烟草天然钵体育苗技术研究

马 欣，刘 刚，寇宝实，李武亮，李继博，彭 超，冮东明

（1.辽宁省烟草公司，辽宁 沈阳 110014；2. 沈阳农业大学 农学院，辽宁 沈阳 110866）

烟草起源于南美洲，属茄科一年生或有限多年生草本植物，广泛栽培于我国南北各省区，是极为重要的经济作物和嗜好作物。目前国内烟叶生产采用集约化育苗，以集中培育烟苗作为主要的育苗移栽方式，主要包括漂浮育苗、托盘育苗、湿润育苗等。集约化育苗烟苗根系发达，可以有效防止烟草灾害，但是均不同程度存在烟苗大小不一致、成本较高、工序复杂等问题。

育苗钵是一种不仅能节省育苗空间，还能保证育苗质量的农业育苗移栽辅助设备。育苗钵的研发、生产和大面积推广，快速地促进了农业的可持续发展。目前育苗钵多采用利用作物秸秆添加黏合剂热压成型的方式，可以有效利用农作物剩余秸秆、节约环保，但是这种方式工业成本较高、钵体降解速度慢、影响幼苗的生长发育。随着科技的进步，设计开发育苗钵也在经历着快速的创新和多元化发展。玉米和向日葵秸秆外壳坚硬耐运输，内部松软易吸水，具有极强的优越性，非常适合作为烟苗育苗的天然钵体。至今还未有将玉米秸秆和向日葵秸秆作为天然钵体用于烟草育苗上的报道，探索天然钵体对烟草育苗的影响，能够充分利用作物秸秆资源、实现节本增效的可持续生产目标。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烟草品种为吉烟99，秸秆选用生长状况良好、大小均匀、无病虫害侵蚀且没有明显破损的玉米秸秆、向日葵秸秆。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 不同钵体材料内部物质结构的测定 光学显微镜观察玉米和向日葵秸秆横截面的内部组织。

1.2.2 不同钵体材料吸水性能的测定 渗水法测定秸秆内部的吸水能力。量取100毫升蒸馏水，用托马斯烤蓝进行染色，将秸秆浸入水中，观察秸秆内部吸水的上升位置，每10分钟记录一次，持续40分钟，记录其浸润高度。量取100毫升蒸馏水，将秸秆浸入水中，测定烧杯内剩余水量，每10分钟记录一次，持续40分钟，计算其吸水速率。

1.2.3 不同钵体高度烟草出苗率的测定 分别选用3、5、7、9厘米长度的玉米和向日葵秸秆，秸秆一端海绵体压入内部1厘米，每个秸秆内部播种5粒烟草种子，播种后在其表面覆盖一层基质，秸秆底部没入营养液2厘米。每组处理6次重复，计算其发芽率。

1.3 数据统计与分析

利用Microsoft Excel 2010整理数据，SPSS 27.0和Origin 2021分析数据。

2 结果与分析

2.1 烟草天然钵体材料的选择

根据茄科烟草属植物的种子特性和萌发出苗所需的环境条件，建立3个天然钵体选择标准：（1）外壳坚硬、便于控制，在操作和运输过程中不易破损。（2）内部具有松软的海绵组织，有利于种子萌动、发芽、出苗和生根。（3）保持天然状态，没有过多的加工环节。图1可见，玉米和向日葵秸秆均符合以上要求，且有一定的抗腐蚀能力，符合烟草天然钵体的选择标准。

图1 不同烟草天然钵体材料外壳与内部试样（左为玉米秸秆，右为向日葵秸秆）

2.2 两种钵体材料内部组织的对比

利用光学显微镜对玉米和向日葵秸秆的横截面进行观察发现，两种作物秸秆中的海绵体组织均呈疏松多孔状态，有利于种子吸收水分。但两种秸秆截面的组织分布存在明显的差异，玉米秸秆的纤维组织结构分布比较规律，髓部充实而疏松（图2A～B），而向日葵秸秆的纤维组织分布则比较杂乱（图2 C～D），向日葵的组织间隙明显大于玉米秸秆，更有利于烟苗在萌发期间吸收大量的水分，从而提高烟草苗的质量。

图2 两种秸秆截面纤维组织结构的观测（A、B：玉米秸秆，D、E：向日葵秸秆）

2.3 两种钵体材料吸水性能的对比

对两种秸秆进行浸润试验测定其吸水特性，试验表明吸水初期，随着时间的延长，两种秸秆浸润高度迅速增长，20分钟后涨速有所下降，呈现缓慢增长的态势，直至40分钟吸水能力达到饱和状态，浸润高度不再增长，且向日葵秸秆的浸润高度始终高于玉米秸秆（图3 A）。两种秸秆的吸水能力存在差异，向日葵秸秆的吸水速率明显高于玉米秸秆（图3 B），在相同的浸润时间点，向日葵秸秆的吸水高度较玉米秸秆高约5毫米，吸水量约为玉米秸秆的1.5倍。

图3 两种秸秆的吸水性能

2.4 钵体高度对烟草出苗率的影响

钵体的高度会影响烟草的出苗率，本试验分别选用3、5、7、9厘米长度的玉米、向日葵秸秆，由图4可知，随着秸秆长度的增加，烟草出苗率呈现先增加后减少的趋势，3厘米时烟草的出苗率最低，5厘米时达到最高峰，烟草的出苗率最高。3、5厘米高度的向日葵钵体，烟草的出苗率高于玉米钵体；两者在7厘米高度时，烟草的出苗率相同；9厘米高度的玉米钵体，烟草的出苗率略高于向日葵钵体。综合两种钵体的吸水性能等，最终筛选出5厘米高度的向日葵钵体作为适宜烟草育苗的天然钵体。

图4 两种钵体不同秸秆长度烟苗的出苗率

3 结论

本试验比较了玉米和向日葵秸秆外壳与内部组织，从结构上看，两种秸秆均有较为坚硬的表皮，方便运输，且不会影响烟苗根系的生长发育，后期移栽到土壤中可以避免移苗引起的烟苗死亡或缓苗期过长的问题；内部均为柔软多孔的海绵体，适宜烟草种子的萌发和发育，可以减小管理成本。由于向日葵秸秆组织间隙明显大于玉米秸秆，因而具有更强的吸水性，更适宜作为烟草的天然钵体。

钵体高度可以影响烟草的出苗率，秸秆长度过短，会导致种子萌发环境过于潮湿，影响种子的呼吸，不利于种子萌发，同时还会导致秸秆腐烂速度过快，影响烟草的生长环境，降低出苗率；秸秆长度过长，会导致水分供给不足，无法维持种子萌发所必需的湿润状态，延长萌发时间。本试验通过统计3、5、7、9厘米4个不同长度秸秆烟草的出苗率，最终筛选出5厘米秸秆长度的向日葵钵体作为适宜的烟草天然钵体。

通过浸润试验比较了两种钵体的吸水性能，向日葵秸秆的吸水速率高于玉米秸秆，这可能是因为其外皮有发达的孔隙结构，有较强的输水能力，内部海绵状髓芯的多孔结构，有利于烟苗获取水分。此外，向日葵秸秆中氮、钠含量与玉米秸秆没有差异，但钙、钾、镁的含量较高，还具有丰富的多糖、黄酮类化合物、萜类化合物等生物活性物质，在后期烟苗移栽到田间秸秆进行生物降解的过程中有利于烟苗的生长发育。

本试验探索烟草天然钵体育苗过程，解决了烟苗移栽时易出现死苗、长势弱、缓苗慢、运输成本高等问题，在秸秆上直接育苗不仅可以保证育苗质量，还能节省育苗空间和运输费用、简化加工程序，对充分利用作物秸秆资源、净化田间环境等具有重要的战略意义和广阔的应用前景。