鄂成林,张景楼,孙秀俊,李淑霞,张志民
(吉林省农业科学院经济植物研究所,范家屯136105)
甜菜纸筒育苗移栽技术研究与应用
鄂成林,张景楼,孙秀俊,李淑霞,张志民
(吉林省农业科学院经济植物研究所,范家屯136105)
对甜菜纸筒育苗移栽增产的理论基础、育苗技术、壮苗技术等方面的研究进展进行了全面综述。
甜菜;纸筒育苗移栽;育苗技术;壮苗技术;地膜覆盖
甜菜纸筒育苗移植栽培法,是利用特制的育苗纸筒,通过保护地或露地苗床育苗,然后移植于大田的一种栽培方法,是在直播方法基础上发展起来的一项新的栽培技术,育苗移栽技术在水稻、玉米、蔬菜、花卉、棉花、烟草、果树和其他作物上早有应用。甜菜纸筒育苗,1956年日本增田昭芳博士研究在甜菜上应用,并在60年代初普遍应用于甜菜生产,发展速度迅猛,日本甜菜产量也由50年代的15 t/hm2左右提高到70年代的45 t/hm2以上,至90年代,甜菜纸筒育苗移栽面积已占甜菜总面积的98%。目前日本全国甜菜产糖量是70万t,甜菜平均单产达到63 t/hm2,可以说甜菜纸筒育苗技术对日本的甜菜生产起到了积极的推动作用。
我国自80年代初才开始从日本引进这项技术,先后在黑龙江、吉林等地进行试验研究,而后在内蒙古、辽宁、宁夏、新疆等甜菜产区普及推广,并取得了显著增产效果。20多年来,我国广大甜菜科研工作者对甜菜纸筒育苗、床土配制、苗床管理、移栽及田间管理技术进行了深入细致的研究,取得了多项研究成果。据统计,“十·五”期间,我国累计推广甜菜纸筒育苗面积27万hm2,平均单产比“九·五”提高13.1%,增收0.6亿元。多年实践证明,采用甜菜纸筒育苗技术种植甜菜,一般情况下,比采用直播栽培技术增产30%~40%,提高含糖率0.2~1度。甜菜纸筒育苗技术是一项行之有效的技术措施,是大幅度提高单产的新途径,尤其在我国北方甜菜产区更具现实意义。
1.1 延长生育期增加有效积温
直播甜菜生育期一般在150d左右,纸筒育苗移栽方法可比直播方法提早20~30d育苗播种,生育期可延长到180d左右,从而为甜菜增产奠定了基础,甜菜整个营养生长阶段所需活动积温在1900~3500℃,在此范围内,甜菜产量随生育期和积温的增加而提高,而最理想的积温是3600℃左右,但实际上这一积温无论欧美、日本还是其他地方都是达不到的,因此,使甜菜生育期尽量达到这一理想积温是甜菜获得高产的关键问题。据研究,采用纸筒育苗可延长生育期30~40d,增加有效积温300~500℃,大大提高了光能利用率。
1.2 提高保苗率
纸筒育苗甜菜的幼苗生长时期,是在保护地或露地,通过人工控制条件下渡过的,避开了直播田间所面临的春旱及季节性大风的危害,为幼苗生长创造了优越的环境条件,因此幼苗生长健壮、均匀。据吉林省1979、1980两年试验及示范结果表明:移栽甜菜成活率多在95%以上,收获株率均达90%以上,比直播甜菜提高保苗率15%~20%,同时,可以利用剩余的纸筒苗进行补栽,进一步提高了保苗率。
1.3 抗逆性增强
移栽苗由于有纸筒的保护,苗大、根深,有一定的抗风能力,一般情况下,不易受风的危害,而直播甜菜较之苗小、根浅、幼嫩、易受风害。纸筒苗移栽时由于幼苗主根一般已越过纸筒的高度(13~15cm),移栽后根系能利用土壤下层水分,移栽时土壤含水率保持在18%以上,移栽苗就能完全成活,侧根迅速伸长,穿破纸筒,抓住底墒,能利用土壤下层水分,正常生长发育,同时移栽时因纸筒内带有足够的水分和养分,增加了幼苗的抗旱能力。
1.4 提高耐肥能力
甜菜是喜肥作物,据文献报道,每产1t甜菜块根需N:4.5kg,P2O5:1.5kg,K2O:5.5kg,为了提高甜菜产量,化肥施用量比过去有很大的增加,特别是有些甜菜产区普遍采用条施,肥料过于集中,甜菜直播往往会造成高浓度障碍,影响甜菜种子萌发,造成缺苗,而采用纸筒育苗移植栽法可以避免这一现象的发生。
1.5 建立合理的高产群体结构
甜菜群体结构是指单位土地面积上株数和植株的田间配置方式,甜菜群体大小是决定单位面积产量的重要因素,曲文章在垄作栽培条件下研究结果表明,甜菜产量与种植密度成曲线相关,产量曲线在6.7万株/hm2处出现高峰值,证明6.7万株/hm2的群体结构符合甜菜高产规律,而在直播条件下,因诸多因素影响难以构建高产群体结构。甜菜纸筒育苗移栽形成3~4片真叶的幼苗抗逆性强,秧苗出床时纸筒内土壤水分呈饱和状态,且多坐水移栽,秧苗成活率可达95%~100%,这就保证了高产群体结构的理论株数。
1.6 形成高产生育规律
甜菜叶部发育状况是预示块根产量的重要生理参数,叶片的发生和消亡、叶面积的动态变化等都与干物质的积累密切相关。宋志超进行了纸筒育苗甜菜与直播甜菜叶丛动态和干物质积累比较试验,试验品种为新7207,直播甜菜与纸筒育苗甜菜播种时间均为3月18日,其他栽培条件相同,纸筒甜菜3月27日出苗,而直播甜菜4月5日出苗,纸筒甜菜4月22日移栽时叶片数已达3.5片,而同期指标甜菜仅为两叶一蕊期,由于纸筒甜菜叶片发生早,生育进程提前,5月中下旬即进入叶丛快速生长期,较直播提前15d左右,纸筒甜菜各时期的绿叶数均高于直播甜菜,纸筒甜菜6月30日叶面积达9047.97cm2/株,块根干重30.69g,而直播甜菜叶面积仅为3272.49cm2/株,块根干重13.81g,纸筒甜菜叶面积、块根干重均高于直播甜菜两倍以上。从叶面积动态看,在整个生育期纸筒甜菜平均叶面积5339.94cm2/株,大于直播甜菜的3905.05cm2/株。同时甜菜糖分积累贯穿于整个生育期,块根的糖分主要由叶片合成输送,含糖率与叶面积密切相关,但整个块根含糖率增加尤以后期叶面积呈正相关,9月份以后甜菜叶面积呈下降趋势,但纸筒甜菜仍高于直播甜菜,含糖率由15.2%增加到16.08%,净增0.88%,而同期直播甜菜仅从14.48%增加到14.80%,净增0.32%。从叶丛变化与干物质积累可以看出,由于纸筒甜菜早发,叶面积在早期迅速扩大,为甜菜的早期干重增加和后期高产奠定了基础。
2.1 建立苗床和播种扣棚
选择地势平坦,排水良好,向阳背风,距水源近的地方育苗,所选土壤要求5年内没有种过甜菜,前茬没有使用过除草剂。床土配制前,首先用6~8mm网眼筛子将备用的土和粪过筛,再将细土、细粪、细肥按比例混拌均匀,肥(农家肥)、土比例一般2∶8或3∶7,磷酸二铵粉末50~100g/册,把配合在一起的土、农家肥、化肥进行充分混拌,混拌后床土的含水量一般保持在15%~20%。建立苗床时要求墩实纸筒,并且在摆放时要保证整个床面平坦,整齐一致,苗床四周进行围土,一般播种前用水浇透苗床,每册纸筒用水量约为15kg,在浇水同时要用杀菌剂0.2%的敌克松药液进行苗床消毒。播种时间于移栽前35~45d进行,各省区差别很大,一般应在当地日平均温度稳定通过摄氏零下5℃以上时即可进行。黑龙江省一般为4月5~15日,吉林省为4月1~10日,播种深度为0.8~1.0cm,每穴1~2粒种子,要避免漏播、重播,播种后覆土0.5~0.7cm,再喷水接墒。根据种植条件,一般多数选用小拱棚育苗棚法,小拱棚规格为高0.8m、宽1.75m、长10m。曲文章等对纸筒育苗法进行了改进,采用大棚套小棚育苗法,即大棚高1.8m、宽6.3m、长22m,棚内设置双畦或4畦,每畦置双苗床或单苗床,扣小拱棚,称为畦棚,畦棚高0.4m、宽2.4 m、长20m,大棚罩棚膜,畦棚罩地膜(或不设畦棚,床面覆地膜),大棚内可置放240册纸筒,可移栽4 hm2地。采用此方法育苗较小拱棚育苗播种期提早12d,移栽期提早10d,秧苗质量好,育苗效率高,节省育苗场地,大棚套小棚双棚育苗法,可增加积温194℃,较小拱棚育苗法增产12.8%,提高糖分0.26度,
2.2 苗床管理
苗床管理的主要任务是调节棚内温、湿度及光照条件,培育茁壮的幼苗。从播种至出苗(8~10d),棚内温度,白天保持20~25℃,最高温度不能超过30℃,夜间5℃以上,此期间一般不浇水,从开始出苗到出齐苗,白天15~20℃,不能超过25℃,夜间不低于5℃,如棚内温度高于25℃,可先打开棚两端通风降温,降温后应立即盖严。当甜菜第一片子叶展开时就要及时间苗,每筒只留1株健苗,当小苗长出1对真叶后,每天早晚两次方向一致用软苕帚平扫幼苗,刺激炼苗,第二天改变方向,当真叶展开后平扫方向可以往返,次数增加3~5次,并轻轻拍压。扫苗可以使叶片中产生乙烯气,它有阻止叶片生长的作用,但不影响幼苗根系的发育,通过刺激,防止幼苗徒长。育苗后期(扣棚25~30d)以控制水分和温度为主,防止徒长为中心进行炼苗,尽量少浇水,白天、夜间均以不低于0℃为限,移栽前1周,昼夜敞棚炼苗,注意霜冻,移栽前一天将苗床浇透水,以利于移栽,提高幼苗的成话率。
年玉宝等采用甜菜壮苗剂(含植物生长抑制剂、微量元素和杀菌剂等),在子叶平展、第一对真叶形成(未展开)呈高粱米粒大小时,均匀喷洒在甜菜幼苗上。试验结果表明,喷洒7d后调查,处理的叶色浓绿胚轴增粗,叶片增厚,子叶下胚轴比对照短0.2~0.5cm,叶柄及株高短1~2cm,手接触苗有硬度感,立枯病罹病率降低5%~10%。移栽后7d调查结果表明,喷洒壮苗剂的成活率达98%,枯死叶数0.5~0.8片,未喷洒壮苗剂的成活率为85%~90%,枯死叶1.5~2.0片,严重徒长苗枯死叶3~4片,产质量结果表明处理甜菜比未喷洒壮苗剂甜菜增加根产量2.2%~8.3%,提高含糖率0.40~0.63度,增加产糖量5.1%~11.9%。
夏立军采用土壤磷素活化剂(为生物苗剂)配制纸筒育苗床土,移栽前调查结果表明:经活化剂处理的幼苗根系发达,幼苗侧根数比常规育苗多36.98%,且主根和侧根长度均大于常规育苗;移栽后调查结果表明:经活化剂处理的幼苗比常规幼苗提前2~3d全部缓苗成活,幼苗抗旱能力增强。移栽前对幼苗做裸筒日晒试验,结果常规育苗的幼苗首先萎蔫过55min后,经活化剂育苗的幼苗才开始萎蔫,说明活化剂育苗的幼苗增强了抗旱能力。韩贵春等试验表明土壤磷素活化剂处理可比对照增产2.94%~11.76%,增糖0.8~1.4度。
孙宝迪采用5号生根粉,在移栽前24h均匀喷洒,据3年调查数据统计,喷洒生根粉的育苗甜菜平均成活率98%,而不喷洒生根粉的甜菜成活率94%,移栽7d后比较,喷洒生根粉的甜菜纸筒外平均主根长度5cm,平均侧根2.4cm,没喷洒生根粉的甜菜纸筒外平均主根长度为3.8cm,平均侧根长度1.7cm;根产量平均增产12.6%。
日本目前主要采用金属线断根、喷施植物生长调节剂控制幼苗徒长,培育壮苗,金属线断根是在苗龄达到一定时期时使用金属线在纸筒底部拉动,切断幼苗主根,使侧根得到充分发育,培育壮苗,增强幼苗抗逆能力,提高移栽成活率。
赵景阳等在温室内采用4种稀土剂量(50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg)混拌在育苗土中进行纸筒育苗,成苗移入盆内栽培,拌稀土50mg/kg和100mg/kg处理较对照(未混拌稀土)出苗齐,长势旺,单株叶面积增大,幼苗健壮,移栽植株叶片长度、叶柄长度、叶鲜重和干重都有明显增加,根冠比加大,块根鲜重和干重都有所增加。
冯建忠等进行锌肥试验,每册纸筒营养土加硫酸锌2.5g、10g、17.5g、25g、32.5g、40g,对照不施锌肥,甜菜株高随施锌量增加而呈抛物线趋势,以每册纸筒营养土施2.5g硫酸锌的株高最高,以后随施锌量的增加而下降,绿叶数随施锌量的增加而增加,至移栽前(4月26日)以每册营养土施40g锌处理的植株鲜重和干重最大,其叶干重和根干重分别比对照提高64.5%和100%;施锌对甜菜根重的影响大于对叶重的影响。甜菜移栽后,施锌处理的植株枯叶数较少,各施锌处理在7、8两个月,块根和叶丛都比较旺盛,根叶比为1.1左右;而未施锌的根叶比为1.39,地上部分出现衰弱现象,甜菜苗期植株叶绿素含量和过氧化氢酶的活性,均随施锌量的增加而增加,施锌处理的产量均高于对照,增产幅度5%~28%,产糖量增幅为10.5%~32.3%。
甜菜地膜覆盖技术是1978年我国从日本引进的,该项技术是通过增温保墒、抑盐保苗、改善土壤理化性状、人工调控作物生长环境而实现农作物的增产增收。但在春季干旱、多风、地温低的甜菜产区,尤其是盐碱地,直播甜菜很难保苗,即便是采用地膜覆盖要达到全苗也是困难的,极易造成缺苗现象,影响甜菜产量,而采用纸筒育苗移栽甜菜,栽后幼苗缓苗时间也较长,也会影响甜菜的正常生长发育。郭明栋、王保文等进行了地膜覆盖加纸筒育苗移栽试验,移栽后地膜覆盖加纸筒育苗移栽甜菜移栽后基本不倒秧,2~4d后便恢复了正常生长,幼苗成活整齐,成活率达99%。而露地纸筒育苗移栽甜菜,移栽后白天外围叶片全部萎蔫,夜间直立,持续8~11d,外围叶片基本干枯后,心叶才逐渐长出,成活率95%,移栽20d后调查,地膜覆盖加纸筒育苗移栽甜菜的叶片数和株高均优于对照。这就更加发挥了纸筒育苗甜菜延长生育期的优点,使甜菜提前进入叶丛繁茂期和块根膨大期,为高产打下良好的基础。产质量结果表明,地膜覆盖加纸筒育苗移栽甜菜较对照根产量提高64%,含糖率提高0.1度,产糖量提高65%。虽然这一技术增加成本,但由于增产幅度大,因此纯收入也显著增加,可见地膜覆盖加纸筒育苗移栽是一项高投入,高产出,高效益的栽培措施。
在自交系选育过程中,由于自交不亲合性,自交结实率很底,所获得的种子数量一般很少,而且发芽率低,人工有性杂交同样收获的种子也很少,如采用直播进行株系、杂交组合鉴定或种根培育,由于种子量不够用,出苗后大部分苗在间苗时被拔掉,这样不仅试验结果可靠性差,影响选择效果,而且推迟鉴定试验,增加后期工作量,延长鉴定年限。采用纸筒育苗移栽可克服上述缺点,自交系或人工有性杂交组合种子完全可以保证鉴定用种。无论甜菜品种还是品系,其幼苗下胚轴颜色几乎都是红色或绿色的个体混合组成。据王华忠等人研究甜菜下胚轴颜色表明,红胚轴的叶长、叶宽大于绿胚轴,从含糖率来看,绿胚轴品系有高于红胚轴品系的趋势。因此在自交系选育过程中,可根据育种需要,通过幼苗下胚轴颜色选择纯红或纯绿胚轴,这样有利于自交系尽快纯化稳定及品系比较试验。在四倍体化学诱变中,采用纸筒育苗,当幼苗长出1对真叶后,可根据子叶下胚轴粗细、叶片薄厚进行目测预选,拔去部分未诱变的幼苗,保留下胚轴短粗叶厚的幼苗,再通过染色体检查进一步进行四倍体植株选择。
(1)晚育、晚栽,延长生育期作用不明显:以黑龙江省佳木斯地区为例,最佳育苗期为3月28日至4月3日,而有的菜农在4月10—20日才育苗,由于晚育苗10~20d,减产10%~25%,而佳木斯地区最适移栽期是5月1—5日,实际上有30%左右的菜农在5月10日以后才移栽,据调查在5月15—20日移栽的减产15%~25.8%,可以看出,晚育、晚栽都会影响甜菜产量。(2)空筒率比较高:空筒率比较高的原因,一是人为方面的原因,如漏播、间苗损失等;二是播种深度不一,覆土不均;三是甜菜立枯病严重,可采取苗床下垫秸秆,提高床位,增加透水性,且隔凉或先扣棚后播种,提高地温,也可采取双层膜棚增加棚温;四是品种混杂、种子陈旧,发芽率低,所以在选种方面,应尽量选择发芽率在90%以上的单粒种,这样既省工,省时,又避免在间苗过程中伤苗现象的发生,降低空筒率。(3)苗床放风不及时:由于苗床放风不及时,至使苗床温度过高,幼苗易得立枯病;放风不及时,还易造成苗床湿度过大,造成徒长苗、高脚苗、幼苗抗逆性差,幼苗移栽大田后,不但不易缓苗,而且还造成死苗现象的发生。(4)移栽方法不当、密度小:移栽时纸筒的上缘必须与地面相平,若移栽过浅甜菜青头大,严重影响甜菜的产质量;移栽过稀不仅产量低,而且含糖率也会降低,同时歪栽、弯栽、低栽等都不利于幼苗的生长发育,进而产生根形不整齐,降低产量。
因此各甜菜产区应采取以早育、早栽、防止徒长为中心的综合栽培技术措施,充分发挥纸筒育苗的增产优势。目前日本育苗期已由原来的30d延长到40~45d,甜菜抗逆性进一步提高,育苗质量更好,平均公顷保苗株数在69000株。相信,随着纸筒育苗移栽技术的不段完善和发展,科技服务质量的提高,农民科学意识的增强,纸筒育苗移栽技术必将发挥更大的增产增收潜力。
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Progress on Transplanting Techniques of Sugarbeet Seedling in Paper-tube
E Cheng lin;ZHANG Jing Lou;SUN Xiu-jun;LI Shu-xia;ZHANG Zhi min
(Institute of Economic Botany,Academy of Agricultural Sciences of Jilin Province,Fanjiatun 136105,China)
Transplanting techniques of sugarbeet seedling in paper-tube were reviewed.The techniques include the theories foundation and breeding strong stock seedling technique.
sugarbeet;transplanting techniques of seedling in paper-tube;strong stock seedling technique;plastic membrane mulching
S566.3
A
1007-2624(2011)03-0060-04
2011-01-18
鄂成林(1964-),男,吉林省梨树县人,助理研究员。
张景楼(1962-),男,吉林省梨树县人,副研究员,主要从事甜菜育种。