不同規(guī)格穴盤對番茄幼苗生長及其機(jī)械化移栽的影響

王克磊，朱隆靜，蘇世聞，包玉花，陳先知，徐 堅(jiān)

(溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 溫州市設(shè)施蔬菜工程技術(shù)中心，浙江 溫州 325000)

蔬菜工廠化穴盤育苗是以輕基質(zhì)為載體，采用穴盤育苗一次成苗的高效育苗技術(shù)。穴盤育苗的優(yōu)勢在于省工、省力、效率高、便于規(guī)范化育苗管理，而且成苗適于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和機(jī)械化移栽，對實(shí)施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化、規(guī)模化及持續(xù)高效發(fā)展具有重要的意義[1]。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，各類移栽機(jī)械已廣泛用于煙草、玉米等作物上[2]，而蔬菜作物則由于品種的多樣性及特殊性，其機(jī)械化移栽技術(shù)也相對復(fù)雜，因此蔬菜上的機(jī)械化移栽應(yīng)用非常有限，而且在實(shí)際生產(chǎn)中還存在諸多問題，如移栽機(jī)械對幼苗的苗齡、整齊度以及種植深度等都有嚴(yán)格的要求。所以要從提高勞動生產(chǎn)率、提高蔬菜生產(chǎn)效益的角度來統(tǒng)籌考慮解決蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)融合的問題，適于機(jī)械化移栽的蔬菜育苗技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)共同需要研究解決的主要問題之一[3-4]。

番茄是浙南地區(qū)主栽的蔬菜作物之一，截至2017年僅蒼南縣番茄種植面積已達(dá)2 626.7 hm2，但目前大部分還以人工定植為主，機(jī)械化移栽程度比較低[5]。而人工定植效率有限，加之近年人工成本增加較快，因此開展番茄的機(jī)械化移栽研究十分有必要，對于提高勞動效率和提升浙南地區(qū)番茄產(chǎn)業(yè)的整體機(jī)械化水平都有十分重要的意義。為此本實(shí)驗(yàn)采用不同規(guī)格穴盤進(jìn)行番茄育苗，并結(jié)合蔬菜移栽機(jī)開展番茄穴盤苗田間機(jī)械化移栽試驗(yàn)，旨在圍繞農(nóng)藝農(nóng)機(jī)深度融合，對現(xiàn)有的育苗技術(shù)配合農(nóng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和完善，探尋適合機(jī)械化移栽的番茄穴盤育苗技術(shù)，為番茄穴盤苗機(jī)械化移栽的高效應(yīng)用提供更好的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試番茄品種為甌秀201，由溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜所選育。

試驗(yàn)所用育苗基質(zhì)購于臨安錦大綠產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司。試驗(yàn)所用育苗穴盤購于臺州隆基塑業(yè)有限公司，穴盤規(guī)格分別為50孔、72孔、96孔，規(guī)格為540 mm×280 mm。試驗(yàn)所用移栽機(jī)為井關(guān)公司的PVHR2-E18壟上栽植機(jī)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年9—11月在溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院溫州種子種苗科技園內(nèi)進(jìn)行，于2019年9月2日播種，選擇籽粒飽滿健壯的番茄種子，每孔1粒，種子出苗后進(jìn)行統(tǒng)一管理。試驗(yàn)設(shè)置3個穴盤孔數(shù)規(guī)格，分別為50孔(A1)、72孔(A2)和96孔(A3)，設(shè)置苗齡分別為20、30、40 d，將不同穴盤孔數(shù)和苗齡進(jìn)行組合共計(jì)9個處理組合，每個處理組合重復(fù)3次。

1.3 項(xiàng)目測定

1.3.1 番茄幼苗生長指標(biāo)測定

分別于苗齡20、30及40 d時對番茄幼苗進(jìn)行生長指標(biāo)的測定。每個處理隨機(jī)選取生長一致的番茄幼苗10株，測定株高、莖粗、地上部干重、地下部干重等指標(biāo)，重復(fù)3次。葉綠素含量采用乙醇浸提比色法測定[6]，根系活力采用TTC法進(jìn)行測定[7]，番茄幼苗的光合速率采用便攜式光合系統(tǒng)(LI-COR-6400)進(jìn)行測定。

1.3.2 田間移栽試驗(yàn)指標(biāo)測定

基質(zhì)散坨率測定。參考唐玉新等[8]提出的散坨率測定方法進(jìn)行測定，將番茄幼苗從穴盤中取出稱重，自60 cm高度自然落下后，收起散坨后稱重，散坨質(zhì)量與原坨質(zhì)量比<20%的植株數(shù)為合格數(shù)，≥20%的植株數(shù)為散坨株數(shù)；合格率=合格株數(shù)/供試總株數(shù)×100%；散坨率=散坨株數(shù)/供試總株數(shù)×100%。每個處理隨機(jī)選取50株番茄幼苗進(jìn)行測定，重復(fù)3次。

田間移栽試驗(yàn)采用壟上栽植機(jī)平行移栽，畦寬120 cm，畦高25 cm，設(shè)置行距×株距為50 cm×40 cm。移栽后統(tǒng)計(jì)漏栽數(shù)、倒伏數(shù)、埋苗數(shù)、露苗數(shù)和傷苗數(shù)，計(jì)算移栽合格率，移栽合格率=[測定總數(shù)-(漏栽數(shù)+倒伏數(shù)+埋苗數(shù)+露苗數(shù)+傷苗數(shù))]/測定段內(nèi)的設(shè)計(jì)株數(shù)×100%[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 和SPSS19.0進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對番茄幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

從表1種可以看出，隨著苗齡的延長，番茄幼苗各生長指標(biāo)均呈現(xiàn)上升趨勢。在生長前期(20 d)時，A1處理的株高、莖粗、地上部干重、地下部干重等均高于A3處理。在苗齡30 d時，A1處理各指標(biāo)均優(yōu)于其他處理，壯苗指數(shù)顯著高于A3處理，以A3處理各指標(biāo)最低，表明隨著苗齡的延長，96孔穴盤處理番茄苗生長受到抑制。在苗齡40 d時，A2、A3處理株高、莖粗差異不顯著，而地上部干重和地下部干重各處理間差異顯著，壯苗指數(shù)以A1處理最高。

表1 不同處理對番茄幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

對不同處理下的番茄幼苗形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，從表2中可以看出不同苗齡、穴盤規(guī)格及苗齡與穴盤規(guī)格的交互作用對株高、地上部干重、地下部干重及葉片開展度均有顯著影響(P<0.05)；不同苗齡、穴盤規(guī)格對莖粗的生長影響顯著，而苗齡與穴盤規(guī)格的交互作用對莖粗的生長影響不顯著(P>0.05)。

2.2 不同處理對番茄幼苗生理指標(biāo)的影響

從表3中可以看出，葉綠素含量隨著苗齡的增加呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，在30 d時，A1處理葉綠素含量達(dá)到最大值，較20 d時的A1處理量增加96.8%，而A2、A3處理較20 d時則分別增加75.5%和41.8%。從根系活力來看，苗齡30 d時，A1處理番茄幼苗根系活力最強(qiáng)，苗齡20～30 d根系活力呈現(xiàn)上升趨勢，而30～40 d根系活力顯現(xiàn)下降趨勢，在30 d時，A1處理番茄幼苗根系活力最優(yōu)，更能促進(jìn)幼苗的生長。番茄幼苗的凈光合速率隨著苗齡的增加而逐漸上升，在苗齡30 d時A1處理的番茄幼苗光合速率達(dá)到最大值，之后隨著苗齡的延長呈現(xiàn)下降趨勢；在苗齡20、30、40 d時，A1處理的番茄幼苗凈光合速率均顯著高于A3處理。

對不同處理下的番茄幼苗生理指標(biāo)進(jìn)行方差分析，從表4中可以看出不同苗齡、穴盤規(guī)格及苗齡與穴盤規(guī)格的交互作用對葉綠素含量有顯著影響(P<0.05)；不同苗齡、穴盤規(guī)格對根系活力、凈光合速率影響顯著，而苗齡與穴盤規(guī)格的交互作用對光合速率影響不顯著(P>0.05)。

表3 不同處理對番茄幼苗生理指標(biāo)的影響

表4 不同處理對番茄幼苗生理指標(biāo)的影響方差分析

2.3 不同處理對基質(zhì)散坨率的影響

散坨率是評價種苗質(zhì)量的重要參考指標(biāo)，也直接影響移栽的效果。散坨率越低則越有利于機(jī)械化的移栽，移栽后成活率也高。從表5中可以看出，隨著苗齡的延長，基質(zhì)散坨率呈下降趨勢。在20 d時各處理的散坨率范圍在31.2%～36.8%，散坨率在3個時期表現(xiàn)為最高，未達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，表明此時根系尚不發(fā)達(dá)，對基質(zhì)包裹不緊密。在30 d時，隨著番茄幼苗的生長散坨率較20 d時顯著下降，A2和A3處理的散坨率差異不顯著，但顯著低于A1處理(P<0.05)。各處理在40 d時基質(zhì)散坨率與30 d相比差異不顯著(P>0.05)。

對不同處理下的基質(zhì)散坨率進(jìn)行方差分析，從表6中可以看出，不同苗齡對散坨質(zhì)量及散坨率均有顯著影響(P<0.05)，而穴盤規(guī)格對散坨質(zhì)量<20%的株數(shù)有顯著影響(P<0.05)，對散坨質(zhì)量≥20%的株數(shù)及散坨率無顯著影響(P>0.05)，苗齡與穴盤規(guī)格的交互作用對散坨質(zhì)量及散坨率影響均不顯著(P>0.05)。

表5 不同處理對基質(zhì)散坨率的影響

表6 不同處理對基質(zhì)散坨率的影響方差分析

2.4 不同處理對機(jī)械化移栽的影響

根據(jù)旱地栽植機(jī)械：JB/T 10291—2013行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[9]，高速移栽機(jī)的漏栽率、傷苗率、露苗率、埋苗率應(yīng)低于5%，倒伏率應(yīng)低于7%，移栽合格率應(yīng)大于90%。由表7可知，在苗齡20 d時，各處理的漏栽率及合格率均高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，未達(dá)到移栽的要求。在苗齡30 d時，A1和A2處理的移栽合格率達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，A3處理未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)。在苗齡40 d時，A1處理由于株高過高，葉片開展度大導(dǎo)致漏栽率、倒伏率明顯升高，移栽合格率下降，說明此時的苗齡已不適合機(jī)械化移栽。

表7 不同處理機(jī)械化移栽分析

3 討論與結(jié)論

穴盤育苗省工省力，而且適于機(jī)械化移栽，已成為蔬菜育苗的首選方式。但由于穴盤孔穴容積限制，種苗的地上部和地下部生長都會受到影響，不同規(guī)格的穴盤是影響種苗生長質(zhì)量的關(guān)鍵因素[10-11]。蔣麗媛等[12]分析了32孔、50孔及72孔穴盤對番茄生長發(fā)育的影響，表明50孔處理的幼苗莖粗、地下部根干鮮重與32孔處理無顯著差異，但綜合幼苗生長情況、穴盤脫苗的容易程度等因素宜采用50孔的穴盤育苗。前人的研究多集中于不同孔數(shù)穴盤對植物生長的影響，而從適合機(jī)械移栽角度圍繞農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)融合的研究很少。本文分析了不同穴盤規(guī)格和苗齡對番茄生長的影響，通過機(jī)械化移栽篩選出適宜移栽的番茄穴盤苗。本實(shí)驗(yàn)方差分析結(jié)果顯示，苗齡、穴盤規(guī)格及其交互作用對番茄幼苗的株高、地上部及地下部干重等指標(biāo)均有顯著影響；從散坨質(zhì)量與散坨率來看，不同苗齡處理間的散坨質(zhì)量差異顯著，20 d處理的散坨率顯著高于30 d與40 d處理，而72孔與96孔穴盤處理間的散坨質(zhì)量差異不顯著，但顯著高于50孔穴盤處理，表明苗齡對散坨質(zhì)量與散坨率的影響更大。在苗齡20 d時，不同穴盤規(guī)格的番茄苗散坨率和移栽合格率均未達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不適合進(jìn)行機(jī)械化移栽。在苗齡為40 d時，不同穴盤規(guī)格的番茄苗株高、莖粗、地上部干重、地下部干重等都達(dá)到最高，但是根系活力、光合速率等指標(biāo)較30 d均有顯著下降，散坨率雖然符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但移栽合格率未達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，主要是由于株高過高，移栽過程易于倒伏和傷苗等。綜上來看，苗齡30 d時，50孔穴盤番茄苗的壯苗指數(shù)最高，植株株高16.07 cm，莖粗0.290 cm，根系活力和光合速率均較好，散坨率最低，移栽合格率為93.89%，達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可在實(shí)際生產(chǎn)中選用該苗齡穴盤苗進(jìn)行移栽。