有機(jī)顆粒肥施入量對(duì)穴盤辣椒幼苗生長的影響

程云霞，陳 健，劉遷杰，時(shí)振宇，賈 凱，魏少偉，俞安煒，崔擁民，吳 慧

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.和田地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆和田 848000；3.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系，新疆石河子 832000；4.新疆沙田農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司，新疆和田 848000)

0 前言

【研究意義】辣椒(CapsicumannuumL.)又名番椒、海椒、秦椒等，茄科辣椒屬1年生或多年草本植物。在我國各地廣泛種植且產(chǎn)量位居世界第1[1-2]。隨著大田和設(shè)施辣椒栽培面積的不斷擴(kuò)大，工廠化育苗數(shù)量及規(guī)模呈現(xiàn)快速增長趨勢(shì)。在工廠化育苗過程中，根據(jù)不同作物生長將草炭、椰糠、蛭石、珍珠巖按不同體積比配制成復(fù)合基質(zhì)，澆灌不同配方及濃度的營養(yǎng)液為幼苗提供水分和養(yǎng)分，但在澆灌營養(yǎng)液時(shí)，由于營養(yǎng)液配制、濃度及pH管理需要技術(shù)含量較高，在育苗基質(zhì)中通過加入一定量的有機(jī)顆粒肥進(jìn)而減少營養(yǎng)液施用次數(shù)甚至不澆灌營養(yǎng)液只澆清水，不僅減少勞動(dòng)力成本而且可以提高秧苗素質(zhì)。商品有機(jī)顆粒肥是將動(dòng)物糞便、農(nóng)作物秸稈、工業(yè)廢料等有機(jī)廢棄物進(jìn)行充分腐熟發(fā)酵，制成符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒狀肥料，其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在不僅養(yǎng)分齊全而且能夠提高土壤肥力，還有助于改善土壤理化性質(zhì)[3-4]。在工廠化育苗過程中，有機(jī)顆粒肥施入量的多少成為能否培育壯苗的關(guān)鍵。【前人研究進(jìn)展】何偉明等[5]認(rèn)為在72孔穴盤中基質(zhì)中添加21.5 kg/m2有機(jī)生物肥有利于黃瓜幼苗根系的生長，128孔穴盤1 m3基質(zhì)添加生物有機(jī)肥13.7 kg，育苗專用肥1.37 kg，有利于培育番茄壯苗，縮短生長苗齡。朱建龍等[6]研究發(fā)現(xiàn)在育苗基質(zhì)中添加10%～20%的沼氣發(fā)酵有機(jī)肥有利于提高番茄出苗率、生長勢(shì)、有機(jī)物積累和壯苗指數(shù)。葉平[7]在種植花生過程中添加適量的蠶沙有機(jī)肥有助于花生的出苗和生長，增加幼苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量。閆明明[8]發(fā)現(xiàn)在育苗基質(zhì)中加入25%的有機(jī)肥，可增加西瓜幼苗的壯苗指數(shù)和干物質(zhì)的積累。【本研究切入點(diǎn)】有關(guān)在蔬菜生產(chǎn)中施用充分腐熟有機(jī)肥能夠提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的報(bào)道很多，但將有機(jī)顆粒肥應(yīng)用在辣椒穴盤育苗中的研究報(bào)道較少。研究育苗基質(zhì)中加入不同量的有機(jī)顆粒肥對(duì)辣椒幼苗生長的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】瑞霸5號(hào)為材料，以有機(jī)顆粒肥為變量，在椰糠∶蛭石=3∶1(體積比)復(fù)合基質(zhì)中分別加入不同體積比的有機(jī)顆粒肥，并以澆灌日本園試通用配方營糠養(yǎng)液為對(duì)照，測(cè)定幼苗生長指標(biāo)、同化物積累及生理指標(biāo)，篩選出適合穴盤辣椒幼苗生長的有機(jī)顆粒肥用量，為辣椒工廠化育苗提供理論依據(jù)及參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2019年3～5月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院進(jìn)行。供試?yán)苯菲贩N為瑞霸5號(hào)(烏魯木齊市瑞祥農(nóng)業(yè)科技有限公司)；供試基質(zhì)為混合基質(zhì)(椰糠∶蛭石=3∶1)、生物有機(jī)肥(1種有機(jī)顆粒肥，有效活菌數(shù)≥0.20×108/g(細(xì)黃鏈霉菌)；有機(jī)質(zhì)含量≥40%；容重=0.86 kg/L；山川秀麗生物有限公司和烏魯木齊市辛化綠農(nóng)農(nóng)資有限公司聯(lián)合生產(chǎn))。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以有機(jī)顆粒肥為變量，在椰糠∶蛭石=3∶1(體積比)復(fù)合基質(zhì)中分別加入不同體積比的有機(jī)顆粒肥，共設(shè)置6個(gè)處理，1個(gè)對(duì)照，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)2盤。列出各處理配比。表1

表1 育苗基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥施入量配比
Table 1 Ratio of organic granule fertilizer application in seedling substrate

處理Treatment椰糠Coconut coir dust蛭石Meteorite有機(jī)顆粒肥Organic Granulated Fertilizer復(fù)配基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥含量Organic particulate fertilizer content體積比(%)(kg / m3)T1(CK)31000T2310.510.0107T331120.0182T431230.0300T531340.0391T631450.0480T731660.0545

72孔穴盤使用前用高錳酸鉀1 000倍液浸泡10 min后清水沖洗干凈[9]；按配比配制各復(fù)合基質(zhì)，攪拌過程中將1 000倍的噁霉靈溶液均勻混入，覆蓋塑料薄膜堆悶6 d后待藥氣散盡后裝入穴盤中；精選大粒飽滿種子置于55℃水中不停攪拌15 min，再用30℃的水浸泡10 h，過濾甩干，將種子放入墊有濕紗布的培養(yǎng)皿中，置于28℃恒溫箱中催芽。當(dāng)80% 種子“露白”時(shí)，按“1穴2粒”形式將種子播種在澆透底水的穴盤中，覆完基質(zhì)再澆水1次最后覆蓋塑料薄膜以利增溫保濕；待幼苗出土后，及時(shí)揭去塑料薄膜；當(dāng)辣椒幼苗子葉完全展開時(shí)，對(duì)照組(T1)澆灌1/3劑量的日本園試通用配方和微量元素通用配方營養(yǎng)液[10]，當(dāng)幼苗具有3～4片真葉時(shí)，營養(yǎng)液濃度調(diào)整到1/2個(gè)濃度單位；剩余6個(gè)處理組整個(gè)育苗過程中只澆灌清水。具體澆液或澆水的頻率和用量根據(jù)基質(zhì)干濕情況和幼苗生長狀況及時(shí)調(diào)整，每次澆水或澆液澆透澆勻。當(dāng)幼苗具有2片真葉時(shí)，每穴保留1株幼苗。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)1.2.2.1 出苗率

播種后及時(shí)觀察出苗情況，等幼苗出土后于每天早晨記錄幼苗的出苗數(shù)，最后計(jì)算苗率。出苗率(%) = 出苗數(shù) / 播種數(shù) × 100%[11]。

1.2.2.2 生長指標(biāo)

當(dāng)幼苗具有7～8片真葉時(shí)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇10株，進(jìn)行株高(直尺，莖基部距植株的生長點(diǎn))、莖粗(廣陸電子游標(biāo)卡尺，子葉節(jié)以下0.5 cm處)、第1節(jié)間長(直尺，子葉節(jié)距第1片真葉的距離)、每株取上中下3片葉用SPAD 502測(cè)定儀測(cè)定葉綠素相對(duì)含量SPAD值并取平均值，最大葉長、最大葉寬，并用以下公式計(jì)算出葉面積，葉面積 = 最大葉長 × 最大葉寬 × 0.573 8(矯正系數(shù))[12]。

1.2.2.3 生物量

當(dāng)幼苗具有7～8片真葉時(shí)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇10株，將幼苗從基質(zhì)中小心取出，清水洗凈幼苗根系上所帶基質(zhì)，吸水紙吸去根系上所帶水分，稱取地上部鮮重、地下部鮮重并測(cè)量根長和根體積(排水法)，測(cè)定完將幼苗放入烘箱，105℃殺青，80℃烘至恒重。根據(jù)所測(cè)定指標(biāo)計(jì)算出根冠比=地下部鮮重 / 地上部鮮重、壯苗指數(shù) = (莖粗 / 株高 + 地下部干重 / 地上部干重) × 全株干重、G值 = 植株干質(zhì)量(mg) / 日歷苗齡(d)[11]。另外，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇5株，采用TTC法測(cè)定根系活力[13]。

1.2.2.4 生理指標(biāo)

當(dāng)幼苗具有7～8片真葉時(shí)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇5株采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[13]、95%乙醇浸泡法測(cè)定葉綠素含量[13]、考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定可溶性蛋白含量[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用WPS對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS 19.0和DPS v7.05數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)辣椒出苗數(shù)的影響

研究表明,不同有機(jī)顆粒肥施入量對(duì)辣椒出苗數(shù)的影響不同。在播種后的第6 d前各處理出苗較為緩慢，第7～9 d出苗顯著加快，至第9 d達(dá)到最大，第9 d以后各處理的出苗又相對(duì)緩慢，相較T1(CK)而言，T3、T4、T5出苗較快。圖1

圖1 不同處理下辣椒幼苗出苗數(shù)變化
Fig.1 Effects of Different Treatments on the Number of Seedlings of Pepper Seedlings

2.2 不同處理對(duì)辣椒出苗率及幼苗生長指標(biāo)的影響

研究表明,隨著有機(jī)顆粒肥含量的增加，辣椒幼苗的出苗率呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，其中，T4、T5的出苗率均為100%，出苗率最低的是T7，為82.18%，在育苗基質(zhì)中適量加入有機(jī)顆粒肥有助于種子萌發(fā)。除T1外(育苗過程中澆灌營養(yǎng)液)，辣椒幼苗的株高、莖粗、第1節(jié)間長、真葉數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。其中，T4的株高值最大，為14.16 cm，顯著高于對(duì)照。T3的莖粗最大，為2.83 mm，與T1、T5、T6差異不顯著，與T2、T4、T7差異顯著；第1節(jié)間長最大的是T3，為5.4 cm與對(duì)照差異不顯著；葉面積最大為T6，16.689 cm2，顯著大于對(duì)照；葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)最高的是T6，為56.1，與對(duì)照無顯著差異；真葉數(shù)最大的是T3，為8.3 片，與對(duì)照差異顯著。表2

表2 不同處理下辣椒幼苗生長指標(biāo)變化
Table 2 Effects of different treatments on growth Indicators of pepper seedlings

處理Treatment出苗率Emergence rate(%)株高Plant height(cm)莖粗Stem thick(mm)第1節(jié)間長First internode length(cm)葉面積Leaf area(cm2)葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)葉片數(shù)Leaf number(片)T1(CK)95.60d12.88bc2.53ab4.7abc13.649b53.5a7.2cdT297.22c11.72d2.24b4.5abc9.348c39.9b6.6dT399.31b12.65bcd2.83a5.4a13.685b41.8b8.3aT4100.00a14.16a2.19b5.2ab15.145ab53.3a7.4bcT5100.00a13.95a2.41ab4.4abc14.689ab54.1a7.1cdT685.76e13.32ab2.54ab4.3bc16.881a56.1a8.0abT782.18f11.98cd2.06b4.0c15.098ab53.7a7.7abc

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著，下同

Note: Different lowercase letters after the same column data indicate significant difference at the 0.05 level, the same as below

表3 不同處理下辣椒幼苗根系活力及同化物積累變化
Table 3 Effects of different treatments on root activity and assimilate accumulation of capsicum seedlings

處理TreatmentT1(CK)T2T3T4T5T6T7根長Root length (cm)10.5bc12.2a11.9ab10.2c9.9c8.1d5.8e根體積Root volume (cm3)1.3a1.0ab0.9b1.1ab1.0ab0.8bc0.5c地上部鮮重Shoot Fresh weight (g)3.71b1.64b3.61b4.22a3.470b4.37a2.96c地下部鮮重Root Fresh weight (g)1.04ab0.80b0.92ab1.15a1.12a0.82b0.49c地上部干重Shoot Dry weight (g)0.43a0.25b0.42a0.50a0.430a0.53a0.46a地下部干重Root Dry weight (g)0.11ab0.09bc0.09bc0.13a0.10ab0.09bc0.06c全株鮮重Fresh weight (g)4.76bc2.44e4.53c5.37a4.59c5.19ab3.44d全株干重Dry weight (g)0.55a0.34b0.51a0.62a0.52a0.63a0.52a根系活力Root vitality (g /(g·h))0.35d0.43cd0.57ab0.65a0.50bc0.48bc0.37d根冠比Root to crown ratio0.28b0.49a0.23bcd0.28b0.25bc0.19cd0.16dG值 (mg/d)9.575.92910.9110.9910.457.49壯苗指數(shù)Seedling index0.290.220.280.300.270.260.18

2.3 不同處理對(duì)辣椒幼苗根系活力及同化物積累的影響

研究表明,除T1(對(duì)照)外，幼苗根長和根冠比隨著有機(jī)顆粒肥施入量的增多呈下降趨勢(shì)，其中幼苗根系最長的是T2，為12.2 cm，顯著大于對(duì)照，但當(dāng)育苗基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥的含量超過30%時(shí)(即為T4)，根系長度顯著小于對(duì)照；根冠比最大的是T2，為0.49，顯著大于對(duì)照，最小的是T7，0.17。根系體積、地上部干鮮重、地下部干鮮重、全株鮮重和干重、根系活力、G值和壯苗指數(shù)都是隨著有機(jī)顆粒肥含量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，其中根系體積最大的是T1，1.3 cm3，其次是T4，1.1 cm3，地上部鮮重、干重最大的是T6，為4.37和0.53 g，其次是T4，4.22和0.50 g與對(duì)照相比分別增加了0.66、0.1、0.51和0.07 g；地下部鮮重、干重最大的是T4，為1.15和0.13 g，與對(duì)照無顯著差異；全株鮮重最大的是T4，為5.37 g，與對(duì)照相比增加了0.61 g；全株干重最大的是T6，為0.63 g，其次是T4，為0.6 g，與對(duì)照相比無顯著差異；根系活力最大的是T4，0.65 g/(g·h)，與對(duì)照差異性顯著并明顯大于對(duì)照；G值最大的是T5，10.99 mg/d，其次是T4，10.91 mg/d；壯苗指數(shù)最大的是T4，0.30，其次是T3，0.28。T4處理(復(fù)合基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥含量為30%或椰糠∶蛭石∶有機(jī)顆粒肥=3∶1∶2或每立方基質(zhì)中含有300 kg有機(jī)顆粒肥)時(shí)有利于辣椒幼苗的生長。表3

2.4 不同處理對(duì)辣椒幼苗生理指標(biāo)的影響

研究表明,隨著有機(jī)顆粒肥的增加，可溶性蛋白和可溶性糖含量逐漸減少，葉綠素a、葉綠素b含量先增加后減少。其中可溶性蛋白含量最大的是T4，為22.71 mg/g，顯著大于對(duì)照；可溶性糖含量最大的是T3，為7.11 mg/g，與其他處理差異顯著；葉綠素a含量最大為T4，0.387 mg/g，顯著大于對(duì)照，T2、T4、T6、T7與對(duì)照無顯著差異。葉綠素b含量最大為T4，0.860 mg/g，顯著大于對(duì)照。葉綠素含量最大的是T4，為1.247 mg/g，與其處理差異顯著，顯著大于對(duì)照。表4

表4 不同處理下辣椒幼苗生理指標(biāo)變化
Table 4 Effects of organic granule fertilizer application rate on physiological quality of capsicum seedlings in nursery substrate

處理Treatment可溶性蛋白含量Soluble protein content(mg/g)可溶性糖含量Soluble sugar content(mg/g)葉綠素a含量Chlorophyll a content(mg/g)葉綠素b含量Chlorophyll b content(mg/g)葉綠素含量Chlorophyll content(mg/g)T1(CK)4.32e6.11ab0.293b0.730bc1.027bcT26.04e4.10cd0.310b0.723bc1.033bcT314.99bc7.11a0.373a0.743b1.117bT422.71a6.81a0.387a0.860a1.247aT515.95b5.03bc0.273b0.657bc0.930cdT613.03c4.64cd0.267b0.660bc0.920dT710.08d3.52d0.270b0.630c0.900d

3 討 論

3.1 不同處理對(duì)辣椒幼苗生長指標(biāo)及同化物積累的影響

植株地上部和地下部干鮮重最終反映了幼苗各生理生化代謝水平和生長速度，是幼苗礦物質(zhì)吸收和積累的直觀表現(xiàn)；根冠比是辣椒幼苗地上部和地下部同化物積累的分配狀況和根系發(fā)育及營養(yǎng)物質(zhì)的競爭能力的重要指標(biāo)[14]；根系活力直接影響幼苗的生長情況、營養(yǎng)水平和產(chǎn)量水平[13]；壯苗指數(shù)是評(píng)判幼苗質(zhì)量重要的綜合指標(biāo)，壯苗指數(shù)值越大，幼苗越健壯，將健壯的幼苗定植到田間早熟增產(chǎn)的可能性就越大[14]。試驗(yàn)中，辣椒幼苗的生長及同化物的積累隨著育苗基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥的增多而呈現(xiàn)出先增加有降低的趨勢(shì)，即T4處理(復(fù)合基質(zhì)中有機(jī)顆粒肥含量為30%或椰糠∶蛭石∶有機(jī)顆粒肥=3∶1∶2或每立方基質(zhì)中含有300 kg有機(jī)顆粒肥)時(shí)，辣椒幼苗出苗率最高，幼苗長勢(shì)最健壯，同化物積累最多，但是，隨著有機(jī)顆粒肥含量的增多，辣椒幼苗的生長受到抑制，使幼苗的各項(xiàng)生長指標(biāo)和同化物積累減慢，此研究結(jié)果與朱建龍[6]、王德歡[15]等研究有機(jī)肥含量對(duì)番茄、西瓜生長指標(biāo)及壯苗指標(biāo)的影響一致。

3.2 不同處理對(duì)辣椒幼苗生理指標(biāo)的影響

可溶性蛋白和可溶性糖是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，在幼苗中可溶性蛋白和可溶性糖含量越多，幼苗抗逆境能力越強(qiáng)[16]。在光合作用中葉綠素a能將匯集的光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，從進(jìn)行光化學(xué)作用，葉綠素b則主要起到吸收和傳遞光能的作用，植物的葉綠素總含量的變化直接影響光合效率和光合產(chǎn)量，葉綠素含量越高，幼苗生長越健壯，同化物積累越多[17]。試驗(yàn)中，隨著有機(jī)顆粒肥含量的增加，可溶性蛋白、可溶性糖和葉綠素含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，這主要是由于育苗基質(zhì)中隨著有機(jī)顆粒肥所占比例不斷增大從而造成基質(zhì)中的鹽分濃度不斷增加，使幼苗生理指標(biāo)發(fā)生相應(yīng)的變化，研究結(jié)果與董靜[18]、王磊等[17]研究幼苗對(duì)脅迫條件下的生理響應(yīng)一致。

4 結(jié) 論

在育苗基質(zhì)中加入適量有機(jī)顆粒肥有助于提高幼苗的出苗率，改善幼苗素質(zhì)，培育壯苗。其中T4幼苗生長最好，出苗率最高為100%，根系活力為0.65 g/(g·h)，G值為10.91 mg/d，壯苗指數(shù)為0.30，可溶性蛋白含量為22.71 mg/g，可溶性糖含量為6.81 mg/g，葉綠素含量為1.247 mg/g，T7幼苗生長相較對(duì)照而言最差。在進(jìn)行辣椒穴盤育苗時(shí)，可以將復(fù)合基質(zhì)T4(有機(jī)顆粒肥含量為30%或椰糠∶蛭石∶有機(jī)顆粒肥=3∶1∶2或每立方基質(zhì)中含有300 kg有機(jī)顆粒肥)作為育苗基質(zhì)，從而減少營養(yǎng)液的使用，培育壯苗。