不同基质配方对蔓性千斤拔漂浮育苗幼苗生长的影响

2018-01-23李小勇夏祥华黄丹娜蒋向军

作物研究 2018年1期

李小勇，夏祥华，黄丹娜，蒋向军

（1贺州学院食品与生物工程学院，广西贺州 542899；2广西果蔬保鲜和深加工研究人才小高地，贺州 542899；3广西壮族自治区药用植物园，南宁 530023；4桂林亦元生现代生物技术有限公司，广西桂林 541004）

蔓性千斤拔（Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe）是豆科药用植物，具有药食两用的功效，以根入药，俗名土黄鸡、金鸡落地和千斤吊等［1，2］，是“妇科千金片”“金鸡冲剂”和“壮腰健肾丸”等中成药的主要原料药［4］；具有祛风除湿、舒筋活络、强筋壮骨等功效，主治风湿性关节炎、腰腿痛和月经不调等症［3］，广泛用于妇科、风湿痹痛等临床上；主要分布于我国广西、广东、福建、台湾、湖北、湖南、江西、四川等省（区）［5］。据本课题组统计，近年来，广西推广种植蔓性千斤拔药材面积达300 hm2左右，已成为全国最大的道地产区和销售市场。目前在大面积蔓性千斤拔种植上，以传统的直播育苗方式为主，主要存在用种量高、出苗时间长、出苗不整齐，小苗、弱苗比例高，受外界环境影响大，烂种和僵苗等问题，导致生长速度缓慢，苗期周期长，中、后期整齐度偏低，严重制约了其产量和质量的进一步提高。种苗标准化生产是蔓性千斤拔规范化种植的关键技术环节之一，创新育苗方式不仅是蔓性千斤拔药材高产、优质、安全栽培的重要保证，同时也是解决其道地药材资源紧缺的有效途径。

漂浮育苗是将育苗盘装上基质漂浮于营养液中，通过调控营养液矿质营养和育苗设施内温、湿度条件而进行壮苗培育的一种无土育苗方式。该技术自20世纪80年代在美国问世以来，在烟草生产上得到快速推广。国内1996年在云南率先开始烟草漂浮式育苗技术探索与实践，随后在全国烟区进行了大面积推广应用及技术改良与创新研究，目前已成为我国现代烟草生产上最主要的育苗方法。由于该育苗方式可减少移栽用工、节省育苗用地、避免土传病虫危害、便于苗期管理、利于培育壮苗，具有育苗效率高、生产成本低、可操作性强等特点和优势，其相关成果在棉花［6，7］、辣椒［8，9］和中药材［10，11］等经济作物的育苗生产实践中取得成功和实际应用，但有关蔓性千斤拔漂浮育苗的研究在国内尚未见报道。为了保护生态环境，节约育苗成本，实现农业废弃物资源高效和可持续利用，本研究针对广西地区当地农业资源及生产加工特点，以甘蔗渣作为基质配方的主要原料，研究比较5种基质配方对蔓性千斤拔漂浮育苗幼苗生长特性的影响，以期筛选出最适宜蔓性千斤拔漂浮育苗的基质配方，为其漂浮育苗生产技术规程的制定和规范化种植提供理论依据和核心技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为蔓性千斤拔种子，育苗基质原材料均由桂林亦元生现代生物技术有限公司提供。营养液采用漂浮育苗专用全价水溶肥配制（N∶P2O5∶K2O＝15∶15∶15）；漂浮盘规格为66.3 cm×34 cm×6.0 cm，200孔，每穴体积25 mL，从湖南省湘晖农业技术有限公司购买；育苗池采用黑色塑料盘，规格为110 cm（长）×77 cm（宽）×7.5 cm（高），购于湖南省郴州和利泡沫厂。

1.2 试验设计

试验于2014年在桂林亦元生现代生物技术有限公司武鸣种苗生产基地育苗大棚进行。采用单因素完全随机设计，设5个不同基质配方处理，原料组分配比见表1。以常规基质配方：70%草炭＋15%蛭石＋15%膨化珍珠岩为试验对照（CK），3次重复，共18个处理，每盘（200孔）作为1个重复。4月20日播种，每穴2～3粒种，齐苗后（5月30日）间苗，每穴留苗1株，育苗池营养液深度保持4.0 cm，营养液氮素浓度为150 mg／L。其他管理均按照漂浮育苗技术操作规程进行。

表1 不同基质配方的体积比Table1 Volumeratioofdifferent matrixformulations

1.3 测定项目与方法

（1）农艺性状。在播种后 67、81、100 d（成苗期），每处理取样10株，采用直尺测量株高和主根长，采用目测计数法统计主茎叶片数和一级侧根数。

（2）干物重和根冠比。与农艺性状测定同时进行，按根、茎＋叶分样装袋，放入烘箱中105℃杀青30 min，60℃烘干120 h至恒重，冷却，用分析天平（感量0.0001 g）称取各器官干重。依据根系与地上部干重，计算根冠比。

1.4 数据统计与分析

数据统计与分析采用SAS 9.0数据分析软件。

2 结果与分析

2.1 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗地上部分生长的影响

2.1.1 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗株高的影响

茎高是反应植物生长程度的基本指标。由表1可知，随着时间的推移，不同基质配方处理的株高均呈增加趋势。在播种后67 d和81 d，所有基质配方处理的株高比CK均有明显的增加，但与CK比较均无显著差异；在播种后100 d，不同配方处理间的株高存在显著差异，与CK相比，配方A，B，C，D和E 5处理的株高分别显著降低了 12.7%，20.8%，14.2%，21.7%和22.0%。上述结果表明，在幼苗生长的前、中期，不同基质配方处理对其株高影响不显著，但在成苗期，对株高有较显著的负效应。

表2 不同基质配方处理的蔓性千斤拔幼苗株高与叶片数Table2 Effectofdifferent matrixformulationsontheplantheightandleafnumbersofFlemingiaPhilippinensisseedling

2.1.2 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗叶片数的影响

叶片数是反应植物发育程度的重要指标。从表2可以看出，随着生育进程的加快，不同基质配方处理的叶片数均呈现明显增加趋势。在播种后67 d，除配方B和E两处理的叶片数显著高于CK外，其他配方处理的叶片数与CK间均无显著差异；在播种后81 d，除配方A、B的叶片数显著高于CK外，其他配方处理与CK间差异均不显著；在播种后100 d，除配方E处理的叶片数显著少于CK外，其他配方处理的叶片数与CK间均无显著差异。上述结果表明，不同基质配方处理对蔓性千斤拔幼苗叶片数的发生有较明显的影响，但不同处理间效果并不显著。

2.2 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗根系生长的影响

2.2.1 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗主根长的影响

从表3可知，随着幼苗生育进程的加快，不同基质配方处理的主根长均呈现直线增加趋势。在播种后67 d，配方A和E两处理的根长与CK间无显著差异，配方B，D和C 3处理的根长分别比CK显著增长17.5%，11.1%和9.16%；在播种后81 d，除配方D处理的根长与CK间差异不显著外，其他配方处理的根长均显著短于CK；在播种后100 d（成苗期），不同基质配方处理的主根长表现为：A＞D＞CK＞B＞C＞E，其中配方A和D的根长比CK显著增加了10.4%和7.9%，配方E的根长比CK显著缩短了10.4%，但配方B、C 2处理的根长与CK间无显著差异。上述结果表明，不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗的根长有显著的影响，前期对幼苗正效应较突出，而在中后期存在一定的负效应。

表3 不同基质配方处理的蔓性千斤拔幼苗主根长和一级侧根数Table3 Effectofdifferent matrixformulationsontherootlengthandfirstlateral rootnumbersoftheFlemingiaPhilippinensisseedling

2.2.2 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗一级侧根数的影响

侧根数是反应植物根系生长发育状况的基本指标。从表3可知，随着时间的推移，不同基质配方处理的一级侧根发生数呈明显增加趋势。在播种后67 d，与CK相比，配方D、C、B、E和A 5处理的一级侧根数分别显著增加了86.3%，82.3%，57.6%，49.0%和27.9%；在播种后81 d，与CK相比，配方A，D，C，B和E 5处理的一级侧根数分别显著增加了79.6%，72.6%，57.4%，37.4%和 36.7%；在播种后100 d（成苗期），除配方E的侧根数比CK显著降低了6.78%外，配方A，B，C 3处理的侧根数分别比CK显著增加了26.0%，15.4%和15.1%。上述结果表明，不同基质配方处理对千斤拔幼苗一级侧根的发生均有较显著的正效应。

2.3 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗生物量的影响

从表4可以看出，随着幼苗生育进程的加快，不同基质配方处理的单株干物重均呈直线增加趋势。在播种后67 d，与CK相比，配方A，B和D 3处理的干物重分别显著增加了17.4%，11.2%和15.9%，而配方C和E的干物重与CK间均无显著差异；在播种后81 d，与 CK相比，配方 A，D，C，B和 E 5处理的单株干物重分别显著增加了67.6%，41.0%，35.7%，23.6%和20.1%；在播种后100 d，配方 E处理的单株干物重比CK显著降低了19.5%，配方A和B两处理的单株干物重显著增加了70.3%和25.1%，配方C和D两处理的单株干物重与CK间无显著差异。上述结果表明，在幼苗生长周期内，不同基质配方处理对单株干物重均有显著影响。

表4 不同基质配方处理的蔓性千斤拔幼苗干物重和根冠比Table4 Effectofdifferent matrixformulationsondrymatterweightandratio ofroottoshootofFlemingiaPhilippinensisseedling

2.4 不同基质配方对蔓性千斤拔幼苗根冠比的影响

从表4可以看出，随着时间的推移，不同配方处理的根冠比均呈直线下降趋势。在播种后67 d，与CK相比，配方A，C，D，E和B的根冠比分别显著提高了78.1%，74.7%，63.4%，59.1%和36.5%；在播种后81 d，除配方E的根冠比CK显著下降了12.3%外，其余配方处理间的根冠比与CK均无显著差异；在播种后100 d，与CK相比较，配方A，D，C和E的根冠比则分别显著增加了23.4%，20.9%，10.2%和8.89%，配方B的根冠比增加了5.06%，但与CK差异不显著。上述结果表明，不同配方基质对蔓性千斤拔幼苗的根冠比均有显著影响，其中配方A，D，C和E 4处理均表现出较显著的正效应。

3 小结与讨论

基质的筛选和优化是漂浮育苗种苗生产关键技术之一［12］。适宜的基质具有较好的吸水能力和持水性能，不仅为种子萌发和生长提供较好的水、肥、气、热条件［13，14］，更重要的是充当中转站的作用，使来自营养液的养分和水分得以中转至植株，从而促进幼苗个体的生长和发育。目前国内外常用的基质主要是富含有机质的材料，如草炭或腐熟的植物残体等再附加膨胀珍珠岩、蛭石等［15］。由于草炭资源的稀缺性和不可再生性，众多研究者针对不同的作物（或植物），从节约成本与资源、保护环境的角度出发，有目标性的开展了基质配方的替代性筛选研究。徐经年等研究表明，以发酵稻壳∶高温消毒熟土∶膨化珍珠岩＝6∶（2～2.5）∶（1.5～2）的配方，具有原料广泛、价格低廉、操作简单、综合成本较低等特点，其基本理化性状、苗床表现及干物质积累表现较好，可以替代现在烤烟漂浮育苗使用的商品基质［16］。秦子入等研究了中药材滇龙胆的漂浮育苗基质，表明适合其幼苗生长的最佳基质配比为珍珠岩∶蛭石∶草炭∶腐殖土＝2∶1∶3∶4，其幼苗的株高、根长及茎叶干重与根干重均显著高于其他基质配比［11］。郭俊杰等开展了华南珍贵树种西南桦的漂浮育苗技术，筛选出了最适基质配方为：松树皮24%＋沤制锯末8%＋炭化锯末8%＋黄心土60%或松树皮30%＋沤制锯末10%＋炭化锯末10%＋黄心土50%［17］。杨红等比较了不同基质配方对辣椒漂浮育苗幼苗生物量的影响，结果表明，基质配方为“玉米秆＋蛭石＋油菜饼”具有漂浮育苗移栽的各时期植株生物量的积累量最高，玉米秸秆处理经合理配方可替代泥炭土作辣椒漂浮育苗专用基质配方材料［9］。上述研究为进一步研发漂浮育苗关键技术和基质配方的进一步优化奠定了基础。由于不同作物的生长发育与种子萌发特点、对环境因子的需求和农业废弃物资源取材不同，导致最适宜的基质配方成分存在较大的差异性，其配方专用性还有待育苗实践检验和探讨。

本试验结果表明，不同基质配方处理对蔓性千斤拔幼苗个体形态指标均有不同程度的影响。其中基质配方A（甘蔗渣∶珍珠岩∶河沙＝4∶1∶1）的幼苗素质最好，与CK相比较，其株高显著降低12.7%，叶片数与CK间无显著差异，其主根长、一级侧根数分别显著提高10.4%和26.0%，单株干物重和根冠比分别显著增加了70.3%和23.4%，有利于培育优质壮苗。其次是基质配方B和C，均在个体结构指标上具有较显著的比较优势，与CK比较，其幼苗的株高分别显著降低了20.8%和14.2%，但在叶片数和主根长上与CK间均无显著差异，在一级侧根数上比CK分别显著增加了15.4%和15.1%，配方B处理的单株干物重比CK显著增加了25.1%，而配方C处理的单株干物重与CK间差异不显著，其根冠比分别比CK增加了10.2%和5.06%。基质配方D在农艺性状表现上与CK间无明显差异。配方E处理的育苗效果较差。上述结果表明，甘蔗渣作为替代草炭的主要原料，在蔓性千斤拔漂浮育苗基质配方筛选和应用上具有突出优势和可行性，但对幼苗的茎的纵向生长均存在较显著的负效应，其原因有待进一步研究和分析。

由于不同基质配方的成分和数量配比上的差异，以及基质物理结构和理化性质上存在较大不同，会在理化指标上（如容重、吸水性、保温性、透气性和导电率等）表现一定的差异，因而导致其幼苗根系对水、肥的吸收和茎、叶的生长发生变化，进一步影响到干物质的积累，最终表现幼苗成苗质量的差异。

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