不同基质配比对西瓜砧木嫁接前期生长的影响
2019-03-15曾凤车亚莉马韬李炜蔷谢凤春宋全斌王文军
曾凤 ,车亚莉 ,马韬 ,李炜蔷 ,谢凤春 ,宋全斌 ,王文军
(1.济南三园园艺科技开发中心,山东,250100;2.济南市农业科学研究院)
西瓜(Citrullus lanatus)为葫芦科葫芦属一年生草本植物,目前在全世界广泛种植,作为全世界第一西瓜生产和消费大国,我国的西瓜种植面积和产量分别占世界的58%和68%[1]。随着栽培面积的不断增加,栽培过程中的连作障碍、土传病害等问题日益突出,已成为阻碍西瓜产业进一步发展的重要因素。
20世纪70年代国内首次将嫁接技术引入西瓜温室生产中,有效地解决了西瓜连作障碍及土传病害等问题[2],随后西瓜嫁接技术开始大面积推广。伴随着集约化育苗的兴起,西瓜集约化嫁接育苗技术成为现代农业生产行业中的重要组成部分,目前我国西瓜主要采用混配基质的穴盘嫁接育苗方式,基质的主要成分包括草炭、蛭石、椰糠以及珍珠岩,不同的基质配比对西瓜砧木的生长至关重要。因此,选用最优基质配比进行西瓜嫁接育苗,可为培育优质西瓜种苗、降低育苗成本提供理论依据和实践指导意义。椰糠因具有通透性高、保水性好,成本低、性能近似于泥炭等特点,日益受到育苗企业的欢迎。本试验在常规西瓜嫁接苗基质配比的基础上,通过增加椰糠在育苗基质中的比例,探究不同基质配比对常见西瓜砧木南瓜及葫芦嫁接前期生长的影响,以期获得较好的配比方法,为西瓜集约化嫁接育苗提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于山东省济南市历城区唐王镇济南市现代园艺科技示范园。属于北温带大陆性季风气候区,四季分明,日照充分,年平均气温14℃,年平均降雨量650~700mm。
1.2 供试材料
供试南瓜砧木品种为东方明珠(东方正大公司购买),该品种在以南瓜为砧木的西瓜嫁接苗育苗过程中使用率达50%以上;葫芦砧木品种为强砧一号(寿光先正达公司购买),该品种在以葫芦为砧木的西瓜嫁接苗育苗过程中使用率达60%以上。供试50孔穴盘长54 cm、宽28 cm。供试基质分别为椰糠、草炭、蛭石、珍珠岩;供试肥料为全水溶性肥(20∶20∶20)。
1.3 试验设计
本试验以西瓜嫁接苗生产常用配方为对照,在此基础上对不同基质比例进行调整,增加椰糠在基质中的比例,并加入1 000倍的全水溶性肥作为启动肥,各基质的配比见表1。试验于2017年4月10日干籽播种,每处理播种1盘,3次重复,每隔7 d浇灌1次1 000倍全水溶性肥2 L,2次肥水1次清水。
1.4 测定指标
①理化性质 混合基质的主要理化性质包括容重、pH值、EC值(电导率)。取一定量有代表性的基质和去离子水按 1∶2混合,充分搅拌后静置30 min,提取澄清上清液,测定EC值和pH值。混合基质的容重=干基质的质量/体积。
②生长指标 在播种后第20天分别统计南瓜及葫芦砧木的出苗率,对每个试验的穴盘随机选取10株植株进行生长指标的测定,测定2种砧木的株高、茎粗、下胚轴长、地上部及地下部鲜质量,用105℃杀青10 min,在80℃恒温干燥箱内处理24 h后测定干质量,并计算壮苗指数,壮苗指数=(地下部分干质量/地上部分干质量+茎粗/株高)×全株干质量。
1.5 成本核算
各项基质市场常规价格分别为:椰糠220元/m3,进口草炭 500元/m3,蛭石 170元/m3,珍珠 岩240元/m3。西瓜嫁接育苗所用穴盘容纳基质量为0.002 7 m3/盘,计算不同基质配比下每盘基质耗费成本。
2 结果与分析
2.1 不同混合基质的理化性质
在混合基质中,不同配比基质的容重、EC值、pH值不同。3组处理的容重、pH值以T1处理最高,分别为0.201 g/cm3、7.5,呈偏碱性,与对照差异显著;T2、T3处理的容重差异不大,均低于 0.2 g/cm3,且与对照差异不显著。但T3处理基质的pH值低于T1、T2,呈弱酸性;4种配比的EC值随草炭比例的增大逐渐上升,但均低于0.6mS/cm;加入少量启动肥后,3种混合基质的EC值、pH值都在作物生长的适宜范围内(表2)。
2.2 不同基质配比对南瓜、葫芦砧木发芽的影响
试验中2种砧木的出芽率均以T1处理的最高,葫芦达97%,南瓜达93%。T2处理南瓜砧木出芽率与T1差异不大,且与对照差异显著;但葫芦砧木却与对照及T1处理差异不显著。T3处理下2种砧木出芽率与对照无显著差异(表3)。不同基质配比对南瓜、葫芦砧木的出芽率有明显影响,以T1处理最理想,说明T1处理基质配比孔隙度合适,能较好地满足2种砧木种子发芽对环境的要求。
2.3 不同基质配比对南瓜、葫芦砧木生长的影响
①对南瓜砧木生长的影响 由表4可知,对不同配比基质中南瓜砧木各项生长指标的对比显示,植株的下胚轴、茎粗、株高、地上部鲜质量及干质量、壮苗指数均表现出T1>T3>T2>对照。T2处理地下部鲜质量高于T3处理,但地下部干质量低于T3处理,说明T2处理的南瓜砧木地下部干物质合成量较少,根系不够发达,不利于培育优质壮苗。因此,T1处理的配比基质较其他处理有较好的持水性和透气性,更加有利于南瓜砧木的生长,其次为T3处理。
表1 不同基质配比(体积比)
表2 不同基质配比的理化性状
表3 不同基质配比的砧木种子发芽情况统计
②对葫芦砧木生长的影响 由表5可知,葫芦在不同配比基质中的生长状况差异明显,3组处理的壮苗指数均优于对照。T1处理的葫芦下胚轴、茎粗、株高、地上部/地下部鲜质量、地上部/地下部干质量均高于其他处理,且壮苗指数达0.033 6;T2处理葫芦的茎粗、株高、地上部鲜质量以及地上部干质量虽小于T3,但地下部干质量与T3处理无显著差异,均为0.020 0,且壮苗指数高于T3。说明葫芦砧木在T1处理基质配比情况下生长较好,其次为T2处理。
表4 不同基质配比对南瓜砧木生长量的影响
表5 不同基质配比对葫芦砧木生长量的影响
表6 不同基质配比成本核算情况
2.4 不同基质配比成本情况
如表6所示,4种基质配比以T1的成本最低,每1m3成本较对照降低131元,每盘成本较对照降低0.36元;其次为T2,每1m3成本较对照降低38元,每盘成本较对照降低0.11元;T3处理的各项基质成本均高于对照。
3 结论与讨论
3.1 不同配比对基质理化性质的影响
育苗基质作为植物生长的养分来源,其理化性质与幼苗的健康生长密切相关。因此,基质只有具备适合的孔隙度、pH值以及EC值,才能为蔬菜幼苗健康发育提供良好的根系环境。西瓜穴盘育苗过程中,基质容重要求在0.2~0.6 g/cm3,pH值5.5~6.5,EC值1.0~1.5mS/cm为宜[3]。EC值作为反映基质可溶性盐含量的指标,对苗期生长产生重要影响,EC值过高会降低基质水势,导致植株根系吸水困难,根毛发生少;EC值过低,则基质营养物质缺乏,叶色发黄,不利于壮苗。试验中3组处理以及对照施肥前的EC值均低于0.6mS/cm,除椰糠∶蛭石=3∶2配比外,其余容重均低于0.2 g/cm3,但椰糠∶蛭石=3∶2配比pH值略高,呈弱碱性,说明4种配比的基质均未完全满足西瓜苗期生长的要求,通过加入适量偏酸性启动肥进行处理后,4种基质配比处理的EC值均符合西瓜育苗的理论要求,椰糠∶蛭石=3∶2 以及椰糠∶蛭石∶草炭∶珍珠岩=2∶3∶3∶2的pH值均下降至5.5~6.5,草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶2∶2、 草炭∶蛭石∶珍珠岩=4∶2∶2 配比的pH值略低于正常值。
3.2 不同基质配比对西瓜砧木出芽率的影响
种子发芽需要温度、水分、空气,3个条件缺一不可。在适当的温度和水分条件下,周围环境的氧气含量对种子的发芽具有显著影响。4种常用基质组成成分中,总孔隙度为椰糠>蛭石>珍珠岩>草炭。试验研究证明,在椰糠∶蛭石=3∶2的基质中,2种砧木种子的出芽率最佳,即2种孔隙度较大的基质组合下,穴孔内透气性较好,氧气含量高,利于种子发芽, 但在椰糠∶蛭石∶草炭∶珍珠岩=2∶3∶3∶2 的基质配比中,葫芦砧木与南瓜砧木芽率差异较大,可能由于葫芦种脐处较紧,发芽时间达36 h,对于氧气含量的要求高于发芽时间只有24 h的南瓜砧木。
3.3 不同配比对西瓜砧木嫁接前期的影响
在西瓜集约化嫁接育苗过程中,作为提高植株吸取养分的主要来源,砧木的生长情况至关重要,砧木生长旺盛,可以充分吸收基质中的养分,干物质积累也随之增加,利于嫁接伤口的愈合,直接影响到嫁接后植株发育、西瓜后期的生长、产量以及抗病性。大量研究表明,蔬菜作物嫁接后,植株生长代谢发生明显变化,产量、抗病性也显著提高[4~8]。在本试验中通过分析不同基质配比对西瓜2种砧木生长量的影响,最终筛选出椰糠∶蛭石=3∶2的基质配比更加有利于西瓜砧木的生长,其中,南瓜砧木的壮苗指数较其他2个处理分别提高22.09%、15.79;葫芦砧木的壮苗指数较其他2个处理分别提高8.1%、19.08%,为后期培育优质西瓜壮苗奠定基础。
3.4 不同基质配比成本比较
近年来,随着企业数量的增加,育苗企业间竞争加剧,种苗价格难以提高,而劳动力及生产要素成本不断上升,导致育苗企业利润下降、风险持续加大,更新生产技术、降低生产成本成为育苗企业解决当前问题的重要方法之一。通过对试验中的不同基质配比进行成本分析,结果显示以椰糠∶蛭石=3∶2的基质配比成本最低,每1m3成本较对照下降39.67%,每盘基质成本较对照下降40%,显著降低了企业育苗基质成本,对于提高育苗企业利润具有重要意义。