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第 29 卷第 1 期农 业 工 程 学 报Vol.29No.1 2013 年1 月Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringJan. 2013117 生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及 幼苗根系特征的影响 张雪艳 1，田 蕾 1，高艳明1，王 佳 2，姚 英 2，李建设1 （1. 宁夏大学农学院，银川 750021；2. 永宁县农业综合开发办公室，750100） 摘要：以黄瓜为材料，以不施生物有机肥为对照（CK） ，以添加生物有机肥 2%、4%、8%、15%（质量比）为 处理，研究不同生物有机肥用量对黄瓜幼苗植株形态指标、基质养分和微生物数量、及根系特征参数的影响，并 对所有参数进行主成分分析。结果表明，播种 25 d 后，8%处理促进植株生长效果最显著，15%处理促进植株生长 效果次之。所有测试期内基质速效磷、速效钾、铵态氮均随生物有机肥施用量的增加而增加；15%处理在播种 10、 18 和 25 d 后显著增加了脲酶活性，且在播种 10 d 和 25 d 后显著增加了蔗糖酶活性；15%处理在播种 18 d 和 25 d 后增加细菌和真菌效果最显著；8%处理在播种 25 d 后增加根系鲜质量和干质量效果最显著，且增加总根长、根体 积、根表面积效果最佳，通过主成分分析表明，在播种 25 d 后 8%处理综合得分最高。因此 8%生物有机肥施用 量是显著促进穴盘黄瓜幼苗生长和维持基质质量的最优施用量，为基质穴盘黄瓜育苗中生物有机肥合理施用提供 参考。 关键词：生物有机肥，基质，生长，黄瓜幼苗，微生物群落 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.01.016 中图分类号：S152.7文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-01-0117-09 张雪艳，田蕾，高艳明，等. 生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及幼苗根系特征的影响J. 农业工程学 报，2013，29(1)：117125. Zhang Xueyan, Tian Lei, Gao Yanming, et al. Effects of bioorganic fertilizer on cucumber seedling growth, substrate nutrient content and seedling root characteristicsJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(1): 117125. (in Chinese with English abstract) 0引言 宁夏设施农业发展迅猛，在 2010 年突破了 6.7 万 hm2，其中 80%以上是蔬菜。设施蔬菜已成为该 区农业和农村经济发展的支柱产业，其中 90%以上 采用穴盘育苗。蔬菜穴盘育苗是一项省工、省力、 省时的技术，但穴盘育苗中普遍存在肥料利用率低 的现象1。育苗是蔬菜栽培的重要环节之一，秧苗 质量的优劣直接关系到蔬菜的生长发育、产量和品 质2- 3。生物有机肥是一种含有大量活微生物的肥 料，该肥料施入土壤后可使作物根系周围的微生物 大量繁殖，发挥自生固氮或联合固氮作用，可以溶 解土壤中难溶化合物供给作物吸收或分泌生长激 收稿日期：2012- 06- 21修订日期：2012- 11- 22 基金项目：宁夏自然科学基金(NZ1164), 国家自然科学基金项目 （ 31101580 ） ， 宁 夏 农 业 综 合 开 发 土 地 治 理 科 技 推 广 项 目 （NTKJ- 2012- 03，NTKJ- 2012- 04） 。 作者简介：张雪艳（1981） ，女，河北保定人，讲师，主要从事设施 蔬菜栽培与生理研究。银川宁夏大学农学院，750021。 Email: zhangxueyan123 . 通信作者：李建设（1963） ，男，教授，主要从事蔬菜栽培生理方 面的研究工作。银川宁夏大学农学院，750021。 Email: jslnxcn 素，增加土壤向作物提供营养的能力，促进作物生 长4- 5。 国内外众多学者针对施用生物有机肥对作物 生长和品质影响进行研究，结果表明施用生物肥料 能促进西瓜、西兰花、黄瓜等作物的生长，改善作 物品质6- 10。曹丹和王倡宪研究得出，合理施用生 物有机肥可显著促进黄瓜根系生长，并提高根系活 力11- 12。真菌类的生物肥在协助作物吸收磷、锌及 铜等矿质元素方面有很强的作用，还有增强作物吸 水、保水从而提高作物抗旱能力的作用13- 14。张辉 等研究表明施用生物有机肥到土壤不仅能为作物 提供养分，而且能促进土壤养分转化，提高土壤有 效养分含量，改善土壤理化性状和土壤结构15。韦 翔华研究证明施用生物肥料与单施有机肥相比显 著增加土壤细菌数量、 微生物总数量， 微生物量碳、 微生物量氮，脲酶和酸性磷酸酶的活性，并有降低 真菌数量的趋势16。 在育苗中针对生物有机肥的不同施用量下幼 苗生长、土壤养分、微生物群落、根系生长变化进 行系统研究的报道较少，因此本试验以主栽黄瓜为 供试材料，采用穴盘育苗技术，在育苗基质中添加 不同量的生物有机肥，探讨其对黄瓜幼苗质量及基 农业工程学报2013 年 118 质质量的影响，筛选出能够培育黄瓜壮苗的适宜有 机肥添加量，为生物有机肥在黄瓜穴盘育苗中的应 用提供理论依据。 1材料与方法 1.1试验设计 以德尔 99 黄瓜为材料，利用宁夏农垦贺兰山 生物肥料有限公司生产的生物有机肥，其有机质含 量30%，腐植酸10%，氮磷钾10%，有效活 菌数 4 亿个/g，在宁夏大学 8 号温室进行穴盘育 苗试验。穴盘采用 98 孔的塑料育苗盘，草炭和蛭 石 11（体积比），加入烘干膨化鸡粪 8 kg/m3， 加入复合肥 1.5 kg/m3。试验设计 5 个处理，3 次重 复，1 个穴盘为 1 个处理，随机区组排列，以不施 生物有机肥为对照，以添加生物有机肥 2%、4%、 8%、15%（质量比）为处理，2012 年 8 月 30 日播 种，育苗期间不再追肥，幼苗期根据作物生长需求 各处理统一进行灌水，一个穴盘一次灌一升水，由 于处于夏季高温期，一天浇灌一次。 1.2土壤样品的采集与分析 分别取播种时、第一片真叶展平、第二片真叶 展平， 第三片真叶展平， 及播种时， 播种后 10、 18、 25 d 基质样品。每个穴盘取 5 个样点混匀后研磨过 2 mm 筛，一部分于 4冰箱保存，用于微生物的分 析，另一部分风干过 1 mm 筛，用于化学指标和酶 活性的分析。 1.3植株长势的分析 分别在播种后 10、18、25 d 对每个处理的 10 株代表植株进行株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量 的测定， 叶绿素含量采用美国 SPAD502plus 叶绿素 仪测定，各指标结果均取其平均值。且分别在播种 后 10、18、25 d 每个处理取 10 株代表植株，将根 系与地上部植株分开，用天平测定鲜质量，烘干后 测定干质量，地下部根系用清水洗净基质用于植株 根系分析。 1.4土壤微生物指标分析 采用牛肉膏蛋白胨选择性培养基培养细菌，稀 释平板计数法计数； 马丁孟加拉红- 链霉素选择性培 养基培养真菌，稀释平板计数法计数；改良高氏一 号培养基培养放线菌，稀释平板计数法计数17。 1.5土壤化学指标分析 采用 15 土壤悬液电导法（电导仪法）测量 土壤 EC 值；电位计法测量土壤 pH 值；0.5 mol/L NaHCO3浸提- 钼锑抗吸光光度法测量土壤有效磷； 1 mol/L NH4AC 浸提- 火焰光度法测量土壤速效钾。 土壤有效氮用 1 mol/L NaOH 碱解- 扩散法测定18。 1.6数据统计与分析 用 EPSON EXPRESSION 4990 型扫描仪对根 样进行扫描，用 Win RHIZO 根系分析软件对扫描 的根系图片进行分析， 得到根样的根长、 根表面积、 根体积和根的平均直径19。利用 SAS8.0 系统进行 数据处理及分析，其中主成分分析、方差分析及相 关分析分别采用 PRINCOMP、one- way ANOVA 和 CORR 过程，同一时期不同有机肥施用量处理间采 用单一自由度的独立比较20- 22。 2结果与分析 2.1不同处理对植株形态指标的影响 不同处理不同取样时期下植株形态指标变化 如表 1 所示。播种 10 d 后（09- 10），茎粗、叶面 积、叶绿素含量均随生物有机肥施用量增加而增 加，但植株鲜质量和干质量在 2%8%之间均随生 物有机肥施用量增加而增加，15%处理有所降低， CK 与 2%处理株高显著高于其他处理，而叶面积、 叶绿素含量显著低于其他生物有机肥添加处理，生 物有机肥施用量 15%处理茎粗、叶面积、叶绿素含 量显著高于其他处理，8%处理植株鲜质量和干质量 显著高于其他处理。播种 18 d 后（09- 18），15%处 理株高、茎粗、植株鲜质量和植株干质量为所有处理 中最低，且显著低于其他有机肥施用量，而 2%株高 和植株鲜质量显著高于其他处理。播种 25 d 后 （09- 25），茎粗、叶面积、叶绿素含量、植株鲜质量 和干质量在 2%8%之间均随生物有机肥施用量增 加而增加，8%处理植株鲜质量和干质量显著高于其 他处理，15%处理株高和叶面积显著低于其他有机肥 施用处理。 表 1不同处理不同取样时期下植株形态指标变化 Table 1Changes of plant morphological parameters under different treatments and sampling periods 日期 Period 处理 Treatments 株高/cm Plant height 茎粗/mm Stem diameter 叶面积/cm2 Leaf areas 叶绿素(SPAD) Chlorophyll 植株鲜质量/g Plant fresh weight 植株干质量/g Plant dry weight CK（不添加生物有机肥）5.58 a3.126 bc12.58 b25.12 c1.103 b0.184 c 2%（生物有机肥与基质质量比）5.58 a2.964 c8.75 c25.80 c1.015 c0.132 d 4%（生物有机肥与基质质量比）4.64 b2.932 c12.70 b27.14 b1.172 b0.252 b 8%（生物有机肥与基质质量比）4.82 b3.354 b14.01 b29.60 a1.292 a0.336 a 09- 10 15%（生物有机肥与基质质量比）4.76 b3.650 a17.31 a30.40 a1.032 c0.200 c 第 1 期张雪艳等：生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及幼苗根系特征的影响 119 续表 日期 Period 处理 Treatments 株高/cm Plant height 茎粗/mm Stem diameter 叶面积/cm2 Leaf areas 叶绿素(SPAD) Chlorophyll 植株鲜质量/g Plant fresh weight 植株干质量/g Plant dry weight CK（不添加生物有机肥）5.86 c3.866 b44.08 c20.34 b3.090 b0.338 b 2%（生物有机肥与基质质量比）7.60 a4.650 a56.03 a27.20 a3.964 a0.392 a 4%（生物有机肥与基质质量比）6.16 b4.294 a50.77 ab18.54 c2.858 c0.360 a 8%（生物有机肥与基质质量比）6.32 b4.486 a53.69 a21.04 b3.250 b0.358 a 09- 18 15%（生物有机肥与基质质量比）5.80 c3.812 b49.35 b25.84 a2.612 d0.312 b CK（不添加生物有机肥）6.68 b4.762 ab56.40 d25.12 b5.798 b0.626 b 2%（生物有机肥与基质质量比）7.80 a4.648 b61.32 c25.80 b4.812 c0.578 c 4%（生物有机肥与基质质量比）6.80 b5.012 a71.60 a27.14 a6.312 b0.682 b 8%（生物有机肥与基质质量比）7.78 a5.226 a83.69 a29.60 a8.556 a0.880 a 09- 25 15%（生物有机肥与基质质量比）6.06 c4.776 ab52.42 d30.40 a6.562 b0.678 b 注：同一时期不同处理进行分析；相同取样时期不同字母表示在 0.05 水平差异显著。下同。 2.2不同处理基质养分含量变化 播种前速效磷和 EC 随着生物有机肥施用量的 增加而增加， 8%和 15%处理速效磷含量显著高于其 他处理， 速效钾和铵态氮在 CK- 4%之间均随着生物 有机肥施用量的增加而增加， 而在 8%15%间随着 生物有机肥施用量的增加而降低。 播种 10 d 后速效 磷、EC、铵态氮均随着生物有机肥施用量的增加而 增加，且 15%处理显著高于其他处理，15%速效钾 和速效氮也显著高于其他处理。 播后 18 d 速效磷和 铵态氮均随着生物有机肥施用量的增加而增加， 15%处理最高，15%处理速效钾和速效氮同样显著 高于其他处理。 播后25 d 速效钾和铵态氮随着生物有 机肥施用量增加而增加，15%处理速效氮、速效磷、 速效钾、 EC 和铵态氮均显著高于其他处理 （表 2） 。 表 2不同时期不同处理基质养分含量变化 Table 2Changes of substrate nutrient content under different treatments in different periods 日期 Period 处理 Treatments 速效磷/(mg kg- 1) Available P 速效钾/(mg kg- 1) Available K 速效氮/(mg kg- 1) Available N EC/(mS cm- 1) 铵态氮/(mg kg- 1) Ammonium N CK（不添加生物有机肥）252.82 b316.68 ab36.14 ab0.60 b12.14 a 2%（生物有机肥与基质质量比）267.50 b270.09 a31.77 b0.63 b8.71 b 4%（生物有机肥与基质质量比）285.45 b363.27 a33.60 b0.67 b10.03 a 8%（生物有机肥与基质质量比）340.13 a344.63 a39.59 a0.72 b8.88 b 08- 29 15%（生物有机肥与基质质量比）388.88 a308.69 b36.29 ab0.84 a7.22 b CK（不添加生物有机肥）220.99 c119.68 c39.93 b0.58 c2.32 d 2%（生物有机肥与基质质量比）242.82 c130.33 c49.56 b0.61 bc2.35 d 4%（生物有机肥与基质质量比）249.55 c122.34 c43.59 b0.65 b5.23 c 8%（生物有机肥与基质质量比）312.99 b170.26 b49.50 b0.70 b12.95 b 09- 10 15%（生物有机肥与基质质量比）430.09 a320.67 a138.95 a0.86 a24.78 a CK（不添加生物有机肥）194.52 c120.67 b44.03 b0.61 c3.99 c 2%（生物有机肥与基质质量比）226.90 c184.90 c36.77 b0.73 b4.30 c 4%（生物有机肥与基质质量比）226.90 c184.90 c37.17 b0.72 b5.05 c 8%（生物有机肥与基质质量比）332.78 b351.29 b36.68 b0.79 b14.77 b 09- 18 15%（生物有机肥与基质质量比）484.89 a545.63 a325.60 a0.96 a21.99 a CK（不添加生物有机肥）170.20 d115.69 c59.27 b0.67 b5.69 d 2%（生物有机肥与基质质量比）203.65 c119.01 c35.93 c0.68 b5.67 d 4%（生物有机肥与基质质量比）191.21 c125.00 c51.33 b0.67 b7.02 c 8%（生物有机肥与基质质量比）237.52 b260.78 b42.00 b0.77 b9.15 b 09- 25 15%（生物有机肥与基质质量比）405.41 a388.56 a210.47 a0.91 a25.86 a 注：同一时期不同处理进行分析 2.3不同处理对土壤酶和微生物数量的影响 播种时基质蔗糖酶活性为 8%15%CK 4%2%，且各处理间差异显著。播后 10 d 蔗糖酶 活性为 15%CK2%8%4%，且各处理间差 农业工程学报2013 年 120 异显著。播后 18 d 蔗糖酶活性为 8%15%CK 2%4%，且各处理间差异显著。播后 25 d 蔗糖酶 活性为 15%CK4%8%2%，各处理间差异 显著，且播种后各处理蔗糖酶活性均有所降低。播 种时基质脲酶活性为 CK15%=2%4%8%，且 8%处理显著低于其他处理。 播后 10 d 15%处理脲酶 活性最高，4%次之，播后 18 d 和 25 d 15%处理脲 酶活性仍为最高，18d 时 8%次之（图 1）。 播种前 8%基质细菌数量最高，2%处理次之， 15%处理与 CK 间无显著差异，4%处理细菌数量最 低。播后 10 d 8%基质细菌数量仍最高，2%处理次 之，15%处理与 4%处理间无显著差异，CK 处理细 菌数量最低。 播后 18 d 15%处理细菌数量最高， CK、 15%与 4%处理间差异不显著，2%处理最低。播后 25 d 15%细菌数量最高，4%次之，2%和 8%处理间 无差异且最低。播种时 CK 基质真菌数量最高，2% 和 4%处理次之，8%处理最低。播后 10 d 4%处理 真菌数量最高，8%处理次之，CK 最低。播后 18 d 15%处理真菌数量显著高于其他处理，8%处理次 之，其他处理间无差异。播后 25 d 仍为 15%处理 真菌数量最高，8%处理次之（图 2）。 图 1不同时期不同处理下蔗糖酶和脲酶活性的变化 Fig.1Changes of sucrase and urease under different treatments in different periods 图 2不同时期不同处理下土壤细菌、真菌、放线菌数量的变化 Fig.2Changes of soil bacteria, fungi and antinomycetes under different treatments in different periods 2.4不同处理对黄瓜幼苗根系影响 播种 10 d 后 8%处理根系鲜质量显著高于其他 处理，播种 18 d 后 15%处理根系鲜质量最低，其他 处理间差异不显著，播种 25 d 后 8%处理根系鲜质 量显著高于其他处理，CK 次之。播种 10 d 后 2% 处理根系干质量显著低于其他处理，4%、 8%、15% 处理间无显著差异。 播种 18 d 后 15%处理根系干质 量显著低于其他处理， 4%和 8%处理间差异不显著， CK 和 2%处理显著高于 4%处理。 播种 25 d 后， 8% 处理、根系鲜质量显著高于其他处理，CK 次之， 其他处理间无显著差异（图 3）。 播种 10 d 后 8%处理的总根长、根体积、根表 面积数值最大，且总根长和根表面积显著高于其他 处理， 4%处理次之， 播种 18 d 后 2%处理的总根长、 根体积、根表面积显著高于其他生物有机肥施用处 理，播种 25 d 后 8%处理总根长、根体积、根表面 积显著高于其他处理，且 2%处理总根长、根体积、 根表面积显著低于其他处理（表 3）。 第 1 期张雪艳等：生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及幼苗根系特征的影响 121 图 3不同时期不同处理下根系鲜质量和干质量的变化 Fig.3Changes of fresh and dry root weight of root system under different treatments in different periods 表 3整根特征参数 Table 3Characteristic parameters for whole roots 日期 period 处理 Treatments 总根长/cm Total root length 根体积/cm3 Root volume 根表面积/cm2 Root surface area 根平均直径/mm Average diameter CK（不添加生物有机肥）411.15 c0.174 b29.96 c0.233 a 2%（生物有机肥与基质质量比）378.45 c0.153 b26.95 c0.227 a 4%（生物有机肥与基质质量比）524.84 b0.233 a38.84 b0.224 a 8%（生物有机肥与基质质量比）623.95 a0.246 a43.80 a0.226 a 09- 10 15%（生物有机肥与基质质量比）411.22 c0.167 b29.34 c0.228 a CK（不添加生物有机肥）1 147.94 ab0.50 a84.98 b0.236 a 2%（生物有机肥与基质质量比）1 246.47 a0.56 a93.32 a0.243 a 4%（生物有机肥与基质质量比）999.12 c0.43 b73.24 c0.235 a 8%（生物有机肥与基质质量比）1 124.30 b0.44 b78.50 c0.232 a 09- 18 15%（生物有机肥与基质质量比）741.05 d0.29 c52.02 d0.230 a CK（不添加生物有机肥）1 790.24 b0.841 b137.37 b0.243 a 2%（生物有机肥与基质质量比）1 790.83 b0.780 b132.01 b0.247 a 4%（生物有机肥与基质质量比）1 537.49 c0.679 c114.47 b0.237 a 8%（生物有机肥与基质质量比）2 003.79 a1.072 a164.16 a0.261 a 09- 25 15%（生物有机肥与基质质量比）1 225.16 d0.553 d92.23 c0.239 a 2.5不同时期不同处理黄瓜幼苗和基质参数的主 成分分析 以 5 个处理播种 10、18、25 d 不同有机肥用量 下植株形态指标、养分指标、微生物群落、根系指 标为评价对象，对其所有指标进行主成分分析。从 表 4 可以看出主成分 1 特征值为 9.417，贡献率为 49.56%， 主成分2特征值为5.207， 贡献率为27.41%， 主成分 3 特征值为 1.900，贡献率为 9.99%，前 3 个主成分累积贡献率达 86.968%，前 3 个主成分可 解释差异产生的 86.97%。 通过主成分分析表 5 的初始因子载荷，将初始 因子载荷矩阵中的 3 列数据输入到数据编辑窗口 （为变量 B1、B2、B3），然后利用“Transformation Compute Variable”，在 Compute Variable 对话框中 输入“A1=B1/SQR(9.417)”（第二主成分 SQR 后 的括号中填 5.207；第三主成分 SQR 后的括号中填 1.900），即可得到特征向量 A1、A2、A3（表 6）。 表 4特征值和累积贡献率 Table 4Eigenvalues and cumulative contribution proportions 主分量 Principle components 特征值 Eigenvalues 贡献率/% Proportion 累计特征值 Cumulative Eigenvalues 累计贡献率/% Cumulative Proportion 19.41749.5640.49649.567 25.20727.4060.77076.970 31.9009.9980.87086.968 40.6513.4280.90390.396 50.5512.8990.93393.295 60.4412.3240.95695.619 70.2921.5370.97297.156 80.2161.1360.98398.292 90.1210.6340.98998.926 100.0930.4910.99499.148 110.0640.3380.99799.756 120.0320.1670.99999.923 130.0120.0621.00099.984 140.0030.0161.000100 15001.000100 16001.000100 17001.000100 18001.000100 19001.000100 农业工程学报2013 年 122 表 5初始因子载荷矩阵 Table 5Component load matrix 成分 Components 指标 Attributes 123 株高 Plant height x1 0.8950.001- 0.090 茎粗 Stem diameter x2 0.9170.3030.013 叶面积 Leaf areas x3 0.9230.307- 0.132 叶绿素 Chlorophyll x4 - 0.0740.3140.895 植株鲜质量 Plant fresh weight x5 0.9210.2600.215 植株干质量 Plant dry weight x6 0.8890.2370.313 速效磷 Available P x7 - 0.4860.8580.062 速效钾 Available K x8 - 0.1320.890- 0.259 速效氮 Available N x9 - 0.2490.889- 0.041 EC x10 0.0110.9640.046 pH 值 x11 0.7010.032- 0.408 铵态氮 Ammonium x12 - 0.2260.8930.201 细菌 Bacteria x13 - 0.7530.1020.284 真菌 Fungi x14 - 0.4030.757- 0.199 放线菌 Actinomycetes x15 - 0.634- 0.3760.551 总根长 Total root length x16 0.9750.0670.048 根体积 Root volume x17 0.9710.0510.150 根表面积 Root surface area x18 0.9760.0590.102 根平均直径 Average diameter x19 0.666- 0.1390.433 表 6相关矩阵的特征向量 Table 6Eigenvectors of correlation matrix 特征向量 Eigenvectors 指标 Attributes Prin1(A1)Prin2(A2)Prin3(A3) 株高 Plant height x1 0.2920- 0.065 茎粗 Stem diameter x2 0.2990.1330.009 叶面积 Leaf areas x3 0.3010.135- 0.096 叶绿素 Chlorophyll x4 - 0.0240.1380.649 植株鲜质量 Plant fresh weight x5 0.3000.1140.156 植株干质量 Plant dry weight x6 0.2900.1040.227 速效磷 Available P x7 - 0.1580.3760.045 速效钾 Available K x8 - 0.0430.390- 0.188 速效氮 Available N x9 - 0.0810.390- 0.03 EC x10 0.0040.4220.033 pH 值 x11 0.2280.014- 0.296 铵态氮 Ammonium x12 - 0.0740.3910.146 细菌 Bacteria x13 - 0.2450.0450.206 真菌 Fungi x14 - 0.1310.332- 0.144 放线菌 Actinomycetes x15 - 0.207- 0.1650.400 总根长 x16 Total root length x16 0.3180.0290.035 根体积 Root volume x17 0.3160.0220.109 根表面积 Root surface area x18 0.3180.0260.074 根平均直径 Average diameter x19 0.217- 0.0610.314 表 6 给出了特征向量，据此可以写出由标准化 变量所表达的各主成分的关系式，由于前 3 个主成 分已反映了全部信息的 86.97%。 以 3 个主成分的贡献率为权数求加权均值，得 主成分综合得分 E=0.4956 Prin1 + 0.2741 Prin2 + 0.099 Prin3 这个综合得分可以作为不同生物有机肥用量 对黄瓜幼苗生长及基质质量影响的综合指标。将不 同时期不同生物有机肥用量下个参数带入该式得 主成分综合得分，如表 6 所示。 结合不同时期不同生物有机肥用量下黄瓜幼 苗生长及基质质量变化的综合得分，哪个处理的综 合得分越高，表明这个处理对测定参数影响越大， 结合参数具体正负影响，即可评定那个处理最优。 可以看出，在播种后 10 d （09- 10）15%生物有机 肥添加量综合得分最高，在播种后 18 d （09- 18） 2%生物有机肥添加量最高， 8%次之， 而在播种 25 d （09- 25）8%有机肥添加量综合得分最高（表 7）。 表 7生物有机肥用量对植株生长和基质质量 影响的综合得分 Table 7Comprehensive scores of effects of bio- organic on cucumber plant growth and substrate quality 取样时间 Sample time 处理 Treatments 综合得分 Comprehensive scores CK64.16 2%45.07 4%81.42 8%71.05 9- 10 15%85.96 CK241.01 2%260.05 4%208.68 8%247.34 9- 18 15%185.04 CK343.32 2%347.81 4%303.16 8%407.02 9- 25 15%278.38 3讨论 生物有机肥施入土壤后可以增加有机质含量， 改变土壤的物理性状，减少营养元素的固定和损 失。另外，生物有机肥由于其功能微生物的定殖可 在根际形成优势菌群，从而抑制有害病菌的繁殖， 同时向作物根际土壤微生态系统内分泌各种代谢 产物，从而刺激作物生长23- 24。 在育苗初期（播种 10 d）15%（生物有机肥与 基质质量比）处理对于促进植株长势（茎粗、叶面 积）效果最好；在育苗中期（播种 18 d），15%处 第 1 期张雪艳等：生物有机肥对黄瓜幼苗生长、基质环境以及幼苗根系特征的影响 123 理对植株长势表现一定的抑制作用， 而 2%和 8%处 理较好，在黄瓜幼苗成熟时（播种 25 d）8%处理对 植株长势促进效果显著高于其他处理。在播种 10 和 25 d 总根长、根体积、根表面积显著高于其他处 理，且在播种 25 d 根系鲜质量和干质量最高。说明 黄瓜幼苗生长随有机肥施用量的增加呈先增加后 降低的趋势，买买提吐逊.肉孜研究表明，基质添加 菌剂， 可改善基质营养供应能力， 促进根系生长25。 刘长庆研究表明，合理施用生物有机肥可提高黄瓜 植物学和生物学性状8。上述研究与本研究结果相 同，说明合理施用生物有机肥可促进黄瓜生长。 黄瓜幼苗阶段，速效磷、速效钾、铵态氮含量 以及 EC 均随生物有机肥施用量的增加而增加，其 中 15%处理含量最高，且其蔗糖酶和脲酶活性显著 高于其他处理。播种前和播种 10 d 8%增加细菌效 果最好，在播种 18 d、25 d 15%处理细菌和真菌数 量显著高于其他处理，8%处理真菌数量次之，而 CK 放线菌数量显著高于其他处理。本研究结果与 曹丹和韦翔华研究结果相似，他们研究表明，土壤 添加生物有机肥可增加土壤脲酶或酸性磷酸酶活 性，提高土壤细菌和微生物总量11,16，且本试验系 统研究了黄瓜育苗整个时期的基质养分、酶活性和 微生物群落的变化，但对于添加生物有机肥对黄瓜 育苗阶段基质微生物碳氮循环的影响有待进一步 研究。 8%处理显著促进了黄瓜幼苗根系的生长 （播种 25 d），而 15%处理黄瓜幼苗根系生长显著低于其 他处理（播种 25 d）。植物数量特征与基质养分之 间存在着必然的关系，本文通过对植株长势指标、 基质养分、微生物群落、酶活性指标、根系指标进 行综合因素主成分分析，解释各处理产生差异的主 成分贡献，以及各处理综合得分。对各处理产生差 异贡献的主要有 3 个主成分，主成分 1 贡献率为 49.56%， 主成分 2 贡献率为 27.41%， 主成分 3 贡献 率为 9.99%，前 3 个主成分可解释差异产生的 86.97%。播种 25d 8%处理的综合得分最高。 4结论 1）添加生物质有机肥 8%（质量比）处理对于 黄瓜幼苗植株地上部形态建成以及地下部根系生 长均有显著促进效果，而施入有机肥过多反而对植 株生长有一定的抑制作用。 2）添加生物质有机肥 15%（质量比）处理有 利于土壤速效养分、酶活性、真菌数量的增加。 3）添加生物质有机肥 8%处理促进黄瓜幼苗根 系生长的效果最显著，15%处理则抑制了黄瓜幼苗 根系生长。 综上，添加生物有机肥施 8%处理是显著促进 穴盘黄瓜幼苗生长和维持基质质量的最优施用量。 参考文献 1金彤，高丽红. 不同育苗方式对番茄幼苗质量的影响 J. 上海交通大学学报：农业科学版J. 2008，16(5)： 194195 Jin Tong, Gao Lihong. Effect of the different seedling culture modes on tomato seedling qualityJ. Journal of Shanghai Jiaotong University: Agricultural Science, 2008, 16(5): 194195 (in Chinese with English abstract) 2陈振德主编. 蔬菜穴盘育苗技术M. 青岛：青岛出版 社，2000. 3李祥云，赵明，高峻岭，等. 穴盘育苗基质的养分供 应对蔬菜幼苗生长的影响J. 山东农业大学学报：自 然科学版，2002，33(4)：442447. Li Xiangyun, Zhao Ming, Gao Junling, et al. Effect of nutrient supply from the media on growth of some vegetable plugseedlingsJ.JournalofShandongAgricultural University: Natural Science, 2002, 33(4): 442447. (in Chinese with English abstract) 4沈德龙，曹凤明，李力. 我国生物有机肥的发展现状 及展望J. 中国土壤与肥料，2007(6)：15. Shen Delong, Cao Fengming, Li Li. Development status and prospect of microbial organic fertilizer in ChinaJ. Chinese Soil and Fertilizer, 2007(6): 15. (in Chinese with English abstract) 5张连忠，路克国，王宏伟，等. 重金属和生物有机肥 对苹果根区土壤微生物的影响J. 水土保持学报， 2005，19(2)：9295. Zhang Lianzhong, Lu Keguo, Wang Hongwei, et al. Effect of heavy metal and bio- fertilizer on microorganisms in soil of apple rootJ. Journal of soil and water Conservation, 2005, 19(2): 9295. (in Chinese with English abstract) 6杨眉，于凤泉，李志强，等. 生物肥对西兰花产量及 品质的影响J. 北方园艺，2010(3)：2425. Yang Mei, Yu Fengquan, Li Zhiqiang, et al. Studies on effect of biological fertilizer on yield and quality of broccoliJ, 2010(3)：2425. (in Chinese with English abstract) 7吕卫光，杨新民，沈其荣，等. 生物有机肥对连作西 瓜土壤酶活性和呼吸强度的影响J. 上海农业学报， 2006，22(3)：4548. Lu Weiguang, Yang Xinmin, Shen Qirong, et al. The effect of bio- organic manure on soil enzyme activities and respiration under watermelon continuous croppingJ. Acta Agriculturae Shanghai, 2006, 22(3): 4548. (in Chinese with English abstract) 8刘长庆，李天玉，王德科，等. 生物有机肥在黄瓜上的应 农业工程学报2013 年 124 用效果研究J. 西北农业学报，2006，15(1)：185187. Liu Changqing, Li Tianyu, Wang Deke, et al. Application effect test of bio- organic fertilizer on cucumberJ. Acta Agriculturae Boteali- occidentalis Sinica, 2006, 15(1): 185187. (in Chinese with English abstract) 9徐立功，徐坤，刘会诚. 生物有机肥对番茄生长发育 及产量品质的影响J. 中国蔬菜，2006(4)：1316. Xu Ligong, Xu Kun, Liu Huicheng. Effect of microbial organicfertilizerongrowth,yieldandquality of tomatoJ. China vegetables, 2006(4): 13 16. (in Chinese with English abstract) 10 周莉华，李维炯，倪永珍. 长期施用 EM 生物有机肥 对冬小麦生产的影响J. 农业工程学报，2005，21(增 刊)：221224. Zhou Lihua, Li Weijong, Ni Yongzhen. Effect of long- term application of EM biological- organic fertilizer on winter wheat productionJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2005, 21(Supp.): 221224. (in Chinese with English abstract) 11 曹丹，宗良纲，肖峻，等. 生物肥对有机黄瓜生长及 土壤生物学特征的影响J. 应用生态学报，2010， 21(10)：25872592. Cao Dan, Zong Lianggang, Xiaojun, et al. Effect of bio- fertilizer on organically cultured cucumber growth and soil biological characteristicsJ. Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21(10): 25872592. (in Chinese with English abstract) 12 王倡宪，郝志鹏. 丛枝菌根真菌对黄瓜枯萎病的影响 J. 菌物学报，2008，27(3)：395404. Wang Changxian, Hao Zhipeng. Effect of arbuscular mycorrhizalfungionfusariumwiltofcucumber seedlingsJ. Mycosystema, 2008, 27(3): 395404. (in Chinese with English abstract) 13 张亚丽，张娟，沈其荣，等. 秸秆生物有机肥的施用 对土壤供氮能力的影响J. 应用生态学报，2002， 13(12)：15751578. Zhang Yali, Zhang Juan, Shen Qirong, et al. Effect of combined application of bioorganic manure and inorganic nitrogen fertilizer on soil nitrogen supplying characteristicsJ. Chinese journal of applied ecology, 2002, 13(12): 1575 1578. (in Chinese with English abstract) 14 Jane Sooby. The organic fertility balancing actJ. Western Fruit Gr