基質對烤煙托盤育苗幼苗生長和生理代謝的影響

夏志林，莫靜靜，芶劍渝，黃 鶯，石明權，張遠淑，彭玉龍，劉國琴*

(1.貴州省煙草公司遵義市公司技術中心，貴州 遵義 563000； 2.貴州大學 煙草學院，貴州省煙草品質研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025； 3.貴州省煙草公司遵義市公司湄潭縣分公司，貴州 湄潭 564100)

育苗是煙葉生產的首要環節，培育優質健壯的煙苗是烤煙大田生產的基礎。育苗基質是苗壯、苗足和苗齊的基礎，作為煙苗生長的“土壤”，除固定煙苗根系的介質外，還起到給種子萌發和煙苗生長發育提供水分、營養和氧氣等作用。一直以來有許多研究者致力于烤煙育苗基質的研究，涉及到基質原材料種類、組成及配比等對烤煙育苗的影響[1-7]。烤煙育苗基質基本組成原料主要是草炭、蛭石、膨化珍珠巖和腐殖土等。草炭是目前最好的基質組成原料之一，在基質中占有較大比例。早在2001年向東等[5]研究認為，60%～70%草炭比例可促進漂浮育苗煙苗生長，低于40%或高于80%都會產生不利影響；靳冬梅[7]認為，草炭比例為50%，漂浮育苗的煙苗素質最好。草炭是不可再生資源，大量開采應用對生態平衡有破壞。許多學者尋求新的材料來逐步替代草炭，已有研究用甘蔗渣、花生糠、中草藥渣和炭化谷殼等有機物原料來替代草炭。吳濤等[8]用褐煤、秸稈等原料替代基質中草炭的研究結果表明，秸稈比例低于50%及褐煤比例高于10%的替代草炭處理基本可以作為煙草漂浮育苗基質；韋建玉等[9]研究表明，采用65%腐熟的甘蔗渣與25%膨化珍珠巖和10%煤渣粉(過3 mm孔徑篩)配制的煙草漂浮育苗基質，能較好地出苗、生長和成苗。

近年來，烤煙生產中殘留的地膜等廢棄物數量巨大，對土壤和生態環境的負面影響逐漸凸顯，這些烤煙生產投入品廢棄物的處理勢在必行。貴州省煙草公司遵義市公司對烤煙生產過程中產生廢舊農地膜進行回收，將回收的地膜加工成育苗托盤，在一定程度上減少煙區農地膜等廢棄物對土壤和環境造成的污染，促進現代煙草農業的可持續發展具有一定的積極意義。

在廣大煙區當前煙葉生產上推廣的育苗技術主要是漂浮育苗，其育苗基質研究相對較成熟，然而適宜托盤育苗基質研究較少，值得借鑒并應用于生產的育苗基質欠缺。因此，本研究針對托盤育苗，用草炭、炭化谷殼、椰糠、酒糟、腐殖土等配制育苗基質，研究不同基質原料種類、組成及配比對烤煙幼苗生長與生理代謝的關系，探討適合于托盤育苗生產的育苗基質，旨在為烤煙托盤育苗基質的篩選、應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試烤煙品種為K326。育苗基質材料為草炭、炭化谷殼、椰糠、酒糟、腐殖土等，由遵義聯谷農業科技有限公司提供。試驗在貴州省湄潭縣興樂煙草科技園進行。

1.2 處理設計

試驗設6個處理，T1的基質材料及體積比為草炭∶珍珠巖∶蛭石∶椰糠∶腐殖土0∶10∶5∶30∶55，T2為草炭∶珍珠巖∶蛭石∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶25∶35，T3為草炭∶珍珠巖∶蛭石∶酒糟∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶5∶25∶30，T4為草炭∶珍珠巖∶蛭石∶炭化谷殼∶椰糠∶腐殖土25∶10∶5∶10∶20∶30，T5為草炭∶珍珠巖∶蛭石∶椰糠∶腐殖土50∶10∶5∶10∶25，T6為遵義聯谷農業科技有限公司生產的商品育苗基質。每處理重復3次，重復6次，共18盤。托盤為160孔育苗盤，規格為57 cm×36 cm×6 cm，由貴州省湄潭煙草公司用回收的農地膜等材料制成。各處理將配好的育苗基質(其理化性質見表1)自然填滿種植孔，用刮板刮去盤面多余基質。然后向種植孔播入包衣種，每孔1粒種子。最后將其放入育苗池。每處理為單獨1個育苗池。

表1 不同基質的理化特性

試驗于2016年3月5日播種，1 d內播種完成。整個試驗過程中保證育苗池水深2～3 cm。各處理出苗前用肥(N∶P2O5∶K2O 15∶20∶10)50 g，第3片真葉長出時用肥(N∶P2O5∶K2O 8∶22∶18)480 g。用干凈的自來水對育苗用肥溶化后，均勻地倒入苗池。

1.3 測定項目及方法

各基質的理化性狀指標參照煙草漂浮育苗基質標準測定。播種后第20、23、26天統計出苗率。于4月13日、4月20日和4月27日統計達到小十字期、大十字期和5葉1心的比例。5月7日測定各處理煙苗最大葉長和葉寬、莖高、莖直徑、葉片數、莖葉干鮮重等，同時測定葉綠體色素、根系活力、可溶性蛋白、SOD、POD、H2O2和超氧陰離子自由基產生速率等生理指標。農藝性狀的測定參照《煙草農藝性狀調查方法》(YC/T142—1998)，葉綠體色素采用分光光度計法，根系活力采用氯化三苯基四氮唑法，可溶性蛋白、SOD、POD、H2O2和超氧陰離子自由基產生速率采用南京建成提供的試劑盒測定。

1.4 數據分析

采用Excel 2007和DPS 7.05進行數據分析整理。

2 結果與分析

2.1 對煙苗出苗進程的影響

由表2可知，播種后第20天，6種不同基質下的出苗率大小為T2>T1>T3>T5>T4>T6；播種后第23天，6種不同基質下的出苗率增加，且6種基質的出苗率大小順序同第20天；播種后第26天，6種不同基質下的出苗率仍在繼續增加，此時，除T6外，其余5種基質的出苗率都達到了90%以上，6種基質的出苗率大小順序與前2次相同。

表2 不同基質對煙苗出苗進程的影響

注：表中同列無相同大、小寫字母，表示組間差異達0.01和0.05顯著水平。表3～6同。

2.2 對煙苗生育期進程的影響

由表3可看出，播種后到4月13日達到小十字期的煙苗比例，除T6外其余5種基質都超過90%。4月20日達到大十字期煙苗比例，6種不同基質下的比例大小為T2>T4>T5>T1>T3>T6。4月27日出現5葉1心比例，6種不同基質下的比例大小為T1>T2>T5>T3>T6>T4。

2.3 對成苗期煙苗素質的影響

表3 不同基質對煙苗生育期進程的影響

由表4看出，煙苗生長到5月7日，煙苗平均葉片數除T3，其余處理都達到6片。最大葉寬和最大葉長表現最好的是T6，其次是T2，T3和T5表現較差。莖高和莖直徑最大是T6。地上部鮮重以T6最高。地下部鮮重以T2最高。葉片相對含水量最高的是T1。

2.4 對成苗期煙苗葉綠體色素的影響

表4 不同基質對成苗期煙苗素質的影響

由表5看出，T6葉片中葉綠素a最高，達到1.33 mg·g-1，但與T1、T2、T3和T4均無顯著差異，葉綠素a最低為T5，僅為0.72 mg·g-1，與T6、T1、T2差異達極顯著水平。T6和T2葉綠素b含量最大，達到0.15 mg·g-1，最小的T5僅為0.12 mg·g-1，達到極顯著差異水平。葉片中類胡蘿卜素以T6最高，T5最低。

表5 不同基質對成苗期煙苗葉綠體色素和根系活力的影響

2.5 對成苗期煙苗根系活力的影響

不同基質條件下，煙苗根系活力存在差異。煙苗根系活力以T2最大，達到138.03 μg·g-1·h-1，其次是T1，根系活力最小的是T6，僅為67.18 μg·g-1·h-1，與其余5種基質均達極顯著差異水平(表5)。

2.6 對成苗期煙苗抗氧化代謝的影響

6種基質對成苗期煙苗葉片抗氧化代謝影響不同。由表6可知，葉片中可溶性蛋白含量以T2最高，極顯著高于T1、T4、T5和T6。T6葉片CuZn-SOD活性最大，極顯著高于T5，顯著高于T1。T5葉片POD活性和H2O2含量最大，超氧陰離子產生速率T1最大，極顯著大于T4和T5。

表6 不同基質對成苗期煙苗葉片抗氧化代謝的影響

3 討論

育苗基質是種子萌發和煙苗生長的基礎，給種子萌發和煙苗生長發育提供水分、營養和氧氣等作用。草炭、蛭石、珍珠巖和腐殖土是烤煙育苗基質的主要材料，其配方組成直接關系到煙苗的生長與質量[1，7]。

椰糠是椰果果皮層的纖維部分，具有良好的孔隙結構和通透性，保水肥能力強，在很多作物的育苗基質都有應用[10-12]。本試驗在5種基質中加入不同比例的椰糠，研究其對烤煙出苗進程、生育期進程、幼苗生長和生理代謝的影響。結果表明，T2處理中草炭和椰糠比例為1∶1，各占25%，煙苗生長較好，地下部鮮重、根系活力和可溶性蛋白含量最高。T3處理中草炭和椰糠比例也各占25%，可能由于增加了5%的酒糟，其煙苗生長沒有T2好，這可能與酒糟基質的電導率高有一定關系，T3基質的電導率最大，達到1 454 μs·cm-1，酒糟基質建議可以再進一步改進與研究。T1處理中未用草炭，椰糠的比例為30%，煙苗生長也沒有T2處理好，然而T5處理草炭的比例增加到50%，椰糠比例為10%的效果也不好。這與時向東等[5]研究認為60%～70%草炭比例可促進漂浮育苗煙苗生長和靳冬梅[7]認為草炭比例為50%時漂浮育苗的煙苗素質最好存在一定差異，可能與基質中其他成分有相互影響，或者是育苗方式存在差異有關[1]。由此可見，本研究表明托盤淺水育苗用T2基質較好。

在諸多逆境傷害下，如低溫、干旱等，都會加速植物體內活性氧的產生，并會引起植物體內相應的細胞保護酶如SOD、POD等發生應激反應[13]。本研究發現，6種基質下煙苗的抗氧化代謝存在一定差異，T6處理葉片CuZn-SOD活性最大，T5處理葉片POD活性和H2O2含量最大，超氧陰離子產生速率T1處理最大。這可能是與不同基質理化性質不同有關，即形成不同的環境對煙苗的抗氧化代謝產生影響，進而影響煙苗的生長發育，今后應進一步加強對煙苗的抗氧化代謝與煙苗素質的相關性研究。

近年來，研究者對基質材料的來源還在不斷研究和探索，涉及到粉煤灰[14]、中藥渣[15]、蚓糞[1，16]和食用菌菌糠[17]等材料，為今后的研究提供了一定的思路。

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