烤烟漂浮育苗营养液增温配套措施研究
2014-05-25刘新民林选知谢宴芬王允白刘加红
方 松,刘新民,林选知,谢宴芬,王允白,周 彬,刘加红*
(1.中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;2.云南省烟草公司曲靖市公司,云南 曲靖 655000)
漂浮育苗是目前烤烟育苗的主要方式之一,但我国部分烟区漂浮育苗前期经常遭遇倒春寒天气,低温寡照导致营养液温度过低,甚至结冰,影响种子萌发[1],对幼苗和烤烟大田生长均造成不利影响,甚至导致烟株早花[2-3],烟叶质量下降[4-7]。因此,探讨和开发在低温下培育壮苗技术具有重要现实意义。烟草育苗中通常采用增温补光的措施来抵御低温,在增温育苗方面,曾祖荫等[8]利用厩肥或作物秸秆等材料有氧发酵酿热育苗,吴华建等[9]研究了3种不同保温措施对烟苗质量的影响,但未见有直接对漂浮育苗营养液进行增温的报道。本研究考察了营养液增温对育苗棚内温度、基质温度、育苗时间及烟苗素质等的影响,探讨其对烟苗生长发育的作用,为开发提高漂浮育苗营养液温度的配套关键技术提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
云烟100包衣种由云南省烟草公司曲靖市公司提供;地温线(100 m/1000 W,九州电热仪表有限公司);电热水器(本科WHA6-60A,60 L/2000 W);太阳能热水器(力诺瑞特 Q-B-J-1-105/1.72/0-47-50/ALF);空气动能热水器(纽恩泰 NERSFDV1.5/S160,80 L/1275 W);兰花育苗用电热板(1 m×1.2 m,1200 W);自动恒温鱼缸加热棒(300 W);温度记录仪(望云山,WYSTH000T11与WYSTH000T11-2),配2 m测定探头;育苗池为1.35 m×5.4 m,可育162孔苗盘36盘;温控箱(正泰,XMTD-2001,控温 20~60 ℃)。
1.2 试验设计
试验于2012年2—5月在云南省曲靖市师宗县彩云镇小矣则育苗基地进行。试验采用完全随机设计,处理分别为地温线间接营养液增温、地温线直接营养液增温、电热板间接营养液增温、鱼缸加热棒直接营养液增温、空气动能热水器循环水增温、电热水器循环水增温、太阳能热水器循环水增温;另设对照试验。采用温控箱自动控制营养液温度(25~28 ℃)。播种40 d后停止增温。苗床管理按育苗基地漂浮育苗技术规范进行。
1.3 观察及测定项目
播种后7、14、21 d测定各处理出苗率。每两小时记录营养液温度(水深5 cm处)、基质温度(基质深0.5 cm处)、棚内温度(距苗盘高5 cm处)、棚外温度(两棚之间);记录烟苗生育期,测定成苗素质(每处理40株烟苗)。记录各增温措施生产成本及耗能情况。所有处理数据采用DPS7.05软件分析。
2 结 果
2.1 不同增温措施对温度的影响
从表1可以看出,各增温处理营养液温度较对照明显提高,均能达到设定要求。棚内温度与棚外温度变化规律一致,说明棚内温度受棚外温度影响较大。各处理均提高棚内温度3~4 ℃,保证育苗棚内温度在10 ℃以上。
表1 不同增温处理对棚内温度、营养液温度、基质温度的影响(℃)Table1 Effect of different treatment on greenhouse temperature, nutrient solution and substrate temperature(℃)
基质温度受棚内温度和营养液温度的双重作用,变化幅度较大。增温处理间接提高了基质温度,使其始终维持在10 ℃以上。
2.2 不同增温措施对出苗率的影响
从表2可以看出,播种后7 d各增温处理出苗率即达11%~13%,而对照出苗率为0;播种后14 d,各增温处理出苗率无显著差异,均达到90%左右,显著高于对照;播后21 d,各增温处理间出苗率无显著差异,均达到90%以上,显著高于对照。研究结果表明,增温处理能显著促进种子萌发,发芽时间集中在播种后7~14 d,缩短出苗时间7 d以上。
表2 不同增温处理对出苗率的影响Table2 Emergence rate of different treaments
2.3 不同增温措施对烟苗生育期的影响
从表3可以看出,与对照相比,各增温处理均缩短了烟苗生育期。其中播种至出苗时间缩短7天以上,出苗至小十字期缩短4 d左右,小十字期至大十字期缩短5 d左右,播种至最终成苗时间缩短20 d以上。研究结果表明,营养液增温能加快烟苗生长速度,缩短烟苗生育期。
2.4 不同处理对烟苗农艺性状的影响
从表4可以看出,各增温处理间茎高、茎围无显著差异,但均显著高于对照;与对照相比,增温处理对烟苗地上部及地下部鲜干质量影响显著,提高了地上部及地下部干鲜质量;各增温处理之间地上部干鲜质量和地下部干鲜质量差异不显著;各增温处理较对照显著提高了根冠干质量比,以地温线直接营养液增温、空气动能热水器循环水增温、电热水器循环水增温根冠干质量比最大,显著高于其它处理。
表3 不同增温处理对烟苗生育期的影响Table3 Growth stage of tobacco in different treatments
表4 不同增温处理对烟苗成苗素质的影响Table4 Biological properties of tobacco seedlings
2.5 各增温处理成本比较
从表5可以看出,空气动能热水器循环水增温成本远远高于其他处理,地温线直接营养液增温成本最低。空气动能热水器循环水增温、电热水器循环水增温、太阳能热水器循环水增温因需外加循环水设备,安装较为复杂,人工成本较高,其他处理仪器安装比较简单,相应耗费的人工也较少。各增温处理仪器均能重复利用。
表5 各增温处理成本情况Table5 Production costs in different treatments
3 讨 论
烟苗萌发与生长是温度、水分、光照等一系列因素综合作用的结果[10],在光照充足、水分条件适宜的条件下,温度成为制约漂浮育苗成功与否的首要因素。
夜间温度较低或者倒春寒情况下各增温措施可控制营养液温度在25~28 ℃内,间接提高基质温度和棚内温度 3~4℃,基质温度和棚内温度保持在10 ℃以上,保证了烟苗正常生长所需的温度条件。烟苗出苗及漂浮育苗期分别缩短7、20 d以上,出苗时间集中,烟苗长势一致。出苗率和烟苗素质明显提高,茎高、茎围和根鲜质量比均明显提高。各增温处理之间差异不显著,有可能是因为棚内温度、基质温度、营养液温度都相差不大,烟苗生长情况较为相似。
各增温处理成本差别较大,单位面积耗能差异明显。大棚地温线铺设简单,且成本较低;循环水加热方式一部分水管暴漏在棚外,热量损失较多,且仪器本身存在散热问题,耗能较多。空气动能和太阳能加热方式较好地利用了风能和太阳能,但倒春寒发生时一般风能和太阳能不足,因此,这两种方式在抵御倒春寒产生的不利影响时存在一定缺陷。综合考虑育苗效果和成本,地温线直接营养液增温的方式育苗,烟苗根冠比较大,育苗效果好,成本低,是最优的增温方式。
4 小 结
研究采用地温线等加热措施提高营养液温度,进而提高棚内温度和基质温度,缩短烟苗出苗及漂浮育苗期,出苗率和烟苗素质明显提高,为开发自动化控制系统,开展漂浮育苗增温配套技术研究提供了参考。地温线直接营养液增温的方式育苗成本最低、安装简单、烟苗根冠比较大,能抵御倒春寒对漂浮育苗的不利影响,提升育苗效果,是增温育苗方面可借鉴使用的方式之一。
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