金建芳 易克传 严从生 贾利
采用不同配方的基质育苗技术是一种将固态有机肥作养分,直接用清水灌溉的无土栽培技术,与传统育苗相比,该育苗技术具有显著提高育苗产量和幼苗质量,加快幼苗移栽缓苗速度等优点,在瓜类、茄果类蔬菜中应用广泛。目前市场上大部分商品基质都是以草炭作为原材料,虽然草炭具有十分理想的理化性质,但是因其属于不可再生资源,且价格不断上涨,所以利用来源广泛、经济高效的农林废弃物作为原材料来代替草炭已逐渐成为一个热门领域[1];另外,草炭主要来源于沼泽地,随着开采利用正在快速枯竭,由此引发了很多环境问题,许多国家已经开始限制草炭的开采[2]。近年来,许多学者在育苗基质的配方上进行了诸多研究,田锁霞等[3]以蘑菇渣堆肥和园林废弃物堆肥复配基质在黄瓜育苗上的效果最佳;任志雨等[4]研究表明,利用椰糠和蛭石按3∶1比例混配对甜椒育苗效果最佳,为椰糠基质用于甜椒无土育苗的可行性提供了参考依据;宋志刚等[5]以稻草复合基质在番茄育苗效果上优于传统的草炭蛭石基质;李彧等[6]利用沼渣与基质按1∶4比例培育的番茄幼苗各项指标最佳。
随着我国经济实力的快速发展和人们生活水平的提高,鲜食玉米也进入到人们日常的餐桌饮食当中,而甜糯玉米是鲜食玉米的一种,与传统的玉米相比,既可以作为水果,也可以当成蔬菜,还可以制成罐头,具有独特的品质与风味,且前景十分广阔[7]。鲜食玉米所含有的营养物质如蛋白质、氨基酸等均高于普通玉米,随着当代人们膳食结构的改善,人们对鲜食玉米的需求量日益增加,从而对甜糯玉米的育种及高产栽培有了更高的要求[8]。目前,甜糯玉米的育种研究十分热门,而甜糯玉米的育苗研究则不多见,如工厂化育苗技术可以使甜糯玉米出苗整齐、幼苗健壮无病害,是实现高产的一个重要手段,现代化的设施大棚则可以实行甜糯玉米的早春种植和秋季种植,这使得菜用甜糯玉米的工厂化育苗更加必要[9,10]。
本试验主要以稻壳、椰糠、沼渣、泥炭土、蛭石、珍珠岩、河沙为主要原材料,通过7种材料的不同混合配比,研究其对甜糯玉米幼苗生长发育的影响,从而筛选出最佳的基质混配方案,为生产合理的甜糯玉米育苗基质提供技术支持。
试验于2016年10~12月在位于凤阳县的安徽科技学院种植园区五号日光温室内进行,供试甜糯玉米种子由陆晓民教授提供。试验所需各类基质及穴盘均由安徽科技学院生命科学院园艺实验室提供(学校采购)。
试验于10月19日开始实施,共设置8个处理,每个处理3次重复,采用32孔的穴盘统一播种,播种前选择籽粒饱满、大小一致的甜糯玉米种子统一催芽,减小试验误差。8个处理分别为:T1,稻壳(单配);T2,泥炭土(单配);T3,沼渣∶蛭石=1∶1;T4,椰糠∶河沙=1∶1;T5,稻壳∶椰糠=1∶1;T6,稻壳∶椰糠∶蛭石=1∶1∶1;T7,沼渣∶泥炭土∶珍珠岩=1∶1∶1;T8,椰糠∶河沙∶珍珠岩=1∶1∶1。
播种后5 d开始进行各项理化指标测定,基质配方的物理指标包含容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、气水比,容重(g/cm3)=(W2-W1)/V;总孔隙度(%)=(W3-W2)/V× 100;通气孔隙(%)= (W3-W4)/V×100,其中W1表示塑料杯质量;W2表示塑料杯和加入基质后的质量;W3表示基质在水中浸泡后的总质量;W4表示纱布的质量;持水孔隙(%)=总孔隙度-通气孔隙;气水比=通气孔隙/持水孔隙[11]。
化学性质主要包括pH值、电导率、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾。其中pH值用pH计测定,电导率用电导率仪来测定,有机质含量用重铬酸钾容量法,碱解氮、缓效钾、有效磷含量的测定方法分别为碱解扩散法、火焰光度计法和碳酸氢钠法[12]。 播种后25 d(11月15日)每个处理随机抽取10株苗,用直尺、游标卡尺、天平等分别测定株高、根长、茎粗、地上部和地下部鲜质量,鲜质量测定完后将样品放在105℃烘箱中杀青10 min,然后置于80℃下烘干10 h,测定地上部和地下部干质量[13]。播后第35天选取不同处理植株拍照,记录不同基质处理后甜糯玉米幼苗形态上的差异。
运用Excel作图,采用邓肯氏新复极差法进行处理间的多重比较分析。
①不同处理基质对甜糯玉米幼苗株高和根长的影响 由图1可以看出,T3处理幼苗的株高和根长显著低于其他处理,T7处理的表现也不佳,与T5处理(稻壳∶椰糠=1∶1)相比,T6处理(稻壳∶椰糠∶蛭石=1∶1∶1)的株高和根长测量值大,且T6处理的株高和根长测量值最大,说明稻壳、椰糠和蛭石混配基质更有利于甜糯玉米幼苗生长,T4处理与T8处理相比,T8处理的株高和根长有所增加,说明椰糠、河沙和珍珠岩混配基质育苗效果较好,T1处理和T2处理间株高无显著差异,但是根长的差异显著,说明稻壳单配基质与泥炭土相比,抑制了甜糯玉米幼苗根系的生长。
图1 不同处理基质对甜糯玉米幼苗株高和根长的影响
图2 不同处理基质对甜糯玉米幼苗茎粗的影响
②不同基质对甜糯玉米幼苗茎粗的影响 幼苗的茎粗是反映壮苗的一个重要指标,很直观地表现植株在苗期的生长状况。由图2可以看出,T6处理和T5处理的茎粗明显大于其他处理,且T6处理达到最大,T3处理的茎粗最小,可见稻壳、椰糠和珍珠岩混配基质壮苗效果最好,有助于甜糯玉米幼苗茎粗增加,而沼渣和蛭石混配基质不利于玉米幼苗生长,其余几组差异不明显。
③不同基质对甜糯玉米幼苗地上、地下部干鲜质量和壮苗指数影响 由表1可以看出,各处理间地上、地下部干鲜质量存在显著差异,T6处理的地上部鲜质量和地下部鲜质量最大,T5处理仅次于T6处理,T3处理的地上部鲜质量和地下部鲜质量最小,其他无显著差异;地上部和地下部干质量以T6处理最大,T5处理地上和地下部干质量次之,T3处理最小。育苗基质的优劣很大程度上靠壮苗指数来反映,壮苗指数大则说明育出的苗质量好,相应的育苗基质配方就好[14]。8个处理中,T6处理壮苗指数最大,T8处理的壮苗指数稍小于T6,壮苗指数最小的是T7处理。
表1 不同处理基质对甜糯玉米幼苗生长量和评价指标的影响
①不同基质的物理性质 基质的物理性质对幼苗的影响很大,它决定基质所含的养分、水分、吸附性以及通气性。根据中国农业科学院花卉研究所指出,适宜的混合基质标准容重为0.2~0.8 g/cm3,通气孔隙度15%~30%为宜,持水孔隙度在40%~75%为宜,气水比在0.25~0.5为宜[15]。由表1可知,8个处理中,除T2和T3处理容重不在适宜范围内,其余各处理容重均符合要求,8个处理的总孔隙度为41%~67%,T2处理最高,T4处理最低;持水孔隙度除T4和T8处理外,其余各处理均在适宜范围内,说明椰糠、河沙、珍珠岩混配基质持水孔隙度不符合要求,通气孔隙度普遍不符合标准要求,气水比除T3、T4和T8外,其余各处理均在标准范围内。
②不同处理基质的化学性质 一般商品育苗基质的pH值适宜范围在5.8~7.0[16],其中T4和T8两个处理pH值超出适宜范围,说明加入椰糠和河沙组合基质偏弱碱性,不适宜幼苗生长;T1和T5两个处理显酸性,且低于适宜范围,说明普通稻壳基质偏酸性,其基质环境不适宜幼苗生长;与T5相比,T6在T5处理基础上加了蛭石混配,说明蛭石能提高pH值,其余3组pH值均在适宜范围内,呈微酸性,且均在适宜范围内。电导率反映基质中所含可溶性盐浓度高低,是选择育苗基质的一个重要参数,一般小于2.6 mS/cm为宜[17]。表2中T3处理的电导率值最大,明显高于其他各处理,超出适宜范围,T2处理表现最小,但在适宜范围内,除T3处理外,其他处理均适合甜糯玉米幼苗生长。从各基质的营养成分看,T2处理的有机质含量最高,T1处理的有机质含量最低,说明泥炭土中营养成分含量非常高。从全氮和有效磷的含量来看,T3处理最大,T8处理最小,说明沼渣和蛭石混配基质中全氮和有效磷含量显著高于椰糠、河沙和珍珠岩混配基质,T7处理中碱解氮含量最高,T4处理中碱解氮含量最低,从速效钾含量来看,T5处理中速效钾含量最高,T4处理中速效钾含量最低。
表2 不同基质的物理性质
表3 不同基质的化学性质
优质育苗基质的判断标准应该是能提供给幼苗充足的养分,以及具有良好的保水透气能力。这些指标主要依靠基质的理化性质以及幼苗的各种形态指标来体现。本试验所采用的8个处理中,首先从幼苗的株高和根长来看,表现较好的处理分别是T5和T6处理、T4和T8处理,T3和T7处理株高和根长都较小,其中T6处理最大,T3处理最小。因此,从株高和根长看,表现较好的处理有T4、T5、T6和T8。从茎粗来看,除T3处理外,其余各组差异不显著,最大的是T6处理,能有效促进幼苗的茎秆粗壮。从干鲜质量看,T6处理地上部和地下部干物质量积累最大,育苗效果最好,T3处理干物质量积累最小,T6处理的地上部干质量是T3处理的6.45倍,而T6处理的地下部干质量是T3处理的1.75倍,所以T6处理对甜糯玉米地上部分的生长影响更大,从干鲜质量也可以看出T6处理的表现最佳。另外从基质的理化性质来分析,它关系到育苗基质所需的水、肥、气等各方面因素,是选用育苗基质的一个重要指标[18]。本研究表明,T2和T3处理的容重不在标准范围内,T4和T8处理的持水孔隙度不在适宜范围内。此外作物对育苗基质的pH值比较敏感,因此pH值是一个很重要的衡量指标,本试验的 8个处理中,T1、T5、T4和 T84个处理的 pH值均不在适宜的范围内,不满足标准育苗基质要求,从电导率分析,除T3处理外各处理都符合要求,说明这7个处理中可溶性盐分的含量均适合幼苗的生长。总体从理化性质看,表现较好的处理有T6和T7。最后从壮苗指数分析,T6和T82个处理都比较高,表明所育的甜糯玉米幼苗都比较健壮,符合壮苗标准。
综上所述, 以稻壳∶椰糠∶蛭石按 1∶1∶1 比例混配的T6配方育苗效果最好,基质的各项理化性质均符合标准育苗基质的要求,通过对甜糯玉米幼苗各项形态指标的测定,也反映出T6处理的壮苗效果最佳,另外从经济方面考虑,稻壳、椰糠的成本都比较低,且来源广泛,属可再生农林废弃物,因此在生产上可以使用该配方代替传统商品草炭基质来进行甜糯玉米幼苗的培育,大大降低商品育苗基质成本[19,20],利于甜糯玉米实现经济高效的工厂化育苗。
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