丁望可,楊世品,劉佳興,杜玉霞,周先艷, 賴新樸,高俊燕,岳建強,段紅平*,李進學(xué)*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南 昆明 650000;2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所,云南 瑞麗 678600)

檸檬砧木枳苗的基質(zhì)配方篩選

丁望可1,楊世品2,劉佳興1,杜玉霞2,周先艷2, 賴新樸2,高俊燕2,岳建強2,段紅平1*,李進學(xué)2*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南 昆明 650000;2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所,云南 瑞麗 678600)

選擇牛糞、羊糞、蔗渣、草炭、谷殼等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料,摻入本土、江沙,以不同體積比設(shè)計7種基質(zhì)配方,以篩選出最適合檸檬砧木枳殼苗生長的基質(zhì)配方。研究結(jié)果表明:不同處理的基質(zhì)配方對枳殼苗的生長有顯著影響,其中M4(本土∶江沙∶草炭=4∶1∶1.5)和M5(本土∶江沙∶蔗渣=4∶1∶1.5)處理的枳殼苗地上部的生物量居前2位；M4處理的枳殼苗地徑顯著高于其他處理的,比對照(CK)高13.9%;M4和M5的株高分別達到70.49 cm和65.72 cm；M5處理的地下部生物量顯著高于CK的,同時具有較大的根系體積、根尖數(shù)。綜合考慮成本、效益,篩選出M5處理為枳殼苗繁育的最適基質(zhì)配方。

檸檬;枳殼苗;基質(zhì)配方;生長指標

枳殼[Poncirustrifoliata(L.) Raf]為蕓香科枳屬植物。枳殼作為柑橘的砧木能增強果樹的抗逆性和適應(yīng)性,促進果樹生長發(fā)育和豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),提高果實的品質(zhì)[1-2],因此它被廣泛應(yīng)用于柑橘種植。但枳殼在栽培過程中存在不耐深而板結(jié)的土壤、不耐鹽堿土、不耐過大的溫差變化,易感裂皮病、立枯病、青枯病和火疫病等問題[3],使得傳統(tǒng)的露地育苗方式難以適應(yīng)現(xiàn)代柑橘發(fā)展,而利用基質(zhì)進行育苗栽培在克服土傳病蟲害和連作障礙、減少農(nóng)藥用量、生產(chǎn)無公害蔬菜、節(jié)約用水等方面,均較土壤栽培有無可比擬的優(yōu)越性[4]。

根據(jù)基質(zhì)使用時的不同組分,基質(zhì)可以分為單一基質(zhì)和復(fù)合基質(zhì),單一基質(zhì)即育苗時只使用一種基質(zhì)育苗,復(fù)合基質(zhì)是為了克服單一基質(zhì)的通氣透水不良或基質(zhì)過輕過重等缺點,由兩種或兩種以上的基質(zhì)按一定的比例混合制成的基質(zhì)[6]。其中復(fù)合基質(zhì)按照基質(zhì)的配制材料不同,可分為3種:一是以營養(yǎng)土為主要材料,配以各種元素肥料的重型基質(zhì),質(zhì)地緊密,不利于搬運[7];二是以有機質(zhì)為主要組分，質(zhì)地疏松,通氣良好,陽離子交換能力強,含鹽量低,但化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性差[8];三是營養(yǎng)土和有機質(zhì)各占一定比例的半輕基質(zhì),這種基質(zhì)結(jié)合了前兩種基質(zhì)的優(yōu)點[9]。為了管理與節(jié)省運輸成本,柑橘育苗生產(chǎn)上多以輕型或半輕型基質(zhì)為主。目前對容器育苗的主要研究思路是適合苗木生長,有助于增加產(chǎn)量,且價格低廉,取材簡易,便于運輸,目的是工廠化的大量生產(chǎn)育苗。營養(yǎng)土的基質(zhì)材料不一樣,育苗效果必然也存在差異,成本及來源也各有不同。隨著無土栽培技術(shù)的不斷發(fā)展,對育苗基質(zhì)的需求不斷加大,草炭等常用原材料的價格逐年攀升,因此普遍尋求低成本、適合栽培苗木生長且可達到乃至超越傳統(tǒng)育苗基質(zhì)效果的基質(zhì)配方。目前已有研究發(fā)現(xiàn)玉米秸稈[10-11]、稻草[12]、菇渣[13]、葡萄枝條[14]、柳枝條[15]等經(jīng)過處理后都可以作為栽培基質(zhì)使用[16],并且都具有較好的效果。在柑橘基質(zhì)育苗的研究中,亦有利用甘蔗渣、發(fā)酵柑橘皮等進行育苗基質(zhì)設(shè)計的研究,但是目前針對作為檸檬砧木的枳殼苗設(shè)計基質(zhì)配方進行育苗栽培的研究尚未見報道。

如何選擇當?shù)睾唵我椎?、低成本的材料如農(nóng)業(yè)固體廢棄物,篩選出能代替?zhèn)鹘y(tǒng)育苗基質(zhì)、適于枳殼實生苗生長且能降低育苗成本的基質(zhì)配方是目前迫切需要解決的問題。鑒于此,我們設(shè)計不同配方的基質(zhì)進行了篩選研究,以便為檸檬生產(chǎn)現(xiàn)代工廠化育苗提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試幼苗是1年生枳殼實生苗,苗木規(guī)格基本一致,平均苗高約20 cm,平均地徑(距地面10 cm處)約2.5 mm。試驗容器為白色透明育苗塑料袋(26.7 cm×20.5 cm)。在試驗期間施用肥料尿素(含N 46%的金沙江尿素,由云南云天化股份有限公司生產(chǎn)提供)、檸檬專用肥(總養(yǎng)分35%,N∶P2O5∶K2O=22∶5∶8,由云南省玉溪化肥廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)提供)?；|(zhì)中所用原料為牛糞、羊糞、草炭、谷殼、甘蔗渣。

1.2 試驗設(shè)計

本研究于2015年5月至2016年12月在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所瑞麗站國家農(nóng)業(yè)部云南德宏檸檬良種繁育基地進行,地理位置24°23'N,97.5°48'E。在試驗期間每25 d施肥1次，固態(tài)肥采用撒施,液態(tài)肥采用澆施(每次用1 kg液態(tài)肥澆施3株幼苗)。

將選用的原材料堆漚消毒,將處理后的原料按照表1中的配方配制成不同的育苗基質(zhì),試驗共設(shè)計了8個不同配方處理,并以單一本土為對照(CK)。在每個處理中都添加了本土以及河沙以使基質(zhì)的理化性質(zhì)維持在合適的范圍。將不同配比的原材料裝入基質(zhì)袋中,每個基質(zhì)袋中的基質(zhì)離袋口5 cm。于實驗大棚苗床上培養(yǎng),每個處理設(shè)置3個重復(fù),不同處理隨機排放。

表1 不同處理的基質(zhì)配比(體積比)

1.3 測定指標

分別于2015年5月、7月、9月、11月15日,使用米尺與數(shù)顯游標卡尺測定枳殼苗木苗高、地徑;于12月15日在每個處理的相同位置取3棵苗,取時盡量保護根部,將樣本洗凈后稱取地上部和地下部生物量，并利用EPSON V700根系掃描儀測定根部形態(tài)。

使用Excel 2010進行繪圖,使用SPSS 22.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對枳苗地上部分生長的影響

2.1.1 不同處理對地徑生長的影響 砧木苗莖粗是反映植物生長狀況及達到嫁接標準的一項重要指標。由表2看出:緩苗1個月以后,除處理M4外,其他處理之間枳殼苗地徑無顯著差異；經(jīng)過初期生長,至7月份時各處理間枳殼苗地徑仍無顯著差異；從7月以后各處理之間開始呈現(xiàn)差異。11月測量結(jié)果顯示：M4、M5處理的枳殼苗地徑顯著大于M2、M3、M6、M7和CK的,但與M1處理間無顯著差異；M4、M5處理之間無顯著差異,分別比CK大13.9%和12.5%；其他處理與CK之間差異都不顯著?？傮w來說,不同基質(zhì)配方處理影響容器枳殼苗地徑的效果為:M4>M5>M1>M2>CK>M6>M3>M7,表現(xiàn)最好的為M4處理。

2.1.2 不同處理對株高的影響 由表3可知：在栽種后第1個月(5月),M4和CK之間枳殼苗株高類似,均顯著小于其他處理的,另外幾個處理之間差異不顯著；9月以后,不同處理之間枳殼苗株高開始呈現(xiàn)差異性；至11月最后一次測量時,M1、M2、M4、M5處理的枳殼苗株高顯著高于CK的,這4個處理之間無顯著差異,分別比CK高16.1%、13.8%、25.3%和16.8%，同時,M1、M2、M3、M5、M6處理之間無顯著差異。就不同基質(zhì)配方處理對株高的最終影響效果來看:M4>M5>M1>M2>M7>M6>M3>CK,其中處理M4表現(xiàn)最好,株高達70.49 cm,極顯著高于CK的。

表2 不同處理對枳容器苗地徑的影響 mm

注:同一列不同大寫字母表示P<0.01時,Duncan氏多重比較法差異極顯著；不同小寫字母表示P<0.05時差異顯著；表中數(shù)據(jù)為各處理3次重復(fù)的平均值。下表同。

表3 不同處理對枳容器苗株高的影響 cm

2.2 不同處理對枳地下部分生長的影響

作為檸檬砧木培養(yǎng)的枳殼苗,其地下部分的生長情況亦是評價不同基質(zhì)配方處理優(yōu)劣程度的重要指標。于2015年12月對每個處理的地下部分樣品進行根部掃描，所得結(jié)果如表4所示。由表4可見,不同處理在各項指標上均呈現(xiàn)出了極大的差異。在根總長方面,M4、M5與CK的差異極顯著,優(yōu)于其他各個處理的；M1、M2、M3、M6與CK間無顯著差異,M7處理明顯小于CK的。從根總表面積來看,只有M6和M7極顯著小于CK的,其他處理之間無顯著性差異。就根總體積而言，M4、M5極顯著大于CK的,M6、M7較CK有顯著的劣勢,其他處理與CK之間無顯著差異。在根尖數(shù)方面，M4、M5顯著優(yōu)于CK和其他處理的,而其他處理與CK之間都無顯著差異。綜合各項指標來看,M4、M5處理展現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢,極顯著地促進了枳殼苗地下部分的生長,而M6、M7極顯著地抑制了枳殼苗地下部分的生長,其中M7處理的各項指標都是最低的,這說明由等體積不同原料配制的基質(zhì)在枳殼苗的培育上是非常不合適的,而由草炭或甘蔗渣配制的基質(zhì)配方在促進地下部分的生長上具有很好的表現(xiàn)。

表4 不同處理對枳容器苗根部生長的影響

2.3 不同處理對枳砧地上與地下部分生物量的影響

苗木的生長不僅表現(xiàn)在苗高和地徑的增長上,還體現(xiàn)在生物量的積累上[5]。不同基質(zhì)處理的枳殼苗地上與地下部分的生物量情況見圖1。在地下鮮重方面，M1、M2、M4、M7這4個處理與CK之間無顯著差異；M5顯著高于CK的；M6顯著低于CK的。在地下干重方面，表現(xiàn)比CK好的是M4、M5,均達到顯著差異水平(P<0.05)；M6顯著低于CK的。對于地上鮮重，M5顯著大于M1、M2、M3、M6、M7、CK的,處于絕對的優(yōu)勢；而M6處理顯著小于CK的,展現(xiàn)了明顯的劣勢。在地上干重方面，M4、M5處理顯著大于CK的；M6顯著低于CK的；其他處理與CK之間無顯著差異。

各處理的地上部分生物量指標與地下部分生物量指標都呈現(xiàn)了類似的規(guī)律,即M5處理的各項指標都顯著優(yōu)于CK的,而M6處理除了地下干重外,其他指標都顯著小于其他處理的。M4處理的各項指標雖優(yōu)于CK的,但差異不顯著。以上結(jié)果說明，M5處理顯著促進了枳殼苗干物質(zhì)的積累,M6處理的基質(zhì)配方在枳殼苗積累干物質(zhì)的過程中無法滿足其生長需求。

圖柱上相同字母表示Duncan氏多重比較法差異不顯著。

2.4 不同基質(zhì)配比的生產(chǎn)成本分析

由表5可知：處理M2的單位體積價格最高,每袋基質(zhì)成本達0.462元,實際成本為每袋2.962元；單位體積價格最低的為M6,每袋基質(zhì)成本為0.143元,實際成本為2.643元；而M4的每袋最終成本為2.690元,M5的每袋最終成本為2.656元。

根據(jù)枳殼苗地上部分的生長情況、地下部分的形態(tài)指標,以及生物量情況,得到的顯著優(yōu)于CK的M4、M5處理中,價格較低的為M5處理。

表5 不同處理的生產(chǎn)成本

3 結(jié)論和討論

從目前的研究來看,基質(zhì)的理化性質(zhì)才是直接影響容器苗生長狀況的關(guān)鍵因素。對于基質(zhì)的顆粒大小與容重、總孔隙度以及大小孔隙比之間的關(guān)系說法不一,蘇淑鐵、連兆煌和江勝德等[17-19]認為同種基質(zhì)顆粒越粗,容重就越大,總孔隙度越小,大小孔隙比越大;而郭世榮[20]認為顆粒越粗,容重越小,總孔隙度越大,大小空隙比越大。容重過小、總孔隙度過大、大小孔隙比過大的基質(zhì)過于疏松透氣,保水性不佳,且不利于固定植物;而容重過大、總孔隙度過小、大小孔隙比過小的基質(zhì)太過粘重,保水性好但透氣性不佳。生產(chǎn)上一般釆用由多種原料混配的基質(zhì)來克服單一原料基質(zhì)成本高、通氣保水性不佳、營養(yǎng)元素缺乏等缺點[24]。大量研究表明,農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過發(fā)酵堆肥處理后,可以替代傳統(tǒng)栽培基質(zhì),在育苗和常規(guī)栽培中都取得了良好的效果[21-22]。此外，基質(zhì)的pH值、元素組成及其穩(wěn)定性對植物的生長也有重要影響?；|(zhì)中某指標過高或過低都會對植物生長不利,不僅會影響植物根系的環(huán)境，還會影響植物對營養(yǎng)元素的吸收能力。

良好的育苗基質(zhì)能給苗木提供生長所需的養(yǎng)分和氧氣,其種類、成分及含量較土壤更有利于植株的生長[23]。本研究所選用的蔗渣、草炭、牛羊糞便等幾種基質(zhì)原料都有其各自的特點,其營養(yǎng)元素含量、通氣持水性、pH值等各不相同。將這些原料進行適當配比，制成復(fù)合基質(zhì)，使各項評價指標達到理想標準,發(fā)揮良好的理化性能,能顯著提高苗木栽培效果。

目前國內(nèi)外一直把草炭作為最理想的基質(zhì)材料之一,我國柑橘育苗也普遍采用摻有草炭的基質(zhì)營養(yǎng)土,因為其具有良好的通氣透水性、強的保水保肥力、較強的離子交換能力和鹽分緩沖平衡控制能力[25]、多不含病毒雜菌、理化性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。但草炭是沼澤濕地特有的有機礦產(chǎn)資源[26-27],形成非常緩慢,所需時間達上萬年之久,屬于不可再生資源[28]。目前不斷地開釆草炭已經(jīng)對沼澤地原有的生態(tài)平衡造成破壞,而恢復(fù)起來投資大、速度慢,已經(jīng)引起世界各國的重視。

本實驗結(jié)果表明,M4、M5處理的基質(zhì)配方在枳殼苗地徑、株高、根部生長情況以及生物量上都顯著高于CK的,遠超生產(chǎn)上的嫁接標準,是所有處理中處于絕對優(yōu)勢的兩個處理;而M6和M7處理的效果較差。盡管M4、M5這兩個處理的效果差異不顯著，但是考慮到M4處理中草炭的再生速度慢,成本較蔗渣高,故在生產(chǎn)上最終選擇了M5蔗渣配方(本土∶江沙∶蔗渣=4∶1∶1.5)為理想基質(zhì)。綜合各項指標來看,M5處理基質(zhì)配方所栽枳殼苗的地徑達6.82 cm,比CK大12.3%,達到生產(chǎn)嫁接一級標準;株高達到65.72 cm,比CK高16.8%,差異顯著,遠超生產(chǎn)嫁接標準;根部生長發(fā)育情況也良好,具有極大的根系體積和大量的根尖數(shù)。因此，M5處理基質(zhì)配方較普通基質(zhì)配方相比能顯著促進枳殼苗的地上與地下部分生長,成功替代了傳統(tǒng)育苗過程中大量使用的草炭,獲得了更好的經(jīng)濟效益和良好的效果。

為了更好地弄清基質(zhì)配方促進或者抑制枳殼苗生長的機理,今后擬進一步重點研究基質(zhì)配方的各項理化性能與枳殼苗生理指標的關(guān)系,并針對篩選出的基質(zhì)配方設(shè)計研究配套的營養(yǎng)模式,最終摸索出一套完整的枳殼苗基質(zhì)育苗體系。

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(責(zé)任編輯:黃榮華)

Screening of Substrate Formulations for Cultivation ofPoncirustrifoliataSeedlings Used as Stock of Lemon

DING Wang-ke1, YANG Shi-pin2, LIU Jia-xing1, DU Yu-xia2, ZHOU Xian-yan2, LAI Xin-pu2, GAO Jun-yan2, YUE Jian-qiang2, DUAN Hong-ping1*, LI Jin-xue2*

(1. Yunnan Agricultural University, Kunming 650000, China; 2. Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Ruili 678600, China)

Some agricultural wastes such as cow dung, sheep manure, bagasse, turf and husk were chosen as raw materials, and they were mixed with indigenous soil and river sand in different volume ratio to design 7 substrate formulations, and the optimum substrate formulation for the cultivation ofPoncirustrifoliataseedlings used as the stock of lemon was screened. The research results showed that different substrate formulations had a significant effect on the growth ofP.trifoliataseedlings, and the overground biomass ofP.trifoliataseedlings in the substrate treatment M4 (indigenous soil∶river sand∶turf=4∶1∶1.5) and M5 (indigenous soil∶river sand∶bagasse=4∶1∶1.5) was at the top two. The ground diameter of the seedlings in M4 treatment was significantly higher than that in other treatments, and was 13.9% higher than that in the control (CK). The plant height of the seedlings in the treatment M4 and M5 reached 70.49 cm and 65.72 cm, respectively. The seedling ofP.trifoliatain M5 had a significantly higher underground biomass than that in CK, and also possessed larger root volume and more root tips. Comprehensively considering the cost and economic benefit, we screened out the substrate treatment M5 as the optimum substrate formulation for the cultivation ofP.trifoliataseedlings.

Lemon;Poncirustrifoliataseedling; Substrate formulation; Growth index

2017-04-09

云南省科技廳重點新產(chǎn)品計劃項目(2015BB006);國家農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(201403036);鄧秀新院士工作站配套項目; 云南省創(chuàng)新團隊、創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目。

丁望可(1991─),男,碩士研究生,從事環(huán)境科學(xué)研究。*通訊作者: 段紅平、李進學(xué)。

S666.5

A

1001-8581(2017)08-0015-05