利用农业废弃物培育黄瓜温室移栽苗：开拓可持续种植新路径

时间：2025年4月29日

来源：Scientific Reports

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为探究有机和无机介质对黄瓜（Cucumis sativus L.）移栽苗生长和营养的影响，研究人员开展实验。结果表明有机基质更利于黄瓜移栽苗生长，如泥炭藓、椰糠等效果良好。该研究为替代传统基质提供依据，助力可持续农业发展。

在蔬菜种植领域，培育健壮优质的移栽苗是实现高产的关键。水培技术虽能提升黄瓜产量和品质，但找到合适的培养基质至关重要。传统常用的泥炭藓资源逐渐枯竭，且大量使用会破坏生态环境。寻找可持续、成本效益高的替代基质迫在眉睫。在此背景下，伊朗马拉盖大学（University of Maragheh）农业学院园艺系的研究人员开展了相关研究。

研究人员在温室中进行了一项完全随机的析因实验，设置 26 种处理，4 次重复，旨在研究不同培养基质对黄瓜 “Nagin” 品种温室移栽苗生长特征、产量和营养成分的影响。实验所用基质包括泥炭藓、珍珠岩、蛭石、沸石、椰糠、锯末、棕榈泥炭、火山石（Pumedia）等有机、无机及混合基质。

研究人员运用了多种技术方法。在种植过程中，严格控制温室环境条件，保持相对湿度 65 - 75%，平均日温 25°C，夜间 18°C。种子播种前进行预处理，浸泡 24 小时以促进发芽。实验过程中，定期采集渗滤液，测定其电导率（EC）和 pH 值。收获移栽苗后，对植株高度、节间长度、茎直径、根长度等形态和生长参数，以及鲜重、干重等产量指标进行精确测量。同时，采用特定的化学分析方法测定叶绿素含量、宏量和微量营养元素含量。数据收集后，利用 MSTATC Ver 2.1 软件进行统计分析，通过邓肯检验比较不同处理间的差异。

不同基质对黄瓜移栽苗生长参数的影响

植株高度：方差分析显示，基质对黄瓜移栽苗高度影响显著（p ≤ 0.01）。泥炭藓基质培育的移栽苗最高，达 24.17cm，与其他基质差异明显。椰糠与火山石混合基质、椰糠单独基质的苗高增长也较为突出，而沸石处理的植株最矮，仅 4.883cm。
节间长度：不同基质间节间长度差异显著（p ≤ 0.01）。泥炭藓基质的节间最长，为 3.833cm，与沙子基质无显著差异。锯末与火山石混合基质的节间最短，仅 1.167cm。
茎直径：培养基质对黄瓜幼苗茎直径影响显著（p ≤ 0.01）。蚯蚓粪与火山石混合基质的茎直径最大，为 5.483，与珍珠岩、沙子与火山石混合基质等处理无显著差异。
根长度：基质对根长度影响显著（p ≤ 0.01）。泥炭藓基质的根最长，达 145.5mm，与多数其他基质差异显著。沸石和火山石基质的根最短。
根鲜重和干重：不同基质的根鲜重和干重差异显著（p ≤ 0.01）。泥炭藓基质的根鲜重和干重均较高，分别为 5.017g 和 0.563g，与椰糠等基质无显著差异。沸石基质的根鲜重和干重最低。
地上部鲜重和干重：不同培养基质对黄瓜幼苗地上部鲜重和干重影响显著（p ≤ 0.01）。椰糠基质的地上部鲜重最高，为 10.67g，与椰糠和火山石混合基质、泥炭藓基质无显著差异。泥炭藓基质的地上部干重最高，为 1.15g。

不同基质对黄瓜移栽苗叶绿素含量的影响

基质类型对叶绿素 a、b、总叶绿素和类胡萝卜素含量影响显著（p ≤ 0.01 和 p ≤ 0.05）。蚯蚓粪与火山石混合基质的叶绿素 a 含量最高，为 24.72mg g^-1 FW。松与棕榈泥炭混合基质的叶绿素 b 含量最高，为 13.31mg g^-1 FW。蚯蚓粪与火山石混合基质的总叶绿素含量最高，为 28.19mg g^-1 FW。珍珠岩与火山石混合基质的类胡萝卜素含量最高，为 7.524mg g^-1 FW。

不同基质对黄瓜移栽苗营养元素含量的影响

宏量营养元素：培养基质对叶片和根中磷（P）、钾（K）、钙（Ca）浓度影响显著（p ≤ 0.01）。棕榈泥炭与火山石混合基质的叶片磷浓度最高，蚯蚓粪与火山石混合基质的根磷浓度最高。蛭石与棕榈泥炭、珍珠岩与棕榈泥炭等基质的叶片钾浓度较高，蚯蚓粪与棕榈泥炭基质的根钾浓度最高。锯末与棕榈泥炭、锯末基质的叶片钙浓度较高，蚯蚓粪与火山石混合基质的根钙浓度最高。
微量营养元素：基质类型对铁（Fe）、锌（Zn）、锰（Mn）浓度影响显著（p ≤ 0.01）。蛭石基质的叶片铁浓度最高，锯末与棕榈泥炭基质的根铁浓度最高。棕榈泥炭与火山石混合基质的叶片锌浓度最高，锯末与棕榈泥炭基质的根锌浓度最高。棕榈泥炭与火山石混合基质的叶片锰浓度最高，椰糠基质的根锰浓度最高。

不同基质对渗滤液 EC 和 pH 值的影响

培养基质对渗滤液的 EC 和 pH 值影响显著（p ≤ 0.01）。蚯蚓粪与火山石混合基质的渗滤液 EC 值最高，纯椰糠基质的 EC 值最低。蚯蚓粪与棕榈泥炭基质的 pH 值最高，松与棕榈泥炭基质的 pH 值最低。

研究结果表明，有机基质整体上比无机基质更有利于黄瓜移栽苗的生长。泥炭藓在促进植株高度、节间长度和根长度增长方面表现出色；椰糠、蚯蚓粪与火山石等混合基质在提升产量和营养元素积累上效果显著。而沸石基质在多数生长指标上表现较差。此外，将棕榈泥炭与无机基质混合能提高基质的有效性，火山石与有机基质结合可显著提升黄瓜幼苗的产量和生长表现。

该研究为黄瓜移栽苗的培育提供了重要参考，证明了利用农业废弃物和当地资源作为替代基质的可行性，有助于减少对传统泥炭藓等不可持续资源的依赖，推动可持续农业发展。同时，研究结果也为种植者选择合适的基质提供了科学依据，有望提高黄瓜种植的经济效益和环境友好性。