不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔漂浮育苗幼苗生長的影響

李小勇，夏祥華，黃丹娜，蔣向軍

（1賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，廣西 賀州 542899；2廣西果蔬保鮮和深加工研究人才小高地，賀州 542899；3廣西壯族自治區(qū)藥用植物園，南寧 530023；4桂林亦元生現(xiàn)代生物技術(shù)有限公司，廣西 桂林 541004）

蔓性千斤拔（Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe）是豆科藥用植物，具有藥食兩用的功效，以根入藥，俗名土黃雞、金雞落地和千斤吊等［1，2］，是“婦科千金片”“金雞沖劑”和“壯腰健腎丸”等中成藥的主要原料藥［4］；具有祛風(fēng)除濕、舒筋活絡(luò)、強(qiáng)筋壯骨等功效，主治風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腰腿痛和月經(jīng)不調(diào)等癥［3］，廣泛用于婦科、風(fēng)濕痹痛等臨床上；主要分布于我國廣西、廣東、福建、臺灣、湖北、湖南、江西、四川等?。▍^(qū)）［5］。據(jù)本課題組統(tǒng)計(jì)，近年來，廣西推廣種植蔓性千斤拔藥材面積達(dá)300 hm2左右，已成為全國最大的道地產(chǎn)區(qū)和銷售市場。目前在大面積蔓性千斤拔種植上，以傳統(tǒng)的直播育苗方式為主，主要存在用種量高、出苗時(shí)間長、出苗不整齊，小苗、弱苗比例高，受外界環(huán)境影響大，爛種和僵苗等問題，導(dǎo)致生長速度緩慢，苗期周期長，中、后期整齊度偏低，嚴(yán)重制約了其產(chǎn)量和質(zhì)量的進(jìn)一步提高。種苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是蔓性千斤拔規(guī)范化種植的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一，創(chuàng)新育苗方式不僅是蔓性千斤拔藥材高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全栽培的重要保證，同時(shí)也是解決其道地藥材資源緊缺的有效途徑。

漂浮育苗是將育苗盤裝上基質(zhì)漂浮于營養(yǎng)液中，通過調(diào)控營養(yǎng)液礦質(zhì)營養(yǎng)和育苗設(shè)施內(nèi)溫、濕度條件而進(jìn)行壯苗培育的一種無土育苗方式。該技術(shù)自20世紀(jì)80年代在美國問世以來，在煙草生產(chǎn)上得到快速推廣。國內(nèi)1996年在云南率先開始煙草漂浮式育苗技術(shù)探索與實(shí)踐，隨后在全國煙區(qū)進(jìn)行了大面積推廣應(yīng)用及技術(shù)改良與創(chuàng)新研究，目前已成為我國現(xiàn)代煙草生產(chǎn)上最主要的育苗方法。由于該育苗方式可減少移栽用工、節(jié)省育苗用地、避免土傳病蟲危害、便于苗期管理、利于培育壯苗，具有育苗效率高、生產(chǎn)成本低、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)和優(yōu)勢，其相關(guān)成果在棉花［6，7］、辣椒［8，9］和中藥材［10，11］等經(jīng)濟(jì)作物的育苗生產(chǎn)實(shí)踐中取得成功和實(shí)際應(yīng)用，但有關(guān)蔓性千斤拔漂浮育苗的研究在國內(nèi)尚未見報(bào)道。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約育苗成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源高效和可持續(xù)利用，本研究針對廣西地區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源及生產(chǎn)加工特點(diǎn)，以甘蔗渣作為基質(zhì)配方的主要原料，研究比較5種基質(zhì)配方對蔓性千斤拔漂浮育苗幼苗生長特性的影響，以期篩選出最適宜蔓性千斤拔漂浮育苗的基質(zhì)配方，為其漂浮育苗生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程的制定和規(guī)范化種植提供理論依據(jù)和核心技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為蔓性千斤拔種子，育苗基質(zhì)原材料均由桂林亦元生現(xiàn)代生物技術(shù)有限公司提供。營養(yǎng)液采用漂浮育苗專用全價(jià)水溶肥配制（N∶P2O5∶K2O＝15∶15∶15）；漂浮盤規(guī)格為66.3 cm×34 cm×6.0 cm，200孔，每穴體積25 mL，從湖南省湘暉農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司購買；育苗池采用黑色塑料盤，規(guī)格為110 cm（長）×77 cm（寬）×7.5 cm（高），購于湖南省郴州和利泡沫廠。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年在桂林亦元生現(xiàn)代生物技術(shù)有限公司武鳴種苗生產(chǎn)基地育苗大棚進(jìn)行。采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)不同基質(zhì)配方處理，原料組分配比見表1。以常規(guī)基質(zhì)配方：70%草炭＋15%蛭石＋15%膨化珍珠巖為試驗(yàn)對照（CK），3次重復(fù)，共18個(gè)處理，每盤（200孔）作為1個(gè)重復(fù)。4月20日播種，每穴2～3粒種，齊苗后（5月30日）間苗，每穴留苗1株，育苗池營養(yǎng)液深度保持4.0 cm，營養(yǎng)液氮素濃度為150 mg／L。其他管理均按照漂浮育苗技術(shù)操作規(guī)程進(jìn)行。

表1 不同基質(zhì)配方的體積比Table1 Volumeratioofdifferent matrixformulations

1.3 測定項(xiàng)目與方法

（1）農(nóng)藝性狀。在播種后 67、81、100 d（成苗期），每處理取樣10株，采用直尺測量株高和主根長，采用目測計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)主莖葉片數(shù)和一級側(cè)根數(shù)。

（2）干物重和根冠比。與農(nóng)藝性狀測定同時(shí)進(jìn)行，按根、莖＋葉分樣裝袋，放入烘箱中105℃殺青30 min，60℃烘干120 h至恒重，冷卻，用分析天平（感量0.0001 g）稱取各器官干重。依據(jù)根系與地上部干重，計(jì)算根冠比。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用SAS 9.0數(shù)據(jù)分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗地上部分生長的影響

2.1.1 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗株高的影響

莖高是反應(yīng)植物生長程度的基本指標(biāo)。由表1可知，隨著時(shí)間的推移，不同基質(zhì)配方處理的株高均呈增加趨勢。在播種后67 d和81 d，所有基質(zhì)配方處理的株高比CK均有明顯的增加，但與CK比較均無顯著差異；在播種后100 d，不同配方處理間的株高存在顯著差異，與CK相比，配方A，B，C，D和E 5處理的株高分別顯著降低了 12.7%，20.8%，14.2%，21.7%和22.0%。上述結(jié)果表明，在幼苗生長的前、中期，不同基質(zhì)配方處理對其株高影響不顯著，但在成苗期，對株高有較顯著的負(fù)效應(yīng)。

表2 不同基質(zhì)配方處理的蔓性千斤拔幼苗株高與葉片數(shù)Table2 Effectofdifferent matrixformulationsontheplantheightandleafnumbersofFlemingiaPhilippinensisseedling

2.1.2 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗葉片數(shù)的影響

葉片數(shù)是反應(yīng)植物發(fā)育程度的重要指標(biāo)。從表2可以看出，隨著生育進(jìn)程的加快，不同基質(zhì)配方處理的葉片數(shù)均呈現(xiàn)明顯增加趨勢。在播種后67 d，除配方B和E兩處理的葉片數(shù)顯著高于CK外，其他配方處理的葉片數(shù)與CK間均無顯著差異；在播種后81 d，除配方A、B的葉片數(shù)顯著高于CK外，其他配方處理與CK間差異均不顯著；在播種后100 d，除配方E處理的葉片數(shù)顯著少于CK外，其他配方處理的葉片數(shù)與CK間均無顯著差異。上述結(jié)果表明，不同基質(zhì)配方處理對蔓性千斤拔幼苗葉片數(shù)的發(fā)生有較明顯的影響，但不同處理間效果并不顯著。

2.2 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗根系生長的影響

2.2.1 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗主根長的影響

從表3可知，隨著幼苗生育進(jìn)程的加快，不同基質(zhì)配方處理的主根長均呈現(xiàn)直線增加趨勢。在播種后67 d，配方A和E兩處理的根長與CK間無顯著差異，配方B，D和C 3處理的根長分別比CK顯著增長17.5%，11.1%和9.16%；在播種后81 d，除配方D處理的根長與CK間差異不顯著外，其他配方處理的根長均顯著短于CK；在播種后100 d（成苗期），不同基質(zhì)配方處理的主根長表現(xiàn)為：A＞D＞CK＞B＞C＞E，其中配方A和D的根長比CK顯著增加了10.4%和7.9%，配方E的根長比CK顯著縮短了10.4%，但配方B、C 2處理的根長與CK間無顯著差異。上述結(jié)果表明，不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗的根長有顯著的影響，前期對幼苗正效應(yīng)較突出，而在中后期存在一定的負(fù)效應(yīng)。

表3 不同基質(zhì)配方處理的蔓性千斤拔幼苗主根長和一級側(cè)根數(shù)Table3 Effectofdifferent matrixformulationsontherootlengthandfirstlateral rootnumbersoftheFlemingiaPhilippinensisseedling

2.2.2 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗一級側(cè)根數(shù)的影響

側(cè)根數(shù)是反應(yīng)植物根系生長發(fā)育狀況的基本指標(biāo)。從表3可知，隨著時(shí)間的推移，不同基質(zhì)配方處理的一級側(cè)根發(fā)生數(shù)呈明顯增加趨勢。在播種后67 d，與CK相比，配方D、C、B、E和A 5處理的一級側(cè)根數(shù)分別顯著增加了86.3%，82.3%，57.6%，49.0%和27.9%；在播種后81 d，與CK相比，配方A，D，C，B和E 5處理的一級側(cè)根數(shù)分別顯著增加了79.6%，72.6%，57.4%，37.4%和 36.7%；在播種后100 d（成苗期），除配方E的側(cè)根數(shù)比CK顯著降低了6.78%外，配方A，B，C 3處理的側(cè)根數(shù)分別比CK顯著增加了26.0%，15.4%和15.1%。上述結(jié)果表明，不同基質(zhì)配方處理對千斤拔幼苗一級側(cè)根的發(fā)生均有較顯著的正效應(yīng)。

2.3 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗生物量的影響

從表4可以看出，隨著幼苗生育進(jìn)程的加快，不同基質(zhì)配方處理的單株干物重均呈直線增加趨勢。在播種后67 d，與CK相比，配方A，B和D 3處理的干物重分別顯著增加了17.4%，11.2%和15.9%，而配方C和E的干物重與CK間均無顯著差異；在播種后81 d，與 CK相比，配方 A，D，C，B和 E 5處理的單株干物重分別顯著增加了67.6%，41.0%，35.7%，23.6%和20.1%；在播種后100 d，配方 E處理的單株干物重比CK顯著降低了19.5%，配方A和B兩處理的單株干物重顯著增加了70.3%和25.1%，配方C和D兩處理的單株干物重與CK間無顯著差異。上述結(jié)果表明，在幼苗生長周期內(nèi)，不同基質(zhì)配方處理對單株干物重均有顯著影響。

表4 不同基質(zhì)配方處理的蔓性千斤拔幼苗干物重和根冠比Table4 Effectofdifferent matrixformulationsondrymatterweightandratio ofroottoshootofFlemingiaPhilippinensisseedling

2.4 不同基質(zhì)配方對蔓性千斤拔幼苗根冠比的影響

從表4可以看出，隨著時(shí)間的推移，不同配方處理的根冠比均呈直線下降趨勢。在播種后67 d，與CK相比，配方A，C，D，E和B的根冠比分別顯著提高了78.1%，74.7%，63.4%，59.1%和36.5%；在播種后81 d，除配方E的根冠比CK顯著下降了12.3%外，其余配方處理間的根冠比與CK均無顯著差異；在播種后100 d，與CK相比較，配方A，D，C和E的根冠比則分別顯著增加了23.4%，20.9%，10.2%和8.89%，配方B的根冠比增加了5.06%，但與CK差異不顯著。上述結(jié)果表明，不同配方基質(zhì)對蔓性千斤拔幼苗的根冠比均有顯著影響，其中配方A，D，C和E 4處理均表現(xiàn)出較顯著的正效應(yīng)。

3 小結(jié)與討論

基質(zhì)的篩選和優(yōu)化是漂浮育苗種苗生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一［12］。適宜的基質(zhì)具有較好的吸水能力和持水性能，不僅為種子萌發(fā)和生長提供較好的水、肥、氣、熱條件［13，14］，更重要的是充當(dāng)中轉(zhuǎn)站的作用，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分得以中轉(zhuǎn)至植株，從而促進(jìn)幼苗個(gè)體的生長和發(fā)育。目前國內(nèi)外常用的基質(zhì)主要是富含有機(jī)質(zhì)的材料，如草炭或腐熟的植物殘?bào)w等再附加膨脹珍珠巖、蛭石等［15］。由于草炭資源的稀缺性和不可再生性，眾多研究者針對不同的作物（或植物），從節(jié)約成本與資源、保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，有目標(biāo)性的開展了基質(zhì)配方的替代性篩選研究。徐經(jīng)年等研究表明，以發(fā)酵稻殼∶高溫消毒熟土∶膨化珍珠巖 ＝6∶（2～2.5）∶（1.5～2）的配方，具有原料廣泛、價(jià)格低廉、操作簡單、綜合成本較低等特點(diǎn)，其基本理化性狀、苗床表現(xiàn)及干物質(zhì)積累表現(xiàn)較好，可以替代現(xiàn)在烤煙漂浮育苗使用的商品基質(zhì)［16］。秦子入等研究了中藥材滇龍膽的漂浮育苗基質(zhì)，表明適合其幼苗生長的最佳基質(zhì)配比為珍珠巖∶蛭石∶草炭∶腐殖土 ＝2∶1∶3∶4，其幼苗的株高、根長及莖葉干重與根干重均顯著高于其他基質(zhì)配比［11］。郭俊杰等開展了華南珍貴樹種西南樺的漂浮育苗技術(shù)，篩選出了最適基質(zhì)配方為：松樹皮24%＋漚制鋸末8%＋炭化鋸末8%＋黃心土60%或松樹皮30%＋漚制鋸末10%＋炭化鋸末10%＋黃心土50%［17］。楊紅等比較了不同基質(zhì)配方對辣椒漂浮育苗幼苗生物量的影響，結(jié)果表明，基質(zhì)配方為“玉米稈＋蛭石＋油菜餅”具有漂浮育苗移栽的各時(shí)期植株生物量的積累量最高，玉米秸稈處理經(jīng)合理配方可替代泥炭土作辣椒漂浮育苗專用基質(zhì)配方材料［9］。上述研究為進(jìn)一步研發(fā)漂浮育苗關(guān)鍵技術(shù)和基質(zhì)配方的進(jìn)一步優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。由于不同作物的生長發(fā)育與種子萌發(fā)特點(diǎn)、對環(huán)境因子的需求和農(nóng)業(yè)廢棄物資源取材不同，導(dǎo)致最適宜的基質(zhì)配方成分存在較大的差異性，其配方專用性還有待育苗實(shí)踐檢驗(yàn)和探討。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同基質(zhì)配方處理對蔓性千斤拔幼苗個(gè)體形態(tài)指標(biāo)均有不同程度的影響。其中基質(zhì)配方A（甘蔗渣∶珍珠巖∶河沙＝4∶1∶1）的幼苗素質(zhì)最好，與CK相比較，其株高顯著降低12.7%，葉片數(shù)與CK間無顯著差異，其主根長、一級側(cè)根數(shù)分別顯著提高10.4%和26.0%，單株干物重和根冠比分別顯著增加了70.3%和23.4%，有利于培育優(yōu)質(zhì)壯苗。其次是基質(zhì)配方B和C，均在個(gè)體結(jié)構(gòu)指標(biāo)上具有較顯著的比較優(yōu)勢，與CK比較，其幼苗的株高分別顯著降低了20.8%和14.2%，但在葉片數(shù)和主根長上與CK間均無顯著差異，在一級側(cè)根數(shù)上比CK分別顯著增加了15.4%和15.1%，配方B處理的單株干物重比CK顯著增加了25.1%，而配方C處理的單株干物重與CK間差異不顯著，其根冠比分別比CK增加了10.2%和5.06%?；|(zhì)配方D在農(nóng)藝性狀表現(xiàn)上與CK間無明顯差異。配方E處理的育苗效果較差。上述結(jié)果表明，甘蔗渣作為替代草炭的主要原料，在蔓性千斤拔漂浮育苗基質(zhì)配方篩選和應(yīng)用上具有突出優(yōu)勢和可行性，但對幼苗的莖的縱向生長均存在較顯著的負(fù)效應(yīng)，其原因有待進(jìn)一步研究和分析。

由于不同基質(zhì)配方的成分和數(shù)量配比上的差異，以及基質(zhì)物理結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)上存在較大不同，會在理化指標(biāo)上（如容重、吸水性、保溫性、透氣性和導(dǎo)電率等）表現(xiàn)一定的差異，因而導(dǎo)致其幼苗根系對水、肥的吸收和莖、葉的生長發(fā)生變化，進(jìn)一步影響到干物質(zhì)的積累，最終表現(xiàn)幼苗成苗質(zhì)量的差異。

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