全 文 ：菇床废料对设施栽培土壤盐害下小白菜生长的影响*
王秋灵1 摇 吴良欢1**摇 董兰学1 摇 陈再鸣2 摇 王忠强3
( 1 浙江大学环境与资源学院教育部环境修复与生态健康重点实验室, 杭州 310029;2 浙江大学蔬菜研究所, 杭州 310029;
3 东北师范大学城市与环境科学学院, 长春 130024)
摘摇 要摇 通过盆栽试验,研究了菇床废料对缓解设施栽培土壤次生盐渍化及小白菜盐胁迫的
影响.结果表明:盐渍化土壤添加菇床废料(0 ~ 30 g·kg-1)栽培60 d后,土壤 pH趋于中性,有
机质和有效磷含量显著提高,水溶性盐总量的增加幅度小于不加菇床废料的对照土壤;当菇
床废料添加量为 10 g·kg-1时,土壤盐分增加幅度最小,说明适量添加菇床废料可以减少设施
栽培土壤的盐分积累.加入菇床废料后,小白菜的种子发芽率、株高、鲜质量、叶绿素 SPAD 值
和维生素 C含量均有所提高,脯氨酸含量显著下降,说明菇床废料能改善小白菜生长环境,有
效缓解盐胁迫对小白菜的危害.
关键词摇 菇床废料摇 设施栽培摇 盐胁迫摇 土壤次生盐渍化摇 土壤改良
文章编号摇 1001-9332(2011)05-1207-05摇 中图分类号摇 S156. 4摇 文献标识码摇 A
Effects of spent mushroom compost on greenhouse cabbage growth under soil salt stress.
WANG Qiu鄄ling1, WU Liang鄄huan1, DONG Lan鄄xue1, CHEN Zai鄄ming2, WANG Zhong鄄qiang3
( 1Ministry of Education Key Laboratory of Environmental Remediation and Ecosystem Health, College
of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China; 2 Institute
of Vegetable Science, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China; 3College of City and Environ鄄
mental Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2011,22(5): 1207-1211.
Abstract: A pot experiment was conducted to study the effect of spent mushroom compost (SMC)
in alleviating greenhouse soil secondary salinization and cabbage salt stress. With the amendment of
SMC, the salinized soil after 60 day cabbage cultivation had a pH value close to 7郾 0, its organic
matter and available phosphorous contents increased significantly, and the increment of total water鄄
soluble salt content reduced, compared with the control. When the amendment amount of SMC was
10 g·kg-1, the increment of soil water soluble salt content was the least, suggesting that appropri鄄
ate amendment with SMC could reduce the salt accumulation in greenhouse soil. Amendment with
SMC increased the cabbage seed germination rate, plant height, plant fresh mass, chlorophyll
SPAD value, and vitamin C content, and decreased the proline content significantly. All the results
indicated that SMC could improve the growth environment of greenhouse cabbage, and effectively
alleviate the detrimental effect of salt stress.
Key words: spent mushroom compost; facility cultivation; salt stress; soil secondary salinization;
soil amelioration.
*浙江省科技计划项目(2007D30011)、农业部公益性行业(农业)科
研专项(201003016)和国家自然科学基金项目(30871595)资助.
**通讯作者. E鄄mail: lhwu@ zju. edu. cn
2010鄄11鄄03 收稿,2011鄄02鄄24 接受.
摇 摇 设施栽培作为高效的种植技术已在我国农业生
产中广泛应用,对我国蔬菜、水果的周年生产和农民
增产增收具有重要作用[1-2] .与常规露天栽培相比,
设施栽培过程中,由于季节性或常年覆盖,土壤长期
得不到雨水淋洗,加上不合理施肥、栽培管理措施不
当、地下水上升等因素导致土壤中盐分聚集,引起设
施土壤发生次生盐渍化[3] .次生盐渍化导致土壤板
结、养分比例失衡,严重影响农业生产,因此,对盐渍
化土壤进行改良势在必行.
随着食用菌产业化、工厂化发展,我国每年约产
生菇床废料 600 多万吨[4] .多数情况下,菇床废料被
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 5 月摇 第 22 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2011,22(5): 1207-1211
随意抛弃或直接焚烧,不仅严重污染环境,而且造成
极大的资源浪费.研究发现,食用菌菇床废料中含有
菌体蛋白、次生代谢产物、微量元素等多种水溶性养
分及丰富的有机物质,不仅可以作为食用菌的栽培
料进行再利用,而且还有利于保持和培养土壤的团
粒结构和理化性能[5-8],因此,可以将其作为具有一
定肥效的土壤改良剂进行利用. 发生次生盐渍化的
土壤严重退化,且设施内无法通过正常的降水淋洗
作用解除危害,但可采用添加土壤改良剂的方式对
设施盐渍土进行修复. 本试验在盆栽条件下研究了
黑木耳菇床废料对土壤盐害的缓解作用和对小白菜
生长的影响,以期为菇床废料的合理利用和设施栽
培土壤盐害的治理提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
供试土壤采自浙江大学华家池校区实验农场,
经自然风干后过 5 mm筛备用.土壤的 pH 7郾 9、有机
质 33郾 59 g·kg-1、有效磷 11郾 17 mg·kg-1、速效钾
55郾 91 mg·kg-1、碱解氮 124郾 60 mg·kg-1、水溶性盐
总量 1郾 03 g·kg-1 . 菇床废料来自浙江龙泉的黑木
耳生产基地,将收获黑木耳后的菌包风干后粉碎备
用.菇床废料的 pH 4郾 2、总碳 372郾 4 g·kg-1、总氮
9郾 2 g·kg-1、总磷 2郾 9 g·kg-1、总钾 4郾 3 g·kg-1 .供
试小白菜品种为“浙白 6 号冶.
1郾 2摇 试验设计
试验于 2009 年 11 月至 2010 年 2 月在浙江大
学华家池校区的玻璃温室内进行. 试验采用双因素
随机区组设计,共设 16 个处理,其中土壤 NaCl的添
加水平分别为 0、1、2 和 4 g·kg-1;菇床废料添加水
平分别为 0 ( S0 )、10 ( S1 )、20 ( S2 )和 30 g· kg-1
(S3),重复 3 次. 每盆装土1郾 5 kg,按设计水平将盐
溶液加入后放置1 d,再将菇床废料按设计比例施入
土壤. 基施“撒可富冶复合肥(15 颐 15 颐 15) 1郾 3 g.
2009 年 11 月 27 日播种,每盆定苗 3 株,2010 年 1
月 26 日收获,同时采集土壤样品.
1郾 3摇 测定项目与方法
播种后第 9 天根据出苗情况记录发芽数.采收
后测定植株鲜质量、株高、叶绿素 SPAD 值、Vc 含量
(2,6鄄二氯酚靛酚滴定法[9] )和游离脯氨酸含量(茚
三酮比色法[10]). 土壤样品经风干磨细过筛后分别
测定 pH(电位法)、有机质(高温外热重铬酸钾氧
化鄄容量法)、碱解氮(碱解扩散法)、有效磷(碳酸氢
钠法)、速效钾(乙酸铵提取法) [11]和水溶性盐总量
(农业标准 NY / T 1121郾 16鄄2006).
1郾 4摇 数据处理
试验数据采用 Excel 2003 和 STATISTICA 5郾 5
软件进行统计分析,采用双因素方差分析( two鄄way
ANOVA)和 Duncan法(P<0郾 05)进行多重比较.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 菇床废料对不同盐分条件下小白菜发芽率、株
高和鲜质量的影响
由表 1 可以看出,不同盐分条件下,随着菇床废
料添加量的增大,小白菜的种子发芽率、株高和鲜质
量大多呈先升高后降低的趋势.随着盐分胁迫的加
表 1摇 菇床废料对不同盐分条件下小白菜发芽率、鲜质量和
株高的影响
Table 1 摇 Effects of spent mushroom compost on cabbage
germination rate, fresh biomass and plant height under dif鄄
ferent salinity levels
NaCl
加入量
NaCl
application
rate
(g·kg-1)
菇床废料
添加量
Spent
mushroom
compost
application
rate
(g·kg-1)
发芽率
Germination
rate
(% )
株高
Plant
height
(cm)
鲜质量
Fresh
biomass
(g·
plant-1)
0 0 68郾 0bcA 10郾 62cA 4郾 35cA
10 85郾 3cB 13郾 50dB 8郾 25cB
20 87郾 7cB 15郾 06dD 12郾 66dD
30 84郾 7cB 14郾 36dC 10郾 82dC
1 0 71郾 3cA 10郾 72cA 5郾 60dA
10 80郾 0cB 12郾 44cB 7郾 54cB
20 83郾 7cB 12郾 76cB 7郾 57cB
30 78郾 0cAB 12郾 48cB 7郾 43cB
2 0 64郾 0bA 8郾 39bA 2郾 68bA
10 69郾 0bA 9郾 12bB 3郾 74bA
20 64郾 7bA 9郾 16bB 2郾 85bA
30 64郾 0bA 9郾 41bB 3郾 84bA
4 0 42郾 0aAB 2郾 00aA 0郾 36aA
10 54郾 0aB 6郾 25aB 1郾 29aB
20 50郾 0aB 6郾 39aB 1郾 58aB
30 36郾 7aA 6郾 39aB 1郾 22aB
F值 NaCl 143郾 12** 715郾 68** 836郾 15**
F value SMC 14郾 07** 100郾 37** 126郾 83**
NaCl伊SMC 3郾 24** 10郾 14** 38郾 55**
SMC: 菇床废料 Spent mushroom compost. 同列不同小写字母表示相
同菇床废料添加量下不同 NaCl 加入量处理间差异显著(P﹤ 0郾 05)
Different lowercase letters in the same column meant significant difference
at 0. 05 level among different NaCl application rate treatments under the
same spent mushroom compost application rate;同列不同大写字母表示
相同 NaCl 加入量下不同菇床废料添加量处理间差异显著(P ﹤
0郾 05) Different capital letters in the same column meant significant
difference at 0郾 05 level among different spent mushroom compost applica鄄
tion rate treatments under the same NaCl application rate. * P﹤ 0郾 05;
** P﹤ 0郾 01.下同 The same below.
8021 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 2摇 菇床废料对不同盐分条件下小白菜叶绿素 SPAD 值、
Vc和游离脯氨酸含量的影响
Table 2 摇 Effects of spent mushroom compost on cabbage
chlorophyll SPAD value, vitamin C and proline content un鄄
der different salinity levels
NaCl
加入量
NaCl
application
rate
(g·kg-1)
菇床废料
添加量
Spent
mushroom
compost
application
rate
(g·kg-1)
叶绿素
SPAD值
Chlorophyll
SPAD
value
维生素 C
含量
Vitamin C
content
(mg·kg-1)
脯氨酸含量
Proline
content
(滋g·g-1)
0 0 28郾 7cA 232cA 29郾 13aB
10 29郾 4dA 261cC 25郾 85aAB
20 29郾 9bA 271bD 23郾 53aA
30 29郾 1dA 244cB 22郾 77aA
1 0 26郾 0bA 306dB 39郾 60bC
10 28郾 4cC 354dC 36郾 33bBC
20 29郾 3bD 384cD 29郾 60bB
30 27郾 6cB 295dA 19郾 06aA
2 0 26郾 6bB 217bA 58郾 70cD
10 27郾 1bBC 248bB 42郾 25cC
20 27郾 4aC 273bC 37郾 78cB
30 25郾 1aA 220bA 29郾 30bA
4 0 23郾 9aA 164aA 1291郾 45dC
10 24郾 8aB 242aC 100郾 42dB
20 27郾 2aD 263aD 96郾 34dB
30 26郾 2bC 193aB 63郾 57cA
F值 NaCl 162郾 97** 4339郾 74** 35433郾 18**
F value SMC 50郾 63** 1666郾 85** 27165郾 48**
NaCl伊SMC 11郾 17** 89郾 18** 24921郾 16**
重,小白菜的种子发芽率、株高和鲜质量均显著降低
(P<0郾 05).当 NaCl 加入量为 4 g·kg-1时,发芽率、
株高和鲜质量分别较未添加 NaCl 处理降低
43郾 9% 、60郾 7%和 87郾 7% .盐分胁迫程度较重(NaCl
加入量 4 g·kg-1)时,适量添加菇床废料后,发芽
率、株高和鲜质量则显著提高(P<0郾 05),增幅最大
分别达 11郾 6% 、209%和 277% 郾 表明添加菇床废料
可以缓解盐分胁迫对小白菜生长的不利影响.
2郾 2摇 菇床废料对不同盐分条件下小白菜叶绿素
SPAD值、维生素 C和游离脯氨酸含量的影响
由表 2 可知,随着 NaCl 加入量的增加,小白菜
叶绿素 SPAD值降低,盐分浓度为 4 g·kg-1时比对
照降低 16郾 7% ;维生素 C 含量先升高后降低,盐分
浓度为1 g·kg-1时增幅最大,比对照增加 32郾 8% ,
盐分浓度为 4 g·kg-1时比对照降低 14郾 5% ;脯氨酸
含量升高,盐分浓度为 4 g·kg-1时是对照的 15郾 3
倍.随着菇床废料加入量的增加,叶绿素 SPAD 值和
维生素 C 含量先升高后降低,峰值均出现在菇床废
料添加量为 20 g·kg-1的处理中,分别比对照提高
7郾 6%和 22郾 8% ;脯氨酸含量明显降低,盐分浓度越
高,降低的幅度越大,特别是当 NaCl 加入量为
4 g·kg-1时,加入菇床废料后脯氨酸含量降低至未
添加菇床废料处理的 7郾 8%以下.
2郾 3摇 菇床废料对不同盐分条件下土壤养分含量的
影响
由表 3 可知,不同盐分处理土壤添加菇床废料
后 ,土壤pH趋于中性,但差异不显著(P<0郾 05);土
表 3摇 菇床废料对不同盐分条件下土壤养分含量的影响
Table 3摇 Effects of spent mushroom compost on soil nutrient contents under different salinity levels
NaCl 加入量
NaCl application
rate
(g·kg-1)
菇床废料添加量
Spent mushroom
compost application
rate
(g·kg-1)
pH 有机质
Organic matter
(g·kg-1)
碱解氮
Available N
(mg·kg-1)
有效磷
Available P
(mg·kg-1)
速效钾
Available K
(mg·kg-1)
水溶性盐总量
Total water鄄
soluble salt
(g·kg-1)
0 0 7郾 63cA 30郾 17bA 155郾 8dC 26郾 46cA 99郾 7aC 3郾 23aB
10 7郾 63aA 31郾 28aB 137郾 5bA 29郾 73bB 93郾 7bB 2郾 42aA
20 7郾 52bA 34郾 78abC 147郾 1abB 35郾 07aC 88郾 9aA 3郾 34aBC
30 7郾 48bA 37郾 21bcD 163郾 6aD 43郾 49cD 111郾 4aD 3郾 68aC
1 0 7郾 54bcA 31郾 06bA 144郾 3cB 22郾 81bA 98郾 0aB 4郾 20bB
10 7郾 52aA 32郾 23abA 135郾 6aA 26郾 67aB 84郾 9aA 3郾 56bA
20 7郾 48bA 33郾 92aB 144郾 8aB 34郾 12aC 104郾 2bC 3郾 59aA
30 7郾 41bA 34郾 14aB 154郾 1faC 33郾 42aC 125郾 1bD 4郾 09aB
2 0 7郾 43abA 26郾 58aA 131郾 1aA 20郾 57aA 115郾 1bB 5郾 23cB
10 7郾 51aA 30郾 75aB 146郾 9dAB 27郾 31aB 105郾 0cA 4郾 55cA
20 7郾 50bA 35郾 37bC 150郾 7aB 40郾 44bD 125郾 1cC 5郾 02bB
30 7郾 42bA 36郾 08bC 146郾 5aAB 35郾 91bC 130郾 7cD 5郾 21bB
4 0 7郾 30aAB 29郾 39bA 139郾 3bA 27郾 69dA 131郾 5cB 8郾 36dB
10 7郾 45aB 34郾 40bB 143郾 6cB 29郾 39bB 117郾 9dA 6郾 55dA
20 7郾 27aAB 35郾 06abB 168郾 6bD 41郾 34bD 133郾 0dB 8郾 14cB
30 7郾 15aA 37郾 87cC 147郾 8aC 36郾 26bC 158郾 9dC 8郾 23cB
F值 NaCl 14郾 22** 9郾 36** 7郾 12** 106郾 81** 1568郾 69** 821郾 27**
F value SMC 4郾 81** 126郾 29** 23郾 07** 1007郾 72** 938郾 31** 44郾 61**
NaCl伊SMC 0郾 77 7郾 29** 11郾 89** 50郾 58** 59郾 00** 4郾 97**
90215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王秋灵等: 菇床废料对设施栽培土壤盐害下小白菜生长的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
壤有机质随菇床废料添加量的增加而提高;土壤有
效磷在未添加 NaCl时,随菇床废料添加量的增加而
提高,当 NaCl添加量为 1、2 和 4 g·kg-1时,则随菇
床废料添加量的增加先升高后降低;速效钾和水溶
性盐总量随菇床废料添加量的增加先降低后升高. 4
种盐分条件下,菇床废料添加量为 10 g·kg-1时,栽
培结束后土壤水溶性盐总量的上升幅度最小,分别
为对照的 74郾 9% 、84郾 8% 、87郾 0%和 78郾 3% . NaCl添
加量为 0 和 1 g·kg-1时,土壤碱解氮含量随菇床废
料的增加先降低后升高; NaCl 添加量为 2 和
4 g·kg-1时,碱解氮含量随菇床废料的增加先升高
后降低,但添加菇床废料处理的碱解氮含量均高于未
添加菇床废料处理. 同一菇床废料添加水平下,不同
盐分浓度对土壤 pH 无明显影响,但碱解氮、有效磷
和速效钾含量随 NaCl 加入量的增加先降低后升高,
水溶性盐总量随 NaCl加入量的增加显著提高.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 菇床废料对小白菜盐分胁迫的缓解作用
非盐生植物对土壤盐分非常敏感,在盐胁迫条
件下植物生长受到抑制[12-14] .植物产生盐害的原因
一般为离子毒害[15-16]、渗透胁迫[17-19] 和毒素累
积[20-21] .本试验结果表明,随着盐分胁迫的加剧,小
白菜生长受抑制情况也越发严重,其种子发芽率、株
高和鲜质量均显著降低,这与张树清等[14]的研究结
果一致.土壤中加入菇床废料对小白菜盐胁迫有一
定的缓解作用,其发芽率、株高和鲜质量均有所提
高.这可能是由于菇床废料可以吸附盐离子,使土壤
溶液中的盐分浓度和有害离子含量降低,改善了小
白菜根系的生长环境,从而缓解了盐分胁迫对小白
菜生长的不利影响.
大量研究表明,在干旱、盐渍、低温、污染等胁迫
条件下,许多植物体内脯氨酸会大量积累,说明植物
体内脯氨酸含量的增加是植物对逆境胁迫的一种生
理生化反应[16,21-23] . 本试验结果表明,在土壤盐分
浓度较高的情况下,小白菜体内游离脯氨酸含量大
幅提高,但当土壤中施加菇床废料后小白菜体内脯
氨酸含量较对照显著降低,说明施入菇床废料可以
缓解盐胁迫对小白菜的毒害作用.据报道,长时间高
浓度盐胁迫处理,马铃薯、大白菜等植株叶片叶绿素
含量显著降低,从而削弱了叶绿体对光能的吸收,直
接影响植物的光合作用效率[15-16] . 本试验中,各处
理小白菜叶绿素 SPAD值随盐分浓度的提高显著降
低,但土壤添加适量的菇床废料后均有所提高,说明
在盐分胁迫条件下适量添加菇床废料有利于维持小
白菜叶绿素含量的稳定,以维持其正常的光合效率.
维生素 C 是小白菜的品质指标,高浓度的盐分胁迫
导致蔬菜品质有所降低.本研究结果表明,高盐分胁
迫条件下施加菇床废料可以显著提高小白菜体内维
生素 C含量,改善小白菜品质.
3郾 2摇 菇床废料对设施栽培盐渍土壤的改良作用
物理洗盐、施用土壤调理剂、客土修复、生物吸
附等是目前常见的几类对土壤盐渍化进行修复的方
法[24-25] .本试验选择菇床废料作为土壤调理剂,既
可以改善土壤盐分状况,又可以利用菇床废料所含
的大量营养元素提升土壤肥力. 在本试验盐分条件
下,增施菇床废料可以使土壤 pH 趋于中性,有机质
和有效磷含量显著提高,这将有利于提高土壤肥力.
Tattini等[26]认为盐胁迫抑制植物 Ca2+和 K+的吸收,
会导致分生组织和叶片内营养平衡受到破坏,从而
影响植物生长. Hajibagheri 等[27]也曾报道有些非盐
生植物可以在体内积累大量的 K+来提高抗盐能力.
本试验结果表明,同一盐分条件下,土壤速效钾和水
溶性盐总量随菇床废料加入量的增加呈先降低后增
加趋势. 除未添加 NaCl的处理外,其他盐分处理均
在菇床废料添加量为 10 g·kg-1时土壤速效钾出现
最低值,说明在盐分胁迫条件下,加入适量菇床废料
可以促进小白菜从土壤中吸收更多的 K+,从而提高
自身的抗盐能力.而此时土壤水溶性盐总量的增加
幅度最小,说明添加菇床废料不仅可以减轻盐胁迫
对小白菜的毒害,还可以减少设施栽培中土壤的盐
分积累,本试验条件下菇床废料的最佳添加量为
10 g·kg-1 .
综上,在蔬菜栽培过程中,针对不同的盐分状况
合理选择菇床废料的添加量,不仅可以减轻盐胁迫
对小白菜生长的抑制作用,维持蔬菜品质的稳定,还
可以减少设施栽培中土壤盐分积累,延缓土壤盐渍
化进程,提高土壤肥力,从而促进农业可持续发展.
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作者简介摇 王秋灵,女,1986 年生,硕士研究生. 主要从事农
林固体废弃物再利用研究. E鄄mail: qlwang825@ 126. com
责任编辑摇 张凤丽
11215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王秋灵等: 菇床废料对设施栽培土壤盐害下小白菜生长的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇