育苗方式對(duì)甘草種苗質(zhì)量的影響

王進(jìn)明，顧淑琴(靖遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 白銀 730699)

甘草(Glycyrrhizauralensis)已成為我國(guó)西部地區(qū)集藥用價(jià)值與生態(tài)價(jià)值為一體的重要植物資源。由于甘草的市場(chǎng)需求量巨大，過去亂采濫挖造成野生甘草資源枯竭，植被破壞，草地退化，出現(xiàn)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境危機(jī)問題[1]。隨著國(guó)家出臺(tái)實(shí)施禁采政策，甘草市場(chǎng)供需矛盾加劇，甘草種子價(jià)格不斷攀升，極大地制約了甘草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。栽培種植甘草既是滿足市場(chǎng)需求與增加農(nóng)民收入的有效途徑,也是草原生態(tài)環(huán)境建設(shè)的客觀要求[2]。迄今為止，在甘草栽培技術(shù)上已有大量研究報(bào)道，特別是在甘草種子處理、引種栽培、藥用成分分析等方面上已取得了階段性的突破[2-6]，但就甘草育苗方式特別是設(shè)施育苗研究報(bào)道較少。傳統(tǒng)甘草育苗普遍采用露地直播方式，但存在出苗率低、育苗周期長(zhǎng)、占用耕地多等缺點(diǎn)[7-11]?？s短育苗周期并提供壯苗是人工栽培技術(shù)中較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[12]。溫室穴盤基質(zhì)育苗雖在蔬菜等園藝作物上應(yīng)用較多，技術(shù)成熟[13-14]，但在甘草育苗方面文獻(xiàn)報(bào)道并不多見。

近年來，穴盤基質(zhì)育苗技術(shù)由于具有出苗快、種苗成活率高、抗病性強(qiáng)、效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在甘肅靖遠(yuǎn)縣蔬菜、瓜類生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用，并取得了顯著成效。在借鑒園藝作物育苗技術(shù)基礎(chǔ)上，本研究通過對(duì)穴盤基質(zhì)育苗和苗床條播兩種溫室苗帶綠葉移栽技術(shù)分析，同時(shí)對(duì)比傳統(tǒng)露地條播育苗方法，以期找出一種更高效、便捷、易于推廣的甘草育苗方式，提高甘草育苗效率和成苗質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)育苗溫室選擇靖遠(yuǎn)縣東灣鎮(zhèn)大壩高科技農(nóng)業(yè)示范園區(qū)溫室，光照、水分均按照常規(guī)蔬菜育苗方法進(jìn)行調(diào)控。試驗(yàn)期間溫室內(nèi)氣溫白天控制在28～32 ℃，夜間15～18 ℃，空氣相對(duì)濕度白天70%～80%，夜間90%～95%，地溫白天在24 ℃左右，夜間18～23 ℃。土壤濕度60%～80%。

露地育苗點(diǎn)選擇在東灣鎮(zhèn)大壩村，前茬玉米(Zeamays)，苗床地0-10 cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分如下：有機(jī)質(zhì)1.13%，水解氮13.4 mg·kg-1，速效磷9.5 mg·kg-1，速效鉀257 mg·kg-1，pH 8.3，試驗(yàn)期間土壤濕度40%～60%[15]。移栽地點(diǎn)選擇在永新鄉(xiāng)砂河村，位于104°35′35.1″ E，37°04′16.5″ N，海拔2 039 m，屬于典型中溫帶大陸性氣候，干旱少雨，年降水量200 mm左右，主要集中在7-9月，年蒸發(fā)量在2 179.8 mm，年平均氣溫在8.5 ℃，>10 ℃的年積溫2 944 ℃·d，無霜期123～131 d。土壤為灰鈣土。土壤0-20 cm基礎(chǔ)養(yǎng)分：有機(jī)質(zhì)2.81%，全氮2.12 g·kg-1，全磷0.75 g·kg-1，堿解氮120.13 mg·kg-1，速效磷7.3 mg·kg-1，速效鉀171.8 mg·kg-1，pH 8.0[15]。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種選擇當(dāng)?shù)匾吧鷥?yōu)勢(shì)甘草品種——烏拉爾甘草。試驗(yàn)用種子2013年10月采集于靖遠(yuǎn)縣永新鄉(xiāng)永新村野生甘草人工撫育基地。種子采收后于室內(nèi)自然陰干。育苗基質(zhì)配比草炭∶蛭石∶珍珠巖為3∶1∶1。

1.3 種子處理

甘草種子種皮光滑致密、透水性差，發(fā)芽困難，具有硬實(shí)現(xiàn)象，通常硬實(shí)率在70%～90%，所以播種前必須進(jìn)行種子處理。本研究統(tǒng)一采用硫酸處理法，即每1 kg種子加入80%濃硫酸30 mL，用木棒迅速攪拌均勻，使所有種子都粘上硫酸，在高于20 ℃的室溫環(huán)境下每隔30 min 攪拌1次，待大部分甘草種子上有1～3個(gè)灼傷點(diǎn)后，反復(fù)用清水沖洗6～7次至無硫酸殘留。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

本研究采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)溫室苗床育苗(T1)、溫室穴盤育苗(T2)和傳統(tǒng)露地育苗3個(gè)處理，其中傳統(tǒng)露地育苗為對(duì)照(CK)。T1：播量為15 kg·mu-1，寬鋤開溝條播，溝深3 cm、溝寬10 cm，行距為20 cm，設(shè)5次重復(fù)，小區(qū)面積2 m×3 m，共30 m2；T2：設(shè)5次重復(fù)，小區(qū)面積2.2 m×1.8 m，共20 m2。T1、T2兩處理均為2014年3月9日播種，采用相同管理方式，60 d后起苗，帶綠葉移栽定植。CK采用傳統(tǒng)的露地育苗方式，于2014年5月15日播種，設(shè)5次重復(fù)，小區(qū)面積2 m×3 m，共30 m2；常規(guī)管理，于2015年3月15日土壤解凍后，甘草苗長(zhǎng)出嫩芽之前移栽定植，苗齡300 d。分別觀察記錄各處理出苗率(播種后20 d)，播種后30、45、60和300 d的株高、莖粗、葉片數(shù)、鮮重等形態(tài)指標(biāo)，以及移栽成活率(移栽后15 d)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示測(cè)定結(jié)果，分別對(duì)甘草出苗率、移栽成活率、株高、莖粗、根長(zhǎng)、根粗、苗期葉片數(shù)、單株鮮重進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan法對(duì)各測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較；采用Excel 2007制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 育苗方式對(duì)甘草出苗率和移栽成活率的影響

采用相同種子和統(tǒng)一的種子處理方法，溫室苗床育苗和穴盤育苗方式下的種子出苗率分別為54.8%和53.8%，顯著高于露地育苗出苗率(31.4%)，分別相差23.4和22.4個(gè)百分點(diǎn)。經(jīng)方差分析，T1、T2兩處理間差異不顯著(P>0.05)，兩處理與CK差異均達(dá)到了極顯著水平(P<0.01)。說明溫室內(nèi)溫濕度條件控制恰當(dāng)，更適合甘草種子萌發(fā)、出苗，而露地環(huán)境條件相對(duì)惡劣，不利于甘草萌發(fā)、出苗(表1)。T1、T2處理的溫室苗在苗齡60 d后帶綠葉移栽，成活率分別為92.3%和91.1%，CK在苗齡300 d后移栽成活率為93.5%，經(jīng)方差分析，各處理間差異不顯著(P>0.05)。

表1 育苗方式對(duì)甘草出苗率和移栽成活率的影響Table 1 Effect of seedling raising manners on the emerge rate and transplanting survival rate of licorice

同列不同大寫字母表示顯著差異(P<0.05)，不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Different capital and lowercase letters within the same column indicate significant difference at 0.01 and 0.05 level, respectivley.

2.2 育苗方式對(duì)甘草苗期株高的影響

T1、T2、CK三種育苗方式的甘草苗在30 d時(shí)的株高差異不大，均在3.60～4.33 cm；苗齡到45 d時(shí)，CK露地苗開始迅速生長(zhǎng)，株高極顯著高于T1和T2兩種溫室苗(P<0.01)；到60 d時(shí)，CK露地苗繼續(xù)迅速生長(zhǎng)，達(dá)到17.5 cm，而T1和T2兩種溫室苗生長(zhǎng)緩慢，T1為7.86 cm，T2最低，僅5.94 cm。CK在300 d時(shí)，株高達(dá)到頂峰27.1 cm，而此時(shí)T1、T2已移栽定植240 d，植株出現(xiàn)快速生長(zhǎng)，株高分別為21.2和16.9 cm，但仍然不及CK。經(jīng)方差分析，300 d時(shí)，各處理間均存在極顯著差異(P<0.01)(圖1)。說明露地條件更有利于甘草株高生長(zhǎng)，這可能是由于露地自然條件下土層厚、白天地溫高、光照強(qiáng)、晝夜溫差大(據(jù)試驗(yàn)期間觀測(cè)，露地育苗點(diǎn)6月白天氣溫最高可達(dá)36.5 ℃，15 cm土層地溫最高達(dá)32 ℃，白天光照最強(qiáng)可達(dá)8萬lx以上)，甘草光合作用和蒸騰作用旺盛，更有利于甘草苗生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累。而溫室內(nèi)育苗溫度變化相對(duì)較小，光照較弱(在3萬～4萬lx)，在一定程度上限制了葉片光合作用，影響干物質(zhì)的合成與積累。

2.3 育苗方式對(duì)甘草苗期莖粗的影響

甘草苗齡在30 d時(shí)，T1、T2、CK三種育苗方式甘草苗莖粗略有差異，由大到小依次為CK露地苗>T1溫室苗床>T2溫室穴盤，之后莖粗逐漸增大，60 d時(shí)CK莖粗達(dá)到1.98 mm，與T1、T2差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)(圖2)。到300 d時(shí)，CK莖粗達(dá)到2.38 mm，而T1、T2處理甘草植株莖粗迅速生長(zhǎng)，但仍不及CK，經(jīng)方差分析，此時(shí)CK與T1、T2存在極顯著差異(P<0.01)，而T1、T2之間差異不顯著(P>0.05)。莖粗與株高變化趨勢(shì)基本一致，同樣說明露地自然環(huán)境條件，日照時(shí)間長(zhǎng)(約13 h)，光照強(qiáng)度高(>8萬lx)，晝夜溫差大(10～15 ℃)，更利于甘草苗進(jìn)行光合積累，加快生長(zhǎng)。

圖1 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期株高的影響Fig. 1 Influence of seedling raising manners on the plant height of licorice

不同大寫、小寫字母分別表示同一時(shí)間不同處理間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。下同。

Different capital and lowercase letters indicate significant difference among different treatments at the same time at 0.01 and 0.05 level, respectively; similarly for the following figures.

圖2 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期莖粗的影響Fig. 2 Influence of seedling raising manners on stem diameter of licorice

2.4 育苗方式對(duì)甘草苗期根長(zhǎng)的影響

T1、T2、CK三種處理方式下甘草苗根長(zhǎng)隨著育苗時(shí)間推移不斷增長(zhǎng)，且CK露地苗一直比T1溫室苗床苗和T2穴盤苗表現(xiàn)好(圖3)。苗齡30 d時(shí)CK處理根長(zhǎng)相對(duì)表現(xiàn)最長(zhǎng)，達(dá)到10.1 cm，而T2和T1甘草苗根長(zhǎng)分別為6.5和5.3 cm；45 d時(shí)CK甘草苗達(dá)到18.2 cm，T2和T1相差不大，分別為11.4和10.8 cm；到60 d時(shí)，各處理根長(zhǎng)由大到小依次為CK>T1>T2，經(jīng)方差分析，各處理之間均存在極顯著差異(P<0.01)。到300 d時(shí)，各處理根長(zhǎng)均迅速生長(zhǎng)，但總趨勢(shì)保持不變，各處理根長(zhǎng)由大到小依次仍然為CK>T1>T2，經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)，T1與T2之間差異不顯著(P>0.05)。這說明土層厚度對(duì)甘草苗的根部生長(zhǎng)影響較大，可能是由于露地條件下土層深厚，而溫室內(nèi)不論是穴盤苗還是苗床苗，土層都相對(duì)較薄，不利于甘草苗根部伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。

圖3 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期根長(zhǎng)的影響Fig. 3 Influence of seedling raising manners on the root length of licorice

2.5 育苗方式對(duì)甘草苗期根粗的影響

T1、T2、CK三種育苗方式下甘草苗齡越大，根部越粗，到60 d時(shí)，各處理根粗由大到小依次為CK>T1>T2，經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)，T1與T2之間差異不顯著(P>0.05)(圖4)。到300 d時(shí)，露地苗莖粗達(dá)到最高，4.21 mm，此時(shí)移栽后的T1、T2莖粗分別為3.58、3.35 mm，經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)，T1與T2之間差異不顯著(P>0.05)。

2.6 育苗方式對(duì)甘草苗期葉片數(shù)的影響

T1、T2、CK三種處理方式下甘草苗葉片數(shù)隨著育苗時(shí)間推移，不斷增多，且CK葉片數(shù)增長(zhǎng)迅速，T2和T1生長(zhǎng)相對(duì)緩慢(圖5)。苗齡30 d時(shí)，CK葉片平均數(shù)達(dá)到7.5枚，而T1和T2分別為3.2和3.1枚；苗齡45 d時(shí)，CK葉片平均數(shù)達(dá)到17.0枚，而T1和T2分別為5.0和4.2枚；苗齡60 d時(shí)，CK葉片數(shù)平均值達(dá)到38.0枚，T1為7.0枚，T2最低，為5.6枚。經(jīng)方差分析，CK與T1、T2葉片數(shù)在3個(gè)生長(zhǎng)期的差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，而T1與T2之間差異不顯著(P>0.05)。

圖4 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期根粗的影響Fig. 4 Influence of seedling raising manners on root diameter of licorice

圖5 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期葉片數(shù)的影響Fig. 5 Influence of seedling raising manners on leaves number of licorice

2.7 育苗方式對(duì)甘草苗期植株鮮重的影響

CK露地苗地上、地下總鮮重在各生長(zhǎng)期均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于T1、T2兩種溫室苗植株總鮮重。30 d時(shí)，CK單株總鮮重為10.0 g，T1、T2僅為1.2、0.7 g(圖6)。經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)。45 d時(shí)，CK迅速增長(zhǎng)，單株總鮮重達(dá)27.5 g，而T1、T2增長(zhǎng)緩慢，分別僅為1.6、0.9 g。經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)，而兩種溫室苗T1、T2之間差異不顯著。到60 d時(shí)，CK總鮮重達(dá)到39.3 g，是而T2僅為1.6 g，相差24.5倍。經(jīng)方差分析，CK與T1、T2之間存在極顯著差異(P<0.01)，而T1與T2之間差異不顯著(P>0.05)。300 d時(shí)，CK增長(zhǎng)相對(duì)趨緩，而T1、T2此時(shí)已移栽定植到露地240 d，總鮮重增長(zhǎng)迅速，經(jīng)方差分析，CK與T1和T2處理之間存在極顯著差異(P<0.01)。

圖6 育苗方式對(duì)甘草生長(zhǎng)期總重的影響Fig. 6 Influence of seedling raising manners on total fresh weight of licorice

3 討論與結(jié)論

水分是影響種子萌發(fā)的關(guān)鍵生態(tài)因子，嚴(yán)重干旱脅迫將顯著抑制種子萌發(fā)[16-17]，而溫度影響種子萌發(fā)過程所需酶的活性，溫度過高或者過低都不利于種子萌發(fā)[18-20]。本研究表明，溫室內(nèi)苗床育苗和穴盤育苗甘草出苗率分別達(dá)到54.8%和53.8%，而露地環(huán)境條件相對(duì)較差，發(fā)芽、出苗相對(duì)較慢，出苗率相對(duì)較低，僅為31.4%，說明溫室內(nèi)的溫濕度、光照等優(yōu)越的環(huán)境條件更適合甘草種子萌發(fā)和出苗。據(jù)管青霞和李城德[21]研究發(fā)現(xiàn)，氣候干燥、土壤水分日蒸發(fā)量過大等易造成旱情的環(huán)境條件均不利于黃芪(Astragalusmembranaceus)種子發(fā)芽、幼苗正常生長(zhǎng)。

本研究中，溫室苗床苗、溫室穴盤苗和露地直播甘草苗移栽成活率分別為92.3%、91.1%和93.5%，三者差異不顯著，表明甘草溫室育苗綠體移栽成活率不受環(huán)境條件影響或者影響很小。但是，王國(guó)祥等[22]報(bào)道，當(dāng)歸(Angelicasinensis)山地育苗方式移栽成活率較溫室育苗提高了37%，可能的原因是甘草的環(huán)境適應(yīng)性比當(dāng)歸強(qiáng)，無論是山地育苗還是溫室育苗都能夠積累足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以移栽成活率較高。

溫室穴盤和苗床育苗在株高、莖粗、根長(zhǎng)、根粗、葉片數(shù)、鮮重等形態(tài)指標(biāo)上都遠(yuǎn)不及同苗齡的露地甘草苗，其中葉片數(shù)和總鮮重兩指標(biāo)表現(xiàn)最為明顯。但是60 d后，溫室苗移栽到露地，各指標(biāo)迅速增長(zhǎng)，呈現(xiàn)明顯的“追長(zhǎng)”現(xiàn)象。其中溫室苗床苗總鮮重增長(zhǎng)最快，300 d時(shí)單株總鮮重達(dá)到28.7 g，是60 d時(shí)4.4 g的6.5倍，同時(shí)期內(nèi)穴盤苗增長(zhǎng)了14倍，一定程度上彌補(bǔ)了前期生長(zhǎng)緩慢的不足。干旱脅迫下甘草會(huì)通過加快根系的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)以吸收水分，生物量分配更多地流向地下器官[17，23]，這將很好地解釋露地育苗根長(zhǎng)、根粗等指標(biāo)明顯高于溫室育苗這一結(jié)果。然而，本研究中，露地育苗地上部分形態(tài)指標(biāo)高于溫室苗應(yīng)該是由于露地環(huán)境條件下土層厚，晝夜溫差大，白天地溫高、光照強(qiáng)，有利于甘草苗進(jìn)行光合作用和干物質(zhì)積累。

綜合分析認(rèn)為，傳統(tǒng)露地育苗具有株高、莖粗、根長(zhǎng)等性狀指標(biāo)高的特點(diǎn)，但是出苗率較低、育苗時(shí)間較長(zhǎng)(占用耕地近一年時(shí)間)；而采用溫室育苗綠體移栽技術(shù)，甘草性狀指標(biāo)較低但出苗率較高，育苗時(shí)間短(60 d后起苗移栽)，在種子成本及育苗時(shí)間上具有明顯優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)中可以采用溫室苗床育苗綠體移栽技術(shù)來提高甘草育苗效率，降低育苗時(shí)間和土地成本。如何解決溫室甘草苗根部生長(zhǎng)受限、各生物量指標(biāo)增長(zhǎng)相對(duì)緩慢的問題，將是今后甘草溫室育苗技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

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