题目：类土壤基质—小麦循环栽培系统试验研究

类土壤基质技术是生物再生生命保障系统中一种有前景的植物不可食部分处理技术。利用此技术来处理植物不可食部分获得基质用于生保系统中高等植物的栽培，可以使系统达到相对其它处理方法更大的闭合性。而小麦是世界主要粮食作物之一，也是生物再生生命保障系统中的主要候选植物。本论文是在课题组前期研究的基础上用水稻和小麦秸秆制备出稻麦杆类土壤基质，通过研究稻麦杆类土壤基质对小麦幼苗和全生育期小麦生长发育的影响，探索了此基质作为小麦栽培基质的可行性，基于此建立了稻麦杆类土壤基质—小麦循环栽培系统，研究了循环过程的肥力、主要类群微生物的变化规律，并进一步探索了稻麦杆类土壤基质—小麦密闭栽培系统中的CO2和O2的变化规律及微量污染气体的累积情况。另外，本论文还研究了类土壤基质对生菜和南瓜的化感效应，以期更深入的探究稻麦杆类土壤基质对植物生长发育的影响。 从小麦对稻麦杆类土壤基质的适应性评价试验结果可知，高浓度基质水浸液对小麦幼苗生长有抑制作用。在用稻麦杆类土壤基质进行小麦栽培时，需催芽后水培一周再移植到基质中栽培。通过对全生育期小麦栽培的验证试验表明，小麦在此基质上可以正常生长并完成整个生育期，与普通土壤上栽培相比较，其光合速率和麦粒产量、麦粒的蛋白质和硝酸盐含量较对照有所增加,其他营养成份与对照相比没有差异。并且在稻麦杆类土壤基质上栽培的小麦其籽粒可继续繁育。说明稻麦杆类土壤基质可作为小麦栽培基质引入到生物再生生命保障系统中。 从稻麦杆类土壤基质—小麦循环栽培系统试验结果可知，铵态氮的缺乏是导致循环过程小麦产量下降的限制因素之一，则必须在第四个循环开始前向稻麦秆类土壤基质中添加铵氮肥从而保持循环系统的稳定运行。稻麦杆类土壤基质中的细菌总量不会导致植物出现疾病，而真菌和人类肠道致病菌则随着循环试验的进行不断下降，说明此类土壤基质并不适合真菌和人类肠道细菌的繁殖。 在稻麦杆类土壤基质—小麦密闭栽培系统内生长的小麦可正常抽穗，且抽穗提前了3天。系统内CO2和O2浓度浓度呈现周期性的波动，并处于一种动态平衡状态。在这样的CO2和O2浓度变化特征的密闭系统中小麦完全可以正常生长获得可食生物量。并且密闭栽培系统不会产生微量污染气体CH4和C2H4的累积。 从类土壤基质对生菜和南瓜的化感效应试验可知，稻麦杆类土壤基质对生菜存在化感效应，这种化感效应与基质水浸液的浓度大小有关。稻麦杆类土壤基质中检测出醇类、有机酸类、酯类、烷烃类以及酰胺类化合物等化感物质。稻麦杆类土壤基质对南瓜幼苗生长影响不大，化感效应不显著，表明此基质可以作为南瓜的栽培基质。