烤烟托盘直播育苗基质替代研究

2014-05-30孙昌友王家民刘文涛杨举田魏代福岳秀峰王文杰谭效磊高海川贾瑞兰

中国烟草科学 2014年3期

孙昌友，王家民，刘文涛，杨举田，田雷，魏代福，李峰，岳秀峰，王文杰，裴军，宗浩，谭效磊，高海川，贾瑞兰

（山东临沂烟草有限公司，山东临沂 276000）

随着烟草托盘直播育苗技术的快速发展和大面积推广应用，基质的需求量日益增大。然而，草炭土作为直播育苗基质不可或缺的原料，一般在基质配方中的比例可占到 30%～60%，50%～70%最为适宜[1]，但草炭作为不可再生资源，储量有限，草炭资源的采挖受环境和湿地保护的制约，对草炭的过度开采势必会对湿地生态系统平衡产生不可逆转的破坏后果。因此，协调湿地生态环境保护和烟草托盘直播育苗新技术应用推广的矛盾，实现烟草行业的可持续发展，开展烟草直播育苗基质中草炭的替代研究，寻找一种广泛存在，价格低廉且可再生的资源来替代草炭土，就成了一项亟待解决的科学研究课题。

有研究表明[2-8]，用腐熟锯末、海藻渣、花生壳、芦苇末、棉籽壳、糖渣、炉渣、作物秸秆、发酵稻壳等可以部分或完全替代无土栽培基质中的草炭。各主要烟区也相继开展了替代烟草漂浮育苗基质中草炭土的相关研究，张琼芬等[9]研究了腐熟玉米秸秆和炉渣替代基质中草炭土，并筛选出了最佳育苗基质配方。马啸等[10]研究了腐熟花生糠与河砂基质配方可替代基质。石俊雄等[11]报道了保水剂中添加 30%的珍珠岩配制的新型烤烟育苗基质可以替代以草炭、泥炭为主的常规基质。史万华等[12]研究了腐熟的蔗渣与河砂替代漂浮育苗基质可以减少肥料投入，经济效益和生态效益明显。也有报道认为，利用作物秸秆或甘蔗渣等材料可代替基质中的部分草炭，刘金海等[13]和时向东等[1]分别报道了用碳化麦糠和腐熟麦糠可作为基质中的草炭代替物。吴涛等[14]报道了药渣及秸秆替代基质中草炭进行烤烟漂浮育苗研究，筛选出了替代烤烟漂浮育苗基质中的草炭的育苗基质配方。目前，关于腐熟棉籽壳和充分腐熟小麦秸秆替代托盘直播育苗基质研究尚未报道。棉籽壳（蘑菇下脚料）和小麦秸秆作为一个巨大的可再生资源，长期以来未得到很好的再利用，大部分被焚烧和抛弃，不但污染环境，还造成了资源的浪费。本研究通过替代育苗基质对比试验，开展了以腐熟棉籽壳（蘑菇下脚料）和小麦秸秆完全替代托盘直播育苗基质中草炭的试验研究，以期为该型基质的配方定型、生产示范及应用推广提供相关理论依据，实现农业资源的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验于 2013年在临沂市费县费城街道永青育苗工场进行。试验品种NC55，育苗肥为控释时间3个月的包膜控释肥（13-13-13），整个生育期只施肥1次，无需追肥。100孔塑料育苗托盘，规格为60 cm×34 cm。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计试验设4个处理，T1：70%充分腐熟小麦秸秆+30%耕层土壤；T2：60%充分腐熟小麦秸秆+30%细砂+10%耕层土壤；T3：70%腐熟棉籽壳+30%耕层土壤；T4：60%腐熟棉籽壳+30%耕层土壤+10%细砂；CK：70%草炭土+30%耕层土壤。配制比例为体积比，每盘施用 20 g树脂包膜控释肥，基质配好消毒后进行育苗试验，3次重复，每个重复10盘，封盘后采取每隔9 d喷施浓度为100 mg/kg的烯效唑方法进行锻苗，整个生育期无需剪叶。

1.2.2 测定调查方法苗期农艺性状调查方法参照（YC/T 142—2010）[15]标准执行。出苗率于播种后15 d调查出苗率（出苗率%=每盘苗数/每盘孔数×100）；苗期生长势在生根期调查记载，分强、中、弱三级；苗色在生根期记载，分深绿、绿、浅绿、黄绿四级；大十字期、成苗期测定计算各处理烟苗茎高、茎粗、地上、地下部干鲜重、主根长、一级侧根数、二级侧根数、根体积及根冠比。茎高用塑料直尺测定，地上和地下部干鲜质量用分析天平测定，茎粗用螺旋测微尺测定。

播后60 d时，测定各处理烟苗的根系活力、叶绿素含量和硝酸还原酶活性。根系活力采用TTC比色法测定，叶绿素含量采用丙酮提取法，硝酸还原酶采用磺胺-萘胺比色法[16]。

统计分析采用DPS数据处理系统进行分析[17]。

2 结果

2.1 各处理出苗时间、出苗率、成苗率、生长势及整齐度

由表1可见，各处理间出苗时间、出苗率、成苗率、生长势及整齐度等各项指标存在不同程度差异。各处理出苗时间均长于 CK（10 d），T3、T4处理为11 d，T1、T2为12 d。T4处理出苗率、成苗率均最高，分别为99.33%、97.67%，高于CK，其他处理均低于对照，T3、T4处理与CK无显著差异，T1、T2与CK差异显著。生长势与整齐度方面，T3、T4处理与CK基本一致，生长势强，整齐度高，T2、T1处理生长势较弱，整齐度稍差。由此可见，T3、T4处理较其他处理出苗时间短，出苗率和成苗率高，烟株长势强，整齐度高。

2.2 烟苗大十字期生物学性状

由表2可见，各处理间大十字期主要生物学性状均不同程度的存在差异。综合比较，T4处理株高、茎粗、根茎鲜、干重、主根长度、一、二级侧根数、根体积及根冠比等主要生物学性状均表现最好，除茎粗显著好于CK外，其他指标与CK差异不显著。由此可见，T4处理较CK及其他处理在一定程度上能促进烟苗大十字期生长发育，烟苗生长健壮，地上地下发育协调，综合表现较好。

表1 不同处理对出苗时间、出苗率、成苗率、整齐度及生长势的影响Table1 Effects of different treatments on germination time,germination rate, seedling rate, uniformity and growth

2.3 成苗期主要生物学性状

由表3可见，T4处理株高最高，为7.67 cm，显著高于 CK及其他处理。T4处理茎粗最高，为0.412 cm，高于CK及其他处理。地上、下部分鲜、干重方面，T4处理最高且高于CK，除地下部干重与CK无显著差异外，其他指标均达到显著差异水平。主根长度方面，T1、T2最高，T4处理最小。T4处理一、二级侧根数最多，一级侧根数为 93.6条，显著高于CK及其他处理；二级侧根数高于CK但差异不显著。在根体积方面，T4处理最高，为0.82 mL，显著高于CK（0.74 mL）。根冠比方面，T1处理最大，高于CK，其他处理均低于CK。由此可见，T4处理较其他处理能促进烟苗生长，增加烟苗株高和茎粗，促进根系发育，增加一、二级侧根数量，缩短主根长度，减少烟苗移栽时根系损伤，烟苗质量较高，综合表现较好。

2.4 成苗期烟苗主要生理指标

由表4可见，成苗期各处理主要生理指标不同，根系活力方面，各处理均低于CK，其中，T4、T3处理最高，但与CK差异不显著；T2、T1处理最小，与CK达到显著差异水平。叶绿素含量方面，T4处理最高，高于CK但差异不显著，其他处理均低于CK，T3、T2、 T1处理与CK均达到显著差异水平；硝酸还原酶活性方面，各处理均低于对照 CK，T4处理最高，与CK差异不显著，T3、T2 、T1与CK达显著差异水平。综合比较，T4处理较其他处理主要生理指标最好。

3 讨论

研究表明，综合比较各处理不同生育阶段主要生物学指标和成苗期生理指标，结合不同处理对出苗时间、出苗率、成苗率、生长势及整齐度的影响结果与分析可知，60%腐熟棉籽壳+30%耕层土壤+10%细砂的处理综合表现较好，多项主要指标优于对照，烟苗出苗率、成苗率较高，烟苗生长势强，群体整齐度好，根系发达，茎秆粗壮，根冠比例相对协调，主要生物学和生理指标优于或接近于CK，符合烤烟壮苗标准[18-19]，该配方可作为替代草炭土的烟草直播育苗基质。

表2 烟苗大十字期主要农艺性状Table2 Agronomic attributes of tobacco seedlings during the growth stage of grand cross-shaped

表3 烟苗成苗期主要农艺性状Table3 Agronomic attributes of tobacco seedlings

表4 成苗期主要生理指标Table4 Physiological indices of tobacco seedlings

通过以草炭土为主要原料育苗基质为对照，研究了充分腐熟棉籽壳和小麦秸秆两种本地化原料的不同育苗基质配方对烟苗出苗率、成苗率、生长势、整齐度、大十字期和成苗期主要生物学性状及成苗期主要生理指标的影响，综合比较，60%腐熟棉籽壳（蘑菇下脚料）+30%耕层土壤+10%细砂配方基质具有烟苗出苗率、成苗率较高，烟苗生长势强，群体整齐度好，根系发达，茎秆粗壮，根冠比例相对协调的特点，该配方主要生物学和生理指标优于或接近于添加草炭土的传统直播育苗基质，具有较大的科研示范价值和生产应用前景。

蘑菇下脚料的主要成分为棉籽壳，该原料来源广泛，价格低廉，是可再生的物料。棉籽壳替代草炭土作托盘直播育苗基质，既能将蘑菇下脚料变废为宝，同时又解决了托盘直播育苗新技术在生产推广应用中的瓶颈制约问题，具备较好的经济效益和社会效益。

本试验表明，60%腐熟棉籽壳+30%耕层土壤+10%细砂配方育苗基质能完全替代草炭土为主要原料的育苗基质，但该育苗基质 pH、容重、电导率等主要理化指标尚未进行充分研究，下一步将结合本次试验结果将开展该育苗基质配方主要理化性质研究，摸清该配方的主要理化指标，为全面推广奠定坚实的理论基础。

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