循环运动机械化育苗方式对烤烟烟苗素质的影响

李 生，李思军，陈 焘，王玉帅，吴文信，侯建林，刘铭晖，钟 仪，李迪秦*

(1 湖南省烟草公司桂阳县公司，湖南桂阳 424400； 2 湖南农业大学农学院，长沙 410128)

烤烟育苗是烟叶生产的重要环节之一，培育优良健壮的烟苗是烤烟大田生产的基础。近年来，随着我国农业现代化的发展，工场化育苗已成为主流，进一步提高漂浮育苗工场集约化水平，立体育苗方式已成为重要选择[1～3]。利用现有的大棚，采用立体式育苗设施培育烟苗，可充分利用大棚内的立体空间，成倍提高育苗效率，是提高育苗工场集约化水平的重要途径之一[4～7]。刘光快等[5]研究指出，与常规漂浮育苗和大棚常规漂浮育苗相比较，旋转式温室大棚立体育苗烟苗的发根数最多，根系活力最强，发病率较低，成苗时间最短，壮苗率最高，且根系分布好。邹焱等[8，9]研究指出，烤烟立体育苗可以提高烟苗叶片叶绿素相对含量，增强烟苗根系活力，提高移栽后大田烟叶产质量。雷天义等[10]研究表明，与常规漂浮育苗相比，立体增温漂浮育苗的出苗率、成苗率、根冠比、根系体积均较高，其中上层的出苗率、成苗率、根冠比、根系体积高于下层，提高了烟苗素质。王克磊等[11]研究发现，立体育苗模式下，LED光源补光可显著提高黄瓜生长及植株生物量，提高程度与光照强度相关。但立体式循环运动机械应用于烤烟育苗的研究鲜见报道。为了探讨水稻立体式循环运动机械育苗设备在烤烟壮苗培育上的应用效果及推广前景，笔者于2019年在桂阳县开展了该设备在培育烤烟壮苗上的相关研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

循环运动式机械育苗设备为衡山恒鑫农业装备制造有限公司生产，共8层，每一层等距离安装LED灯2个(红蓝光比1∶1，光照强度4000 Lx)，可以一次性育苗10万株。育苗基质为60%现有烤烟育苗基质+40%新鲜灭菌黄土，育苗盘为定制加工的108孔和198孔泡沫漂浮育苗盘。参试品种为K326。

1.2 试验设计

试验设两个处理。处理1为循环运动式育苗设备育苗方式，108孔育苗盘播种78盘；处理2为现有常规漂浮育苗方式，198孔育苗盘播种20盘。在同一育苗大棚内育苗，棚内空气温湿度基本保持一致。2018年12月25日播种，2019年3月25日移栽。

1.3 测定项目及方法

播种后10 d调查出苗率，计算公式为：(每盘苗数/每盘孔数)×100%。移栽前调查壮苗率，计算公式为：(壮苗株数/成苗株数)×100%[12]。移栽前，每个处理在3个不同位置取生长基本一致的烟苗10株，洗净，用吸水纸吸干游离水，测定苗高、最大叶长与宽，计算叶面积(长×宽×0.6345)；测茎最粗处直径，计算茎围；将烟苗的根、茎、叶分别剪下、称重，于105 ℃烘箱杀青15 min，然后80 ℃烘干至恒重，测干质量，计算根茎叶的干鲜比和烟苗的根冠比(R/S)；测定烟苗根系的一级侧根数量和主根长度，并参照文献[13]利用排水法测根系体积(cm3)；每个处理分别称取0.1 g根尖部分，采用 TTC法测定根系活力[8]；采用叶绿素仪SPAD-502 Plus测定最大叶片SPAD值，用萘胺比色法测定最大叶片硝酸还原酶(NR)活性[14]。

1.4 统计分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 25.0软件进行数据统计和分析。

2 结果与分析

2.1 育苗方式对出苗率和壮苗率的影响

根据表1，两个处理间的出苗率和壮苗率无显著差异，但处理1的出苗率和壮苗率分别比处理2高4.5和3.2个百分点，出苗时间处理1比处理2早3 d。表明循环运动机械育苗技术比现有的漂浮育苗更有利于提高出苗率，从而培育壮苗。

表1 不同处理的出苗率和壮苗率

2.2 育苗方式对烟苗主要农艺性状的影响

从表2可知，成苗期处理1的一级侧根数量和主根长度显著高于处理2；2个处理的苗高、茎直径、最大叶长、宽和叶面积无显著差异，但处理1的苗高、茎直径、最大叶长、宽和叶面积依次比处理2高0.3 cm、0.2 mm、0.4 cm、0.2 cm和3.0 cm2。初步表明，循环运动机械育苗技术有利于促进烟苗根茎叶的生长。

表2 不同处理成苗期的烟苗主要农艺性状

2.3 对烟苗干物质积累量的影响

从表3可知，处理1成苗期单株烟苗的根系干质量显著高于处理2，处理1单株烟苗茎干质量、叶干质量、根茎叶的干鲜比及全株烟苗的干质量根冠比，均高于处理2，但差异不显著。由此表明，循环运动机械育苗技术能促进根系的生长发育，且一定程度上有利于增加烟苗干物质积累。

表3 不同处理成苗期烟苗干物质积累量

2.4 对烟苗生理特性指标的影响

从表4可知，成苗期处理1单株烟苗的根系体积、根系活力、最大叶片SPAD值及硝酸还原酶活性均显著高于处理2。由此表明，与传统漂浮育苗方式相比，循环运动机械育苗技术有利于烟苗根系及叶片的生长发育。

表4 不同处理烟苗主要生理生化特性指标

3 小结与讨论

因具有节约空间与场地、育苗系数大、育苗整齐、成本低等优势，水稻立体式循环运动机械育苗设备已经广泛应用于水稻育苗[15]。2019年该设备首次用于漂浮育苗大棚中的烤烟育苗，试验结果表明，采用立体式循环运动育苗设施育苗比同期播种的漂浮育苗早3 d出苗，具有壮苗率高，烟苗素质好等优势。主要原因可能是该设施在育苗过程中处于循环运动状态，育苗基质湿润，具有较好的保水保肥功能，温光条件稳定均匀，使得烤烟种子出苗时间短、出苗快，出苗后有利于根系的生长发育，而良好的根系促进了其对基质中养分的吸收，进而有利于烟苗生长发育、干物质的积累和烟苗整体素质的提高。但本设备需要适宜的育苗基质和良好的光照条件[16]，同时，在烟苗培育过程中，由于育苗设施在地上，与漂浮育苗盘所处水体的温度相比其育苗盘的温度稳定性差，育苗过程中需要增温，否则不利于壮苗的培育。由于两种育苗方式的育苗盘规格不同，出苗后空间差异也会影响烟苗生长发育，因此在相同育苗盘规格下两种育苗方式对烟苗素质的影响有待进一步研究[17]。此外，育苗基质的影响、育苗过程的能耗及管理等的差异，也有待进一步探讨。