循環運動機械化育苗方式對烤煙煙苗素質的影響

李 生，李思軍，陳 燾，王玉帥，吳文信，侯建林，劉銘暉，鐘 儀，李迪秦*

(1 湖南省煙草公司桂陽縣公司，湖南桂陽 424400； 2 湖南農業大學農學院，長沙 410128)

烤煙育苗是煙葉生產的重要環節之一，培育優良健壯的煙苗是烤煙大田生產的基礎。近年來，隨著我國農業現代化的發展，工場化育苗已成為主流，進一步提高漂浮育苗工場集約化水平，立體育苗方式已成為重要選擇[1～3]。利用現有的大棚，采用立體式育苗設施培育煙苗，可充分利用大棚內的立體空間，成倍提高育苗效率，是提高育苗工場集約化水平的重要途徑之一[4～7]。劉光快等[5]研究指出，與常規漂浮育苗和大棚常規漂浮育苗相比較，旋轉式溫室大棚立體育苗煙苗的發根數最多，根系活力最強，發病率較低，成苗時間最短，壯苗率最高，且根系分布好。鄒焱等[8，9]研究指出，烤煙立體育苗可以提高煙苗葉片葉綠素相對含量，增強煙苗根系活力，提高移栽后大田煙葉產質量。雷天義等[10]研究表明，與常規漂浮育苗相比，立體增溫漂浮育苗的出苗率、成苗率、根冠比、根系體積均較高，其中上層的出苗率、成苗率、根冠比、根系體積高于下層，提高了煙苗素質。王克磊等[11]研究發現，立體育苗模式下，LED光源補光可顯著提高黃瓜生長及植株生物量，提高程度與光照強度相關。但立體式循環運動機械應用于烤煙育苗的研究鮮見報道。為了探討水稻立體式循環運動機械育苗設備在烤煙壯苗培育上的應用效果及推廣前景，筆者于2019年在桂陽縣開展了該設備在培育烤煙壯苗上的相關研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

循環運動式機械育苗設備為衡山恒鑫農業裝備制造有限公司生產，共8層，每一層等距離安裝LED燈2個(紅藍光比1∶1，光照強度4000 Lx)，可以一次性育苗10萬株。育苗基質為60%現有烤煙育苗基質+40%新鮮滅菌黃土，育苗盤為定制加工的108孔和198孔泡沫漂浮育苗盤。參試品種為K326。

1.2 試驗設計

試驗設兩個處理。處理1為循環運動式育苗設備育苗方式，108孔育苗盤播種78盤；處理2為現有常規漂浮育苗方式，198孔育苗盤播種20盤。在同一育苗大棚內育苗，棚內空氣溫濕度基本保持一致。2018年12月25日播種，2019年3月25日移栽。

1.3 測定項目及方法

播種后10 d調查出苗率，計算公式為：(每盤苗數/每盤孔數)×100%。移栽前調查壯苗率，計算公式為：(壯苗株數/成苗株數)×100%[12]。移栽前，每個處理在3個不同位置取生長基本一致的煙苗10株，洗凈，用吸水紙吸干游離水，測定苗高、最大葉長與寬，計算葉面積(長×寬×0.6345)；測莖最粗處直徑，計算莖圍；將煙苗的根、莖、葉分別剪下、稱重，于105 ℃烘箱殺青15 min，然后80 ℃烘干至恒重，測干質量，計算根莖葉的干鮮比和煙苗的根冠比(R/S)；測定煙苗根系的一級側根數量和主根長度，并參照文獻[13]利用排水法測根系體積(cm3)；每個處理分別稱取0.1 g根尖部分，采用 TTC法測定根系活力[8]；采用葉綠素儀SPAD-502 Plus測定最大葉片SPAD值，用萘胺比色法測定最大葉片硝酸還原酶(NR)活性[14]。

1.4 統計分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 25.0軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 育苗方式對出苗率和壯苗率的影響

根據表1，兩個處理間的出苗率和壯苗率無顯著差異，但處理1的出苗率和壯苗率分別比處理2高4.5和3.2個百分點，出苗時間處理1比處理2早3 d。表明循環運動機械育苗技術比現有的漂浮育苗更有利于提高出苗率，從而培育壯苗。

表1 不同處理的出苗率和壯苗率

2.2 育苗方式對煙苗主要農藝性狀的影響

從表2可知，成苗期處理1的一級側根數量和主根長度顯著高于處理2；2個處理的苗高、莖直徑、最大葉長、寬和葉面積無顯著差異，但處理1的苗高、莖直徑、最大葉長、寬和葉面積依次比處理2高0.3 cm、0.2 mm、0.4 cm、0.2 cm和3.0 cm2。初步表明，循環運動機械育苗技術有利于促進煙苗根莖葉的生長。

表2 不同處理成苗期的煙苗主要農藝性狀

2.3 對煙苗干物質積累量的影響

從表3可知，處理1成苗期單株煙苗的根系干質量顯著高于處理2，處理1單株煙苗莖干質量、葉干質量、根莖葉的干鮮比及全株煙苗的干質量根冠比，均高于處理2，但差異不顯著。由此表明，循環運動機械育苗技術能促進根系的生長發育，且一定程度上有利于增加煙苗干物質積累。

表3 不同處理成苗期煙苗干物質積累量

2.4 對煙苗生理特性指標的影響

從表4可知，成苗期處理1單株煙苗的根系體積、根系活力、最大葉片SPAD值及硝酸還原酶活性均顯著高于處理2。由此表明，與傳統漂浮育苗方式相比，循環運動機械育苗技術有利于煙苗根系及葉片的生長發育。

表4 不同處理煙苗主要生理生化特性指標

3 小結與討論

因具有節約空間與場地、育苗系數大、育苗整齊、成本低等優勢，水稻立體式循環運動機械育苗設備已經廣泛應用于水稻育苗[15]。2019年該設備首次用于漂浮育苗大棚中的烤煙育苗，試驗結果表明，采用立體式循環運動育苗設施育苗比同期播種的漂浮育苗早3 d出苗，具有壯苗率高，煙苗素質好等優勢。主要原因可能是該設施在育苗過程中處于循環運動狀態，育苗基質濕潤，具有較好的保水保肥功能，溫光條件穩定均勻，使得烤煙種子出苗時間短、出苗快，出苗后有利于根系的生長發育，而良好的根系促進了其對基質中養分的吸收，進而有利于煙苗生長發育、干物質的積累和煙苗整體素質的提高。但本設備需要適宜的育苗基質和良好的光照條件[16]，同時，在煙苗培育過程中，由于育苗設施在地上，與漂浮育苗盤所處水體的溫度相比其育苗盤的溫度穩定性差，育苗過程中需要增溫，否則不利于壯苗的培育。由于兩種育苗方式的育苗盤規格不同，出苗后空間差異也會影響煙苗生長發育，因此在相同育苗盤規格下兩種育苗方式對煙苗素質的影響有待進一步研究[17]。此外，育苗基質的影響、育苗過程的能耗及管理等的差異，也有待進一步探討。