育苗基质对浅水育苗烟苗素质的影响

谢会雅，张洪波，成志军，陈立军，曾钰，姚雪梅，梁鹏程*，祝利，彭媛媛，李迪秦

(1 湖南省烟草公司株洲市公司，湖南 株洲 412000；2 湖南中烟工业有限责任公司，湖南 长沙 410014；3 湖南省烟草公司邵阳市公司，湖南 邵阳 422000；4 湖南省烟草公司常德市公司，湖南 常德 415000；5 湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128)

壮苗是烤烟大田生产的重要基础，育苗是烟叶生产的重要环节，而育苗基质是实现“苗壮、苗足、苗齐”的基础，其除具有固定烟苗根系的介质作用外，还可提供种子萌发需要的水分、氧以及烟苗生长发育需要的养分和水分等作用[1]。基质电导率(EC)指基质溶液的导电能力，是衡量基质性质的重要指标之一。基质的EC 值对基质营养元素含量、作物幼苗的生长速率及生长状况均具有影响。不同植物在不同生长发育阶段，其适宜的EC 值也不同，EC 值过高或过低，都不利于作物的生长发育[2-4]。

常美花等[5]研究表明，大花蕙兰品种金门以营养液EC 值为1.4～2.8 ms/cm 时植株生长发育较好，开花品质最佳。营养液EC 值为1.8 ms/cm 时，可明显促使红掌粉冠军叶面积增大和开花数目增多，但对株高、冠径、叶片数等影响效果不显著[6]。EC 值为1.5 ms/cm 的水培溶液可以显著提高微型月季的冠幅、分枝数、相对叶绿素含量、花茎粗、花蕾数、花朵数和花径等指标[7]。基质EC 值为0.8～1.0 ms/cm 时，添加3～6 g/L 的海藻酸，可显著促进番茄幼苗茎粗、叶绿素含量、根冠比、全株鲜质量以及壮苗指数等指标的提高[8]。采用草炭∶珍珠岩∶蛭石∶椰糠∶腐殖土为25 ∶10 ∶5 ∶25 ∶35 的基质进行烤烟托盘育苗，播种后20、23 和26 d 的出苗率以及成苗期烟苗最大叶长与宽、苗高、茎基宽和地上部鲜质量均表现较好[1]。而采用不同基质和不同规格的育苗盘进行托盘育苗，烤烟的出苗率及烟苗素质具有明显差异[9]。李恩良等[10]研究指出，以咖啡壳沤制物、腐殖土和森林土配制的不同基质，其容重、总孔隙度、碱解N、有效P、速效K、有机质含量以及pH值、EC 值等物理性状与出苗率大多存在显著(P＜0.05)或极显著的差异(P＜0.01)。

本研究以草炭基质、黄泥土、干牛粪、珍珠岩为原料，配制具有不同EC 值的育苗基质，分析其对浅水湿润育苗条件下烤烟出苗率及烟苗生长发育的影响，旨在为今后烤烟育苗基质的配制提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021 年在湖南农业大学教学科研基地(长沙)进行。烤烟育苗基质采用的材料为草炭、干牛粪、珍珠岩和黄泥土。黄泥土取自本地山体，取回晒干后粉碎过筛；草炭、干牛粪及珍珠岩从市场购买。参试烤烟品种为湘烟7 号，采用浅水湿润育苗法育苗。育苗盘为72 孔农用塑料育苗托盘(长54 cm，宽28 cm，穴深5.0 cm，厚度0.5 mm，容积38 mL)，购自市场。

1.2 试验设计与处理

将草炭、黄泥土、干牛粪、珍珠岩按不同体积比例组合配制成4 种不同EC 值的基质，分别为T1(干牛粪∶黄土∶草炭∶珍珠岩＝2.5 ∶6.5 ∶7.5 ∶3.5)、T2(干牛粪∶黄土∶草炭∶珍珠岩＝3.0 ∶7.0 ∶6.5 ∶3.5)、T3(干牛粪∶黄土∶草炭∶珍珠岩＝3.5 ∶7.5 ∶5.5 ∶3.5)、T4(干牛粪∶黄土∶草炭∶珍珠岩＝4.0 ∶8.0 ∶4.5 ∶3.5)。

将风干基质与蒸馏水按1 ∶2.5 的体积比混合，充分振荡摇勾，静置30 min，然后用pH 计测定酸碱度，采用1 ∶2浸提法测定EC 值，参照文献[11]的方法测定基质容重和孔隙度等指标。

1.3 测定项目及方法

于3 月5 日播种，7 叶1 心期取样测定烟苗素质指标。每个处理取生长基本一致的烟苗5 株，洗净后测定其苗高、茎粗(最大处直径)、叶片数、最大叶长与宽，计算叶面积(叶面积＝长×宽×0.634 5)；然后将根系、茎、叶剪下分开，用滤纸吸干水分后分别称量样品的鲜质量。取1.00 g 左右鲜根系，采用TTC 法测定根系活力；取1.00 g 最大叶的叶片用于测定叶绿素含量和硝酸还原酶活性(NR)；其余根、茎、叶分别在105 ℃下杀青15 min，然后于80 ℃烘干至恒重后称取干质量，并计算各部位的干鲜比及根冠比(R/S)。

参照萧浪涛等[12]方法，采用分光光度法测定硝酸还原酶活性、叶绿素a/b 含量，采用TTC 法测定根系活力。

1.4 数据分析

采用SPSS13.0 软件进行数据分析；采用Duncan(α ＝0.05)法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质的EC 值及主要物理性状

从表1 可知，配制的4 种基质的总孔隙度、容重、气水比及pH 值差异均小于1%，T1、T2、T3 和T4 的EC 值分别为0.50、0.75、1.00 和1.25 ms/cm，均在适宜范围内[4-7]。

表1 不同配比基质的主要物理性状Table 1 Main physical properties of different substrates

2.2 不同处理对烤烟出苗率及成苗率的影响

从表2 可知，播种后不同时间，各处理的发芽率均为T3＞T2＞T1＞T4。播种后7 d，各处理间无显著性差异；播种后10 d，T4 显著低于其他各处理(P＜0.05)，其余处理间无显著性差异；播种后14 d，T4显著低于其他各处理(P＜0.05)，但T1 与T2、T2 与T3 均无显著性差异；播种后21 d，T2 和T3 无显著性差异，但T2、T3 与T1、T1 与T4 差异显著(P＜0.05)。各处理成苗率为T3＞T2＞T1＞T4，且T2 和T3 显著高于T1 和T4(P＜0.05)，T1 与T4 无显著性差异。

表2 不同基质处理的烤烟发芽率及成苗率Table 2 Germination percentage and seedling formation rate of tobacco treated with different substrates %

结果表明，随着育苗基质EC 值的提高，发芽率和成苗率均呈先升高后降低的变化趋势，且均以T3处理效果最佳。

2.3 不同处理烟苗7 叶1 心期的主要农艺性状指标

从表3 可知，各处理7 叶1 心期烟苗茎基宽表现为:T3 ＞T2 ＞T1 ＞T4，T4 显著低于其余处理(P＜0.05)，但T1、T2 和T3 间无显著性差异；茎高表现为:T3＞T2＞T1＞T4，T1 与T4 显著低于其余处理(P＜0.05)，T2 和T3 无显著性差异；各处理叶片数无显著差异；最大叶叶面积表现为:T3＞T2＞T1＞T4，T1 与T4 显著低于其余处理(P＜0.05)，T2 与T3 无显著性差异。

表3 不同处理烟苗主要农艺性状指标Table 3 Main agronomic characters of tobacco seedlings in different treatments

结果表明，随着育苗基质EC 值的提高，茎基宽、茎高、最大叶叶面积均呈现先升高后降低的变化趋势，且以T3 处理的效果最佳。

2.4 不同处理7 叶1 心期烟苗干物质积累量

从表4 可知，各处理7 叶1 心期烟苗单株干质量表现为:T2＞T3＞T1＞T4，处理间无显著性差异；烟苗根干质量表现为:T3＞T2＞T1＞T4，T1 与T2、T4 均无显著性差异，T3 显著高于其他处理(P＜0.05)；烟苗茎干质量表现为:T1＞T2＞T3＞T4，T1、T2 显著高于T4(P＜0.05)，但与T3 差异不显著，T3 与T4 也无显著性差异；烟苗叶片干质量表现为:T2＞T1＞T3＞T4，处理间无显著性差异；烟苗全株干鲜比表现为:T2＞T1 ＝T3＞T4，但处理间差异不显著；烟苗干质量根冠比表现为:T3 ＞T2 ＞T1 ＞T4，T3 显著高于其他处理(P＜0.05)。

表4 不同处理的烟苗干物质积累量Table 4 Dry matter accumulation of seedling in different treatments

结果表明，随着育苗基质EC 值的提高，烟苗干质量根冠比呈先升高后降低的变化趋势，且以T3最大；根干质量也以T3 最大，单株干质量、叶干质量则以T2 最大。因此，T2 和T3 处理有利于促进烟苗的生长发育和提高干质量根冠比。

2.5 不同处理7 叶1 心期烟苗主要生理生化指标

从表5 可知，不同处理7 叶1 心期烟苗根系活力表现为:T3＞T2＞T1＞T4，T3 显著高于其余处理(P＜0.05)，其余处理间无显著性差异；叶片硝酸还原酶活性表现为:T2＞T3＞T1＞T4，T1 与T3、T1 与T4 无显著性差异，T2 显著高于其余处理(P＜0.05)；叶绿素a 含量表现为:T2＞T3＞T1＞T4，各处理间有显著性差异(P＜0.05)；叶绿素b 含量表现为:T2＞T3＞T1＞T4，T1 与T4 无显著性差异，T2 显著高于其余处理(P＜0.05)；总叶绿素含量表现为:T2＞T3＞T1＞T4，T2与T3、T1 与T3 无显著性差异，T4 显著低于其余处理(P＜0.05)。

表5 不同处理的烟苗主要生理生化指标Table 5 Main physiological and biochemical indexes of tobacco seedlings in different treatments

结果表明，随着基质EC 值的增加，根系活力呈先升高再降低的变化趋势，T3 的根系活力最高；而从硝酸还原酶活性及叶绿素总含量来看，T2 处理较优。

2.6 基质EC 值与单株干质量及根冠比和叶绿素含量间的相关性分析

对成苗期烟苗素质主要指标单株、根系、茎、叶的干质量、烟苗全株干鲜比、干质量根冠比与基质EC 值间的相关性进行分析，结果表明:基质EC 值与单株干质量、根干质量、茎干质量、叶干质量、全株干鲜比和干质量根冠比的相关系数分别为0.502 1、0.013 1、-0.953 1*、0.723 1、0.568 9 和0.179 9；其中基质EC 值对叶片干质量的正向影响最大，其次为全株干鲜比、单株干质量、干质量根冠比和根干质量，而基质EC 值与茎干质量的关系呈显著负相关(P＜0.05)。

3 讨论

3.1 基质理化性质指标对育苗的影响

育苗基质是育苗的重要载体，其电导率等物理特性指标对烟苗有着重要影响。电导率主要用于测量溶液及种植介质中可溶性盐离子的浓度。基质中可溶性盐含量过高，可能会形成反渗透压，使根系脱水导致根尖变褐或者干枯。同时，基质含水率的波动，也会导致可溶性盐含量变化，如果可溶性盐含量过高，会造成植株根系损伤，导致植株出现萎蔫、黄化、组织坏死或植株矮小等症状。一般情况下，EC 值为1～4 ms/cm 时植株生长比较正常[4-5]。本研究结果表明，烤烟湿润育苗时，EC 值为0.75～1.0 ms/cm的基质烤烟发芽率及出苗后的生长发育效果较好，EC 值为1.25 ms/cm 时，反而影响出苗和幼苗生长。这可能是由于基质组分构成中含有一定量的干牛粪，干牛粪中含有一定量的氮、磷、钾等养分，虽然添加的量越多，氮、磷、钾含量越高，但EC 值过高会影响氮磷钾的利用率，进而影响烟苗的生长发育。赵敏等[4]、宫彬彬等[8]和卢晓华[13]的研究发现，EC 值过高对烟草种子出苗率和出苗后烟苗生长速度具有影响，与本研究结果基本一致。

烟苗生长发育相关指标与基质EC 值的相关性分析结果表明，EC 值对烟苗根、茎、叶生长发育的影响有差异，对茎的影响最大，其次为叶和根系，且对叶和根系的影响为正效应，对茎的影响为负效应。可能是由于基质的容重、孔隙度、气水比、pH 值、矿质营养含量等理化性状间存在显著的相关性[10，14-15]，其差异导致了这一情况的出现，具体原因有待深入探讨。但也由此说明，烤烟育苗基质的配制，要兼顾基质容重、孔隙度和矿质营养的均衡。

3.2 基质养分含量对育苗的影响

基质除具有支持、固定植株的作用外，也是养分和水分的载体，使来自营养液的养分和水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。因此，基质中含有的氮、磷、钾等矿质营养在影响基质EC 值的同时，也影响着幼苗的生长发育。基质中养分含量过高，基质EC 值增加，出苗后根系细胞外渗透压增加，导致根系吸水困难，从而影响成活率；而养分含量过低时，会影响出苗后的养分供应，进而影响幼苗的生长发育[6，8，15]。因此，在使用含有矿质元素的材料配制育苗基质时，在满足适宜的基质EC 值的基础上，要合理控制矿质营养的含量，保持基质EC 值等物理特性指标与基质养分含量均在合理范围内，但具体数值需根据选择的材料及农作物种类而定。

4 结论

本试验条件下，随着浅水育苗基质EC 值的提高，烤烟种子的发芽率和成苗率以及成苗期烟苗的茎基宽、茎高、最大叶叶面积、干质量根冠比和根系活力等指标均呈先升高后降低的变化趋势，EC 值为0.75～1.0 ms/cm 的基质效果较好。