全 文 ：28 卷 01 期
Vo l.28 , No.01
草　业　科　学
PRATACULTURAL SCIENCE
131-134
01/ 2011
有机生态型无土基质对披碱草
苗期生长的影响
岳征文1 ,王红柳2 ,杨 浩1 ,王百田1
(1.北京林业大学水土保持学院 ,北京 100083;2.北京林业大学林学院 ,北京 100083)
摘要:有机生态型无土栽培基质配方的研究是未来无土栽培基质配方研究新的热点。在总结前人基质配方基础
上 ,将草炭 、草木灰 、枯落物 、腐殖质按照一定的体积比进行混合并加入适量聚丙烯酰胺型小颗粒保水剂作为栽培
基质来代替土壤 , 配制出 4 种有机生态型无土栽培基质。加入基肥后 , 用披碱草(Elymus dahuricus)作为试验牧
草 ,筛选出最适宜披碱草生长的有机生态型无土绿化栽培基质 ,也为新型的无土栽培基质配方的研究提供理论依
据。披碱草苗期阶段各项结果表明 , 有机生态型基质在满足理想基质的要求下 , 营养成分含量越高对植株苗期的
生长越有利。披碱草出苗率与基质的物理性质关系密切 ,而与基质中的养分配比关系不大。绿化基质材料腐殖
质 、枯树叶 、草木灰体积比为 6∶2∶2 的 A 3 基质是 4 种基质里面最具有优势的基质配比。
关键词:无土栽培基质;披碱草;绿化基质
中图分类号:S543 +904;Q945.3　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2011)01-0131-04
①　目前 ,无土栽培广泛的应用于瓜果 、蔬菜 、草坪草
等各个领域[ 1-5] 。有关无土栽培基质已有较多的研
究 ,但是这些研究多数针对的基质是普通的无土栽
培基质加营养液 ,而对有机生态型无土绿化基质在
植草上的应用研究还很少有报道 。披碱草属植物 ,
因其具有多年生 、营养体生长繁茂 、粗蛋白质含量
高 、极强的耐瘠薄性和易种植等特点 ,被作为优质牧
草广泛栽培[ 6] 。因此选取了较为常见的基质材料如
枯落物 、腐殖质等 ,按照一定体积 、质量比例混合来
制成有机生态型无土绿化基质 ,在其上撒播披碱草
草种。通过不同基质对草种的生长 、生理指标的影
响分析[ 7-8] ,探索基质 、营养元素与环境对草的生长
效果 ,为适合披碱草生长的无土绿化基质材料筛选
与人工合成提供依据。
1　材料与方法
1.1 试验材料 　试验草种为披碱草(E lymus
d ahuricus);基质为草炭(由北京市农业科学院提
供)、腐殖质(取自北京西山林场松树林的林下)、枯
落物(取自西山林场的枫树林下 ,未经腐熟 、晒干后
处理为直径 0.5 ～ 3.0 cm 的碎块)和草木灰(为西山
林场草类植物燃烧后自制的草木灰);保水剂由北京
汉力淼新技术有限公司提供 。基肥由鸡粪 、磷酸二
铵 、硫酸钾组成;基带材料为砂布(上)+无纺布
(下);植生带规格为 23.5 cm×21 cm×2 cm 。所有
处理的肥料 、保水剂和基带材料均相同 ,不同处理的
绿化基质配方见表 1。
1.2 试验方法　将单一基质按一定体积比混匀
后 ,制成 4种栽培基质 ,并配一定量的基肥装入做成
的基带中 ,然后封口 、标记[ 6] 。栽培基质组成及体积
比见表 1。每种基质重复 6次 ,共 24个基带。
1.3 播种及播后管理　2007年 6月 29日在北京
西山林场牡丹园的温室播种 , 披碱草播种量 30
g/m 2[ 9] 。
植生带制作:铺好底层无纺布 ,按照植生带规格
铺好无土基质材料 ,散播时先均匀散种子于基质表
层 ,然后在表层覆一层基质覆盖种子 ,用纱布覆盖上
层 ,最后缝制成具有基质 、种子的植生带 。
为防止和土壤接触 ,选用钢丝网坪床架空植生
带 ,以防止根系与地表土壤接触。温度 、水分是决定
草种出苗率高低的两大重要因素 ,因此播种后应定
期适量地喷水 ,使基质保持湿润状态。出苗后 ,每隔
7 d浇一次水 ,并进行生长指标的测定。
1.4 测定项目及分析方法
1.4.1基质物理性质　容重 、总孔隙度 、通气孔隙度
的测定采用饱和浸提法;基质EC值采用电导率法
①<收稿日期:2010-03-15　　接受日期:2010-06-24基金项目:国家科技支撑专题研究资助项目(2006BAD03A0301)作者简介:岳征文(1982-),男 ,内蒙古赤峰人 ,在读博士生 , 研究方向为生态环境工程。
E-mail:yuezhengw en@163.com通信作者:王百田　E-mail:w baitian@b jfu.edu.cn
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表 1　绿化基质配方处理
不同处理 绿化基质材料及体积比 肥料和保水剂 基带材料(载体)
A 1 腐殖质 , 枯树叶 ,草木灰(4∶4∶2) 保水剂(3 g/ m
3), 鸡粪(10 kg/ m3), 磷酸
二铵(0.32 kg/ m3), 硫酸钾(0.16 kg/ m3)
纱布(上)+
无纺布(下)
A 2 腐殖质 , 枯树叶 ,草木灰(5∶3∶2) 同上 同上
A 3 腐殖质 , 枯树叶 ,草木灰(6∶2∶2) 同上 同上
A 4 草炭 , 枯树叶 ,草木灰(5∶3∶2) 同上 同上
测定;pH 值采用电位法测定[ 10] 。
1.4.2 基质养分含量　全氮采用凯氏定氮法测定;
全磷采用碳酸钠碱熔-钼锑抗比色法法测定;全钾采
用 NaOH 熔融-火焰光度法测定;有机质采用重铬酸
钾溶液法测定[ 10] 。
1.4.3 其他指标　播种15 d后测定不同基质上的出
苗率;栽培 50 d后测定株高 、叶长 、叶宽 、分蘖数 、盖
度 、根长和生物量等指标 ,植被盖度采用盖度框法进
行测定 ,盖度框规格为 23.5 cm ×21 cm 。
1.4.4 试验数据的分析方法　采用 SPSS 10.0统计
分析软件对不同基质处理下披碱草的生长(或生理)
指标的显著性进行方差分析 ,对不同处理间差异显
著情况进行多重比较。
2　结果与分析
2.1 基质的理化性质与营养成分分析
2.1.1 基质理化性质分析　4 种基质的理化性质基
本达到理想基质要求(表 2),其中孔隙度是反映基
质“水 、气”平衡关系的指标 ,除 A 1 基质外 ,其他 3个
基质的总孔隙度都在理想基质的范围内(总孔隙度
大于 75%)。其中 ,通气孔隙度均能满足理想基质
的要求(通气孔隙度大于 15%)[ 9] ,而持水孔隙除 A 4
基质能满足理想基质(大于 60%)的要求外 ,其他三
者均小于该值[ 11] ;对于容重[ 11] , A 3 基质的容重最
大 ,为 0.41 g/m 3 ,略高于 A 2 、A 1 , A 4 基质的容重最
小 ,为0.22 g/m 3 ;EC值则是反映基质中可溶性盐
表 2　不同绿化基质的理化性质
基质
处理
容重
(g/ m3)
总孔隙度
(%)
通气孔隙
度(%)
持水孔隙
度(%)
pH 值 EC
(m s/ cm)
A 1 0.31 68.64 32.08 36.56 7.40 0.52
A 2 0.35 75.68 24.86 50.82 7.76 2.10
A 3 0.41 84.45 31.94 52.51 7.65 2.22
A 4 0.22 89.80 28.56 61.24 7.78 0.19
理想
基质 0.1～ 0.8 >75 >15 >60 6.0～ 8.0 <2.5
分含量的指标[ 12] , EC 值过高易烧苗 ,过低则易引起
生长不良 ,4种基质的 pH 值和 EC值都在理想基质
范围内 。
2.1.2 基质营养成分分析　A 3 基质全氮含量最高约
为其他处理的 3倍左右;A2 、A 3 、A 4 基质中全磷 、全钾
含量基本相等 ,约为 A 1全磷含量的 2.5倍;A2 、A 3 基
质有机质含量约为 A1 、A4 的 2倍(表 3)。从养分含
量来看 ,A1 基质最低 ,而A 2 、A3 基质最好。
表 3　不同绿化基质的养分含量分析
基质处理 全氮(%)全磷(g/ kg)全钾(%)有机质(%)
A1 0.210 0.68 0.26 9.75
A2 0.239 1.90 0.66 25.84
A3 0.667 1.27 0.54 35.50
A4 0.197 1.92 0.51 10.57
2.2 基质对披碱草出苗率的影响　种子萌发需
要充足的水分 、足够的氧气和适宜的温度 ,对于基质
而言 ,疏松 、透气性好 、保温性好的基质最有利于种
子萌发 ,因此出苗率也是判别基质好坏的重要指标
之一。播种后第 15天不同基质上的出苗率除了 A 1
基质较低(50.3%)外 ,其余基质出苗率均高于 70%
(A 2 、A 3 为71.6% ,A 4 为72.3%),但 A 2 、A 3 、A 4 各
基质上的植株出苗率差异不显著(P >0.05)。A 2 、
A 3 、A 4基质上的种子出苗率较高 ,可能是由于这 3
种基质材料的透气性 、保温性比 A 1 基质材料更适宜
披碱草种子萌发 , A 1 基质材料可能因其持水空隙度
低引起其保温性较差。
表 4　不同基质处理对披碱草出苗率的影响
基质处理 平均出苗率(%)
A 1 50.3±0.88b
A 2 71.6±2.03a
A 3 71.6±1.85a
A 4 72.3±2.02a
　注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.3 不同基质对披碱草植株生物量的影响　
幼苗的生物量可反映基质环境对种子萌发与幼苗生
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长的影响 ,证明基质对种子生长环境的基本满足程
度 。以披碱草在 4 种基质中全部样方为测量对象 ,
测定其植株鲜质量及干质量(表 5)。
从不同配比基质对植株生物量的影响来看 ,A 1 、
A 2 、A3 和 A4 基质上的植株生物量鲜质量依次是
18.35 、13.82 、30.65和 21.72 g ,生物量干质量依次
为 3.41 、2.02 、5.45 和 4.04 g 。显然 ,A 3 基质上的
植株生物量鲜质量和干质量均最高 ,且显著高于
A 1 、A2 、A 4 基质上的生物量(P<0.05),A 4 次之 , A 2
的最小 。
表 5　不同绿化基质处理下披碱草各生长指标均值
基质处理 平均株高(cm)
平均叶长
(cm)
平均叶宽
(cm)
平均分蘖数
(个)
平均盖度
(%)
平均生物量(g)
鲜质量 干质量
A1 16.32±0.32c 15.58±0.45b 0.251±0.05b 2.00±0.25ab 10.00±0.14b 18.35±0.98b 3.41±0.24bc
A2 15.87±0.28c 15.95±0.40b 0.243±0.03b 1.52±0.46b 24.78±0.98a 13.82±0.65c 2.02±0.31c
A3 26.93±1.10a 21.20±0.89a 0.368±0.42a 2.15±0.37ab 28.10±0.92a 30.65±1.12a 5.45±0.19a
A4 24.35±0.85b 18.28±0.65ab 0.243±0.06b 2.35±0.32a 22.12±0.87a 21.72±0.79b 4.04±0.22b
　注:同一列中数值标注不同字母表示用 LSD多重比较法分析得出的不同处理间差异显著(P<0.05)。
2.4 不同基质对披碱草生长的影响　选取栽培
50 d后各个基质上披碱草的株高 、叶长 、叶宽 、分蘖
数 、盖度等生长指标进行分析 ,综合评价不同基质对
种子萌发与幼苗生长的影响 ,测定结果见表 5。
A 1 、A 2 、A 3 、A 4 基质上的株高和叶长的顺序均
依次为 A 3 >A 4 >A 1 >A 2 ,且 A 3 基质上的株高显著
高于其他基质上的株高(P <0.05),除 A 1 、A 2 基质
上的株高无显著差异外(P >0.05),其他基质彼此
间差异显著(P<0.05),A 1 、A 2 、A 4 基质上的叶长彼
此间无显著性差异。A 1 、A 2 、A 3 、A 4 基质上的平均
叶宽分别是 0.251 、0.243 、0.368和 0.243 cm ,且 A 3
基质上的叶宽显著优于其他基质上的叶宽(P <
0.05), A1 、A 2 、A 4 基质上和 A 3 、A 4 其质上的叶宽彼
此间差异不显著(P>0.05)。A 1 、A 2 、A 3 、A 4 基质上
的分蘖数表现为 A 4 >A 3 >A 1 >A 2 ,多重比较表明 ,
A 4 基质上的植株分蘖情况最好 ,显著高于 A 2 基质
(P<0.05),但与 A 1 、A 3 无显著差异(P >0.05),
A 1 、A 2 、A 3 基质上的分蘖数差异不显著(P >0.05)。
A 1 、A 2 、A 3 和 A4 基质上的平均盖度分别为
10.00%、24.78%、28.10%、22.12%, A 3 基质上的
盖度最大 ,且显著高于 A 1 基质(P<0.05),但 A 2 、
A 3 、A4 彼此间无显著差异(P>0.05)(表 5)。
从各项生长指标的观测结果来看 ,与其他基质
相比 ,A 3 基质对于披碱草的种子萌发与幼苗生长具
有最好的效果。
2.5 基质对披碱草各径级根参数的影响　根
系是植物吸收 、转化和储藏营养物质的重要器官 ,对
地上部的生长 、形态建成具有重要作用 。根表面积
大小反映了植物根系与基质中营养物质及水分交换
能力的大小。根系生长的好坏会直接影响到地上部
分的产量和植物水土保持的能力 。其中 ,毛细根对
养分的吸收起到了极其重要的作用[ 13] 。不同基质
对幼苗根系的发育产生了明显的影响 ,生长在 4 种
绿化基质上的披碱草植株根系径级都集中在 0.1 ～
5.0 mm ,A 3 基质除在 1.0 ～ 5.0 mm 径级上根长小
于 A 4 外 ,其他各项指标均大于其他各基质(表 6)。
从总体走势来看 ,总根长 、总表面积 、总体积均呈现
出 A 3 >A 4 >A 1 >A 2 的规律 ,说明 A 3 基质较其他
基质更有利于幼苗的根系发育 ,其结果与对生物量
的影响相一致(表 7)。
3　结论
有机生态型绿色基质在满足理想基质的要求
下 ,营养成分越高对植株的生长越有利 。4种有机
表 6　不同基质处理披碱草各径级根参数
根系径级
(mm)
根长(cm)
A1 A 2 A3 A 4
根表面积(cm2)
A 1 A2 A 3 A4
根体积(cm3)
A 1 A 2 A3 A 4
0.1 ～ 0.5 15.187 12.435 22.018 20.335 1.042 0.836 1.655 1.593 0.005 0.005 0.010 0.009
0.5 ～ 1.0 3.269 3.009 12.023 5.950 0.645 0.597 2.639 1.188 0.010 0.010 0.039 0.017
1.0 ～ 5.0 1.349 0.402 3.985 3.252 1.609 1.398 4.054 2.638 0.016 0.015 0.053 0.025
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表 7　不同基质处理披碱草各径级总参数
基质处理 总根长(cm)总根表面积(cm2)总根体积(cm3)
A 1 20.825 3.316 0.084
A 2 15.956 2.108 0.026
A 3 40.426 8.346 0.238
A 4 32.537 6.217 0.226
生态型绿色基质的配方各指标 ,除 A 1 外 ,其他各基
质基本符合理想基质要求 ,其中 A 4 配方完全符合理
想基质要求 , A 2 、A 3 基质营养成分高于其他 2组 。
披碱草在 A 3基质上苗期的各项测定指标总体上优
于其他试验基质 ,与其他处理差异性显著。
披碱草出苗率与基质的物理性质关系密切 ,而
与基质中的养分配比关系不大。
A 3 配方是 4种基质配方中对披碱草苗期生长
最具优势的基质配方。通过披碱草在 4种基质上苗
期的生物量 、根系 、株高 、叶长 、叶宽 、分蘖数 、盖度 、
生物量等各个生长指标综合分析可以得出 A 3 基质
最有利于披碱草的生长 ,依次是 A 4 、A 1 、A 2 基质 。
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Effect of eco-organic soilless matrix on the growth of Elymus dahuricus at the seedling stage
YUE Zheng-wen1 , WANG Hong-liu2 , YANG Hao1 , WANG Bai-tian1
(1.College o f Soil and Water Conse rva tion , Beijing Fo restry Univer sity , Beijing 100083 , China;
2.Grassland Resource and Eco log y Labor ator y , Beijing Fore st ry Univ ersity , Beijing 100083 , China)
Abstract:The formula of eco-organic soi lless matrix fo r cultiv ation is the focus o f formula of soilless matrix
for cult ivation in the future.Based on previous studies , the new four fo rmulas w ere const ructed by combi-
ning the peat , plant ash , lit ter , humus and appropriate amount of small particles of poly to a certain vol-
ume ratio to substi tute for soil cult ivation in this study.This study no t only screened out the most sui table
formula of eco-organic soilless matrix for E.dahuricus g row th at it s seedling stag e by adding basic manure
into four eco-o rg anic soilless matrix es , but also provides a basis theory fo r the formulation.The results o f
this study show ed that the higher nutrient content benefited seedling g row th of E.dahuricus when the
eco-org anic soi lle ss matrix met the requirements of an ideal matrix.The emergence of E.dahuricus was
closely related to the physical property of the matrix , but w as not related to nutrient composition of the
matrix .This study show ed that A3 matrix w as best eco-org anic soilless matrix fo r cultiv ation , in w hich
the ratio of humus , lit ter and plant ash w as 6∶2∶2.
Key words:soilless cultivat ion matrix ;E lymus dahuricus;g reen matrix
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