丝路寒旱地区辣椒潮汐式育苗复合基质的筛选与优化

谢丽霞李强栋于海利

(1.武威职业学院，甘肃 武威 733000；2.武威市农业科学研究院，甘肃 武威 733000)

育苗是蔬菜栽培过程中一项非常重要的技术，尤其是在干旱缺水地区，蔬菜种苗的质量直接影响整个蔬菜生产的产量和品质，做好秧苗的生产选育显得尤其重要。潮汐式灌溉系统最早起源于设施农业技术发达的荷兰，对当时的农业生产起到了很大的推动作用[1]。潮汐灌溉系统、营养液循环系统、循环控制系统和栽培容器种植篮构成潮汐灌溉的核心技术[2]。基本工作原理是把穴盘苗放置于特定的育苗槽，通过苗床底部的毛细管渗透作用向上给基质供应营养液或者水分，当基质吸满水分之后，剩余的水肥通过营养液循环控制系统回收至储液罐，由底部供应水肥，类似“涨潮”，回收水肥至储液罐，类似“退潮”[3]。

丝路寒旱地区光照资源充足，适宜大力发展高原设施蔬菜产业，但面临干旱缺水与农业用水之间的矛盾。潮汐育苗技术具有水肥一体化调节的技术优势，尤其在干旱寒冷地区育苗应用优势突出。优化潮汐育苗体系，涉及到基质选择，供液调节、肥料调节等多个环节，其中基质是无土栽培育苗的重要材料。基质材料的选择关系到幼苗的整体生长速度、产量、质量，因此，筛选基质材料和有效配比是潮汐式育苗和工厂化育苗的关键。本试验选取腐熟的药渣、木草炭、蛭石、椰糠、木薯渣、腐熟茹渣、珍珠岩基质材料，通过设计试验对比筛选最优的基质配比和类型，从而为优质高效的育苗技术提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

辣椒品种为“陇椒11号”(具有生长势较强，果实羊角形，单株结果数23个，果长29cm，果宽3.5cm，肉厚0.25cm，平均单果重60g，果色绿，果面皱、味辣的品种特性[4])，为武威市农业科学研究院提供，72孔潮汐式托盘、育苗基质等。

1.2 方法

本试验共设5个处理，选取木草炭、腐熟的茹渣、木薯渣、椰糠、腐熟的药渣为主要原料与蛭石、珍珠岩以一定比例组成的复配基质，分别测定其理化性质，并进行辣椒育苗效果试验[3]。

表1 不同试验处理的配方成分

将混合均匀的4种配方基质分别装在72孔的育苗穴盘中，每个处理9盘，分3次重复，然后分别在每个穴盘中播种1粒干种子，具体按照本实验室总结的标准育苗技术规程步骤进行操作：挑选成熟饱满、品质优良的陇椒系列辣椒种子，将种子进行催芽处理，挑选优质种子点播于不同试验处理的育苗穴盘中[5]，由微电脑控制的潮汐育苗供水系统调控水分供应，通过调整温室放风口开放宽度将育苗棚温度控制在25～30℃，湿度控制在75%～85%，待秧苗2～3片真叶展开后每隔5d供应1次辣椒育苗专用水溶肥营养液。

1.3 指标测定

不同试验处理复配基质的理化性质(速效N、P、K含量，总孔隙度，可溶性离子浓度EC，酸碱度，容重)等指标的测定；播种之后调查对比辣椒秧苗的出苗率；播种后35d测定辣椒秧苗的生长发育指标(株高、茎粗、叶绿素含量以及根系活力等)[3]；播种后40d测定不同处理辣椒苗的鲜重、干重，对比不同处理秧苗的壮苗指数[6]。

1.4 数据统计

本试验的数据统计量包括：辣椒秧苗的鲜重测量(百分之一天平)、秧苗干重测量(万分之一天平)[7]；不同时间段不同处理的秧苗株高(子叶至幼苗生产点高度)、茎粗(游标卡尺)，壮苗指数=(茎粗/株高+根干重/地上部分)×全珠干重[8]，采用办公软件进行图表绘制，数据分析和显著性分析采用SAS、SPASS分析软件。

2 结果与分析

2.1 不同育苗复配基质的理化性质

基质是在工厂化育苗中应用广泛的栽培载体，育苗载体的好坏直接影响种苗生长发育的质量，特别是在西北干旱缺水地区，光热资源充足的情况下，受土壤养分不足、水分含量低，水资源稀缺的限制，土壤各项理化性质难以适应工厂化灌溉育苗的要求，因此，育苗基质载体的应用更广泛，而育苗基质的理化性质直接决定了基质的育苗效果。通过选取木草炭、茹渣、椰糠、木薯渣、腐熟的药渣分别与蛭石、珍珠岩以3∶1∶1的比例混合均匀组成5种复配基质作为试验处理，分别测定其理化性质，分析不同的复合基质的育苗优越性。通过测定5种复合基质的养分含量，发现D处理(腐熟的药渣配方)中养分含量最高，其中速效K含量达到1420.5mg·kg-1，速效N含量达到675.2mg·kg-1，速效N含量大小为E处理(腐熟的中药渣)>D处理(木薯渣配方)>B处理(茹渣配方)>A处理(木薯渣配方)>C处理(椰糠配方)；速效P含量大小为D处理(木薯渣配方)>A处理(木薯渣配方)>B处理(茹渣配方)>C处理(椰糠配方)>E处理(腐熟的中药渣)；速效K含量大小为E处理(腐熟的中药渣)>B处理(茹渣配方)>D处理(木薯渣配方>A处理(木薯渣配方)>C处理(椰糠配方)。有研究表明，适宜种苗生长发育的基质的pH范围是5.8～7.0，通过测定5种复合基质的pH值，发现这5种复合基质的pH均在适宜范围之内，其中A处理(木草炭配方)pH最低，为5.9，B处理(茹渣配方)pH值最高，为6.9。通过测定5种不同复合配基质的总孔隙度范围，发现均在50%～80%，其中，C处理(椰糠配方)的总孔隙度最大，达到75%，D处理(木薯渣配方)的总孔隙度最小，为54.1%。通过测定5种复合基质的EC值，发现均<2.6mS·cm-1，属于适宜育苗的EC值范围，其中D处理(腐熟的药渣配方)EC值最大，达到1.85mS·cm-1，C处理(椰糠配方)EC值最小，为0.48。EC值大小为E处理(腐熟的药渣配方)>D处理(木薯渣配方)>B处理(茹渣配方)>A处理(木草炭配方)>C处理(椰糠配方)。通过测定5种复合基质的容重范围，发现5种复合配合基质容重均在适宜育苗容重合理范围(0.2～0.8g·cm-3)之内，依次为E处理(腐熟的药渣配方)>B处理(茹渣配方)>D处理(木薯渣配方)>A处理(木草炭配方)>C处理(椰糠配方)。

表2 不同试验处理配方的理化性质

2.2 不同育苗复配基质的辣椒出苗率

按照标准育苗技术规程在不同复配基质处理下播种“陇椒11号”辣椒种子，由表3可知，播种15d后，辣椒种苗出苗率C、E和B、D之间存在显著差异，A处理出苗率居中，中药渣复配基质出苗率最高，达到98.6%。辣椒平均出苗率大小为E>C>A>D>B。

表3 不同试验处理配方的辣椒出苗率

2.3 不同育苗复配基质对辣椒生长发育指标的影响

按照标准育苗技术规程在不同复配基质处理下播种“陇椒11号”辣椒种子，在播种35d后对辣椒幼苗的平均茎粗、株高、叶绿素含量SPAD值、叶片数、第1叶片开展度等生长指标进行测定[9]，由表4数据分析表明，试验处理C和试验处理E辣椒幼苗在播种35d后的茎粗、株高、叶片数、第1叶片开展度显著高于其他试验组，其次依次为试验处理A、试验处理D、试验处理B。通过测定5个试验处理的辣椒幼苗叶绿素含量，发现试验处理E>试验处理C>试验处理A>试验处理D>试验处理B，由于中药渣中的营养元素含量最高，因此E处理的辣椒苗叶绿素含量SPAD值最大。

表4 不同试验处理配方的辣椒幼苗生长指标

图1表明，不同试验处理的辣椒幼苗的根系活力存在显著的差异。其中，椰糠复配基质处理中辣椒根系活力最高，为0.135μg·g-1·h-1，其次依次是中药渣复配基质、木草炭复配基质、木薯渣复配基质、茹渣复配基质，其中茹渣复配基质最低，值为0.098μg·g-1·h-1。

图1 不同试验处理的辣椒幼苗根系活力指标

2.4 不同复配基质对辣椒幼苗生物量指标的影响

通过测定不同试验处理辣椒幼苗生长40d后的全株鲜重和干重量，由表5可知，全株鲜质量表现为试验处理E>试验处理C>试验处理A>试验处理D>试验处理B，其中，中药渣复配基质处理的植株鲜质量最大，茹渣复配基质处理的植株鲜质量最小。植株干重量表现为试验处理E>试验处理C>试验处理A>试验处理B>试验处理D，其中，中药渣复配基质处理的植株干质量最大，木薯渣复配基质处理的植株干质量最小。辣椒壮苗指数表现为试验处理E>试验处理C>试验处理A>试验处理D>试验处理B，其中，中药渣复配基质壮苗指数最高，为0.148，其次为椰糠复配基质处理，茹渣复配基质处理的壮苗指数最小，为0.129。通过比较发现，5种不同处理的辣椒壮苗指数差异不显著。

表5 不同试验处理配方的辣椒幼苗生物量指标

3 结论与讨论

基质是工厂化育苗的基础因素，最常见的育苗基质木草炭是一种不可再生资源，难以适应不断发展壮大的工厂化批量育苗需求，再者不利于环境保护要求。丝绸之路干旱寒冷地区面临干旱缺水的矛盾，单一的基质由于理化性质缺陷无法满足高效优质的育苗要求，亟需探索发展规范、高效、环保的育苗复合基质。

本研究选取木草炭、茹渣、椰糠、木薯渣、腐熟的药渣5种基质分别与蛭石、珍珠岩组合成不同种类的复配基质，5种配方基质的各项理化指标均在适宜植株生长的合理范围之内，其中腐熟的药渣复配基质的肥力最高，椰糠复配基质次之；总孔隙度处理椰糠复配基质最大，木草炭复配基质次之，孔隙大说明基质疏松性和透氧性能好。试验结果表明，腐熟的药渣由于营养肥力高，辣椒植株各项生理指标表现优良，叶片叶色较深，叶绿素含量和根系活力最高，其次是椰糠复配基质、木草炭复配基质的肥力和土壤通透性都表现中上，在营养元素和水分充足的条件下，植株生长势也表现良好，但木草炭相比椰糠成本偏高。从种苗植株的鲜重、干重、壮苗指数等质量指标比较，腐熟的药渣复配基质相对最好，椰糠复配基质次之，但生产成本上椰糠复配基质价格低廉，并且可反复回收使用5a，生产成本更低，并且育苗效果表现优异，利于环境保护。因此，综合育苗基质的育苗效果的初步探究和生产成本，在丝绸之路干旱寒冷地区，可采用推广处理C(椰糠复配基质)作为大规模工厂化育苗的蔬菜无土育苗基质推广应用。