金建芳 易克傳 嚴從生 賈利
采用不同配方的基質育苗技術是一種將固態有機肥作養分,直接用清水灌溉的無土栽培技術,與傳統育苗相比,該育苗技術具有顯著提高育苗產量和幼苗質量,加快幼苗移栽緩苗速度等優點,在瓜類、茄果類蔬菜中應用廣泛。目前市場上大部分商品基質都是以草炭作為原材料,雖然草炭具有十分理想的理化性質,但是因其屬于不可再生資源,且價格不斷上漲,所以利用來源廣泛、經濟高效的農林廢棄物作為原材料來代替草炭已逐漸成為一個熱門領域[1];另外,草炭主要來源于沼澤地,隨著開采利用正在快速枯竭,由此引發了很多環境問題,許多國家已經開始限制草炭的開采[2]。近年來,許多學者在育苗基質的配方上進行了諸多研究,田鎖霞等[3]以蘑菇渣堆肥和園林廢棄物堆肥復配基質在黃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比例混配對甜椒育苗效果最佳,為椰糠基質用于甜椒無土育苗的可行性提供了參考依據;宋志剛等[5]以稻草復合基質在番茄育苗效果上優于傳統的草炭蛭石基質;李彧等[6]利用沼渣與基質按1∶4比例培育的番茄幼苗各項指標最佳。
隨著我國經濟實力的快速發展和人們生活水平的提高,鮮食玉米也進入到人們日常的餐桌飲食當中,而甜糯玉米是鮮食玉米的一種,與傳統的玉米相比,既可以作為水果,也可以當成蔬菜,還可以制成罐頭,具有獨特的品質與風味,且前景十分廣闊[7]。鮮食玉米所含有的營養物質如蛋白質、氨基酸等均高于普通玉米,隨著當代人們膳食結構的改善,人們對鮮食玉米的需求量日益增加,從而對甜糯玉米的育種及高產栽培有了更高的要求[8]。目前,甜糯玉米的育種研究十分熱門,而甜糯玉米的育苗研究則不多見,如工廠化育苗技術可以使甜糯玉米出苗整齊、幼苗健壯無病害,是實現高產的一個重要手段,現代化的設施大棚則可以實行甜糯玉米的早春種植和秋季種植,這使得菜用甜糯玉米的工廠化育苗更加必要[9,10]。
本試驗主要以稻殼、椰糠、沼渣、泥炭土、蛭石、珍珠巖、河沙為主要原材料,通過7種材料的不同混合配比,研究其對甜糯玉米幼苗生長發育的影響,從而篩選出最佳的基質混配方案,為生產合理的甜糯玉米育苗基質提供技術支持。
試驗于2016年10~12月在位于鳳陽縣的安徽科技學院種植園區五號日光溫室內進行,供試甜糯玉米種子由陸曉民教授提供。試驗所需各類基質及穴盤均由安徽科技學院生命科學院園藝實驗室提供(學校采購)。
試驗于10月19日開始實施,共設置8個處理,每個處理3次重復,采用32孔的穴盤統一播種,播種前選擇籽粒飽滿、大小一致的甜糯玉米種子統一催芽,減小試驗誤差。8個處理分別為:T1,稻殼(單配);T2,泥炭土(單配);T3,沼渣∶蛭石=1∶1;T4,椰糠∶河沙=1∶1;T5,稻殼∶椰糠=1∶1;T6,稻殼∶椰糠∶蛭石=1∶1∶1;T7,沼渣∶泥炭土∶珍珠巖=1∶1∶1;T8,椰糠∶河沙∶珍珠巖=1∶1∶1。
播種后5 d開始進行各項理化指標測定,基質配方的物理指標包含容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、氣水比,容重(g/cm3)=(W2-W1)/V;總孔隙度(%)=(W3-W2)/V× 100;通氣孔隙(%)= (W3-W4)/V×100,其中W1表示塑料杯質量;W2表示塑料杯和加入基質后的質量;W3表示基質在水中浸泡后的總質量;W4表示紗布的質量;持水孔隙(%)=總孔隙度-通氣孔隙;氣水比=通氣孔隙/持水孔隙[11]。
化學性質主要包括pH值、電導率、有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀。其中pH值用pH計測定,電導率用電導率儀來測定,有機質含量用重鉻酸鉀容量法,堿解氮、緩效鉀、有效磷含量的測定方法分別為堿解擴散法、火焰光度計法和碳酸氫鈉法[12]。 播種后25 d(11月15日)每個處理隨機抽取10株苗,用直尺、游標卡尺、天平等分別測定株高、根長、莖粗、地上部和地下部鮮質量,鮮質量測定完后將樣品放在105℃烘箱中殺青10 min,然后置于80℃下烘干10 h,測定地上部和地下部干質量[13]。播后第35天選取不同處理植株拍照,記錄不同基質處理后甜糯玉米幼苗形態上的差異。
運用Excel作圖,采用鄧肯氏新復極差法進行處理間的多重比較分析。
①不同處理基質對甜糯玉米幼苗株高和根長的影響 由圖1可以看出,T3處理幼苗的株高和根長顯著低于其他處理,T7處理的表現也不佳,與T5處理(稻殼∶椰糠=1∶1)相比,T6處理(稻殼∶椰糠∶蛭石=1∶1∶1)的株高和根長測量值大,且T6處理的株高和根長測量值最大,說明稻殼、椰糠和蛭石混配基質更有利于甜糯玉米幼苗生長,T4處理與T8處理相比,T8處理的株高和根長有所增加,說明椰糠、河沙和珍珠巖混配基質育苗效果較好,T1處理和T2處理間株高無顯著差異,但是根長的差異顯著,說明稻殼單配基質與泥炭土相比,抑制了甜糯玉米幼苗根系的生長。

圖1 不同處理基質對甜糯玉米幼苗株高和根長的影響

圖2 不同處理基質對甜糯玉米幼苗莖粗的影響
②不同基質對甜糯玉米幼苗莖粗的影響 幼苗的莖粗是反映壯苗的一個重要指標,很直觀地表現植株在苗期的生長狀況。由圖2可以看出,T6處理和T5處理的莖粗明顯大于其他處理,且T6處理達到最大,T3處理的莖粗最小,可見稻殼、椰糠和珍珠巖混配基質壯苗效果最好,有助于甜糯玉米幼苗莖粗增加,而沼渣和蛭石混配基質不利于玉米幼苗生長,其余幾組差異不明顯。
③不同基質對甜糯玉米幼苗地上、地下部干鮮質量和壯苗指數影響 由表1可以看出,各處理間地上、地下部干鮮質量存在顯著差異,T6處理的地上部鮮質量和地下部鮮質量最大,T5處理僅次于T6處理,T3處理的地上部鮮質量和地下部鮮質量最小,其他無顯著差異;地上部和地下部干質量以T6處理最大,T5處理地上和地下部干質量次之,T3處理最小。育苗基質的優劣很大程度上靠壯苗指數來反映,壯苗指數大則說明育出的苗質量好,相應的育苗基質配方就好[14]。8個處理中,T6處理壯苗指數最大,T8處理的壯苗指數稍小于T6,壯苗指數最小的是T7處理。

表1 不同處理基質對甜糯玉米幼苗生長量和評價指標的影響
①不同基質的物理性質 基質的物理性質對幼苗的影響很大,它決定基質所含的養分、水分、吸附性以及通氣性。根據中國農業科學院花卉研究所指出,適宜的混合基質標準容重為0.2~0.8 g/cm3,通氣孔隙度15%~30%為宜,持水孔隙度在40%~75%為宜,氣水比在0.25~0.5為宜[15]。由表1可知,8個處理中,除T2和T3處理容重不在適宜范圍內,其余各處理容重均符合要求,8個處理的總孔隙度為41%~67%,T2處理最高,T4處理最低;持水孔隙度除T4和T8處理外,其余各處理均在適宜范圍內,說明椰糠、河沙、珍珠巖混配基質持水孔隙度不符合要求,通氣孔隙度普遍不符合標準要求,氣水比除T3、T4和T8外,其余各處理均在標準范圍內。
②不同處理基質的化學性質 一般商品育苗基質的pH值適宜范圍在5.8~7.0[16],其中T4和T8兩個處理pH值超出適宜范圍,說明加入椰糠和河沙組合基質偏弱堿性,不適宜幼苗生長;T1和T5兩個處理顯酸性,且低于適宜范圍,說明普通稻殼基質偏酸性,其基質環境不適宜幼苗生長;與T5相比,T6在T5處理基礎上加了蛭石混配,說明蛭石能提高pH值,其余3組pH值均在適宜范圍內,呈微酸性,且均在適宜范圍內。電導率反映基質中所含可溶性鹽濃度高低,是選擇育苗基質的一個重要參數,一般小于2.6 mS/cm為宜[17]。表2中T3處理的電導率值最大,明顯高于其他各處理,超出適宜范圍,T2處理表現最小,但在適宜范圍內,除T3處理外,其他處理均適合甜糯玉米幼苗生長。從各基質的營養成分看,T2處理的有機質含量最高,T1處理的有機質含量最低,說明泥炭土中營養成分含量非常高。從全氮和有效磷的含量來看,T3處理最大,T8處理最小,說明沼渣和蛭石混配基質中全氮和有效磷含量顯著高于椰糠、河沙和珍珠巖混配基質,T7處理中堿解氮含量最高,T4處理中堿解氮含量最低,從速效鉀含量來看,T5處理中速效鉀含量最高,T4處理中速效鉀含量最低。

表2 不同基質的物理性質

表3 不同基質的化學性質
優質育苗基質的判斷標準應該是能提供給幼苗充足的養分,以及具有良好的保水透氣能力。這些指標主要依靠基質的理化性質以及幼苗的各種形態指標來體現。本試驗所采用的8個處理中,首先從幼苗的株高和根長來看,表現較好的處理分別是T5和T6處理、T4和T8處理,T3和T7處理株高和根長都較小,其中T6處理最大,T3處理最小。因此,從株高和根長看,表現較好的處理有T4、T5、T6和T8。從莖粗來看,除T3處理外,其余各組差異不顯著,最大的是T6處理,能有效促進幼苗的莖稈粗壯。從干鮮質量看,T6處理地上部和地下部干物質量積累最大,育苗效果最好,T3處理干物質量積累最小,T6處理的地上部干質量是T3處理的6.45倍,而T6處理的地下部干質量是T3處理的1.75倍,所以T6處理對甜糯玉米地上部分的生長影響更大,從干鮮質量也可以看出T6處理的表現最佳。另外從基質的理化性質來分析,它關系到育苗基質所需的水、肥、氣等各方面因素,是選用育苗基質的一個重要指標[18]。本研究表明,T2和T3處理的容重不在標準范圍內,T4和T8處理的持水孔隙度不在適宜范圍內。此外作物對育苗基質的pH值比較敏感,因此pH值是一個很重要的衡量指標,本試驗的 8個處理中,T1、T5、T4和 T84個處理的 pH值均不在適宜的范圍內,不滿足標準育苗基質要求,從電導率分析,除T3處理外各處理都符合要求,說明這7個處理中可溶性鹽分的含量均適合幼苗的生長。總體從理化性質看,表現較好的處理有T6和T7。最后從壯苗指數分析,T6和T82個處理都比較高,表明所育的甜糯玉米幼苗都比較健壯,符合壯苗標準。
綜上所述, 以稻殼∶椰糠∶蛭石按 1∶1∶1 比例混配的T6配方育苗效果最好,基質的各項理化性質均符合標準育苗基質的要求,通過對甜糯玉米幼苗各項形態指標的測定,也反映出T6處理的壯苗效果最佳,另外從經濟方面考慮,稻殼、椰糠的成本都比較低,且來源廣泛,屬可再生農林廢棄物,因此在生產上可以使用該配方代替傳統商品草炭基質來進行甜糯玉米幼苗的培育,大大降低商品育苗基質成本[19,20],利于甜糯玉米實現經濟高效的工廠化育苗。
[1]閆海霞,曹布霆,宛漢斌,等.不同配比有機基質對番茄生長和產量的影響[J].長江蔬菜,2016(6):74-77.
[2]Meerow A W.Growth of two subtropical ornamentals using coir asapeatsubstitute[J].HortSci,1994,29(12):1484-1 486.
[3]田鎖霞,陳清,龔建英,等.蘑菇渣和園林廢物堆肥復配基質在黃瓜育苗上的應用效果[J].中國蔬菜,2011(12):37-41.
[4]任志雨,姚萌,切巖祥和,等.椰糠與蛭石的不同配比對甜椒幼苗質量的影響[J].湖北農業科學,2015(18):4 493-4 497.
[5]宋志剛,余宏軍,蔣衛杰,等.稻草復合基質對番茄育苗效果的影響[J].中國蔬菜,2013(14):72-77.
[6]李彧,蔣芳玲,劉明池,等.沼渣與基質配比對番茄幼苗生長和生理特性的影響[J].蔬菜,2011(6):52-56.
[7]王桂躍,趙福成,譚禾平,等.浙江省鮮食玉米產業現狀及主要種植模式[J].浙江農業科學,2015(10):1 553-1 556,1 628.
[8]史亞興,盧柏山,樊艷麗,等.不同播種深度對雙隱性甜糯玉米出苗的影響[J].蔬菜,2015(3):15-18.
[9]宋朝玉,劉樹堂,李振清,等.甜糯玉米鮮食商品化栽培技術研究[J].天津農業科學,2014(9):118-121.
[10]劉武生,李玉玲.鮮食玉米缽盤育苗復種技術[J].農村科技,2016(1):22.
[11]任杰,崔世茂,劉杰才,等.不同基質配比對黃瓜穴盤育苗質量的影響[J].華北農學報,2013(2):128-132.
[12]于艷輝.彩椒(Capsicum annuum)有機基質配方篩選及基質前處理與重復利用技術研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2011.
[13]趙世杰,劉華山,董新純.植物生理學實驗指導[M].北京:中國農業科學技術出版社,1998:54-72.
[14]王清華,程鴻雁.栽培基質的選擇與評價[J].山東林業科技,2006(1):73-74.
[15]常義軍,王東升,陳歡,等.不同育苗基質對黃瓜幼苗生長的影響[J].現代農業科技,2011(11):129-131.
[16]張碩,余宏軍,蔣衛杰.玉米芯或甘蔗渣基質的黃瓜育苗效果[J].農業工程學報,2015(11):236-242.
[17]游瑩卓,辛國鳳,魏珉,等.黃瓜免營養液無土育苗基質組配研究[J].中國土壤與肥料,2015(3):95-99.
[18]柴小媛.利用農業廢棄物作為育苗基質及其性質改良[D].楊凌:西北農林科技大學,2015.
[19]趙鶴,王鐵臣,張寶杰.適宜黃瓜無土栽培的椰糠基質對比試驗[J].蔬菜,2017(2):66-71.
[20]周明,劉明池,姜立綱,等.我國熱帶海島地區極端環境下蔬菜椰糠基質栽培系統的建立 [J].中國蔬菜,2010(12):36-40.