基质对烤烟托盘育苗幼苗生长和生理代谢的影响

夏志林，莫静静，芶剑渝，黄 莺，石明权，张远淑，彭玉龙，刘国琴*

(1.贵州省烟草公司遵义市公司技术中心，贵州 遵义 563000； 2.贵州大学 烟草学院，贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州 贵阳 550025； 3.贵州省烟草公司遵义市公司湄潭县分公司，贵州 湄潭 564100)

育苗是烟叶生产的首要环节，培育优质健壮的烟苗是烤烟大田生产的基础。育苗基质是苗壮、苗足和苗齐的基础，作为烟苗生长的“土壤”，除固定烟苗根系的介质外，还起到给种子萌发和烟苗生长发育提供水分、营养和氧气等作用。一直以来有许多研究者致力于烤烟育苗基质的研究，涉及到基质原材料种类、组成及配比等对烤烟育苗的影响[1-7]。烤烟育苗基质基本组成原料主要是草炭、蛭石、膨化珍珠岩和腐殖土等。草炭是目前最好的基质组成原料之一，在基质中占有较大比例。早在2001年向东等[5]研究认为，60%～70%草炭比例可促进漂浮育苗烟苗生长，低于40%或高于80%都会产生不利影响；靳冬梅[7]认为，草炭比例为50%，漂浮育苗的烟苗素质最好。草炭是不可再生资源，大量开采应用对生态平衡有破坏。许多学者寻求新的材料来逐步替代草炭，已有研究用甘蔗渣、花生糠、中草药渣和炭化谷壳等有机物原料来替代草炭。吴涛等[8]用褐煤、秸秆等原料替代基质中草炭的研究结果表明，秸秆比例低于50%及褐煤比例高于10%的替代草炭处理基本可以作为烟草漂浮育苗基质；韦建玉等[9]研究表明，采用65%腐熟的甘蔗渣与25%膨化珍珠岩和10%煤渣粉(过3 mm孔径筛)配制的烟草漂浮育苗基质，能较好地出苗、生长和成苗。

近年来，烤烟生产中残留的地膜等废弃物数量巨大，对土壤和生态环境的负面影响逐渐凸显，这些烤烟生产投入品废弃物的处理势在必行。贵州省烟草公司遵义市公司对烤烟生产过程中产生废旧农地膜进行回收，将回收的地膜加工成育苗托盘，在一定程度上减少烟区农地膜等废弃物对土壤和环境造成的污染，促进现代烟草农业的可持续发展具有一定的积极意义。

在广大烟区当前烟叶生产上推广的育苗技术主要是漂浮育苗，其育苗基质研究相对较成熟，然而适宜托盘育苗基质研究较少，值得借鉴并应用于生产的育苗基质欠缺。因此，本研究针对托盘育苗，用草炭、炭化谷壳、椰糠、酒糟、腐殖土等配制育苗基质，研究不同基质原料种类、组成及配比对烤烟幼苗生长与生理代谢的关系，探讨适合于托盘育苗生产的育苗基质，旨在为烤烟托盘育苗基质的筛选、应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为K326。育苗基质材料为草炭、炭化谷壳、椰糠、酒糟、腐殖土等，由遵义联谷农业科技有限公司提供。试验在贵州省湄潭县兴乐烟草科技园进行。

1.2 处理设计

试验设6个处理，T1的基质材料及体积比为草炭∶珍珠岩∶蛭石∶椰糠∶腐殖土0∶10∶5∶30∶55，T2为草炭∶珍珠岩∶蛭石∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶25∶35，T3为草炭∶珍珠岩∶蛭石∶酒糟∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶5∶25∶30，T4为草炭∶珍珠岩∶蛭石∶炭化谷壳∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶10∶20∶30，T5为草炭∶珍珠岩∶蛭石∶椰糠∶腐殖土50∶10∶5∶10∶25，T6为遵义联谷农业科技有限公司生产的商品育苗基质。每处理重复3次，重复6次，共18盘。托盘为160孔育苗盘，规格为57 cm×36 cm×6 cm，由贵州省湄潭烟草公司用回收的农地膜等材料制成。各处理将配好的育苗基质(其理化性质见表1)自然填满种植孔，用刮板刮去盘面多余基质。然后向种植孔播入包衣种，每孔1粒种子。最后将其放入育苗池。每处理为单独1个育苗池。

表1 不同基质的理化特性

试验于2016年3月5日播种，1 d内播种完成。整个试验过程中保证育苗池水深2～3 cm。各处理出苗前用肥(N∶P2O5∶K2O 15∶20∶10)50 g，第3片真叶长出时用肥(N∶P2O5∶K2O 8∶22∶18)480 g。用干净的自来水对育苗用肥溶化后，均匀地倒入苗池。

1.3 测定项目及方法

各基质的理化性状指标参照烟草漂浮育苗基质标准测定。播种后第20、23、26天统计出苗率。于4月13日、4月20日和4月27日统计达到小十字期、大十字期和5叶1心的比例。5月7日测定各处理烟苗最大叶长和叶宽、茎高、茎直径、叶片数、茎叶干鲜重等，同时测定叶绿体色素、根系活力、可溶性蛋白、SOD、POD、H2O2和超氧阴离子自由基产生速率等生理指标。农艺性状的测定参照《烟草农艺性状调查方法》(YC/T142—1998)，叶绿体色素采用分光光度计法，根系活力采用氯化三苯基四氮唑法，可溶性蛋白、SOD、POD、H2O2和超氧阴离子自由基产生速率采用南京建成提供的试剂盒测定。

1.4 数据分析

采用Excel 2007和DPS 7.05进行数据分析整理。

2 结果与分析

2.1 对烟苗出苗进程的影响

由表2可知，播种后第20天，6种不同基质下的出苗率大小为T2>T1>T3>T5>T4>T6；播种后第23天，6种不同基质下的出苗率增加，且6种基质的出苗率大小顺序同第20天；播种后第26天，6种不同基质下的出苗率仍在继续增加，此时，除T6外，其余5种基质的出苗率都达到了90%以上，6种基质的出苗率大小顺序与前2次相同。

表2 不同基质对烟苗出苗进程的影响

注：表中同列无相同大、小写字母，表示组间差异达0.01和0.05显著水平。表3～6同。

2.2 对烟苗生育期进程的影响

由表3可看出，播种后到4月13日达到小十字期的烟苗比例，除T6外其余5种基质都超过90%。4月20日达到大十字期烟苗比例，6种不同基质下的比例大小为T2>T4>T5>T1>T3>T6。4月27日出现5叶1心比例，6种不同基质下的比例大小为T1>T2>T5>T3>T6>T4。

2.3 对成苗期烟苗素质的影响

表3 不同基质对烟苗生育期进程的影响

由表4看出，烟苗生长到5月7日，烟苗平均叶片数除T3，其余处理都达到6片。最大叶宽和最大叶长表现最好的是T6，其次是T2，T3和T5表现较差。茎高和茎直径最大是T6。地上部鲜重以T6最高。地下部鲜重以T2最高。叶片相对含水量最高的是T1。

2.4 对成苗期烟苗叶绿体色素的影响

表4 不同基质对成苗期烟苗素质的影响

由表5看出，T6叶片中叶绿素a最高，达到1.33 mg·g-1，但与T1、T2、T3和T4均无显著差异，叶绿素a最低为T5，仅为0.72 mg·g-1，与T6、T1、T2差异达极显著水平。T6和T2叶绿素b含量最大，达到0.15 mg·g-1，最小的T5仅为0.12 mg·g-1，达到极显著差异水平。叶片中类胡萝卜素以T6最高，T5最低。

表5 不同基质对成苗期烟苗叶绿体色素和根系活力的影响

2.5 对成苗期烟苗根系活力的影响

不同基质条件下，烟苗根系活力存在差异。烟苗根系活力以T2最大，达到138.03 μg·g-1·h-1，其次是T1，根系活力最小的是T6，仅为67.18 μg·g-1·h-1，与其余5种基质均达极显著差异水平(表5)。

2.6 对成苗期烟苗抗氧化代谢的影响

6种基质对成苗期烟苗叶片抗氧化代谢影响不同。由表6可知，叶片中可溶性蛋白含量以T2最高，极显著高于T1、T4、T5和T6。T6叶片CuZn-SOD活性最大，极显著高于T5，显著高于T1。T5叶片POD活性和H2O2含量最大，超氧阴离子产生速率T1最大，极显著大于T4和T5。

表6 不同基质对成苗期烟苗叶片抗氧化代谢的影响

3 讨论

育苗基质是种子萌发和烟苗生长的基础，给种子萌发和烟苗生长发育提供水分、营养和氧气等作用。草炭、蛭石、珍珠岩和腐殖土是烤烟育苗基质的主要材料，其配方组成直接关系到烟苗的生长与质量[1，7]。

椰糠是椰果果皮层的纤维部分，具有良好的孔隙结构和通透性，保水肥能力强，在很多作物的育苗基质都有应用[10-12]。本试验在5种基质中加入不同比例的椰糠，研究其对烤烟出苗进程、生育期进程、幼苗生长和生理代谢的影响。结果表明，T2处理中草炭和椰糠比例为1∶1，各占25%，烟苗生长较好，地下部鲜重、根系活力和可溶性蛋白含量最高。T3处理中草炭和椰糠比例也各占25%，可能由于增加了5%的酒糟，其烟苗生长没有T2好，这可能与酒糟基质的电导率高有一定关系，T3基质的电导率最大，达到1 454 μs·cm-1，酒糟基质建议可以再进一步改进与研究。T1处理中未用草炭，椰糠的比例为30%，烟苗生长也没有T2处理好，然而T5处理草炭的比例增加到50%，椰糠比例为10%的效果也不好。这与时向东等[5]研究认为60%～70%草炭比例可促进漂浮育苗烟苗生长和靳冬梅[7]认为草炭比例为50%时漂浮育苗的烟苗素质最好存在一定差异，可能与基质中其他成分有相互影响，或者是育苗方式存在差异有关[1]。由此可见，本研究表明托盘浅水育苗用T2基质较好。

在诸多逆境伤害下，如低温、干旱等，都会加速植物体内活性氧的产生，并会引起植物体内相应的细胞保护酶如SOD、POD等发生应激反应[13]。本研究发现，6种基质下烟苗的抗氧化代谢存在一定差异，T6处理叶片CuZn-SOD活性最大，T5处理叶片POD活性和H2O2含量最大，超氧阴离子产生速率T1处理最大。这可能是与不同基质理化性质不同有关，即形成不同的环境对烟苗的抗氧化代谢产生影响，进而影响烟苗的生长发育，今后应进一步加强对烟苗的抗氧化代谢与烟苗素质的相关性研究。

近年来，研究者对基质材料的来源还在不断研究和探索，涉及到粉煤灰[14]、中药渣[15]、蚓粪[1，16]和食用菌菌糠[17]等材料，为今后的研究提供了一定的思路。

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