1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
设施内土壤盐渍化、自毒效应、微生物区系失衡等土壤生态环境问题是目前限制设施园艺发展的主要因子。以轻型基质代替土壤的无土栽培技术,是解决这一问题的有效途径之一。随着无土栽培技术和穴盘育苗技术的大面积应用推广,园艺基质的需求量激增,以往生产上应用的基质大都是草炭与珍珠岩、蛙石等的混合物,不仅成本高,并且草炭作为一种不可再生资源其数量有限,大量的开采还会对植被造成严重的破坏。醋糟基质是以制醋行业中产生的废料醋糟为原料,通过堆制发酵形成的新型园艺有机基质。近年来通过堆肥发酵技术,已成功将醋糟开发成穴盘育苗基质和蔬菜栽培基质,为醋糟类废弃物的处理提供了一条有效途径。目前己作为草炭替代基质在育苗和栽培中得到广泛使用,并投入了商品化生产。
醋糟国内研究的较多，而国外涉及较少。国内对于醋糟基质栽培做了许多研究，钱笑天等研究发现醋糟和椰糠基质与珍珠岩和蛭石复配后,改善了醋糟和椰糠基质复配的水气比,并明显降低了基质的pH值和Ec值。利用该基质进行栽培效果实验表明，醋糟和椰槺：珍珠岩：蛭石=8.1:1:0.9的基质复配同时适用于甜椒育苗、黄瓜短季节栽培和西瓜育苗，能够满足养分壮苗需求；林英等研究发现，醋糟基质对土传病害具有抑制作用，将醋糟：草炭：蛭石=3:1:1复配后，对黄瓜枯萎病抑制作用最好，但对由立枯丝核菌所引起的立枯病没有明显抑制作用；宋夏夏等研究发现60%醋糟 10%蛭石 30%草炭（体积）混合的基质对睡过型黄瓜的栽培效果较好，可代替草炭蛭石复合基质作为水果型黄瓜的无土栽培基质；朱永莉等实验得出，加入菇渣和牛粪不同配比的醋糟基质会影响基质中氮素有效性。添加菇渣和牛粪中的基质全氮前期下降后期上升，硝态氮先增高后降低的波浪式变化。从黄瓜的生长情况来看，以纯醋糟和醋糟加牛粪的处理较好。
醋糟含粗蛋白质6%~10%、粗脂肪2%~5%、无氮浸出物20%~30%、灰分13%~17%、钙0.25%~0.45%、磷0.16%~0.37%，营养丰富，有很大的利用价值。为了更好地利用资源，近年来人们从多个方面做了许多研究，并有一定的研究进展。国内一直将醋糟直接作垃圾进行填埋处理，但这种处理方式会因酸水渗漏而造成环境污染。近几年来国内外在醋糟的利用方面进行了较为广泛的研究，主要是将醋糟用于饲料、食用菌培料、植物无土栽培基质、医药和生物质能源等方面。在设施农业领域，主要以食用菌培料和植物无土栽培为主。在食用菌培料方面，许多食用菌在生长的不同阶段分别具有降解木质素、纤维素和半纤维素的能力，因而可以直接利用醋糟进行生长，无需对其预处理。醋糟是栽培双孢菇极好的原料，极大地降低了生产成本，提高了经济效益，产量与品质又明显优于稻草栽培，为醋糟找到了一条利用途径；把醋糟用于无土栽培基质，首先要调节醋糟的pH值至合适范围，再加入氮源、矿物质等营养元素，然后接入相应的微生物菌种，经发酵后即可形成理化性质均适于植物生长的栽培基质。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：
以醋糟基质为主体，与椰槺、蛭石、珍珠岩、草木等混合形成11个不同的基质混配处理，以基质理化性质和香菜生育状况为测定指标，筛选出最适宜香菜生长的醋糟混配基质配方（处理）；以筛选的醋糟混配基质栽培香菜，配置四水硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、七水硫酸镁不同浓度的营养液配方，不同时期浇灌不同浓度的营养液，以及两种有机肥，以清水浇灌，以香菜生育状况为指标，比较得出适宜香菜醋糟混配基质的肥水管理配方和方法。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
①基质的容重与孔隙度参照郭世荣的方法测定；将风干基质（质量）与去离子水（体积）以1：5比例相混合，经2h后取滤液，pH和EC值参照程斐的方法测定。将风干的基质粉碎，并过0.5mm口径细筛后用于营养成分的测定：全氮，经H2SO4-H2O2消煮后，采用凯氏定氮法测定；HNO3-HClO4消煮后，比色法测定全磷；原子吸收光谱测定钾、钙和镁（鲍士旦，1981）
②用直尺和游标卡尺测量香菜幼苗的株高、茎粗等，用烘干法测量干质量，壮苗指数=(茎粗/株高 根干质量/地上部干质量)全株干质量。
③香菜根、茎、叶养分含量测定采用H2SO4H2O2消煮，凯氏定氮法测定氮；HNO3HClO4消煮后，比色法测定磷；原子吸收光谱测定钾、钙和镁。
④可溶性总糖用蒽酮比色法测定，可溶性固形物含量取汁液用折射仪Pocket.PAL-1（日本株式会社）测定，可溶性蛋白用紫外吸收法测定。
技术路线：
①测定基质配方理化性质
②香菜温室育苗；
③测定香菜的生长指标，营养元素含量，叶绿素，光合参数，硝态氮等化学性质；
实验方案：
试验1穴盘基质栽培混配基质配方筛选：于2014年9月~12月在南京农业大学牌楼试验基地塑料大棚内进行。栽培容器选用15孔的塑料穴盘。参考国内育苗基质相关文献,将醋糟与椰糠,珍珠岩,草木灰、蛭石（直径1mm左右）按照表1组配,形成不同配方基质。叶菜种子浸种催芽后播于穴盘内,每个处理3盘,3次重复,每日早上十点之前浇一次水,定植两周后,每周浇一次营养液。
表1栽培基质配方处理实验设计（体积比）
原料 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | CK1 | CK2 |
醋糟 | 60 | 50 | 40 | 60 | 50 | 40 | 60 | 50 | 40 | 0 | 60 |
椰糠 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 33 | 0 |
珍珠岩 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 33 | 0 |
草木灰 | 15 | 15 | 15 | 20 | 20 | 20 | 10 | 10 | 10 | 0 | 20 |
蛭石 | 10 | 20 | 30 | 5 | 15 | 25 | 15 | 25 | 35 | 33 | 20 |
试验2穴盘基质栽培肥水管理：于2015年1月~2015年3月在南京农业大学牌楼试验基地玻璃温室内进行试验,栽培容器选择15孔的塑料穴盘。将四水硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、七水硫酸镁,有机肥A,有机肥B按照表2组配,形成不同的肥水管理方式。菠菜种子浸种催芽后播于穴盘内,每个处理3盘,3次重复,每周按
照表2进行一次肥水管理,其余时间为每隔两天浇一次清水。
表2肥水管理方式试验设计
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
清水（对照1） | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 |
营养液配方A（处理1） | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 |
营养液配方A（处理2） | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
营养液配方B（处理3） | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 |
营养液配方B（处理4） | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
缓释有机肥A（处理5） | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 |
缓释有机肥B（处理6） | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 | 清水 |
注：1/2为1/2倍浓度的营养液,1为1倍浓度的营养液
营养液配方A：盐类化合物用量（单位：mg/L）,四水硝酸钙472、硝酸钾267、硝酸铵53、磷酸二氢钾100、硫酸钾116、七水硫酸镁264；
营养液配方B：盐类化合物用量（单位：mg/L）,四水硝酸钙472、硝酸钾202、硝酸铵80、磷酸二氢钾100、硫酸钾174、七水硫酸镁264；
缓释性有机肥：选择2种叶菜生产用的缓释性有机肥,缓释性有机肥A、缓释性有机肥B。
可行性分析：
①在前人的研究中，醋糟也与其他基质混配，以醋糟和椰槺、醋糟和草炭、醋糟和菇渣、醋糟和牛粪等为主辅以蛭石、珍珠岩等混配成复配基质。而本实验，将醋糟、椰槺和草炭三者结合，复配成一种新型基质配方应用于叶菜生长，具有发展可行性；
②指导教师长期从事蔬菜作物逆境生理、设施园艺、无土栽培和固体基质的合成与应用的教学、科研和推广工作。教授我们相关栽培的理论知识，具备实验的理论基础；
③南京农业大学牌楼实验基地具有齐全的设施栽培条件；
4. 研究创新点
香菜在国内外多以香菜油的提取及研究，而在栽培方面，我国主要以栽培技术，如：春提早、秋延后和越冬为主，对于香菜基质配方方面的研究较少，本研究就适合香菜栽培的醋糟基质进行。
醋糟作为栽培基质已经在农业上广泛应用，醋糟与其他基质复配也被广泛研究。醋糟基质与椰槺、菇渣、草炭等有机基质大多两两组合，再混合珍珠岩、蛭石等组成复配基质，进行育苗栽培。本研究，将醋糟、椰槺和草炭三种有机基质混合，配以珍珠岩和蛭石组成复配基质，将三种有机基质的特性结合，研究出一种新型的复配基质应用于农业生产。
5. 研究计划与进展
2014.03-2014.05：香菜生育条件要求资料收集、积累，掌握各种基质的理化性质，进行初步的粗配比，完成初步的资料搜集及预备工作。
2014.06-2014.09：种植阶段，用粗配方培养香菜幼苗，观察长势，进行香菜指标测定和基质理化性质测定；
2014.09-2015.03：改良配方后新配方培养香菜幼苗，期间对幼苗和成苗长势进行实时测定，并将改良配方后培育的香菜幼苗用粗配肥水培育，观察长势，进行香菜指标测定和肥水理化性质测定。
