?腐熟水稻秸稈營養土對煙苗生長的影響?

摘 要：為了研制綠色環保、可持續的適宜煙苗假植生長的新型營養土，以“火土灰”為對照，選取腐熟水稻秸稈和消毒土壤為原料，按不同體積

比配制新型營養土，研究其對煙苗生長發育的影響。研究結果表明：隨著腐熟水稻秸稈比例的增加，營養土干、濕容重均極顯著降低，最大持水量、總孔隙度、通氣空隙度、大小孔隙比和pH值均極顯著升高。按消毒土壤∶腐熟水稻秸稈為3∶1和2∶1比例配制的營養土T3和T4具有良好的吸水性和保水性，最適合假植煙苗的生長發育。該營養土假植的煙苗各項農藝性狀最佳，根系發育最好，葉綠素含量、根系活力及硝酸還原酶活性都最高，并且各項指標均顯著高于對照。因此，新型營養土T3和T4最適合假植煙苗生長發育，可以取代“火土灰”，進行廣泛推廣。

關鍵詞：烤煙;假植;營養土;水稻秸稈

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）02-0043-04

Effects of Decomposed Rice Straw Nutrient Soil on Growth and Development of

Tobacco Seedlings

LI Hua-wei1，2，TAN Jun1，LI Chun-shun3，ZHANG Yi-yang1，LIU Wan-hui4，XU Qing-xiao5，

LI Hong-guang5，WANG Sheng-cai5

（1. Institute of Tobacco， Hunan Agriculture University， Changsha 410128， PRC; 2. Shenzhen Institute of Biological Breeding and

Innovation， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Shenzhen 518120， PRC; 3. Raw Material Supply Department of China Tobacco

Jiangsu Industrial Co.，Ltd.， Nanjing 210019， PRC; 4. Oriental Institute of Science and Technology， Hunan Agricultural University，

Changsha 410128， PRC; 5. Chenzhou Municipal Tobacco Company， Chenzhou 423000， PRC）

Abstract：In order to model the green environmental protection， sustainable development of soil nutrition for preplanting tobacco seedlings， taking the dust-ashes as the control， the physicochemical properties of new nutrient soil prepared with decomposed rice straw and sterilized soil and their effects on the growth and development of tobacco seedlings were studied. The results were as follows： with the increase of the amount of decomposed rice straw， the dry bulk density and wet bulk density of nutrient soil extremely significantly decreased. The maximum water holding capacity， total porosity， aeration porosity， pore size ratio and pH were all extremely significantly increased. Prepared with the volume ratio of disinfection soil to decomposed rice straw by 3∶1 and 2∶1， nutrient soils of T3 and T4 treatments showed the well water-absorption and water-retention properties， and were suitable for re-planting tobacco seedlings growth. Temporary tobacco seedlings in nutrient soils of T3 and T4 treatments had the best agronomic traits and root system， and the highest activity root and nitrate reductase， in addition， all indexes of that were significantly better than the control. It is concluded that nutrition soil prepared by T3 and T4 treatments are suitable for temporary planting tobacco seedling， and can replace the dust-ashes， as well as well worth a widespread application.

Key words：flue-cured tobacco; temporary planting; nutrient soil; rice straw

育苗是烤煙生產的重要環節，是整個烤煙生產的基礎。壯苗是烤煙優質適產的重要保證，但一直以來培育壯苗是烤煙育苗的難點[1-2]。湘南是我國濃香型烤煙產區。在湘南，烤煙移栽期存在較長時間的“低溫寡照”的惡劣天氣，并且頻繁遭受寒潮侵襲，導致煙苗出現移栽后長勢較弱、還苗期延長、抗逆性差、染病率升高和有效生育期縮短等一列問題[3]。針對以上問題湘南煙區的煙農摸索出了一套行之有效并廣泛應用的技術，即水旱兩段式壯苗培育技術。營養土的配制是該技術的關鍵環節。這是因為營養土直接關系到假植苗培育的成敗和煙苗素質的高低。

目前，湘南煙區廣泛應用的營養土俗稱“火土灰”，是由枯枝、作物秸稈和泥土混合燒制而得。由于火土灰在燒制過程中會產生大量的煙塵，污染環境，甚至引發森林火災，現已被環保部門明令禁止。一方面是廣大煙農的實際需求，另一方面是環境保護的需求，二者的矛盾已成為湘南煙區亟待解決的問題。湘南實施煙稻輪作制度，每年有大量水稻秸稈未被有效利用。秸稈腐熟技術日趨成熟，腐熟秸稈已被制成有機肥，并在生產上應用[4-5]，但將腐熟水稻秸稈配制成適用于煙苗生長的營養土還鮮有報道。因此，為了湘南煙區的綠色可持續發展，筆者將水稻秸稈腐熟后作為碳基材料配制新型營養土，研究其對煙苗生長發育的影響，以期為新型營養土的配制、應用推廣提供相關理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2017年1月在湖南農業大學煙草研究院溫室大棚內進行，供試烤煙品種為K326。

肥料為煙草專用育苗肥，養分含量為N∶P2O5∶K2O=16∶8∶16。漂浮盤為200孔聚苯乙烯泡沫格盤。假植托盤規格為51孔/盤，55 cm×35 cm，高6 cm，每孔直徑5～6 cm，孔深5 cm。火土灰由湘南煙區煙農自行燒制。腐熟水稻秸稈制備方法為：將水稻秸稈粉碎至5～7 cm，并調節其含水量為65%～70%，每噸秸稈添加尿素5 kg，腐熟劑2 kg（河南鶴壁禾盛公司提供），用塑料薄膜蓋嚴，堆心溫度升高至65℃時翻堆，翻堆2次，堆心溫度降至室溫時，堆腐結束。根據YCT310—2009方法采用發芽率試驗驗證秸稈腐熟度[6]，最終發芽率為 95.9%，超過標準85%，秸稈腐熟完全。土壤消毒：于假植前40 d用施美地80倍稀釋液澆透過篩稻田土，封膜消毒10 d后揭膜散開土壤，待用。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 常規漂浮育苗至4葉一心時，選取素質好、長勢一致的煙苗假植到托盤中培育至成苗。試驗設8個處理，CK為煙農自制的火土灰，T1～T7為營養土，配方如表1所示。每個處理1盤，3次重復。假植苗期間每隔4 d用煙草育苗專用肥料配成2%溶液噴灑1次，施肥后用清水噴灑一遍，防止肥料燒苗。培育約25 d即為成苗。漂浮育苗管理按優質壯苗培育方案實施。

1.2.2 取樣與測定方法 取假植25 d的煙苗進行指標分析。煙苗根系形態分析用根系掃描儀（Epson Expression 1680 Scanner，Seiko Epson Corp.Tokyo，日本）掃 描 根 系 圖 像，并用 Win RHIZO根系分析系統（Regent Instruments Inc. Quebec，加拿大）分析圖像[7]。采用乙醇丙酮混合浸提比色法測定最大葉片葉綠素含量，采用紅四氮唑（TTC）比色法測定根系活力，采用磺胺-萘胺比色法測定根系硝酸還原酶活性;采用酸性茚三酮顯色法測定根系游離脯氨酸含量[8]。營養土物理性質根據文獻[9]測定。煙草農藝性狀根據標準 YC/T 142—2010測定[10]。

1.2.3 數據處理 應用 Excel 2016和 SPSS 21.0統計分析軟件處理數據。

2 結果與分析

2.1 營養土的理化性狀

由表2可知，隨著腐熟水稻秸稈量的增加，營養土干容重、濕容重均極顯著降低（P<0.01），最大持水量、總孔隙度、通氣空隙度、大小孔隙比以及pH值均極顯著升高（P<0.01）。與CK比較，當腐熟水稻秸稈與消毒土壤的體積比高于1∶4時，營養土的物理指標均優于CK。因此，消毒土壤中添加腐熟水稻秸稈可以改善其物理結構，調節其pH值，并且各項指標優于目前使用的火土灰。

2.2 煙苗成苗期農藝性狀

由表3可知，不同處理對成苗期煙苗的農藝性狀有極顯著影響（P<0.01）。煙苗各項農藝性狀均隨營養土中腐熟秸稈添加量的增加呈拋物線型變化。T4處理煙苗地上和地下部分的鮮重、干重和莖圍均顯著高于其他處理。與CK相較，T4處理煙苗地上部分鮮重增加了136.40%，干重增加了122.73%;地下部分鮮重增加了91.59%，干重增加了70.00%;莖圍增加了19.75%。T3處理煙苗最大葉片的長度、寬度均最大，莖最高。因此，消毒土壤與腐熟水稻秸稈按3∶1和2∶1（T3和T4處理）配制的營養土培育的煙苗各項農藝性狀最優，且顯著優于對照。

2.3 不同處理對根系形態的影響

由表4可知，不同處理對煙苗根系形態有極顯著影響（P<0.01）?？傮w上根系形態的各項指標均隨營養土中腐熟秸稈添加量的增加呈拋物線型變化。T4處理煙苗的總根長，根平均直徑和根系總體積都顯著高于其他處理。與CK相較，T4處理煙苗的總根長增加了28.52%，根平均直徑增加了36.84%，根系總體增加了35.35%。T5處理根系總表面積最大，比CK增加了30.70%。因此，消毒土壤與腐熟水稻秸稈按2∶1和1∶1（T4和T5處理）配比的營養土有利于煙苗根系的生長發育，且各項指標均極顯著優于對照。

2.4 不同處理對生理指標的影響

2.4.1 葉綠素含量 由圖1可知，CK和T1處理煙苗葉綠素含量基本一致，T1～T3處理煙苗葉綠素含量呈上升趨勢，T3～T7處理煙苗葉綠素含量逐漸降低。但方差分析表明，各處理的煙苗葉綠素含量無顯著差異（P=0.182）。因此，消毒土壤與腐熟水稻秸稈按3∶1（T3處理）配比的營養土培育的煙苗葉綠素含量最高。

2.4.2 硝酸還原酶活性 由圖2可知，T1～T4處理硝酸還原酶活性逐漸升高，T4～T7處理硝酸還原酶活性逐漸降低。方差分析表明，T4處理硝酸還原酶活性極顯著高于CK和T7處理（P<0.01），T3處理顯著高于CK、T1、T6和T7處理，T5處理顯著高于CK和T7處理，T2處理極顯著高于T7處理（P<0.05）。因此，消毒土壤與腐熟水稻秸稈按2∶1（T4處理）配比的營養土培育的煙苗硝酸還原酶活性最高。

2.4.3 根系活力 由圖3可知，T1～T4處理根系活力逐漸升高，T4～T7處理根系活力逐漸降低。方差分析表明，T4和T5處理根系活力極顯著高于CK、T1、T2和T7處理（P<0.01），T3處理根系活力顯著高于CK和T1處理（P<0.05）。因此，消毒土壤與腐熟水稻秸稈按2∶1（T4處理）配制比的營養土培育的煙苗根系活力最高。

2.4.4 脯氨酸含量 由圖4可知，T1～T7處理根系脯氨酸含量逐漸升高。方差分析表明，T7處理根系脯氨酸含量極顯著高于CK、T1～T4處理，T6處理也極顯著高于T1處理（P<0.01）;T5處理脯氨酸含量顯著高于CK、T1和T2處理，T4處理顯著高于T1處理（P<0.05）。因此，純秸稈（T7處理）作為營養土培育的煙苗根系脯氨酸含量最高。

3 討論與結論

營養土是煙苗根系由水生根轉化成旱生根的場所。因此，要求營養土具有良好的疏松、透氣、保水功能。容重、孔隙度和最大持水量是衡量營養土各成分配比是否恰當的簡單指標[11]。腐熟秸稈綠色環保，養分高，已應用于蔬菜、花卉的穴盤育苗[12-15]。腐熟秸稈本身屬于輕型基質，pH值較高，持水量和孔隙度均較大。腐熟秸稈直接用做基質則保水、保肥性較差，一般與土壤等重型基質材料復配使用以改善單一基質物理性狀上的不足[16-17]。研究表明腐熟水稻秸稈與消毒土壤復配后，營養土干、濕容重，最大持水量，總孔隙度，通氣孔隙度均得到改善，且顯著優于目前廣泛使用的“火土灰”。

成苗的生物量、農藝性性狀及生理指標是綜合評價煙苗是否達到壯苗的主要依據，也是評價營養土配制是否合理的重要依據。T3和T4處理煙苗各項農藝性狀，總根長，根系總體積，根系活力和硝酸還原酶活性均顯著優于其他處理，根平均直徑和脯氨酸含量則隨著秸稈比例升高而增加。T2處理煙苗的各項指標與CK基本一致，但低于T3和T4處理培育的苗。這是因為T2處理營養土中腐熟水稻秸稈添加量較低，營養土容重仍然較大，孔隙度仍然較小，還未達到煙苗生長發育所需的最適條件。T5、T6和T7處理營養土腐熟秸稈含量不斷增加，但煙苗各項農藝性狀，總根長、根系總體積及部分生理指標卻下降。這是因為腐熟秸稈為輕型基質，其比例增加后，營養土空隙變大，保水、保肥性降低。這也是根系脯氨酸含量從T1至T7處理呈上升趨勢的原因。秸稈等有機物料腐熟基質含有豐富的營養物質，并有較高的電導率，單獨或者大量施用會給植物根系造成逆境脅迫[17-18]，這可能也是煙苗生長發育受阻的原因之一。

研究結果表明，消毒土壤∶腐熟水稻秸稈體積比為3∶1和2∶1復配營養土的理化性狀最適合假植煙苗的生長發育。該營養土假植的煙苗各項農藝性狀最佳，根系發育最好，葉綠素含量，根系活力及硝酸還原酶活性最高，各項指標均顯著高于目前廣泛使用的“火土灰”培育的煙苗。因此，研究配制的新型營養土可以取代“火土灰”，且其成本低、取材容易，易于廣泛推廣。

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