟、高产、优质生产的重要手段，在蔬菜栽培的中起到至关重要的地位。

目前育苗方式主要有以阳畦、温床育苗为代表传统育苗和以穴盘育苗的现代工厂化育苗。传统育苗通常采用阳畦、改良阳畦、风障阳畦、酿热温床、电热温床，一般在苗床内利用营养土育苗，后逐渐发展为土方、营养纸筒、塑料营养钵育苗。这种育苗方式农户以自育自用为主，也有成批生产以销售为主的，目前仍是我国应用最为普遍的育苗方式。

基质块最早源于美国jiffy国际研究科学院研制的以草炭、纸浆、椰壳纤维为主要原料，制成的jiffy固体基质，育苗非常方便只要把种子直接播入基质块内，覆盖一些基质后，摆列在育苗床上，用水浇透基质便可。具有移栽方便，伤苗根系小，成活率高特点，因此在国内外育苗市场上很受欢迎。

但现有的育苗基质块中所含的有效养分很少，在蔬菜育苗及定植后需要进行多次施肥，费时费力且肥料的利用率不高。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种多功能生态育苗基质块。本发明的多功能生态育苗基质块的吸水保水性能优异，富含养分，一次施入免追肥，不脱肥，而且抗病促生效果好；育苗后可直接移栽，克服了传统拔苗移栽时断根伤苗等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种多功能生态育苗基质块，由如下重量份的原料制成：

基质100份、脲甲醛0.5-1份、磷矿石1-2份、钾长石3-4份、改性吸水树脂0.8-1.2份、包膜控释氮肥1-1.5份、功能菌0.05-0.1份。

优选的，所述多功能生态育苗基质块，由如下重量份的原料制成：

基质100份、脲甲醛0.6份、磷矿石1.3份、钾长石3.4份、改性吸水树脂1.0份、包膜控释氮肥1.2份、功能菌0.08份。

优选的，所述基质由草炭和蛭石按体积比3:1混合而成。

优选的，所述改性吸水树脂由如下方法制备而成：

将丙烯酸加入到2-4mol/l的naoh溶液中，在冰浴条件下进行中和反应，至中和度为60-70％；

向中和反应后的丙烯酸溶液中加入丙烯酰胺、尿素和磷酸二氢钾，搅拌均匀；再加入引发剂和交联剂，混合均匀，作为水相；

将水相缓慢滴加到溶有分散剂的分散介质中，升温至70-80℃，反应2h后将温度升至共沸脱水温度，反应1h后结束，将聚合反应后产物经干燥、粉碎、过筛，得到改性吸水树脂。

更优选的，所述丙烯酰胺的加入量为丙烯酸的10-15wt％，尿素的加入量为丙烯酸的1-3wt％，磷酸二氢钾的加入量为丙烯酸的2-4wt％。

更优选的，所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠按质量比1:1混合而成，加入量为丙烯酸的0.2wt％；所述交联剂为n，n-亚甲基双丙烯酰胺(nmba)，加入量为丙烯酸的0.05wt％。

更优选的，所述分散剂为span80，所述分散介质为环己烷，分散剂在分散介质中的质量浓度为0.5％。

更优选的，所述水相与分散介质加入的体积比为2:1。

优选的，所述包膜控释氮肥由如下方法制备而成：

将废弃食用油与过氧乙酸按重量比为2:1混合，在70-80℃下反应2-4h，反应后静置，油水层分离，将油层用碳酸钠溶液洗涤至中性，再分别用饱和氯化钠溶液、蒸馏水洗涤，在真空环境中除去多余水分，制备得到废弃食用油环氧化产物；

将废弃食用油环氧化产物和1,2-丙二醇按环氧基和羟基摩尔比1:8混合加入到反应釜中，加入氟硼酸作催化剂，催化剂的加入量为废弃食用油环氧化产物重量的0.5％，在95℃下反应2h，反应后冷却至室温，用氨水中和体系中的氟硼酸，多余的1,2-丙二醇用去离子水洗掉，在真空环境中除去多余水分，制备得到废弃食用油多元醇；

将尿素颗粒放入包膜机中，在55℃下预热5min；将废弃食用油多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和二月桂酸二丁基锡催化剂按重量比为2:1:0.1混合，将混合后的物料均匀滴加到不断滚动的尿素颗粒表面，使膜材在尿素表面固化成膜，膜材重量占尿素颗粒重量的3-5％，即制备得到包膜控释氮肥。

优选的，所述功能菌是由蜡样芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌按质量比为(3-5)：(1-2)混合而成；

更优选的，所述蜡样芽孢杆菌的编号为cicc21290；多粘类芽孢杆菌的编号为cicc24260；均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

进一步的，所述多功能生态育苗基质块的外部包裹一层由聚乳酸制备的弹性可降解的纤维保护网，网孔直径在3mm以内。通过在多功能生态育苗基质块的外部包裹可降解的纤维保护网，基质块吸水后可快速膨胀充满纤维保护网，育苗后可直接移栽，克服了传统拔苗移栽时断根伤苗等问题。

本发明的第二方面，提供上述多功能生态育苗基质块的制备方法，包括以下步骤：

(1)将基质、脲甲醛、磷矿石、钾长石和改性吸水树脂粉碎后混合均匀，得到基础物料；

(2)将功能菌的菌粉和水按1mg:(3-5)ml混合均匀，喷洒至基础物料上，并搅拌均匀，然后灌模挤压成块；得到基础基质块；

(3)在基础基质块的上端面的中间加工有种子穴，在种子穴的周边设置多个小空穴，将包膜控释氮肥填充在小空穴中，即制备得到多功能生态育苗基质块。

优选的，步骤(2)中，所述基础基质块的厚度在2cm以上；基础基质块的截面可以为圆形、方形或三角形。

本发明的第三方面，提供上述多功能生态育苗基质块在蔬菜育苗中的应用。

本发明的有益效果：

本发明的多功能生态育苗基质块主要涉及三个方面的创新，具体为：

(1)基质创新：

本发明的多功能生态育苗基质块中添加有改性吸水树脂，该改性吸水树脂具有优异的保水性能，其吸收蒸馏水率最高达1205g/g，吸0.9％nacl溶液最高达198g/g，可显著提高基质的持水量和保水性，增加了基质总孔隙度，基质中液相比例也有所增加；另外，本发明在合成改性吸水树脂的时候还添加有氮肥和磷肥，肥料中的氮、磷等营养元素在树脂吸水后可以缓慢的释放出来，从而被作物所利用，在育苗过程中可以减少一半用水量，节省一半用工。

(2)肥料创新：

本发明以来源丰富的废弃食用油为主要原料制备废弃食用油基多元醇，该多元醇与异氰酸酯反应可制备生物基聚氨酯膜材，然后高压连续喷涂到大颗粒尿素表面固化成膜，制备在自然条件下可完全降解的环境友好型包膜控释尿素。结果表明，我们制备的聚氨酯控释肥料在25℃静水和土壤中的控释效果可达1-2个月，可明显提高肥料的利用率，并且膜壳可被土壤中的微生物降解，具有良好的可生物降解性，不会对土壤造成二次污染。

(3)功能菌创新：

本发明将具有抗逆、促生作用的功能菌掺入基质中，本发明所选用的功能菌具有多种功能，首先能够高效拮抗枯萎病、青枯病、黄萎病等土传病害菌种，抑制有关病害的发生，从而减少剧毒农药的应用；其次能够促进植物根表生成“生物膜”，有效保护根系免遭土传病原菌侵入，保护根系正常生长发育；第三能够产生生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素，促进植物生长。

综上，本发明的多功能生态育苗基质块中，通过加入改性吸水树脂，能够吸水保水，大大提高育苗基质的吸水保水能力，同时提供缓释的氮、磷等营养元素；通过加入生物基可降解的包膜控释肥料，一次施入免追肥，不脱肥；通过加入具有抗病促生作用的功能菌，能够抗病和促进作物生长，苗期不用农药，环保高效；并且该技术成苗后可一体化移栽，避免拔苗断根现象的发生，成苗率由70％提高到98％以上。

附图说明

图1：不同穴盘基质含水量趋势图。

图2：不同处理基质块持水剩余量趋势图。

图3：添加保水剂(改性吸水树脂)不同处理的基质持水剩余量趋势图。

图4：不同处理穴盘基质对油菜出苗整齐度的影响。

图5：不同处理育苗基质对黄瓜出苗整齐度的影响。

图6：不同处理黄瓜幼苗形态图。

图7：不同基质块培育黄瓜幼苗形态图。

图8：不同处理黄瓜形态对比图。

图9：不同育苗基质对黄瓜根系盘陀影响。

图10：不同育苗基质对黄瓜株高、茎粗影响。

图11：不同育苗基质对黄瓜地上、地下部的鲜重和干重影响；注：sas显著性分析，同一列些不含相同字母表示差异显著，大写字母表述在0.05水平上差异显著。

图12：不同基质对黄瓜幼苗复合指标的影响。

图13：不同穴盘育苗基质的根际扫描图。

图14：不同育苗基质对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分介绍的，穴盘育苗具有节能、生产效率高、移栽不损苗、根系活力好、基质轻便等优势，可用于远距离运输和机械化移栽，如今被广泛应用。但其存在吸水保水性差、易脱肥、土传病害严重和拔苗移栽时易断根伤苗等问题。

基质块具有移栽方便，伤苗根系小，成活率高特点，但现有的育苗基质块中所含的有效养分很少，在蔬菜育苗及定植后需要进行多次施肥，费时费力且肥料的利用率不高。

基于此，本发明研发了一种多功能生态育苗基质块，解决了穴盘育苗所存在的吸水保水性差、易脱肥、土传病害严重和拔苗移栽时易断根伤苗等问题；同时也解决了现有的育苗基质块中所含的有效养分很少，在蔬菜育苗及定植后需要进行多次施肥，费时费力且肥料的利用率不高的问题。

在本发明的一种实施方案中，所述的多功能生态育苗基质块，由如下重量份的原料制成：

基质100份、脲甲醛0.5-1份、磷矿石1-2份、钾长石3-4份、改性吸水树脂0.8-1.2份、包膜控释氮肥1-1.5份、功能菌0.05-0.1份。

其中，所述基质由草炭和蛭石按体积比3:1混合而成。

所述改性吸水树脂由如下方法制备而成：

将丙烯酸加入到2-4mol/l的naoh溶液中，在冰浴条件下进行中和反应，至中和度为60-70％；

向中和反应后的丙烯酸溶液中加入丙烯酰胺、尿素和磷酸二氢钾，搅拌均匀；再加入引发剂和交联剂，混合均匀，作为水相；

将水相缓慢滴加到溶有分散剂的分散介质中，升温至70-80℃，反应2h后将温度升至共沸脱水温度，反应1h后结束，将聚合反应后产物经干燥、粉碎、过筛，得到改性吸水树脂。

所述功能菌是由蜡样芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌按质量比为4：1混合而成；所述蜡样芽孢杆菌的编号为cicc21290；多粘类芽孢杆菌的编号为cicc24260；均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

上述功能菌菌株之间无拮抗作用，而且在功能上还具有协同促进作用，经试验发现，将上述功能菌添加到育苗基质中可以提高辣椒对辣椒疫霉的抗病性，使成苗移植到土壤后提高其成活率；还可以提高番茄在育苗时期对灰霉病的抗病性；对根腐病病原菌也有很强的拮抗作用。另外，将本发明的功能菌菌株经发酵处理后，其发酵液的促生物质进行了测定。抗生菌发酵液iaa出峰时间是20.461min，ga的出峰时间是21.376min。经过微生物菌剂处理后iaa和ga是植物生长过程中常见的促生激素，由试验结果可知本发明的功能菌株在繁殖过程中能够分泌生长素，以促进植物的生长发育。

本发明的多功能生态育苗基质块中，各原料组分是一个有机的整体，缺一不可，原料之间具有协同促进作用。其中，包膜控释氮肥能够实现氮的精准释放，实现免追，省时、省力。改性吸水树脂能够有效降低水分流失，达到保水保肥的功效，同时可缓慢释放氮、磷、钾等营养元素，可提高大量元素氮、磷、钾的利用效率。所添加的功能菌仍可保持较高的活性，其首先能够抑制有关病害的发生，从而减少剧毒农药的应用；其次能够促进植物根表生成“生物膜”，有效保护根系免遭土传病原菌侵入，保护根系正常生长发育；第三能够产生生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素，促进植物生长。

本发明在试验过程中，依次将“包膜控释氮肥”、“改性吸水树脂”和“功能菌”等原料组分去掉，制备得到基质块。然后将制备的基质块分别用于育苗试验，结果发现，与本发明的多功能生态育苗基质块相比，删减其中任一原料组分都会降低育苗的成苗率。

综上，本发明通过对原料的选择和用量的优化，制备得到多功能生态育苗基质块。将本发明的多功能生态育苗基质块应用在蔬菜育苗行业有很大的产业化潜力。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例1：多功能生态育苗基质块的制备

1.原料组成：

基质100份、脲甲醛0.6份、磷矿石1.3份、钾长石3.4份、改性吸水树脂1.0份、包膜控释氮肥1.2份、功能菌0.08份。其中：

基质由草炭和蛭石按体积比3:1混合而成。

改性吸水树脂由如下方法制备而成：

将丙烯酸加入到3mol/l的naoh溶液中，在冰浴条件下进行中和反应，至中和度为65％；向中和反应后的丙烯酸溶液中加入丙烯酰胺、尿素和磷酸二氢钾，所述丙烯酰胺的加入量为丙烯酸的12wt％，尿素的加入量为丙烯酸的2wt％，磷酸二氢钾的加入量为丙烯酸的3wt％，搅拌均匀；再加入引发剂和交联剂，所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠按质量比1:1混合而成，加入量为丙烯酸的0.2wt％；所述交联剂为n，n-亚甲基双丙烯酰胺(nmba)，加入量为丙烯酸的0.05wt％，混合均匀，作为水相；

将水相缓慢滴加到溶有分散剂的分散介质中，所述分散剂为span80，所述分散介质为环己烷，分散剂在分散介质中的质量浓度为0.5％，所述水相与分散介质加入的体积比为2:1；升温至75℃，反应2h后将温度升至共沸脱水温度，反应1h后结束，将聚合反应后产物经干燥、粉碎、过筛，得到改性吸水树脂。

包膜控释氮肥由如下方法制备而成：

将废弃食用油(大豆油)与过氧乙酸按重量比为2:1混合，在75℃下反应3h，反应后静置，油水层分离，将油层用碳酸钠溶液洗涤至中性，再分别用饱和氯化钠溶液、蒸馏水洗涤，在真空环境中除去多余水分，制备得到废弃食用油环氧化产物；

将废弃食用油环氧化产物和1,2-丙二醇按环氧基和羟基摩尔比1:8混合加入到反应釜中，加入氟硼酸作催化剂，催化剂的加入量为废弃食用油环氧化产物重量的0.5％，在95℃下反应2h，反应后冷却至室温，用氨水中和体系中的氟硼酸，多余的1,2-丙二醇用去离子水洗掉，在真空环境中除去多余水分，制备得到废弃食用油多元醇；

将尿素颗粒放入包膜机中，在55℃下预热5min；将废弃食用油多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和二月桂酸二丁基锡催化剂按重量比为2:1:0.1混合，将混合后的物料均匀滴加到不断滚动的尿素颗粒表面，使膜材在尿素表面固化成膜，膜材重量占尿素颗粒重量的3-5％，即制备得到包膜控释氮肥。

所述功能菌是由蜡样芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌按质量比为4：1混合而成；所述蜡样芽孢杆菌的编号为cicc21290；多粘类芽孢杆菌的编号为cicc24260；均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

2.制备方法：

(1)将基质、脲甲醛、磷矿石、钾长石和改性吸水树脂粉碎后混合均匀，得到基础物料；

(2)将功能菌的菌粉和水按1mg:4ml混合均匀，喷洒至基础物料上，并搅拌均匀，然后灌模挤压成块；得到基础基质块；

(3)在基础基质块的上端面的中间加工有种子穴，在种子穴的周边设置多个小空穴，将包膜控释氮肥填充在小空穴中，即制备得到多功能生态育苗基质块。

实施例2：多功能生态育苗基质块的制备

1.原料组成：

基质100份、脲甲醛0.5份、磷矿石2份、钾长石3份、改性吸水树脂1.2份、包膜控释氮肥1份、功能菌0.1份。

其中，基质、改性吸水树脂、包膜控释氮肥和功能菌同实施例1。

2.制备方法：同实施例1。

实施例3：多功能生态育苗基质块的制备

1.原料组成：

基质100份、脲甲醛1份、磷矿石1份、钾长石4份、改性吸水树脂0.8份、包膜控释氮肥1.5份、功能菌0.05份。

其中，基质、改性吸水树脂、包膜控释氮肥和功能菌同实施例1。

2.制备方法：同实施例1。

对比例1：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合，以常规方法制成穴盘基质。

对比例2：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合作为基质，按实施例1中n:p:k的比例加入肥料，不添加改性吸水树脂，以常规方法制成穴盘基质。

对比例3：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合作为基质，加入与实施例1等量的改性吸水树脂，不添加肥料，以常规方法制成穴盘基质。

对比例4：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合作为基质，按实施例1中n:p:k的比例加入肥料，加入与实施例1等量的改性吸水树脂，以常规方法制成穴盘基质。

对比例5：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合，以常规方法制成基质块。

对比例6：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合作为基质，按实施例1中n:p:k的比例加入肥料，不添加改性吸水树脂，以常规方法制成基质块。

对比例7：

将草炭和蛭石按体积比为3:1混合作为基质，加入与实施例1等量的改性吸水树脂，不添加肥料，以常规方法制成基质块。

试验例：

1.试验方法：

1.1试验分组：

按表1进行试验分组。

表1：

1.2蔬菜育苗前期处理：

(1)基质：将不同处理基质分别装盘并用加压喷水器将基质浇透，

(2)蔬菜种子前期处理：

经55℃～60℃水混上多菌灵消毒剂，浸种消毒并催芽后，装入穴盘每个穴盘一颗，播种于统一深度放于日光温室大棚培养。日浇水定量为每两天浇一次水。

1.3测试项目及方法

1.3.1不同基质理化性质测定

(1)静态指标：

分别称取8组不同处理各10g左右分别放置在重量为w1，体积为100ml烧杯，分别测风干基质和烧杯重量w2；记录基质体积v1，加水至刚好浸没基质，反复多次直至基质完全浸透24h后，称重w3并记录基质膨胀后体积v2，之后每24h称一次重量，待基质重量基本稳定不变，最后称重记为w4，平行3次,求平均值。分别按以下公式计算各自指标：

容重bd(g/ml)＝(w2-w1)/v1

总孔隙度(tp)＝(w3-w2)/v2*100％

通气孔隙度(ap)＝(w4-w3)/v2*100％

持水孔隙度(wrp)＝总孔隙度-通气孔隙度

水气比＝wrp/ap

ph值,ec值测定：

分别称取1g不同处理的散状基质，分别加入各自100ml离心管，再统一加入25ml去离子水(稀释倍数1：25),震荡1min，静置30min取上清液，过滤在100ml离心管，平行3组。分别用ph计测ph值，ec计测ec值，计算：ec值＝实际测量ec值*25

(2)动态指标：

含水量趋势图：继最大持水量称量后，隔天称量各处理组重量，直至其减少量不在变化。记录每天剩余水分含量，制作折线图。

1.3.2不同基质培育的蔬菜形态指标

蔬菜形态指标测定：定期跟进观测不同育苗基质蔬菜的出苗期、真叶面积、株高、根际形态等生长指标。

株高用毫米精度直尺尺测量。真叶叶面积:测量真叶完全展开的面积。地上鲜重、地下鲜重用电子天平(精确度为0.0001g)称重。地上干重、地下干重将幼苗根部基质洗净后放入烘箱，105℃杀青，75℃烘干至衡重，用电子天平(精确度为0.0001g)称重。

将基质清洗干净，用根际扫描仪分别测量其根部形态，不同根直径的含量，以及l:长度(cm)sa:表面积(cm²)pa:投影面积(cm²)v:体积(cm³)tn:根尖数tl:根尖长度相关数据参数。

1.3.3不同基质培育的蔬菜幼苗叶绿素含量

用便携式叶绿素测定仪spad-502直接在不同基质处理幼苗一个叶片上取三点测定。

1.3.4不同基质培育的蔬菜对养分利用率和养分损失率

用开氏定氮法测全氮；用nahco3浸提，钒钼黄比色法测速效磷；用nh4oac浸提，火焰光度计测速效钾。分别测出各处理组初始养分含量m1，育苗后基质剩余养分含量m2，以及植株吸收的养分含量m3。

养分利用率＝m3/m1*100％

养分损失率＝(m2+m3)/m1*100％

1.4数据分析

所获数据均采用excel2007和sas分析。

2.试验结果：

2.1不同基质理化性质指标

(1)基本理化性质：理想容重在0.1-0.85g·cm^-3，容重过大，造成运输不便；过小不利固根。本试验穴盘基质在理想范围内，基质块组虽然超出理想范围，但是实际上基质块是在每个穴盘相同的重量上进行压块，育苗所需基质的重量未增加，体积却减少更方便运输。

孔隙度是衡量基质物理指标很关键的一个因素，适合育苗总孔隙度需要大于60％，所有处理都符合要求并且基质块处理组明显大于穴盘育苗基质组，由于总孔隙度由吸水量来计算，使得加保水剂3、4、7、8号的处理孔隙度明显比对应组内不加保水剂1、2、5、6号孔隙度大，其中7、8号总孔隙度最大。通气孔隙度基质块组都很接近理想通气孔隙度，说明通气孔隙好性好，穴盘育苗基质通气孔隙明显偏小。持水空隙度总体都达到理想范围内，比较大小趋势和通气孔隙一致。

水气比和总孔隙度结合一起更能全面说明，持水通气的能力，较为理想水气比在3-4范围，其中1、5、6、7、8号在此范围内，5、6、7、8号总孔隙度比1号大，说明基质块组通气和持水性能比1号好，并且8号总孔隙度最大96％,通气孔隙度和持水孔隙度也是最大，为持水性能好，通气性好最理想状态；2、3、4水气比都大于4，并且总孔隙度不小，说明2、3、4号持水能力强，透气性差。

ph值一般在5.8-7内，表中可看出8种基质都适宜。ec值反映与可溶性盐浓度高低，与基质供肥有一定关系。ec值0.5-3ms·cm^-1较合适，ec值太高会烧苗，低又无法满足植株的养分需求。由于2、4、6、7号加了肥料，ec值相对较高。

表2：不同育苗基质的理化性质

(2)含水量趋势图：通过每天持水剩余量趋势，可以观察基质的保水情况(图1-图3)。有表中可以明显观察穴盘基质组中添加保水剂不仅从一开始最大持水量就大于没有添加保水剂组。并且t3组持水效果最好，ck组最差，其中第六天差距最大，t3相比ck相差72％，是ck的0.41倍持水量。

有表中也可以明显观察基质块组与穴盘组呈现一样规律，添加保水剂组不仅从一开始最大持水量就多与没有添加保水剂组。并且b3组持水效果最好，ckb组最差，其中最开始持水量相差49％，第一天46％，第二天43％，第三天46％，第四天47％，第五天44％，第六天42％，第七天29％，前六天相差稳定，并且每天减少量小于30％幅度。相比穴盘组，漏水量减少较缓，有明显缓冲的趋势。

由图可以明显观察到，基质块组相比穴盘基质持水损失量明显具有一定缓冲作用，使得一开始持水量差距减小到基本为零。并且穴盆组最大持水量分别是：425％、413％、394％、384％，基质块组：386％、376％、353％、337％。系统充分对应相差持水量：39％、37％、41％、48％，总体平均可以达到41.25％，即基质块组平均可以节省41.25％浇水量。

2.2不同基质培育的蔬菜出苗率

2.2.1油菜和番茄出苗率(5月预试验)

由图4可以看不同穴盘基质两天内出苗达到70％左右，出苗整齐，并且添加保水保肥剂出苗率高。因为前期出苗影响最大是水分，说明添加保水剂有效果，并且添加肥料浓度适宜不会造成烧苗。

2.2.2黄瓜出苗率

种子出苗期养分由子叶提供，与养分关系不大，主要是提供合适水气比，持水性强，透气性好利于种子出苗。

由图5可以看出，黄瓜播种后第4天开始出苗。六天后除了8号，基本达到80％左右都出苗，出苗整齐，说明透气性、保水性符合黄瓜种子出苗需要的条件。从九天之前，穴盆基质总体出苗率都在基质块之上，基质块虽然出苗缓慢，但除b3外后期出苗率基本于穴盘组一致。

2.3不同基质培育的蔬菜幼苗形态指标

2.3.1不同基质培育的蔬菜幼苗形态图片

育苗24天之后，对黄瓜育苗进行拍照。从这几个方面来对穴盘苗的质量加以鉴定：(1)适宜的高度和节间；(2)侧枝短、叶片浓绿并且叶片完整充分展开，根系活力高，根毛白色；(3)基质含水量适宜(4)拔出苗不损苗并且无病；(5)移栽后缓苗期短，正常生长。

从图6、7可以看出添加成分处理组明显比空白对照组长势都好，尤其是肥料和保水剂都添加的处理，在组内长势高且粗壮。由图8可以看出穴盆基质育苗黄瓜总体长势高，但是不如基质块组粗壮且根密。由图8、9可以看出穴盘组根系易散坨，基质块根系盘绕紧致，加肥料组，根系泛白，粗壮。

2.3.2不同基质培育的蔬菜幼苗简单形态指标

传统育苗通常采用如株高、茎粗、叶片数、叶面积、鲜重、干重等与植株生长性状一些简单指标来衡量幼苗生长质量。由图10、11和表3可知(1)株高：穴盆组整体长势都好，并且中4号长势最好达到了7.83cm；其次是3组；基质块组中7号最好，其次8号。3、4、7、8都是添加保水剂，说明基质的最大持水量和保水能力是影响株高的最关键因数。添加肥料2号、4号、6号、8号，比组内对照组长势高，说明肥料对株高也有一定也影响。(2)径粗趋势：穴盆组整体茎粗相差不大，其中虽然3号最粗但是误差较大。总体中2号和4号最粗径粗达到3.93mm并且与其他组达到0.05最显著。基质块组，差别很大，8号最粗，其次6号；2、4、6、8号都是添加了养分，6、8号还添加保水剂，说明养分是影响茎粗最明显的因数，其次是水分。并且，5号、6号相比对应1号、3号茎粗细，从表二可知，基质块组比穴盘基质组差别在于通气孔隙更大，说明通透气能力强但是没有养分，植株无法长势粗壮，而通气孔隙好再加上养分，植株长势突出健壮。(3)叶片是黄瓜干物质积累的主要因素之一，是壮苗的一个重要指标。不同基质对黄瓜幼苗第一真叶面积有很大的影响。(3)真叶面积趋势，穴盘基质组：加肥料和保水剂效果极显著于空白对照；基质块组：b2极显著与ckb说明加保水剂叶片大，水分与叶片面积有一定关系。总体基质块面积大于穴盘组，但是不显著。(4)地上部鲜重穴盘基质组：添加肥料地上部重，但不显著；基质块组：添加肥料极显著于空白；相同基质成分基质块加肥和水极显著与穴盘组，单加肥料穴盘组地上部重。(5)地上部干重与地上部鲜重基本达到一致趋势：(6)地下部鲜重趋势：穴盘基质组差异不显著；基质块组加了成分的都显著于空白；相同基质成分：b3(a)>t3(ab)；b1(a)>t1(ab)；b2(a)>t2(ab)；ck(ab)>ckb(b)整体添加成分基质块重，但差异不显著。(7)地下部干重趋势：整体差异不显著；基质块组加了保水剂都显著于空白；相同基质成分整体添加成分基质块重，并且添加肥料极显著与穴盘组。

表3：不同基质对黄瓜幼苗形态指标的影响

2.3.3不同基质培育的蔬菜幼苗复合指标

传统育苗通常采用如株高、茎粗、叶片数、叶面积、鲜重、干重等与植株生长性状一些简单指标来衡量幼苗生长质量。由图10、11表3可知(1)株高：穴盆组整体长势都好，并且中4号长势最好达到了7.83cm；其次是3组；基质块组中7号最好，其次8号。3、4、7、8都是添加保水剂，说明基质的最大持水量和保水能力是影响株高的最关键因数。添加肥料2号、4号、6号、8号，比组内对照组长势高，说明肥料对株高也有一定也影响。(2)径粗趋势：穴盆组整体茎粗相差不大，其中虽然3号最粗但是误差较大。总体中2号和4号最粗径粗达到3.93mm并且与其他组达到0.05最显著。基质块组，差别很大，8号最粗，其次6号；2、4、6、8号都是添加了养分，6、8号还添加保水剂，说明养分是影响茎粗最明显的因数，其次是水分。并且，5号、6号相比对应1号、3号茎粗细，从表二可知，基质块组比穴盘基质组差别在于通气孔隙更大，说明通透气能力强但是没有养分，植株无法长势粗壮，而通气孔隙好再加上养分，植株长势突出健壮。(3)叶片是黄瓜干物质积累的主要因素之一，是壮苗的一个重要指标。不同基质对黄瓜幼苗第一真叶面积有很大的影响。(3)真叶面积趋势，穴盘基质组：加肥料和保水剂效果极显著于空白对照；基质块组：b2极显著与ckb说明加保水剂叶片大，水分与叶片面积有一定关系。总体基质块面积大于穴盘组，但是不显著。(4)地上部鲜重穴盘基质组：添加肥料地上部重，但不显著；基质块组：添加肥料极显著于空白；相同基质成分基质块加肥和水极显著与穴盘组，单加肥料穴盘组地上部重。(5)地上部干重与地上部鲜重基本达到一致趋势：(6)地下部鲜重趋势：穴盘基质组差异不显著；基质块组加了成分的都显著于空白；相同基质成分：b3(a)>t3(ab)；b1(a)>t1(ab)；b2(a)>t2(ab)；ck(ab)>ckb(b)整体添加成分基质块重，但差异不显著。(7)地下部干重趋势：整体差异不显著；基质块组加了保水剂都显著于空白；相同基质成分整体添加成分基质块重，并且添加肥料极显著与穴盘组。

简单指标对环境的变化敏感，但不具有稳定的方向性，指标量的增减不一定代表与幼苗培育条件程度合适。在判断幼苗质量时，可以参考但不作为判断幼苗质量主要依据。一般来说,幼苗各性状之间相互关联，因为幼苗在生长过程中各个生长器官间相互依存和制约，可以根据相关程度中选出更为可靠的简单形态指标。

相对指标是以两种以上的性状相关的比值来表示幼苗生长状况的指标，如根冠比等。

(1)根冠比鲜重：b2(a)>ck(b)>b1(b)>t1(c)>b3(c)>t2(c)>t3(d)>ckb(d)，穴盘基质组：ck(b)>t1(c)>t2(c)>t3(d)说明添加肥料和保水剂根冠显著小，有可能是结合简单指标中的图表是因为加了成分的处理组地上部长势好，但根系小；基质块组：b2(a)>b1(b)>b3(c)>ckb(d)说明添加肥料和保水剂根冠显著大，有可能是结合简单指标中图表是因为加了成分的处理组地下部长势好，但根系重；相同基质成分：b2(a)>t2(c)；ck(b)>ckb；b1(b)>t1(c)；b3(c)>t3(d)总体添加成分的基质块根系较穴盘发达；

(2)根冠比干重：b2(a)>t2(b)>t3(b)>ck(b)>b1(b)>ckb(bc)>b3(cd)>t1(d)，穴盘基质组：t2(b)>t3(b)>ck(b)>t1(d)添加单肥料地上部相较于地部长势更好；基质块组：b2(a)>b1(b)>ckb(bc)>b3(cd)添加肥料和保水剂地上部长势比地下部好，加保水剂长根效果好但地上部效果不明显；相同基质成分：b2(a)>t2(b)；t3(b)>b3(cd)；ck(b)>ckb(bc),b1(b)>t1(d)添加单一元素基质块组长根效果显著，而不添加或都添加地上部更具有优势；

虽然相对指标和简单指标结合能起限定作用，但不过直观解读，存在一定的片面。相比之下复合指标能全面稳定地反映出幼苗的品质。常用的复合指标根冠比、壮苗指数、g值等

(1)壮苗指数：穴盘基质组：t1(c)>t2(cd)>ck(cd)>t3(de)虽加肥料或者保水剂比空白好，但t3却效果差加上图中误差，说明穴盘组之间差异不大；基质块组：b3(a)>b1(b)>b2(e)>ckb(f)组内差异明显，并且添加肥料壮苗指数大；相同基质成分：b3(a)>t3(de)；b1(b)>t1(c)；t2(cd)>b2(e)；ck(cd)>ckb(f)整体加了肥料的基质块壮苗指数显著于穴盘组，说明基质块相比穴盘组起到保肥作用，而空白或加保水剂穴盘组壮苗大于基质块组说明相比基质块组，穴盘组提供水分足。(2)g值也叫生长函数,是描述穴盘苗干物质的积累速率。g值趋势，穴盘基质组：t2(b)>t3(b)>t1(b)>ck(b)差异不明显；基质块组：b3(a)>b1(b)>b2(b)>ckb(b)说明只添加肥料干物质积累快；相同基质成分：b3(a)>t3(b)；b1(b)>t1(b)；t2(b)>b2(b)；ck(b)>ckb(b)。

表4：不同基质对黄瓜幼苗复合指标的影响

注：壮苗指数＝茎粗/株高*总鲜重，g值＝总干重/育苗天数

2.3.4根际扫描

根系是植物的吸收水分和养分器官，根系长势的好坏直接影响到幼苗生育状况及产量。并且根系也是植物细胞分裂素类物质的主要合成产所，细胞分裂素类物质是一种促进气孔开放或增加与光合作用有关的酶，特别是增加生物合成以提高光合速率。由图13可以看出添加肥料在穴盘组和基质块组都有根系比较多的趋势，加保水剂的不明显。

表5：不同基质块育苗的黄瓜根际扫描数据

以根长度和体积为代表，从表5可以看出，在根长度中基质块组总体根系长度都比相对应穴盘基质组长，又由图13可知养分对根系生长明显，说明基质块本身具有一定保肥能力。其中加了肥料长度增加12000cm作用，没有添加肥料增加6000cm。加了肥料根长增加数量是没加肥料增加的两倍，再次声明基质块的保肥效果。在根体积中穴盘组体积都在200000cm³，基质块除了对照组外，根系体积比相对应体积增加1.5到3倍，只添加肥料组增加2倍，只添加保水剂组增加1/3倍，同时添加保水肥料组增加3倍左右，说明基质块的保水保肥效果。

2.4不同基质培育的蔬菜苗期叶绿素含量

叶绿素含量是植物很重要的生理指标之一，叶绿素含量高说明叶绿体含量多光合作用潜力好，由图14可看出，b3处理叶绿素含量显著性差异与其他处理，说明添加保水剂和肥料在基质块组作用明显。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。