小麥秸稈漂浮育苗基質(zhì)對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響

任蘭天，劉 慶，梅艷艷，唐 飛，張從軍

（1.安徽科技學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2.安徽萊姆佳生物科技股份有限公司，農(nóng)業(yè)部生物有機(jī)肥創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蚌埠 233400）

小麥秸稈漂浮育苗基質(zhì)對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響

任蘭天1,2，劉 慶2，梅艷艷2，唐 飛2，張從軍2

（1.安徽科技學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2.安徽萊姆佳生物科技股份有限公司，農(nóng)業(yè)部生物有機(jī)肥創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蚌埠 233400）

為了實(shí)現(xiàn)烤煙漂浮育苗基質(zhì)的可持續(xù)利用，以100%商品草炭基質(zhì)為對(duì)照，采用不同比例腐熟小麥秸稈、蛭石和珍珠巖為原料進(jìn)行了烤煙漂浮育苗基質(zhì)配制技術(shù)研究。結(jié)果表明，75%小麥秸稈+12.5%珍珠巖+12.5%蛭石和70%小麥秸稈+15%珍珠巖+15%蛭石兩種配比配制的育苗基質(zhì)容重分別為0.194和0.184 g/cm3，總孔隙度高于70%，符合煙草漂浮育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，出苗率分別為95.23%、95.87%，生長(zhǎng)勢(shì)好；所育成苗干質(zhì)量、鮮質(zhì)量、一二級(jí)側(cè)根數(shù)、莖高、莖粗極顯著高于其他處理；葉綠素含量、根系活力比商品基質(zhì)分別高10.61%、7.82%和68.75%、54.86%，達(dá)到了常規(guī)育苗的要求。因此，利用腐熟的小麥秸稈替代草炭是可行的，且成本較低。

育苗基質(zhì)；小麥秸稈；煙草；苗期

小麥秸稈資源豐富卻焚燒屢禁不止，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。資源化利用秸稈是有機(jī)育苗基質(zhì)的選材方向與研究熱點(diǎn)，目前小麥腐熟秸稈已經(jīng)廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)育苗基質(zhì)的制作，如黃瓜[1]、辣椒[2]、番茄[3]、茄子[4]，均起到了良好效果。

漂浮育苗是我國(guó)烤煙育苗的主要方式，目前商品漂浮育苗基質(zhì)中草炭因其物理協(xié)調(diào)性好、性能穩(wěn)定和緩沖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而備受歡迎。我國(guó)每年消耗約45萬(wàn)m3的草炭[5]，草炭屬于不可再生資源，長(zhǎng)期大面積的推廣勢(shì)必造成資源枯竭，對(duì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，同時(shí)也會(huì)阻礙烤煙漂浮育苗的可持續(xù)發(fā)展。因此，尋找漂浮育苗基質(zhì)中草炭的替代物成為煙草集約化育苗可持續(xù)發(fā)展中亟需解決的課題。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視，我國(guó)各大煙區(qū)也相繼開(kāi)展了花生糠[6]、炭化谷殼和苔蘚[7]、蔗渣[8]、藥渣[9]、蚯蚓糞[10]、砂和珍珠巖[11]等廢棄物作為漂浮育苗基質(zhì)原料的相關(guān)研究，效果明顯；孫昌友[12]進(jìn)行了腐熟棉籽殼替代直播育苗基質(zhì)的研究，張忠鋒[13]、馮婷婷[14]進(jìn)行了施用腐熟秸稈對(duì)煙草生長(zhǎng)的研究，均有較好效果。雖然腐熟有機(jī)物在煙草栽培中的應(yīng)用有一定研究，但是由于原料的限制難以進(jìn)行大面積推廣。腐熟后的小麥秸稈含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀，理論上可以替代草炭土，且小麥秸稈在我國(guó)很多煙區(qū)資源量豐富，有大批量替代煙草漂浮育苗的可能性。本研究通過(guò)腐熟小麥秸稈替代草炭基質(zhì)替代配方試驗(yàn)，研究小麥腐熟秸稈替代草炭的可行性，以期為該型基質(zhì)的配方定型、生產(chǎn)示范及應(yīng)用推廣提供相關(guān)理論依據(jù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2016年在安徽省懷遠(yuǎn)工業(yè)園安徽萊姆佳生物科技股份有限公司農(nóng)業(yè)部有機(jī)肥創(chuàng)制實(shí)驗(yàn)室機(jī)械化溫室大棚內(nèi)進(jìn)行，供試煙草種子為K326，由安徽省煙草研究所提供。漂浮育苗盤規(guī)格為660 mm×340 mm×50 mm，煙草育苗專用肥養(yǎng)分含量m(N)：m(P2O5)：m(K2O)=19：10：20，每盤施用20 g，由本公司自行配制。小麥秸稈為附近收購(gòu)共5 t，粉碎至8～10 cm，添加75 kg尿素和10 kg腐熟劑，腐熟劑為本公司產(chǎn)品（cfu≥108/g, 纖維素酶≥30 u/g,淀粉酶 ≥10 u/g）。噴水至含水量65%～70%，用腐熟專用黑白膜覆蓋進(jìn)行腐熟，溫度升高至70 ℃翻堆，每周用抓草機(jī)翻堆一次，直至溫度降至40 ℃。按照YCT310—2009中方法進(jìn)行發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)[15]驗(yàn)證腐熟程度，最終發(fā)芽率為98.7%，超過(guò)85%，腐熟完全。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)如表1，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

1.2.2 取樣與測(cè)定方法 煙草農(nóng)藝性狀測(cè)定方法參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—2010 煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法[16]，并在播種后20 d起，逐日調(diào)查出苗率。葉綠素含量采用丙酮提取法，硝酸還原酶采用磺胺-萘胺比色法，根系在成苗期取樣，根系活力用紅四氮唑（TTC）比色法測(cè)定[17]。

統(tǒng)計(jì)分析采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析[18]。

2 結(jié) 果

2.1基質(zhì)的理化性狀

從表2可以看出，容重、1～5 mm粒徑均滿足育苗基質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求[15]，總孔隙度T9、T10小于70%沒(méi)有達(dá)到育苗基質(zhì)的要求，其余孔隙度都在70%以上。各處理的電導(dǎo)率均小于0.8 mS/cm，由此可以發(fā)現(xiàn)腐熟的小麥秸稈與不同比例的蛭石珍珠巖配比基本都符合育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表1小麥秸稈替代基質(zhì)試驗(yàn)處理Table 1 The treatments of different wheat straw substrates %

表2不同配比小麥秸稈基質(zhì)理化性質(zhì)Table 2 Physical and chemical properties of mediums

2.2各處理對(duì)出苗時(shí)間、出苗率、成苗率、生長(zhǎng)勢(shì)的影響

由表3可以看出，T6處理的出苗率最高，比最低的T1處理高出5.54個(gè)百分點(diǎn)，且差異顯著，T5處理的發(fā)芽率比對(duì)照商品基質(zhì)高出1.11個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)顯著水平。說(shuō)明合適比例的腐熟小麥秸稈基質(zhì)對(duì)煙草出苗有促進(jìn)作用。T1發(fā)芽率較低的原因可能是因?yàn)轵问?、珍珠巖比例太低，導(dǎo)致透氣性比較差，不利于煙草發(fā)芽，而T8、T9、T10的發(fā)芽率均顯著低于對(duì)照，原因可能是因?yàn)轵问渲閹r比例太高導(dǎo)致吸水性過(guò)低。由此可見(jiàn)秸稈的比例太多或太少均不利于煙草出苗，70%、75%是比較適宜的比例。

2.3煙苗成苗期農(nóng)藝性狀

由表4可以看出，T7的地上部干質(zhì)量比T1高35.38%，表現(xiàn)最佳。地下部干、鮮質(zhì)量和一二級(jí)側(cè)根數(shù)均表現(xiàn)為T7、T6、T5最佳，蛭石和珍珠巖過(guò)高或者過(guò)低都極顯著降低。小麥腐熟秸稈在基質(zhì)中的比例不宜低于65%，也不宜高于75%。如果過(guò)高，則透氣性較低，如果過(guò)低則保水性太差。

表3不同配比小麥秸稈基質(zhì)處理煙草出苗時(shí)間及生長(zhǎng)勢(shì)Table 3 The influence on germination time and growing impetus of different wheat straw substrate ratios

表4不同配比小麥秸稈基質(zhì)對(duì)煙草成苗期農(nóng)藝性狀的影響Table 4 The influence on agronomic traits of different wheat straw substrate ratios

2.4不同處理對(duì)生理指標(biāo)的影響

如表5所示，T5、T6的根系活力最高，比商品基質(zhì)CK分別高出68.75%、54.86%。處理T5和T6的葉綠素含量和硝酸還原酶活性分別比對(duì)照高出10.61%、7.82%和3.75%、4.63%，且達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明70%～75%的小麥腐熟秸稈育苗基質(zhì)更利于煙草葉綠素的積累和根系活力及硝酸還原酶的增長(zhǎng)。

2.5生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益

由表6可以看出，小麥秸稈基質(zhì)的成本僅為商品基質(zhì)的10.03%，其大幅度降低的原因是因?yàn)楦斓男←溄斩捲谖⑸锔邷匕l(fā)酵的條件下，消毒殺菌效果徹底，減少了基質(zhì)消毒次數(shù)，而商品育苗基質(zhì)生產(chǎn)中消毒過(guò)程繁瑣、成本較高。小麥秸稈育苗實(shí)現(xiàn)廢棄物資源再利用，可節(jié)省75%的商品基質(zhì)，有利于保護(hù)濕地生態(tài)資源，總成本節(jié)約280.2元/hm2。

表5不同配比小麥秸稈基質(zhì)對(duì)煙苗生理指標(biāo)的影響Table 5 The influence on physiological of different wheat straw substrate Ratios

表6腐熟小麥秸稈基質(zhì)與商品基質(zhì)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益比較Table 6 Influence on economic and ecological of different wheat straw substrate ratios

3 討 論

由本試驗(yàn)結(jié)果可知，65%～75%腐熟的小麥秸稈替代草炭后的基質(zhì)的容重、孔隙度等均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，許多學(xué)者利用腐熟的小麥秸稈替代商品基質(zhì)進(jìn)行蔬菜、瓜果育苗試驗(yàn)尋找最合適的復(fù)合基質(zhì)比例，劉濤等[3]利用66.7%和75%的腐熟小麥秸稈制作番茄穴盤育苗基質(zhì)滿足了基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，曾清華等[1]利用50%和75%的腐熟小麥秸稈制作黃瓜育苗基質(zhì)，吳濤等[9]利用藥渣及75%腐熟的玉米秸稈替代草炭，效果與草炭相當(dāng)，侯凱等[19]用玉米秸稈替代煙草育苗基質(zhì)的草炭效果優(yōu)于商品基質(zhì)，孫昌友等[12]研究表明，60%腐熟棉籽殼遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于草炭商品基質(zhì)。張瓊芬等[20]利用60%的腐熟玉米秸稈替代草炭土進(jìn)行漂浮育苗效果最佳。本研究證明70%～75%的腐熟小麥秸稈制作煙草漂浮育苗基質(zhì)，出苗率、干鮮重、生理指標(biāo)等均極顯著優(yōu)于商品基質(zhì)。蛭石、珍珠巖可以調(diào)節(jié)基質(zhì)的理化形狀，但過(guò)多或過(guò)少都是不適宜的。

張瓊芬等[20]研究結(jié)果表明，利用60%的玉米秸稈替代草炭可節(jié)約284.5元/hm2，與本研究結(jié)果相似，安徽省小麥秸稈資源豐富，價(jià)格低廉，取代草炭符合現(xiàn)在煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。利用腐熟的小麥秸稈替代草炭基質(zhì)對(duì)烤煙品質(zhì)的影響，本研究沒(méi)有涉及，需要下一步深入研究。

4 結(jié) 論

本研究表明，小麥秸稈與蛭石、珍珠巖合理配比后，作為烤煙漂浮育苗的替代基質(zhì)是可行的。75%小麥秸稈+12.5%珍珠巖+12.5%蛭石和70%小麥秸稈+15%珍珠巖+15%蛭石的組合最佳，其基質(zhì)理化指標(biāo)適宜，所育煙苗生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，農(nóng)藝性狀與生理指標(biāo)較協(xié)調(diào)。在安徽地區(qū)，小麥秸稈來(lái)源豐富，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益可觀，可節(jié)約成本280.2元/hm2，值得大面積推廣使用。

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Study on Wheat Straw Substituted Medium in the Float Seedling System of Tobacco

REN Lantian1,2, LIU Qing2, MEI Yanyan2, TANG Fei2, ZHANG Congjun2
(1. College of Agronomy, University of Science and Technology of Anhui, Fengyang, Anhui 233100, China; 2. Anhui Laimujia Biological Technology Co., Ltd., Key Laboratory of Bio-organic Fertilizer Creation, Ministry of Agriculture, Bengbu, Anhui 233400, China)

The purpose of this study was sustainable utilization of tobacco floating seedling substrates. Decayed wheat straw, perlite and vermiculite were applied in the medium of tobacco float seeding system with 100% commercial peat as control. The results indicated that the bulk density of 75% wheat straw +12.5% perlite +12.5% vermiculite and 70% wheat straw +15% perlite +15% vermiculite were 0.194 g/cm3and 0.184 g/cm3. The total porosity of the two treatments was higher than 70% which meets the tobacco floating seedling matrix standard. The seedling emergence rates were 95.23% and 95.87%, respective. Dry weight, fresh weight, root number, stem height and stem diameter were significantly higher than other treatments. The chlorophyll content and root activity of these two treatments were 10.61%, 7.82% and 68.75%, 54.86% higher than the commercial matrix. The medium of decayed wheat straw has reached the requirements of the conventional breeding. The conclusion is that substituting peat with decayed wheat straw was feasible, and the cost was lower.

seedling medium; wheat straw; tobacco; seedling stage

S572.01

1007-5119（2017）03-0026-04 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2017.03.005

安徽省科技重大專項(xiàng)“農(nóng)作物秸稈快速堆腐肥料化及還田綜合利用技術(shù)集成研究與應(yīng)用”（15czz0312）；安徽省省級(jí)學(xué)科建設(shè)重大項(xiàng)目“草學(xué)”{皖教秘科[2014]28號(hào)}；安徽科技學(xué)院作物學(xué)校級(jí)A類重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“草學(xué)”（AKZDXK2015A03）

任蘭天（1981-），博士，副教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用。E-mail：sky1981007@163.com

2017-02-07

2017-04-25