汽爆煙稈替代基質(zhì)對(duì)烤煙漂浮育苗煙苗素質(zhì)的影響

曾淑華，劉 峰，許春燕，顧會(huì)戰(zhàn)，劉 雷*，郭仕平，楊 蔚

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都 611130；2.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；3.四川省煙草專(zhuān)賣(mài)局，成都610041；4.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司昆明卷煙廠，昆明 650000）

汽爆煙稈替代基質(zhì)對(duì)烤煙漂浮育苗煙苗素質(zhì)的影響

曾淑華1，劉 峰1，許春燕1，顧會(huì)戰(zhàn)2，劉 雷1*，郭仕平3，楊 蔚4

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都 611130；2.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；3.四川省煙草專(zhuān)賣(mài)局，成都610041；4.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司昆明卷煙廠，昆明 650000）

為研究汽爆煙稈替代商品基質(zhì)對(duì)烤煙漂浮育苗煙苗素質(zhì)的影響，以100%商品基質(zhì)為對(duì)照，采用不同配比汽爆煙稈與商品基質(zhì)混合進(jìn)行烤煙漂浮育苗試驗(yàn)，結(jié)果表明，汽爆煙稈替代商品基質(zhì)處理煙苗的出苗率在95%以上，與對(duì)照無(wú)明顯差異，成苗率高于對(duì)照；成苗時(shí)煙苗莖高、葉片數(shù)及地上部分鮮干重優(yōu)于對(duì)照，而莖圍、根系條數(shù)、根鮮干重及葉綠素含量、根系活力、超氧化物歧化酶（SOD）活性和過(guò)氧化酶（POD）活性與對(duì)照無(wú)明顯差異；汽爆煙稈替代商品基質(zhì)處理基質(zhì)成本比對(duì)照降低11.88～47.71元/hm2?？傮w而言，汽爆煙稈可以代替商品基質(zhì)進(jìn)行烤煙漂浮育苗。

烤煙；漂浮育苗；汽爆煙稈；農(nóng)藝性狀；生理生化指標(biāo)

漂浮育苗是我國(guó)烤煙育苗的主要方式，隨著烤煙漂浮育苗的大面積推廣，育苗基質(zhì)的使用量也不斷增加，基質(zhì)中主要有機(jī)質(zhì)成分草炭（泥炭）的消耗量大，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年消耗約45萬(wàn)m3的草炭，造成不可再生資源的過(guò)度挖掘和生態(tài)環(huán)境破壞。為了減少烤煙漂浮育苗基質(zhì)用量，減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和降低育苗成本，前人開(kāi)展了少基質(zhì)漂浮育苗研究［1-3］，植物秸稈、藥渣、腐熟花生糠、碳化玉米稈及煙稈、菌糠替代基質(zhì)的研究［4-7］，風(fēng)化石、黃土和砂替代基質(zhì)研究［8-10］，取得了一定成效，但受到原料條件的限制難以進(jìn)行大面積推廣。煙稈是煙株的一部分，目前在煙葉生產(chǎn)中，煙稈未能被充分利用，既不適宜作燃料，也不適宜還田作肥料，大量煙稈被丟棄或焚燒掉，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還導(dǎo)致病害的傳播。因此本文開(kāi)展汽爆煙稈替代商品基質(zhì)進(jìn)行漂浮育苗研究，一方面能對(duì)廢棄煙稈進(jìn)行充分利用，另一方面能減少對(duì)草炭的過(guò)度消耗，為煙稈在烤煙育苗中的利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種：云煙85，種子為包衣種?；|(zhì)材料：汽爆煙稈（采用河南恒隆態(tài)生物工程股份有限公司生產(chǎn)的GS-PFG-1000高壓蒸汽爆破機(jī)組處理干燥煙稈，粉碎的煙稈裝入高壓蒸汽爆破罐，在壓力1.2 MP、230 ℃條件下處理10 min，再瞬間減壓爆破，處理后的煙稈纖維素?cái)嗔?，攜帶的病菌徹底殺滅，形成膨化態(tài)）、商品基質(zhì)（四川榮龍生化有限公司生產(chǎn)）、膨化珍珠巖和蛭石。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。以不同汽爆煙稈和商品基質(zhì)的體積比（v/v）設(shè)計(jì)5個(gè)處理，即對(duì)照：100%商品基質(zhì)；處理1：汽爆煙稈:商品基質(zhì)=1:3；處理2：汽爆煙稈:商品基質(zhì)=5:5；處理3：汽爆煙稈:商品基質(zhì)=3:1；處理4：汽爆煙稈:膨化珍珠巖:蛭石=6:2:2；。對(duì)照和處理均設(shè)4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1個(gè)漂浮盤(pán)（160孔/盤(pán)），隨機(jī)排列。按照“四川省煙草漂浮育苗技術(shù)規(guī)程”進(jìn)行管理。

1.3 方法

1.3.1 汽爆煙稈替代基質(zhì)與商品基質(zhì)理化性狀測(cè)定 汽爆煙稈替代基質(zhì)與商品基質(zhì)的容重、總孔隙度、粒徑、pH、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)含量參照YC/T310—2009的方法測(cè)定。

1.3.2 農(nóng)藝性狀測(cè)定 按照YC/T142—2010調(diào)查煙苗的主要農(nóng)藝性狀，于煙苗成苗期，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取5株煙苗測(cè)定煙苗的莖高、葉片數(shù)、莖圍、根條數(shù)等農(nóng)藝性狀和干鮮重。

1.3.3 生理指標(biāo)測(cè)定 于成苗期每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取5株煙苗，選取由心葉往下第4片真葉測(cè)定葉綠素含量，SOD和POD活性，并測(cè)定根系活力。葉綠素含量測(cè)定采用分光光度法［11］；根系活力測(cè)定采用吸附甲烯藍(lán)法［11］；煙葉SOD活性測(cè)定采用NBT光化還原法［12］；煙葉POD活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法［13］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和Spss軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理。

2 結(jié) 果

2.1 不同處理基質(zhì)理化性狀比較

煙草行業(yè)漂浮育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)YC/T310—2009要求基質(zhì)的容重為0.1～0.35 g/cm3，孔隙度為80%～95%，pH值為5.0～7.0，電導(dǎo)率要求不超過(guò)1000 us/cm，有機(jī)質(zhì)的含量不低于15%，1～5 mm范圍內(nèi)粒徑要求占到40%以上。從表1可知，容重隨著商品基質(zhì)比例的減少而增加，均在0.22～0.33 g/cm3；各處理的孔隙度均低于對(duì)照，并隨著商品基質(zhì)比例的減少而減少；各處理的pH值均大于對(duì)照；對(duì)照和處理的電導(dǎo)率345.35～516.00 us/cm；對(duì)照和處理的有機(jī)質(zhì)含量均大于15%；對(duì)照和處理的粒徑（1～5 mm）均大于40%，各處理粒徑小于1 mm的比例顯著高于對(duì)照。

表1 不同處理基質(zhì)的理化性狀Table 1 Physical and chemical properties of the medium

2.2 不同處理煙苗農(nóng)藝性狀比較

不同處理煙苗的莖圍、一級(jí)側(cè)根和二級(jí)側(cè)根數(shù)量均無(wú)明顯差別（表2）；對(duì)照的莖高與處理2和3無(wú)明顯差異，顯著低于處理1和4；對(duì)照煙苗的葉片數(shù)顯著低于處理1，與處理2、3和4之間無(wú)明顯差異。

2.3 不同處理煙苗生物量比較

由表3可知，不同處理煙苗的地上部分鮮重和干重存在差異，對(duì)照煙苗的鮮重明顯低于各處理煙苗，對(duì)照煙苗的干重與處理1無(wú)差異，顯著低于處理2、3和4；不同處理煙苗的地下部分鮮重和干重均無(wú)明顯差異。

2.4 不同處理煙苗生理生化指標(biāo)比較

2.4.1 不同處理煙苗葉綠素含量比較 葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，其含量的多少不僅反映植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，也能反映植物的營(yíng)養(yǎng)狀況。對(duì)照與各處理煙葉的葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量均無(wú)明顯差異（表4）。

2.4.2 不同處理煙苗根系活力、SOD和POD活性比較 由表5可知，處理2的根系活力相對(duì)較低為30.50%，處理3的根系活力較高為35.42%，但對(duì)照和各處理之間均無(wú)明顯差異。對(duì)照與各處理的SOD活性均在650～720 U/g FW，其中處理4的相對(duì)較低為656.69 U/g FW，處理1的相對(duì)較高為718.27 U/g FW，但對(duì)照與各處理之間均無(wú)明顯差異。對(duì)照與各處理的POD活性均在5000～5400 U/g FW，其中處理1的相對(duì)較低為5027.24 U/g FW，處理4的相對(duì)較高為5401.45 U/g FW，對(duì)照與各處理之間POD活性也無(wú)明顯差異。

2.5 不同處理出苗率和成苗率比較

由圖1可知，對(duì)照與各處理的出苗率均在95%以上，且各處理之間無(wú)明顯差異，說(shuō)明汽爆煙稈替代基質(zhì)對(duì)烤煙的出苗無(wú)影響。對(duì)照的成苗率為76.23%，顯著低于處理3的91.26%，但對(duì)照與處理1、2和4之間無(wú)明顯差異。

表2 不同處理煙苗農(nóng)藝性狀比較Table 2 Analysis of agronomic characters of different treatments

表4 不同處理煙苗葉綠素含量 mg/gTable 4 Analysis of chlorophyll content of different treatments mg/g

表5 不同處理煙苗根系活力、SOD和POD活性比較Table 5 Analysis of root activity and SOD and POD activities of different treatments

2.6 不同處理育苗成本比較分析

由表6可知，隨著汽爆煙稈基質(zhì)替代商品基質(zhì)比例提高，育苗基質(zhì)成本明顯下降，汽爆煙稈基質(zhì)替代比例為25%時(shí)，成本降低11.88元/hm2，替代比例為75%時(shí)，成本降低35.64元/hm2，完全采用汽爆煙稈基質(zhì)+蛭石+膨化珍珠巖的處理成本比對(duì)照減少47.71元/hm2。

表6 不同處理基質(zhì)成本分析Table 6 Cost analysis of different treatments

3 討 論

基質(zhì)是漂浮育苗技術(shù)的基礎(chǔ)，基質(zhì)的理化性質(zhì)對(duì)其質(zhì)量有較大影響，從而影響煙苗的出苗和生長(zhǎng)，由試驗(yàn)結(jié)果可知，汽爆煙稈替代商品基質(zhì)后基質(zhì)的容重、孔隙度、電導(dǎo)率、粒徑和有機(jī)質(zhì)含量均符合煙草行業(yè)漂浮育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)YC/T310—2009的要求，而pH較商品基質(zhì)高，為7左右，可能是由于汽爆煙稈的pH較高所致，吳濤等［14］研究表明基質(zhì)的電導(dǎo)率和pH較高時(shí)煙苗出苗率低且速度慢，但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)汽爆煙稈替代商品基質(zhì)并未對(duì)煙苗出苗和生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響，覃春華等［15］的研究也表明較高的基質(zhì)pH（7.62和7.98）也能培育出壯苗。為了煙葉生產(chǎn)安全，建議今后在進(jìn)行基質(zhì)配方時(shí)將pH調(diào)節(jié)在YC/T310—2009規(guī)定的范圍內(nèi)?？緹熡绲纳?、出苗率、成苗率和成苗素質(zhì)指標(biāo)是衡量一種育苗方式成功與否的關(guān)鍵，本試驗(yàn)結(jié)果表明采用汽爆煙稈替代商品基質(zhì)時(shí)煙苗的生育期和出苗率與對(duì)照無(wú)明顯差異，汽爆煙稈替代商品基質(zhì)的成苗率都高于對(duì)照，特別是替代75%商品基質(zhì)時(shí)其成苗率顯著高于對(duì)照。

目前煙葉生產(chǎn)中，煙苗的農(nóng)藝性狀和生物量是衡量煙苗是否達(dá)到壯苗的主要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，要求培育的煙苗莖高達(dá)8～12 cm，莖稈柔韌不易折斷，莖圍達(dá)2.0～2.5 cm，根系發(fā)達(dá)，根干重≥0.05 g。由試驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)照和處理的莖高在8.5～10.2 cm，莖圍在2.1～2.14 cm，根干重均＞0.06 g，說(shuō)明汽爆煙稈替代商品基質(zhì)能培育出壯苗，滿(mǎn)足煙葉生產(chǎn)對(duì)壯苗的要求；汽爆煙稈替代商品基質(zhì)培育的煙苗地下部分與對(duì)照無(wú)明顯差別，但地上部分優(yōu)于對(duì)照，說(shuō)明汽爆煙稈替代商品基質(zhì)后更有利于煙苗地上部分的生長(zhǎng)，其原因可能是由于在一定范圍內(nèi)汽爆煙稈基質(zhì)容重較大、粒徑較小，導(dǎo)致基質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)液較多，從而促進(jìn)了煙苗地上部分生長(zhǎng)，時(shí)向東等［16］研究也表明，格盤(pán)中基質(zhì)容重大時(shí)，吸水量較多。

圖1 不同處理出苗率和成苗率比較Fig.1 Analysis of planting percentage and germination rate of different treatments

目前生產(chǎn)中一般通過(guò)觀察煙苗葉色來(lái)判斷煙苗的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況，曾淑華等［17］研究表明將煙苗的苗色與生理生化指標(biāo)相結(jié)合來(lái)判斷是否達(dá)到壯苗更為全面。本試驗(yàn)探究了汽爆煙稈替代基質(zhì)對(duì)煙苗葉綠素含量、根系活力、SOD和POD活性的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明汽爆煙稈替代基質(zhì)處理的煙苗在生理指標(biāo)方面與商品基質(zhì)培育的煙苗無(wú)明顯差異，說(shuō)明煙苗營(yíng)養(yǎng)狀況良好，生長(zhǎng)正常。

以汽爆煙稈代替商品基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了煙草秸稈循環(huán)利用，不僅降低育苗基質(zhì)成本，還可減少煙株殘?bào)w造成的病害傳播或焚燒造成的環(huán)境污染，對(duì)促進(jìn)煙葉生產(chǎn)生態(tài)循環(huán)發(fā)展具有積極意義。但高壓蒸汽爆破處理煙稈技術(shù)存在設(shè)備一次性投入高、操作技術(shù)較難等問(wèn)題，有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

4 結(jié) 論

汽爆煙稈替代商品基質(zhì)可以培育出滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的烤煙壯苗，特別是汽爆煙稈:膨化珍珠巖:蛭石=6:2:2的基質(zhì)配方，不僅能減低育苗成本，更能保護(hù)環(huán)境，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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Effeacts of Steam-exploded Tobacco Stalk Substitute Medium on Tobacco Seedlings in Floating System

ZENG Shuhua1， LIU Feng1， XU Chunyan1， GU Huizhan2， LIU Lei1*， GUO Shiping3， YANG Wei4
（1. College of Agronomy， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China； 2. Guangyan Branch of Sichuan Tobacco Corporation， Guangyuan， Sichuan 628000， China； 3. Sichuan Province Tobacco Monopoly Administration， Chengdu 610041， China；4. Kunming Cigarette Factory， Hongyun Honghe Group， Kunming 650000， China）

To study effects of steam-exploded tobacco stalk substitute medium on tobacco seedlings， the seedling test on steamexploded tobacco stalk substitute medium was conducted. The results showed that there were no significant difference in germination rate， stem girth， root number， root fresh and dry weight， chlorophyll content， root activity， or activities of peroxidase （POD） and superoxide dismutase （SOD） between treatments. Planting percentage was higher， and stem height， leaf number and aboveground fresh and dry weight were better than the control. Cost of the substitute medium was 11.88-47.71 yuan/hm2， lower than the control. In conclusion， steam-exploded tobacco stalk can substitute commercial medium in tobacco floating system.

flue-cured tobacco； floating system； steam-exploded tobacco stalk； agronomic characters； physiological and biochemical indexes

S572.06

1007-5119（2015）04-0040-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.04.007

四川省煙草公司項(xiàng)目“烤煙低碳生產(chǎn)綜合技術(shù)體系研究”（201102015）

曾淑華（1977-），女，副教授，博士，主要從事煙草栽培及生理生化研究。E-mail：zshgsp@163.com。*通信作者，1279212912@qq.com

2014-10-15

2015-08-20