王東升,毛久庚,常義軍,陳歡,唐懋華,成維東
(南京市蔬菜科學(xué)研究所,210042)
黃瓜是中國(guó)設(shè)施栽培的主要蔬菜種類,育苗是黃瓜設(shè)施栽培的重要環(huán)節(jié),秧苗質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到植株的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和質(zhì)量[1,2]。但是傳統(tǒng)的育苗方法,具有土傳病害嚴(yán)重、成活率低、緩苗期長(zhǎng)、生長(zhǎng)發(fā)育慢等缺點(diǎn)[3],已無(wú)法滿足日益快速發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
基質(zhì)是培育壯苗的關(guān)鍵,開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)育苗基質(zhì)已成為黃瓜等蔬菜育苗技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵[4]。泥炭由于具有理想的理化特性被最廣泛用于育苗[5],但逐漸顯現(xiàn)出需要后期添加營(yíng)養(yǎng)液和不可再生等缺點(diǎn)和局限性,這促使無(wú)土栽培逐步向環(huán)保型、技術(shù)型的方向轉(zhuǎn)變[6~8]。
基質(zhì)研究是基質(zhì)育苗、栽培的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[9,10],而基質(zhì)的選擇更是無(wú)土育苗、栽培成功與否的關(guān)鍵。適宜的作物專用育苗基質(zhì)的選擇,不僅直接影響幼苗的生長(zhǎng)速度和質(zhì)量,而且影響作物定植后的緩苗時(shí)間、產(chǎn)量及產(chǎn)值,更重要的是,篩選育苗基質(zhì)是工廠化育苗的關(guān)鍵技術(shù)之一。蚓糞是蚯蚓消解有機(jī)固體廢棄物的產(chǎn)物,它是一種黑色、均一、有自然泥土味的細(xì)碎類物質(zhì),孔隙度高,通氣性、排水性和持水性好,具有良好的結(jié)構(gòu)性和較大的表面積,養(yǎng)分吸收能力強(qiáng)[11],含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)[12,13],礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素生物有效性強(qiáng)[14]。以蚓糞為主要成分的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),能夠有效改良土壤結(jié)構(gòu),抑制土傳病蟲(chóng)害發(fā)生,促進(jìn)壯苗形成[15~18]。因此蚓糞是一種非常好的植物有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物料,作為植物生長(zhǎng)基質(zhì)或肥料具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
本試驗(yàn)以蚓糞、腐熟中藥渣、泥炭、蛭石以及珍珠巖為原料,按照不同原料、不同比例復(fù)配成4種育苗基質(zhì),然后對(duì)黃瓜進(jìn)行育苗試驗(yàn),研究不同配方的育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)情況的影響,以期篩選出適合黃瓜育苗的新型專用型育苗基質(zhì)。
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在南京市蔬菜科技園工廠化育苗溫室內(nèi),位于南京市江寧區(qū)橫溪鎮(zhèn),北緯31°14'~32°36',東經(jīng) 118°22'~119°14',屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候,年平均氣溫15.4℃,年均降水量1 106 mm。
育苗基質(zhì)材料有腐熟蚓糞、中藥渣、泥炭、蛭石、珍珠巖5種。其中,蚓糞、腐熟中藥渣來(lái)自南京市蔬菜花卉科學(xué)研究所肥料廠。泥炭、蛭石與珍珠巖分別購(gòu)自遼寧清原滿族自治縣花肥經(jīng)銷處,南京生熙建材物資有限責(zé)任公司和東??h北塔蛭石廠。
供試黃瓜品種為津優(yōu)一號(hào)。
①試驗(yàn)處理 試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理,均為蚓糞、腐熟中藥渣、泥炭、蛭石及珍珠巖5種原料按比例復(fù)配形成的蚓糞育苗基質(zhì)。市場(chǎng)銷售的育苗基質(zhì)作為對(duì)照(CK),A~D育苗基質(zhì)配方正在申請(qǐng)專利。
試驗(yàn)采用美式黑塑50孔穴盤,每穴播1粒,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。播種結(jié)束后置于溫室內(nèi),育苗周期為32 d,在育苗的過(guò)程中,只補(bǔ)充清水,不補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液或任何肥料。
②測(cè)定項(xiàng)目與方法 a.基質(zhì)理化性質(zhì)。基質(zhì)容重、總孔隙度和持水孔隙度用環(huán)刀法測(cè)定,通氣孔隙度=總孔隙度-持水孔隙度[19],大小孔隙比=通氣孔隙度/持水孔隙;基質(zhì)pH值和EC值的測(cè)定,無(wú)CO2水與基質(zhì)按2∶1(體積比)的比例劇烈振蕩,靜置30 min后浸提液用PHS-2C型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)定pH值,用DDS-11A數(shù)顯電導(dǎo)率儀測(cè)定EC值。
b.黃瓜幼苗生長(zhǎng)與生理指標(biāo)。待培養(yǎng)周期結(jié)束,測(cè)定每盤的出苗率,并且各處理每盤隨機(jī)抽樣3株幼苗,測(cè)定株高(以穴盤基質(zhì)表面到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度為準(zhǔn))、莖粗(緊靠子葉節(jié)下部),地上部與地下部鮮生物量;幼苗根系用根系掃描儀(型號(hào)為L(zhǎng)A1600+,Canada;分析軟件為Winrhizo2003b)測(cè)定其根長(zhǎng),根表面積和根體積。
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,Excel進(jìn)行圖形繪制。處理之間的顯著差異采用單因素方差分析評(píng)價(jià),平均值多重比較采用最小顯著極差法(LSD)。
基質(zhì)是幼苗生長(zhǎng)的介質(zhì),其物理結(jié)構(gòu)決定了基質(zhì)水分、養(yǎng)分吸附性能和空氣的含量,從而影響水分、養(yǎng)分的供應(yīng)、吸收甚至運(yùn)輸[20]。容重和孔隙度是衡量基質(zhì)固、液、氣三相比例是否合適的簡(jiǎn)單指標(biāo)[21]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提出,適宜混合基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)為容重 0.2~0.8 g/cm3,既能固定根系,又適宜長(zhǎng)途運(yùn)輸;孔隙度54%以上,持水量要大于150%[22],也就是要求通氣孔隙與持水孔隙之比(氣水比)在 1∶1.5~1∶4 為宜[23,24]。
如表1所示,本試驗(yàn)自行配制的4種育苗基質(zhì)容重為0.34~0.26 g/cm3,總孔隙度為66.08%~77.08%,氣水比為 1∶(3.04~3.76),均符合優(yōu)良基質(zhì)的要求。對(duì)照(CK)的容重、總孔隙度和氣水比分別為 0.55 g/cm3、59.75%,1∶4.54。
基質(zhì)pH值是一個(gè)很重要的參數(shù),一般的育苗基質(zhì) pH 值以 5.8~7.0 為好[25],但是眾多實(shí)踐生產(chǎn)證明,黃瓜在中性環(huán)境中生長(zhǎng)良好,pH值>8時(shí)會(huì)生長(zhǎng)不良。如表1,本試驗(yàn)各基質(zhì) pH 值在 6.78~7.31,均未高于8,故黃瓜幼苗均無(wú)生長(zhǎng)不良現(xiàn)象。
EC值反映基質(zhì)中原來(lái)含有的可溶性鹽分的多少,直接影響到營(yíng)養(yǎng)液的平衡和幼苗的生長(zhǎng)狀況。作物生長(zhǎng)的安全EC值為小于2.6 mS/cm[26],最適值為2.0 mS/cm[27]。與對(duì)照相比,各處理下基質(zhì)的EC值無(wú)顯著差異。
①對(duì)黃瓜出苗率的影響 由表1可以看出,各處理間的出苗率無(wú)顯著差異。
②對(duì)黃瓜幼苗株高和下胚軸的影響 A、D處理下的黃瓜幼苗的株高和下胚軸顯著高于其他處理,分別高達(dá) 16.67,16.83 cm 和 9.03,8.23 cm,CK最低,僅為 12.53 cm 和 7.20 cm(圖1)。
③不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗莖粗的影響 從圖2可以看出,不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗莖粗的影響變化趨勢(shì)基本與株高一致,處理A、D下的黃瓜的莖粗均顯著高于其他處理,其中處理D黃瓜莖粗高達(dá)4.88 mm,顯著高于其他處理,CK下黃瓜的莖粗則顯著低于其他處理。
表1 不同育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)
圖1 不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗株高和下胚軸的影響
①對(duì)根系長(zhǎng)度的影響 從表2可以發(fā)現(xiàn),與CK相比,其他各處理下的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積均有顯著增加,處理D下黃瓜幼苗的根系長(zhǎng)度高達(dá)195.13 cm,顯著高于其他處理,處理A、B次之,處理CK最低。
②對(duì)黃瓜幼苗的根表面積和體積的影響 不同基質(zhì)處理后,黃瓜幼苗根系表面積和體積變化趨勢(shì)與根系長(zhǎng)度一致。處理D中黃瓜幼苗的根表面積、體積都顯著高于其他各處理,處理CK下的黃瓜幼苗根表面積、體積顯著低于其他處理。說(shuō)明在處理D中黃瓜幼苗的根系生長(zhǎng)最佳,與對(duì)照相比,各處理均有利于根系的生長(zhǎng)。
植株根系除了支撐整個(gè)植株之外,最重要的是要從周圍環(huán)境中吸收水分和養(yǎng)分。植株的根長(zhǎng)與根表面積是衡量根系吸收能力大小的重要指標(biāo)。從表2可以看出,處理D下的黃瓜幼苗根長(zhǎng)與根表面積均顯著高于其他處理,從而在一定程度上表明處理D的根系吸收能力優(yōu)于其他處理。
從圖3可知,處理A、D下黃瓜地上部的鮮質(zhì)量顯著高于其他處理,與其他處理相比,處理A、D下的根系鮮質(zhì)量較大,差異顯著;CK下的根系和地上部鮮質(zhì)量均顯著低于其他處理,這說(shuō)明與其他處理相比,處理A、D更有利于黃瓜幼苗地上部的生長(zhǎng),無(wú)論是對(duì)于株高、莖粗還是生物量,差異均極顯著。
圖2 不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗莖粗的影響
表2 不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜根系形態(tài)的影響
圖3 不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗新鮮生物量的影響
圖4 不同育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗SPAD值的影響
從圖4可得知,各處理間黃瓜SPAD值無(wú)顯著差異。
①本試驗(yàn)采用的4種基質(zhì)配比,無(wú)論是物理性狀還是化學(xué)性狀,均符合一般育苗基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
②通過(guò)對(duì)黃瓜幼苗地上部以及根系的生長(zhǎng)情況分析可以看出,處理D下黃瓜幼苗的生長(zhǎng)效果顯著優(yōu)于其他處理,可推薦作為黃瓜育苗的適宜基質(zhì)。
③本試驗(yàn)中,不同處理下黃瓜的SPAD值無(wú)顯著差異。
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