摘要:试验用粉煤灰为主要原料完全替代基质配方中的草炭，以添加不同比例蛭石、珍珠岩、商品化基质为主处理，与传统草炭为主要材料的育苗基质作对照,找出粉煤灰基质的最佳配方组合。通过大棚育苗试验结果表明：用粉煤灰完全替代基质中草炭作为育苗基质，各处理无论出苗率、成苗率、壮苗率，都与以草炭为主要材料的育苗基质没有显著差异，粉煤灰可以作为烤烟漂浮育苗基质草炭的替代材料。不同配料不同比例的粉煤灰基质，以加入5%的蛭石、珍珠岩、1：1（珍珠岩+蛭石）和10%的商品化基质为各处理的最佳组合，与对照（商品化基质）无明显差异，且成本低廉，极显著低于对照，是各处理最佳的粉煤灰基质配方组合。

 

　　关键词：烟草；粉煤灰；草炭；育苗基质

 

　　粉煤灰是火力发电厂炼粉锅炉排除的一种工业废渣，一直是“三废”治理对象的重点之一。曲靖是云南煤炭大市,境内有曲靖、宣威、滇东电厂三大火力发电厂,粉煤灰是本市“三废”治理的重点之一。三大火电厂每年约产生450万吨废弃粉煤灰,主要以灰场贮灰为堆存手段，不仅占用大量的土地、浪费水资源、增加污染，同时增加电厂填埋煤灰的费用。因此，如何发掘利用废弃粉煤灰资源，变废为宝已成为当前的重要研究课题。就粉煤灰的化学组成来看，主要是硅质和硅铝质材料，其中氧化硅、氧化铝及氧化铁等的含量一般在85％左右，其它氧化钙、氧化镁和氧化硫的含量较低^[1]。目前，粉煤灰综合利用的渠道主要集中在建筑工程、道路工程及农业用灰等方面^[2]，但用作漂浮育苗基质尚未见报道。本试验在高炉矿渣育苗取得成功的基础上作进一步研究摸索，通过调整粉煤灰的缓冲性、通透性及PH值，试验结果表明，粉煤灰也可以作为漂浮育苗基质中草炭替代材料。与草炭相比，粉煤灰具有降低成本、节约资源、保护环境、变废为宝等优点，开发利用粉煤灰基质同样具有极大的生产前景、较大的经济价值和社会效益。

　　1.1.1  供试材料：商用烤烟漂浮育苗基质、曲靖电厂粉煤灰、162孔育苗盘（常规盘）、池膜、轻质材料(蛭石、膨胀珍珠岩)、15-5-25烟用复合肥、酸性肥料。

　　1.1.2供试品种：云85。

　　1.1.3试验地点:富源烟草分公司原复烤厂阳光板大棚温室。

　　1.2.1试验设计

　　1.2.1.1添加10%珍珠岩粉煤灰基质与商品化基质育苗对比试验

　　试验设2个处理，以常规基质为对照，三次重复，随机区组排列，漂浮池营养液深8厘米，营养液氮素浓度150mg/L。严格按照《曲靖市烤烟漂浮育苗技术操作规程》进行育苗和管理。处理A：90%粉煤灰+10%珍珠岩；处理B（CK）：100%商品化基质。

　　1.2.1.2不同配料不同比例粉煤灰基质育苗对烤烟漂浮育苗的影响试验

　　设煤灰中加入不同比例的蛭石、膨胀珍珠岩、1：1（蛭石+膨胀珍珠岩）、现有商品化常规基质四组处理，每组处理设3个处理和1个对照（商品化常规基质），池水深度8厘米，漂浮液N素浓度150PPM，常规管理。2009年2月16日育苗。

　　1.2.1.2.1不同比例蛭石粉煤灰育苗试验

　　处理A：95%煤灰+5%蛭石；

　　处理B：90%煤灰+10%蛭石；

　　处理C：85%煤灰+15%蛭石；

　　处理D（CK）:商品化常规基质。

　　1.2.1.2.2不同比例珍珠岩粉煤灰育苗试验

　　处理A：95%煤灰+5%膨胀珍珠岩；

　　处理B：90%煤灰+10%膨胀珍珠岩；

　　处理C：85%煤灰+15%膨胀珍珠岩；

　　处理D（CK）:商品化常规基质。

　　1.2.1.2.3不同比例1:1(蛭石+珍珠岩)煤灰育苗试验

　　处理A：95%煤灰+5%1：1（蛭石+膨胀珍珠岩）；

　　处理B：90%煤灰+10%1：1（蛭石+膨胀珍珠岩）；

　　处理C：85%煤灰+15%1：1（蛭石+膨胀珍珠岩）；

　　处理D（CK）:商品化常规基质。

　　1.2.1.2.4不同比例基质粉煤灰育苗试验

　　处理A：95%煤灰+5%商品化基质；

　　处理B：90%煤灰+10%商品化基质；

　　处理C：85%煤灰+15%商品化基质；

　　处理D（CK）:商品化常规基质。

　　1.3.1出苗率、成苗率、生育期调查

　　按照《中华人民共和国烟草行业标准烟草农艺性状调查方法》（YCT　142－1998）进行调查。

　　1.3.2成苗期苗色、生长势调查

　　按照《中华人民共和国烟草行业标准烟草农艺性状调查方法》（YCT　142－1998）进行调查。

　　苗色分为：浓绿、绿、浅绿、黄绿4级；生长势分为：强、中、弱3级。

　　1.3.3成苗后生物学性状调查

　　成苗后，测量地上、地下部分干、鲜重。按照《中华人民共和国烟草行业标准烟草农艺性状调查方法》（YCT　142－1998）进行调查。用鲜烟苗烘干称重计量。

　　1.3.4统计分析

　　本研究数据分析采用甘肃省武威市农科所张仲保所研发农业田间试验统计分析软件 ^[3] 进行分析。

　　1.4粉煤灰用量及成本测算

　　测量每立方米不同材料最佳配方煤灰的装盘数，进一步测算育苗成本。

　　2.1．1不同材料基质育苗对出苗率、螺旋根发生率和生育期的影响

　　从表1可以看出，不同基质育苗出苗率处理间差异不明显，处理A优于CK；螺旋根发生率处理A低于CK；处理A与CK生育期一致。

表1　不同处理出苗率、螺旋根发生率和生育期比较

　　注：大写字母表示差异达到1%显著水平；小写字母表示差异达5%显著水平。

　　2.1.2不同材料基质育苗对成苗率和根系的影响

　　由图1可见，成苗率处理A略低于CK；一级侧根处理A极显著多于CK。表明处理A有利于烟苗根系生长、根系发达，能增加根系吸收面积、提高烟苗素质。

 

 

　　2.1.3不同材料基质育苗对成苗素质的影响

　　烟苗体内的物质积累反映了烟苗对养分的吸收状况,干物质的多少与烟苗健壮与否密切相关^[4]。据试验观察发现：在整个苗床期，2月中旬—4月中下旬气温昼夜温差大，有利于烟苗干物质的积累，烟苗地上、地下部分生长更趋于协调，烟苗素质得以提高。此试验一天内昼夜温差最大可达25℃、最低仅有1℃。从图2可以看出，处理A与CK根冠干重比、根干重、茎叶干重差异不明显。可见处理A与CK地上、地下部分协调，干物质积累多，烟苗素质好。

 

 

　　2.1.4不同材料基质育苗对成苗长势、苗色的影响

　　从表3分析得出，处理A成苗期烟苗长势、均匀性、颜色均与CK一致。

　　综合以上分析，处理A成苗素质好，根系发达，烟苗健壮，出苗率略高于CK，螺旋根发生率低于CK，成苗率略低于CK，其它性状与CK一致。

表3　不同处理成苗长势长相比较

 

　　2.2.1不同比例蛭石煤灰育苗出苗时间、成苗时间及生物学性状从表3-1和表3-2可见，以蛭石为配料的粉煤灰基质，不同处理间出苗时间、定苗时间一致；出苗率依次为A＞B＞D＞C；定苗时存苗率依次为C＞B＞D＞A；成苗时间处理A与处理D一致，处理B、C比处理A、D慢5天；成苗率处理A、D相当，处理B、C低于处理A、D；其它生物学性状各处理间无显著差异。说明此组合以处理A为最佳处理，即：95%粉煤灰+5%蛭石组合为最佳处理，生育期与对照一致，出苗率高于对照，成苗率、壮苗率及其它苗期生物学性状与对照基本一致。

 

表3-1  不同比例蛭石粉煤灰育苗苗期情况调查

表3-2   不同比例蛭石粉煤灰育苗成苗情况调查

　　注：因剪叶，最大叶、烟苗干鲜比、根冠比仅作参考。

　　2.2.2不同比例珍珠岩煤灰育苗出苗时间、成苗时间及生物学性状

　　由表4-1及表4-2可看出，以珍珠岩为配料的粉煤灰基质，不同处理间生育期一致；出苗率依次为A＞D＞C＞B；定苗时存苗率依次为D＞A＞B＞C；其它生物学性状各处理间无显著差异。说明此组合以处理A为最佳处理，即：95%粉煤灰+5%珍珠岩组合为最佳处理，生育期与对照一致，出苗率、成苗率、壮苗率及其它苗期生物学性状与对照基本一致。

表4-1   不同比例珍珠岩粉煤灰育苗苗期情况调查

表4-2   不同比例珍珠岩粉煤灰育苗成苗情况调查

　　注：因剪叶，最大叶、烟苗干鲜比、根冠比仅作参考。

　　2.2.3不同比例1:1(珍珠岩+蛭石)煤灰育苗出苗时间、成苗时间及生物学性状试验结果（表5-1、表5-2）表明：以1:1(珍珠岩+蛭石)为配料的粉煤灰基质，不同处理间生育期一致；出苗率依次为C＞D＞B＞A；定苗时存苗率依次为D＞A＞B＞C；其它生物学性状各处理间无显著差异。说明此组合以处理A为最佳处理，即：95%粉煤灰+5%1:1(珍珠岩+蛭石)组合为最佳处理，生育期与对照一致，存苗率比处理D（CK）低8.89%,但不影响生产,出苗率、成苗率、壮苗率及其它苗期生物学性状与对照基本一致。

表5-1  不同比例1:1(珍珠岩+蛭石)煤灰育苗苗期情况调查

 

表5-2   不同比例1:1(珍珠岩+蛭石)粉煤灰育苗成苗情况调查

　　注：因剪叶，最大叶、烟苗干鲜比、根冠比仅作参考。

　　2.2.4不同比例商品化基质煤灰育苗出苗时间、成苗时间及生物学性状

　　从表6-1和表6-12可见，以商品化基质为配料的粉煤灰基质，不同处理间生育期一致；出苗率依次为B＞D＞A＞C；定苗时存苗率依次为D＞C＞B＞A；其它生物学性状各处理间无显著差异。说明此组合以处理B为最佳处理，即：90%粉煤灰+10%基质组合为最佳处理，生育期与对照一致，存苗率比处理D（CK）低9.12%,但不影响生产,出苗率、成苗率、壮苗率及其它苗期生物学性状与对照基本一致。

表6-1    不同比例商品化基质煤灰育苗苗期情况调查表

 

表6-2     不同比例商品化基质粉煤灰育苗成苗情况调查

注：因剪叶，最大叶、烟苗干鲜比、根冠比仅作参考。

　　结论:四种配料不同比例粉煤灰基质配方中,以添加5%蛭石、5%珍珠岩、5%1：1（蛭石+珍珠岩）、10%基质为各处理最佳组合；各组合生育期与基质育苗一致，出苗率、成苗率以及其它生物学性状与基质育苗基本一致。需要进一步做最佳组合间的对比试验，最终确定最佳的粉煤灰基质配方。

　　从粉煤灰基质成本测算结果（表7）可以看出，每方成本及亩成本依次为B＞A4＞A1＞A3＞A2，处理B与其它处理间差异极显著，处理A4与其它三个处理间差异显著；处理A1、A2、A3间差异不显著。成本比对照降低依次为A2＞A3＞A1＞A4，处理A4与处理A1、A2、A3间差异显著，处理A1、A2、A3间差异不显著。说明在富源县境内，以粉煤灰为主要原料完全替代基质中的草炭配方，能大幅度节约成本，减少育苗投入，减少资源消耗，提高废弃物利用率，改善周围环境。

 

表7  粉煤灰基质成本测算表(2009年市场价)

 

　　3.1粉煤灰替代草炭用于烤烟漂浮育苗，生育期与商品化基质育苗一致；出苗率、成苗率、壮苗率和商品化基质育苗相接近，均达90%以上；其它生物学性状与商用漂浮育苗基质基本一致,成苗移栽后田间长势良好。

　　3.2以粉煤灰为主要原料完全替代商品化基质中的草炭基质育苗，棚温达23℃-25℃时必须开启所有门窗，防止高温热害，其它管理措施与常规漂浮育苗相同。

　　3.3粉煤灰用于烤烟漂浮育苗优势在于成本较低，原料充足。成本仅占常规育苗基质的26.06%—33.75%，能大幅度降低育苗成本，具有较好的经济效益和巨大的社会效益；对节约资源，提高工业废弃物利用率，保护环境，具有十分重要的意义；粉煤灰是理想的草炭替代材料,粉煤灰基质是较好的烤烟漂浮育苗基质。

　　3.4不同配料不同比例的粉煤灰基质，以加入5%的蛭石、珍珠岩、1：1（珍珠岩+蛭石）和10%的商品化基质为各处理的最佳组合，有待进一步做对比试验，确定最佳的粉煤灰基质配方。

　　3.5粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm^[5]，易漏穴，出苗率、成苗率降低，必须添加5%-30%的高温腐熟农家肥或其它材料来调整其通透性和缓冲性，防止漏穴，保证全苗。

　　3.6基质中的膨化珍珠岩随大田移栽带入烟田后，会影响植烟土壤的理化结构^[6]；可用10%-30%的高温腐熟农家肥或高炉矿渣替代膨化珍珠岩与粉煤灰配合使用。

 

参考文献

[1]王卓昆.大力开展粉煤灰综合利用.中国煤炭，1997，23（11）：35～37.

[2] 刘汉利.改性粉煤灰处理含油废水的应用研究.电力环境保护，2001，17（1）：16～17.

[3] 张仲保，农业田间试验统计分析软件，Ver2.5.1,2008.12

[4] 张志良. 植物生理学实验指导[M]. 北京:高等教育出版社,2000.

[5] 张全国，王学涛，杨群发等.脱碳粉煤灰修复公路路面应用技术研究.环境工程,2001，19（1）：44～46.

[6]李庆平.烟草砂培育苗技术[J].　中国烟草自主创新高曾论坛文，2007.