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汽爆烟秆替代基质对烤烟漂浮育苗烟苗素质的影响

2015-04-18曾淑华许春燕顾会战郭仕平

中国烟草科学 2015年4期
关键词:烟苗出苗率烤烟

曾淑华,刘 峰,许春燕,顾会战,刘 雷*,郭仕平,杨 蔚

(1. 四川农业大学农学院,成都 611130;2.四川省烟草公司广元市公司,四川 广元 628000;3.四川省烟草专卖局,成都610041;4.红云红河烟草(集团)有限责任公司昆明卷烟厂,昆明 650000)

汽爆烟秆替代基质对烤烟漂浮育苗烟苗素质的影响

曾淑华1,刘 峰1,许春燕1,顾会战2,刘 雷1*,郭仕平3,杨 蔚4

(1. 四川农业大学农学院,成都 611130;2.四川省烟草公司广元市公司,四川 广元 628000;3.四川省烟草专卖局,成都610041;4.红云红河烟草(集团)有限责任公司昆明卷烟厂,昆明 650000)

为研究汽爆烟秆替代商品基质对烤烟漂浮育苗烟苗素质的影响,以100%商品基质为对照,采用不同配比汽爆烟秆与商品基质混合进行烤烟漂浮育苗试验,结果表明,汽爆烟秆替代商品基质处理烟苗的出苗率在95%以上,与对照无明显差异,成苗率高于对照;成苗时烟苗茎高、叶片数及地上部分鲜干重优于对照,而茎围、根系条数、根鲜干重及叶绿素含量、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化酶(POD)活性与对照无明显差异;汽爆烟秆替代商品基质处理基质成本比对照降低11.88~47.71元/hm2。总体而言,汽爆烟秆可以代替商品基质进行烤烟漂浮育苗。

烤烟;漂浮育苗;汽爆烟秆;农艺性状;生理生化指标

漂浮育苗是我国烤烟育苗的主要方式,随着烤烟漂浮育苗的大面积推广,育苗基质的使用量也不断增加,基质中主要有机质成分草炭(泥炭)的消耗量大,据统计我国每年消耗约45万m3的草炭,造成不可再生资源的过度挖掘和生态环境破坏。为了减少烤烟漂浮育苗基质用量,减轻对生态环境的破坏和降低育苗成本,前人开展了少基质漂浮育苗研究[1-3],植物秸秆、药渣、腐熟花生糠、碳化玉米秆及烟秆、菌糠替代基质的研究[4-7],风化石、黄土和砂替代基质研究[8-10],取得了一定成效,但受到原料条件的限制难以进行大面积推广。烟秆是烟株的一部分,目前在烟叶生产中,烟秆未能被充分利用,既不适宜作燃料,也不适宜还田作肥料,大量烟秆被丢弃或焚烧掉,不仅严重污染环境,还导致病害的传播。因此本文开展汽爆烟秆替代商品基质进行漂浮育苗研究,一方面能对废弃烟秆进行充分利用,另一方面能减少对草炭的过度消耗,为烟秆在烤烟育苗中的利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试烤烟品种:云烟85,种子为包衣种。基质材料:汽爆烟秆(采用河南恒隆态生物工程股份有限公司生产的GS-PFG-1000高压蒸汽爆破机组处理干燥烟秆,粉碎的烟秆装入高压蒸汽爆破罐,在压力1.2 MP、230 ℃条件下处理10 min,再瞬间减压爆破,处理后的烟秆纤维素断裂,携带的病菌彻底杀灭,形成膨化态)、商品基质(四川荣龙生化有限公司生产)、膨化珍珠岩和蛭石。

1.2 试验设计

试验于2013年在四川农业大学实验农场进行。以不同汽爆烟秆和商品基质的体积比(v/v)设计5个处理,即对照:100%商品基质;处理1:汽爆烟秆:商品基质=1:3;处理2:汽爆烟秆:商品基质=5:5;处理3:汽爆烟秆:商品基质=3:1;处理4:汽爆烟秆:膨化珍珠岩:蛭石=6:2:2;。对照和处理均设4次重复,每个重复1个漂浮盘(160孔/盘),随机排列。按照“四川省烟草漂浮育苗技术规程”进行管理。

1.3 方法

1.3.1 汽爆烟秆替代基质与商品基质理化性状测定 汽爆烟秆替代基质与商品基质的容重、总孔隙度、粒径、pH、电导率、有机质含量参照YC/T310—2009的方法测定。

1.3.2 农艺性状测定 按照YC/T142—2010调查烟苗的主要农艺性状,于烟苗成苗期,每个重复随机取5株烟苗测定烟苗的茎高、叶片数、茎围、根条数等农艺性状和干鲜重。

1.3.3 生理指标测定 于成苗期每个重复随机取5株烟苗,选取由心叶往下第4片真叶测定叶绿素含量,SOD和POD活性,并测定根系活力。叶绿素含量测定采用分光光度法[11];根系活力测定采用吸附甲烯蓝法[11];烟叶SOD活性测定采用NBT光化还原法[12];烟叶POD活性测定采用愈创木酚法[13]。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel和Spss软件进行统计分析处理。

2 结 果

2.1 不同处理基质理化性状比较

烟草行业漂浮育苗基质标准YC/T310—2009要求基质的容重为0.1~0.35 g/cm3,孔隙度为80%~95%,pH值为5.0~7.0,电导率要求不超过1000 us/cm,有机质的含量不低于15%,1~5 mm范围内粒径要求占到40%以上。从表1可知,容重随着商品基质比例的减少而增加,均在0.22~0.33 g/cm3;各处理的孔隙度均低于对照,并随着商品基质比例的减少而减少;各处理的pH值均大于对照;对照和处理的电导率345.35~516.00 us/cm;对照和处理的有机质含量均大于15%;对照和处理的粒径(1~5 mm)均大于40%,各处理粒径小于1 mm的比例显著高于对照。

表1 不同处理基质的理化性状Table 1 Physical and chemical properties of the medium

2.2 不同处理烟苗农艺性状比较

不同处理烟苗的茎围、一级侧根和二级侧根数量均无明显差别(表2);对照的茎高与处理2和3无明显差异,显著低于处理1和4;对照烟苗的叶片数显著低于处理1,与处理2、3和4之间无明显差异。

2.3 不同处理烟苗生物量比较

由表3可知,不同处理烟苗的地上部分鲜重和干重存在差异,对照烟苗的鲜重明显低于各处理烟苗,对照烟苗的干重与处理1无差异,显著低于处理2、3和4;不同处理烟苗的地下部分鲜重和干重均无明显差异。

2.4 不同处理烟苗生理生化指标比较

2.4.1 不同处理烟苗叶绿素含量比较 叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,其含量的多少不仅反映植物的生长发育状况,也能反映植物的营养状况。对照与各处理烟叶的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均无明显差异(表4)。

2.4.2 不同处理烟苗根系活力、SOD和POD活性比较 由表5可知,处理2的根系活力相对较低为30.50%,处理3的根系活力较高为35.42%,但对照和各处理之间均无明显差异。对照与各处理的SOD活性均在650~720 U/g FW,其中处理4的相对较低为656.69 U/g FW,处理1的相对较高为718.27 U/g FW,但对照与各处理之间均无明显差异。对照与各处理的POD活性均在5000~5400 U/g FW,其中处理1的相对较低为5027.24 U/g FW,处理4的相对较高为5401.45 U/g FW,对照与各处理之间POD活性也无明显差异。

2.5 不同处理出苗率和成苗率比较

由图1可知,对照与各处理的出苗率均在95%以上,且各处理之间无明显差异,说明汽爆烟秆替代基质对烤烟的出苗无影响。对照的成苗率为76.23%,显著低于处理3的91.26%,但对照与处理1、2和4之间无明显差异。

表2 不同处理烟苗农艺性状比较Table 2 Analysis of agronomic characters of different treatments

表4 不同处理烟苗叶绿素含量 mg/gTable 4 Analysis of chlorophyll content of different treatments mg/g

表5 不同处理烟苗根系活力、SOD和POD活性比较Table 5 Analysis of root activity and SOD and POD activities of different treatments

2.6 不同处理育苗成本比较分析

由表6可知,随着汽爆烟秆基质替代商品基质比例提高,育苗基质成本明显下降,汽爆烟秆基质替代比例为25%时,成本降低11.88元/hm2,替代比例为75%时,成本降低35.64元/hm2,完全采用汽爆烟秆基质+蛭石+膨化珍珠岩的处理成本比对照减少47.71元/hm2。

表6 不同处理基质成本分析Table 6 Cost analysis of different treatments

3 讨 论

基质是漂浮育苗技术的基础,基质的理化性质对其质量有较大影响,从而影响烟苗的出苗和生长,由试验结果可知,汽爆烟秆替代商品基质后基质的容重、孔隙度、电导率、粒径和有机质含量均符合烟草行业漂浮育苗基质标准YC/T310—2009的要求,而pH较商品基质高,为7左右,可能是由于汽爆烟秆的pH较高所致,吴涛等[14]研究表明基质的电导率和pH较高时烟苗出苗率低且速度慢,但试验发现汽爆烟秆替代商品基质并未对烟苗出苗和生长产生不良影响,覃春华等[15]的研究也表明较高的基质pH(7.62和7.98)也能培育出壮苗。为了烟叶生产安全,建议今后在进行基质配方时将pH调节在YC/T310—2009规定的范围内。烤烟育苗的生育期、出苗率、成苗率和成苗素质指标是衡量一种育苗方式成功与否的关键,本试验结果表明采用汽爆烟秆替代商品基质时烟苗的生育期和出苗率与对照无明显差异,汽爆烟秆替代商品基质的成苗率都高于对照,特别是替代75%商品基质时其成苗率显著高于对照。

目前烟叶生产中,烟苗的农艺性状和生物量是衡量烟苗是否达到壮苗的主要评判标准,要求培育的烟苗茎高达8~12 cm,茎秆柔韧不易折断,茎围达2.0~2.5 cm,根系发达,根干重≥0.05 g。由试验结果可知,对照和处理的茎高在8.5~10.2 cm,茎围在2.1~2.14 cm,根干重均>0.06 g,说明汽爆烟秆替代商品基质能培育出壮苗,满足烟叶生产对壮苗的要求;汽爆烟秆替代商品基质培育的烟苗地下部分与对照无明显差别,但地上部分优于对照,说明汽爆烟秆替代商品基质后更有利于烟苗地上部分的生长,其原因可能是由于在一定范围内汽爆烟秆基质容重较大、粒径较小,导致基质吸收营养液较多,从而促进了烟苗地上部分生长,时向东等[16]研究也表明,格盘中基质容重大时,吸水量较多。

图1 不同处理出苗率和成苗率比较Fig.1 Analysis of planting percentage and germination rate of different treatments

目前生产中一般通过观察烟苗叶色来判断烟苗的生长和营养状况,曾淑华等[17]研究表明将烟苗的苗色与生理生化指标相结合来判断是否达到壮苗更为全面。本试验探究了汽爆烟秆替代基质对烟苗叶绿素含量、根系活力、SOD和POD活性的影响,试验结果表明汽爆烟秆替代基质处理的烟苗在生理指标方面与商品基质培育的烟苗无明显差异,说明烟苗营养状况良好,生长正常。

以汽爆烟秆代替商品基质,实现了烟草秸秆循环利用,不仅降低育苗基质成本,还可减少烟株残体造成的病害传播或焚烧造成的环境污染,对促进烟叶生产生态循环发展具有积极意义。但高压蒸汽爆破处理烟秆技术存在设备一次性投入高、操作技术较难等问题,有待进一步改进和完善。

4 结 论

汽爆烟秆替代商品基质可以培育出满足生产需求的烤烟壮苗,特别是汽爆烟秆:膨化珍珠岩:蛭石=6:2:2的基质配方,不仅能减低育苗成本,更能保护环境,具有较好的推广应用价值。

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Effeacts of Steam-exploded Tobacco Stalk Substitute Medium on Tobacco Seedlings in Floating System

ZENG Shuhua1, LIU Feng1, XU Chunyan1, GU Huizhan2, LIU Lei1*, GUO Shiping3, YANG Wei4
(1. College of Agronomy, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2. Guangyan Branch of Sichuan Tobacco Corporation, Guangyuan, Sichuan 628000, China; 3. Sichuan Province Tobacco Monopoly Administration, Chengdu 610041, China;4. Kunming Cigarette Factory, Hongyun Honghe Group, Kunming 650000, China)

To study effects of steam-exploded tobacco stalk substitute medium on tobacco seedlings, the seedling test on steamexploded tobacco stalk substitute medium was conducted. The results showed that there were no significant difference in germination rate, stem girth, root number, root fresh and dry weight, chlorophyll content, root activity, or activities of peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) between treatments. Planting percentage was higher, and stem height, leaf number and aboveground fresh and dry weight were better than the control. Cost of the substitute medium was 11.88-47.71 yuan/hm2, lower than the control. In conclusion, steam-exploded tobacco stalk can substitute commercial medium in tobacco floating system.

flue-cured tobacco; floating system; steam-exploded tobacco stalk; agronomic characters; physiological and biochemical indexes

S572.06

1007-5119(2015)04-0040-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.04.007

四川省烟草公司项目“烤烟低碳生产综合技术体系研究”(201102015)

曾淑华(1977-),女,副教授,博士,主要从事烟草栽培及生理生化研究。E-mail:zshgsp@163.com。*通信作者,1279212912@qq.com

2014-10-15

2015-08-20

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