不同育苗基质对辣椒幼苗生长的影响

陈 芬，余 高，侯建伟，谭杰斌，王小军

(1.铜仁学院 农林工程与规划学院，贵州 铜仁 554300； 2.宁乡丰裕生物科技有限公司，湖南 宁乡 410600；3.山西省蔬菜产业管理站，山西 太原 030002)

辣椒是茄科辣椒属的蔬菜作物，我国栽培面积约为150万hm2，在蔬菜栽培面积中位居第二[1-2]。黔北受当地耕地资源及气候的影响，辣椒幼苗质量较差，移栽后成活率较低。穴盘育苗因其秧苗质量好、成苗快、操作快捷、运输方便等优点，在辣椒生产中得到广泛应用[3]。

目前，穴盘育苗主要采用以草炭为主的基质材料，但由于其价格较高，且属于不可再生资源，以至于穴盘育苗难以大范围推广应用[4-5]。有研究表明，农业有机废弃物价格低廉，营养丰富，且腐熟发酵后可以代替传统的基质用于蔬菜育苗[6]。ZHANG等[7]研究表明，菇渣可以代替草炭用于黄瓜和番茄的育苗；张硕等[8]研究表明，腐熟发酵60 d后的甘蔗渣和玉米芯可以作为黄瓜育苗基质的主要材料；金伊洙等[9]研究表明，含有75%、60%稻草秸秆的育苗基质，可以培育出健壮的辣椒幼苗；李婧等[10]研究表明，V(牛粪)∶V(秸秆)∶V(草炭)∶V(蛭石)=5∶1∶1∶2基质培育的辣椒幼苗株高、茎粗、壮苗指数均为最优。然而关于黔北农业有机废弃物用于辣椒育苗的研究却鲜见报道。

为此，以铜仁当地的几种农业有机废弃物(鸡粪、牛粪、烤烟秸秆和谷壳)为主要配比原料，同时添加不同比例的珍珠岩，研究其对辣椒幼苗株高、茎粗、子叶面积、根冠比、壮苗指数以及G值等的影响，从中筛选出适合辣椒栽培的育苗基质，使农业有机废弃物得到资源化利用的同时也为辣椒的种植奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试辣椒品种为湘辣12号，由湖南省农业科学院提供。

供试基质由有机物料A(鸡粪和烤烟秸秆按体积比3∶1混合后腐熟发酵产生)、有机物料B(牛粪和烤烟秸秆按体积比1∶1混合后腐熟发酵产生)、老糠灰(由谷壳燃烧而成)、珍珠岩(购置于晟图园艺店)、菜园土等按不同比例配比而成。各种基质原料均过4 mm孔径筛,备用。

1.2 试验方法

试验于2018年2—4月于铜仁学院乌江学院蔬菜种植教学基地进行。不同基质组合配比共设8个处理，以菜园土为对照(CK)(表1)，采用随机区组设计，选用50孔穴盘育苗，播种前对辣椒种子进行浸种催芽，2月24日播种，每穴1粒，每个处理播50粒，播种4 d后辣椒出苗，开始统计出苗量，当辣椒出苗率≥20%时记为出苗期，出苗率≥85%时记为齐苗期，齐苗期过后2 d计算出苗率和成苗率。从第1片真叶完全展开(3月11日)开始，直至幼苗出现花蕾(4月21日)为止，每10 d取样1次，每次各处理随机选取幼苗5株，测定辣椒幼苗形态指标，共取样5次。重复3次。

表1 不同基质组合配比 (体积比)Tab.1 Different combination of media formula (volume ratio)

1.3 测定项目与方法

1.3.1 理化指标的测定 不同处理育苗基质的持水孔隙度、通气孔隙度、水气比、总孔隙度和容重等物理性质指标，以及pH值、EC值、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量等化学性质指标均参照郭世荣[11]的方法进行测定。

1.3.2 植株形态指标的测定 计算出苗率和成苗率，出苗率=出苗数量/播种数量×100%，成苗率=健康幼苗数量/播种数量×100%；幼苗的株高和茎粗用直尺及游标卡尺测定；子叶面积采用坐标网格法测算[12]；地上(地下)部鲜质量和全株鲜质量采用电子天平(精度0.000 1 g)称量[12]；植株鲜质量测定完后，将其在105 ℃杀青10 min，于80 ℃烘干 8 h至恒定质量，称量地上(地下)部干质量和全株干质量[12]；计算根冠比、壮苗指数、G值[13]，根冠比=地下部鲜质量/地上部鲜质量，壮苗指数=茎粗/株高×植株鲜质量，G值=植株鲜质量/苗龄。

1.4 数据处理

采用EXCEL 2010和SPASS 20.0对试验数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理育苗基质的理化性状

2.1.1 物理性质 育苗基质的理化特性直接关系到作物的生长发育，是衡量育苗基质质量的重要指标之一[8]。由表2可见，8种不同育苗基质的总孔隙度和持水孔隙度均显著高于CK(P≤0.05)；除T8处理的通气孔隙度与CK差异不显著外(P>0.05),其余7种处理的通气孔隙度均显著高于CK(P≤0.05)；T1、T2、T3、T7处理的水气比均显著低于CK(P≤0.05)，其他处理的水气比与CK差异不显著(P>0.05)；8种不同处理育苗基质的容重均显著低于CK(P≤0.05)。

一般来说，理想育苗基质的总孔隙度为 54%～96%，水气比为(2～4)∶1，容重为0.1～0.8 g/cm3[14]。从表2可以看出，除T1处理的水气比和CK的容重不在理想基质的要求范围内，其余处理均满足上述要求。

表2 不同处理育苗基质的物理性质Tab.2 Physical properties of different seedling substrates

注：同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P≤0.05)，下同。

Notes:The different letters in the same column indicate distinct difference(P≤0.05).The same below.

2.1.2 化学性质 基质的pH值反映了基质的缓冲能力[14]，对基质肥力和植物生长都有非常重要的作用[15]。由表3可见，8种不同育苗基质中，T3、T4、T5处理的pH值均高于CK，为中性偏碱，其他处理均低于CK，为中性偏酸，除T1和T8处理外，其余处理的pH值均在理想基质的pH值6.0～7.5范围[16]之内。EC值是用来衡量基质溶液中可溶性盐浓度的指标[17]， EC值过低，作物矿质营养不足，过高则会造成盐害和烧根，影响作物健康生长[18]。由表3可见，T3、T4、T5、T7处理的EC值均高于CK，不同处理的EC值均处于理想基质(小于2.5 mS/cm)的范围内，适合辣椒幼苗的生长。

由表3还可以看出，8种不同育苗基质的全氮、全磷、全钾以及碱解氮、速效磷、速效钾含量均高于CK。其中，T5处理的全氮和碱解氮含量最高，分别是CK的7.18倍和14.15倍；T3处理的全磷和速效磷含量最高，分别是CK的8.38倍和89.45倍；T6处理的全钾和速效钾含量最高，分别是CK的1.83倍和54.70倍。可见，经过腐熟发酵后的有机物料A和有机物料B以及老糠灰均具有较高含量的营养元素，基本可以满足辣椒育苗的需求，后期不需要再进行追肥，但是营养元素含量过高可能会引起烧苗现象[19]，因此，在使用时需要注意。

2.2 不同处理对辣椒出苗状况的影响

由表4可知，不同处理的辣椒出苗时间均为5 d，但齐苗的速度不同，T1、T4、T7处理齐苗速度最快，均在播种后14 d齐苗，比CK早2 d；T2、T3、T6、T8次之，均在播种后15 d齐苗，比CK早1 d；T5和CK最慢，均在播种后16 d齐苗。除T1处理的出苗率(65.33%)低于CK(70.67%)外，其余7种处理的出苗率均高于CK，较CK提高12.25%～36.79%。同样，除T1处理的成苗率(62.00%)低于CK(67.33%)外，其余7种处理的成苗率比CK提高12.88%～33.67%。整体而言，不同处理的出苗率和成苗率从高到低均呈现出T3>T7>T6>T5>T4>T2>T8>CK>T1的趋势。

表3 不同处理育苗基质的化学性质

表4 不同处理对辣椒出苗状况的影响Tab.4 Effects of different treatments on the seedling status of pepper

2.3 不同处理对辣椒幼苗生长特征的影响

由图1a可以看出，在3月11日时，不同处理间的辣椒幼苗株高差异均不显著(P>0.05)，从3月21日开始，除T1处理的株高低于CK外，其余7种育苗基质的株高均高于CK，其中，T3处理最高，较CK提高62.31%(P≤0.05)；到苗期结束时(4月21日)，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8处理的株高分别是14.58、15.32、18.61、16.19、15.93、16.26、17.34、14.73 cm，其中，T3、T4、T5、T6、T7处理均显著高于CK，分别较CK提高24.15%、8.01%、6.27%、8.47%和15.68%，T1、T2、T8处理均与CK差异不显著(P>0.05)。

由图1b可以看出，从开始测量到苗期结束，除T1处理外，其余7种育苗基质的辣椒茎粗均大于CK，在苗期结束时，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8处理的茎粗分别是2.27、2.63、2.41、2.42、2.45、2.52、2.03 mm，其中，T2、T3、T4、T5、T6、T7处理分别较CK提高10.73%、28.29%、17.56%、18.05%、19.51%、22.93%(P≤0.05)，T8处理与CK差异不显著(P>0.05)。

由图1c可以看出，不同处理辣椒幼苗子叶面积最大值出现的时间不同，其中，T3和T7处理出现的时间最早，均在3月21日生长到最大值，其辣椒幼苗子叶面积分别为2.54、2.48 cm2；CK、T1、T2、T4和T5处理次之，均在3月31日生长到最大值，其子叶面积分别为2.35、2.17、2.48、2.53、2.57 cm2；T6和T8处理出现的时间最晚，均在4月11日生长到最大值，其子叶面积分别为2.51、2.47 cm2。

由图1d可以看出，从开始测量到苗期结束，除T1处理单株鲜质量低于CK外，其余7种育苗基质的单株鲜质量均高于CK。其中，在3月11日时，T3处理最高，较CK提高70.92%(P≤0.05)；到苗期结束时，T3、T4、T5、T6、T7处理均显著高于CK(P≤0.05)，分别比CK提高15.40%、7.53%、9.63%、9.80%、13.02%，T2、T8处理与CK差异均不显著(P>0.05)。

同一日期不同小写字母表示不同处理间差异显著(P≤0.05)The different lowercase letters mean significant differences among different treatments(P≤0.05)图1 不同处理辣椒幼苗植株生长指标随育苗时间的变化Fig.1 Changes of plant growth indexes of pepper seedlings with seedling time

2.4 不同处理对辣椒幼苗综合指标的影响

俗话说“苗壮半收成”，壮苗是作物高产的基础。在实际生产过程中，由于作物幼苗期的形态指标更容易观察和测量，因此常用来作为评价幼苗生长状况的指标[20]。由表5可知，苗期结束时，除T1处理辣椒幼苗的根冠比、壮苗指数、G值均低于CK外，其余处理均高于CK。其中，T3处理的根冠比、壮苗指数和G值最高，分别较CK高32.68%、38.10%和15.52%(P≤0.05)；T7处理次之，其根冠比、壮苗指数和G值分别较CK高27.45%、19.05%和13.79%(P≤0.05)；T8处理最小，其根冠比、壮苗指数和G值分别较CK高0.65%、4.76%和1.72%。

表5 不同处理对辣椒幼苗综合指标的影响Tab.5 Effects of different treatments on comprehensive indexes of pepper seedlings

3 结论与讨论

本试验结果表明，通过腐熟发酵后产生的有机物料A和有机物料B营养丰富、保水保肥性能好、透气性强，特别适合种子萌发和植物生长，但是不同育苗基质对辣椒的出苗状况影响较大。除T1处理的出苗率和成苗率低于CK外，其余7种处理的出苗率和成苗率均高于CK，其中，出苗率比CK提高12.25%～36.79%，成苗率比CK提高12.88%～33.67%，这与YOU等[21]、李良友[22]的研究结果一致。分析其原因主要与育苗基质的理化性质有关。本试验中，T1处理由于含有较多的纤维素导致其通气孔隙度较大，持水孔隙度较小，进而使其水气比偏低，小于理想育苗基质的水气比(2～4)∶1，而基质的吸水性又是影响出苗率的首要因素[23-24]，因此，T1处理的出苗率和成苗率低于CK。其余7种处理基质的容重、总孔隙度、水气比以及pH值均在理想育苗基质要求的范围之内，适合辣椒幼苗的生长，进而使其出苗率和成苗率均高于CK。

辣椒幼苗植株生长指标是衡量辣椒幼苗质量的重要指标之一[20]，而好的育苗基质是培育壮苗的基础[23,25-30]，因此，育苗基质直接影响辣椒幼苗的质量[31]。胡青青等[20]研究表明，V(药渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)=4∶2∶3∶1、V(药渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)=2∶4∶3∶1基质的辣椒幼苗株高、茎粗、子叶面积、地上部生物量均显著优于对照草炭基质。本试验结果表明，不同育苗基质处理的辣椒幼苗形态指标优于CK(T1处理除外)，其中，T3处理[V(有机物料A)∶V(有机物料B)∶V(老糠灰)∶V(珍珠岩)=3∶3∶3∶1]的辣椒幼苗株高、茎粗、单株鲜质量、根冠比、壮苗指数以及G值最优。T3处理能够有效地促进辣椒幼苗的生长，可以作为育苗基质应用于辣椒育苗。

综上所述，将农业有机废弃物基质化，变废为宝，代替土壤和草炭用于蔬菜、花卉的育苗和栽培，不仅可以降低农业废弃物对环境的污染，改善环境状况，还可以实现废物资源化利用，降低农业生产成本，具有很大的推广价值。