烤烟漂浮育苗基质替代研究

2012-01-17 05:36张琼芬杜如万施继辉王树林
中国烟草科学 2012年1期
关键词:烟苗草炭炉渣

张琼芬,杜如万,施继辉,王树林,黄 旗

(1.四川省烟草公司凉山州公司会东县营销部,四川 会东 615200;2.四川省烟草公司凉山州公司,四川 西昌 615000;3.川渝中烟工业有限责任公司,成都 610021;4.四川省烟草公司凉山州公司西昌市营销部,四川 西昌 615000)

目前,烤烟漂浮育苗所用的基质主要由草碳、蛭石、膨化珍珠岩等组成。随着漂浮育苗的推广应用,一方面对草炭等的需求量不断增加,但草炭作为自然界的不可再生资源,储量有限,长期开采会造成资源的枯竭[1],另一方面泥炭基质中的膨化珍珠岩随大田移栽带入烟田后,会影响植烟土壤的理化性状,不利于农业可持续发展。因此,探寻漂浮育苗基质中草炭的替代物成为烟草可持续发展的瓶颈之一,也是一项亟待解决的科学研究课题。

随着人们对生态环境的重视,我国各大烟区也相继开展了花生糠[2]、麦糠[3]、蔗渣[4-5]、药渣[6]等废弃物作为漂浮育苗基质原料的相关研究,效果较明显,但有关玉米秸秆、炉渣等做漂浮育苗基质的报道较少。从化学组成来看,玉米秸秆含有较丰富的氮磷钾,而炉渣主要是氢氧化硅、氧化铝及氧化铁等,含量一般在85%左右,氧化钙、镁和硫的含量较低[7]。四川会东烟区玉米秸秆和煤炭炉渣资源丰富,而且便于集中处理。本研究通过替代配方育苗试验,为该型基质的配方定型、推广应用提供相关理论依据,实现农业资源的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为红花大金元,由玉溪中烟种子公司提供。粉碎的玉米秸秆、炉渣完全腐熟,膨胀珍珠岩、商品基质及漂浮育苗盘(160穴)由凉山州烟草专卖局(公司)提供。烟草专用育苗肥养分含量m(N):m(P2O5):m(K2O)=19:10:20,其中硝态氮占总氮的60%,并含多种微量元素,由四川金叶化肥有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于 2011年在会东县嘎吉乡嘎吉村育苗棚内进行。原材料按体积配比设置11个处理(表1),以常规商品基质作对照(CK),共12个处理。随机区组排列,3次重复。每个处理播种3盘,每穴播1粒包衣种。育苗管理参照《凉山州2011年优质烟叶生产技术方案—烤烟漂浮育苗技术方案》进行。

表1 处理编号及原料配比Table 1 The treatments

1.3 取样与测定

基质的理化指标测定方法参照行业标准 YC/T 310—2009 烟草漂浮育苗基质,并在播种后 10~20 d时调查出苗率,每隔 5 d调查1次。在猫耳期进行调查记载,苗期生长势分强、中、弱3级,苗色分深绿、绿、浅绿、黄绿4级[8]。播种后60 d,分别从每盘随机选取生长整齐且有代表性的烟苗 20株,参照烟草农艺性状调查方法(YC/T142—1998)[8],测定其农艺性状,并采用活体法测定硝酸还原酶活性[9],乙醇提取法测定叶绿素含量[10],TTC法测定根系活力[10]。

1.4 数据处理

采用DPS数据处理系统进行数据的统计分析。

2 结 果

2.1 基质理化指标

从表2可以看出,有机质所有处理的含量均在28%以上。容重T4、T7、T10三个处理与CK相当,在漂浮育苗适宜的容重范围内。总孔隙度所有处理均高于CK,而且1~5 mm粒径均为40%,说明由玉米秸秆与煤渣组配成的基质的通透性较好。基质的pH T2、T6、T7、T9、T11较适宜,均在5~7。电导率所有处理均高于 CK,也符合漂浮育苗基质的要求。各处理的含水量也较适宜。由此可见,T7处理的理化指标最符合漂浮育苗基质的要求。

2.2 烟苗出苗率、生育期及生长势

从表3可以看出,出苗率T7处理的最高,T4处理的次之,都显著高于CK及其他处理。T4、T7、T8处理到达小十字期、大十字期、猫耳期的时间均比CK短1~2 d,其中达到成苗期的时间比CK缩短5~6 d。T4~T9处理的烟苗生长势强,烟苗绿色,与CK相当。由此可见,T4、T7处理所育烟苗达到成苗时间较短,具有生长势强、叶色浓绿等特点。

表2 基质理化性状Table 2 Physical and chemical characters of the seedling medium

表3 烟苗出苗率、生长速度及长势Table 3 The sprouting rate and growing impetus of seedling

2.3 烟苗成苗期农艺性状

从表4可以看出,由玉米秸秆、炉渣等配成的基质所育烟苗一级侧根数、二级侧根数、总根数较多,根系较发达。茎高T4、T7、T8处理的最高,显著高于CK及其他处理。茎围T4、T7处理较粗。干重T4、T7处理最重,说明该处理的烟苗干物质积累最多。叶片数T4、T7、T9、T10、T11处理显著高于CK及其他处理。农艺性状表现T4、T7处理烟苗生长健壮、地上部与地下部较协调,综合表现最好。

表4 烟苗农艺性状Table 4 Agronomic traits of tobacco seedling

2.4 烟苗生理指标

根系活力T7处理最高(表5),T4处理次之,都显著高于CK及其他处理。硝酸还原酶活性T4、T7处理最高,显著高于CK及其他处理。叶绿素含量各处理与CK相当。由此可见,T4、T7处理的烟苗生理指标综合表现最好,符合优质壮苗的标准。

2.5 生态和经济效益

腐熟玉米秸秆和炉渣在高温、密封条件下,消毒杀菌效果彻底,减少了基质消毒次数,而常规育苗基质生产中消毒过程繁琐、成本较高。玉米秸秆育苗实现农业废弃物的再利用,可节省0.7 m³/hm2草炭资源,可以节省70%的常规基质,有利于保护湿地生态系统。本研究采用播种器播种,培育移栽1公顷地烟苗(120盘)可节省播种用工2个,按会东当地每个用工 60元计算,可节省人工播种费用120元,同时节省284.5元的基质费用(表6),节本增效404.5元。

表5 烟苗生理指标Table 5 Physiological index of tobacco seedlings

表6 生态和经济效益Table 6 Economic and ecological benefits

3 讨 论

会东烟区玉米秸秆资源丰富、廉价,且是可再生物料。用秸秆粉碎发酵后替代烤烟漂浮育苗基质不仅变废为宝,实现资源的持续利用,而且避免农民焚烧秸秆带来环境污染,符合现代烟草农业发展要求,具有较好的经济效益与社会效益。

玉米秸秆含有大量纤维素、氮磷钾等营养元素,粉碎腐熟后成为一种有机质材料,不仅可以提供养分,而且具有一定的吸水性、填充性、保肥性。本研究测得玉米秸秆含纤维素含量为8.45%、有机质含量为42.3%、腐植酸含量为7.78%,充分腐熟的秸秆含氮10.97 g/kg、磷1.42 g/kg、钾12.32 g/kg。腐熟秸秆粉碎后与炉渣组配后形成的基质不仅具备烤烟漂浮育苗基质的基本条件,而且为烟苗提供大量的养分,因此该型基质所育烟苗优于常规基质所育烟苗。

腐熟粉碎后的秸秆与炉渣等组配成的基质附着能力增强,对于改善漂浮育苗中存在的基质渗漏等问题具有重要作用,而且有利于机械化作业。大田试验结果表明,由秸秆、炉渣、膨化珍珠岩等组配成的基质所育烟苗田间长势与常规基质所育烟苗相当,而且没有死苗、早花、脱肥等异常现象,具有较大的科研示范价值与推广应用前景。

4 结 论

本研究表明,玉米秸秆、煤渣与常规基质合理配比后,作为烤烟漂浮育苗的替代基质是可行的。60%玉米秸秆+20%煤渣+20%膨化珍珠岩组合最佳,其基质理化指标适宜,所育烟苗生长势强,农艺性状与生理生化指标较谐调。在会东烟区,育苗秸秆与煤渣来源丰富、廉价,经济效益和生态效益可观,可节本增效404.5元/hm2,节省70%的常规基质,值得推广应用。

[1]时向东,刘国顺,李朝霞,等.烟草漂浮育苗系统中培养基质对烟苗生长发育影响的研究[J].中国烟草学报,2001(1):18-22.

[2]马啸,孙军伟,徐小洪,等.花生糠和河砂在烟草漂浮育苗基质中的应用[J].中国烟草科学,2009,30(6):61-64.

[3]刘金海,鲁家鑫,何金牛,等.利用碳化麦糠作基质漂浮育苗试验研究[J].河南烟草,2001(1):17-18.

[4]韦建玉,曾祥难,王军.甘蔗渣在烤烟漂浮育苗中的应用研究[J].中国烟草科学,2006,27(1):42-44.

[5]史万华,王树林,刘好宝,等.蔗渣替代草炭育苗节本降耗效果分析[J].中国烟草科学,2011,32(1):27-31.

[6]吴涛,晋艳,杨宇虹,等.药渣及秸秆替代基质中草炭进行烤烟漂浮育苗研究初报[J].中国农学通报,2009,23(1):305-309.

[7]王卓昆.大力开展粉煤灰综合利用[J].中国煤炭,1997,23(11):35-37.

[8]全国烟草标准化技术委员会.YC/T 142—1998 烟草农艺性状调查方法[J].北京:中国标准出版社,1998.

[9]邹琦.植物生理学试验指导[M].北京:中国农业出版社,2000:62-63.

[10]赵世杰,史国安,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社,2002:9.

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