絲路寒旱地區(qū)辣椒潮汐式育苗復(fù)合基質(zhì)的篩選與優(yōu)化

謝麗霞李強(qiáng)棟于海利

(1.武威職業(yè)學(xué)院，甘肅 武威 733000；2.武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 武威 733000)

育苗是蔬菜栽培過程中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，尤其是在干旱缺水地區(qū)，蔬菜種苗的質(zhì)量直接影響整個蔬菜生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)，做好秧苗的生產(chǎn)選育顯得尤其重要。潮汐式灌溉系統(tǒng)最早起源于設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的荷蘭，對當(dāng)時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了很大的推動作用[1]。潮汐灌溉系統(tǒng)、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)控制系統(tǒng)和栽培容器種植籃構(gòu)成潮汐灌溉的核心技術(shù)[2]?；竟ぷ髟硎前蜒ūP苗放置于特定的育苗槽，通過苗床底部的毛細(xì)管滲透作用向上給基質(zhì)供應(yīng)營養(yǎng)液或者水分，當(dāng)基質(zhì)吸滿水分之后，剩余的水肥通過營養(yǎng)液循環(huán)控制系統(tǒng)回收至儲液罐，由底部供應(yīng)水肥，類似“漲潮”，回收水肥至儲液罐，類似“退潮”[3]。

絲路寒旱地區(qū)光照資源充足，適宜大力發(fā)展高原設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)，但面臨干旱缺水與農(nóng)業(yè)用水之間的矛盾。潮汐育苗技術(shù)具有水肥一體化調(diào)節(jié)的技術(shù)優(yōu)勢，尤其在干旱寒冷地區(qū)育苗應(yīng)用優(yōu)勢突出。優(yōu)化潮汐育苗體系，涉及到基質(zhì)選擇，供液調(diào)節(jié)、肥料調(diào)節(jié)等多個環(huán)節(jié)，其中基質(zhì)是無土栽培育苗的重要材料?；|(zhì)材料的選擇關(guān)系到幼苗的整體生長速度、產(chǎn)量、質(zhì)量，因此，篩選基質(zhì)材料和有效配比是潮汐式育苗和工廠化育苗的關(guān)鍵。本試驗(yàn)選取腐熟的藥渣、木草炭、蛭石、椰糠、木薯渣、腐熟茹渣、珍珠巖基質(zhì)材料，通過設(shè)計(jì)試驗(yàn)對比篩選最優(yōu)的基質(zhì)配比和類型，從而為優(yōu)質(zhì)高效的育苗技術(shù)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

辣椒品種為“隴椒11號”(具有生長勢較強(qiáng)，果實(shí)羊角形，單株結(jié)果數(shù)23個，果長29cm，果寬3.5cm，肉厚0.25cm，平均單果重60g，果色綠，果面皺、味辣的品種特性[4])，為武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供，72孔潮汐式托盤、育苗基質(zhì)等。

1.2 方法

本試驗(yàn)共設(shè)5個處理，選取木草炭、腐熟的茹渣、木薯渣、椰糠、腐熟的藥渣為主要原料與蛭石、珍珠巖以一定比例組成的復(fù)配基質(zhì)，分別測定其理化性質(zhì)，并進(jìn)行辣椒育苗效果試驗(yàn)[3]。

表1 不同試驗(yàn)處理的配方成分

將混合均勻的4種配方基質(zhì)分別裝在72孔的育苗穴盤中，每個處理9盤，分3次重復(fù)，然后分別在每個穴盤中播種1粒干種子，具體按照本實(shí)驗(yàn)室總結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)育苗技術(shù)規(guī)程步驟進(jìn)行操作：挑選成熟飽滿、品質(zhì)優(yōu)良的隴椒系列辣椒種子，將種子進(jìn)行催芽處理，挑選優(yōu)質(zhì)種子點(diǎn)播于不同試驗(yàn)處理的育苗穴盤中[5]，由微電腦控制的潮汐育苗供水系統(tǒng)調(diào)控水分供應(yīng)，通過調(diào)整溫室放風(fēng)口開放寬度將育苗棚溫度控制在25～30℃，濕度控制在75%～85%，待秧苗2～3片真葉展開后每隔5d供應(yīng)1次辣椒育苗專用水溶肥營養(yǎng)液。

1.3 指標(biāo)測定

不同試驗(yàn)處理復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì)(速效N、P、K含量，總孔隙度，可溶性離子濃度EC，酸堿度，容重)等指標(biāo)的測定；播種之后調(diào)查對比辣椒秧苗的出苗率；播種后35d測定辣椒秧苗的生長發(fā)育指標(biāo)(株高、莖粗、葉綠素含量以及根系活力等)[3]；播種后40d測定不同處理辣椒苗的鮮重、干重，對比不同處理秧苗的壯苗指數(shù)[6]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量包括：辣椒秧苗的鮮重測量(百分之一天平)、秧苗干重測量(萬分之一天平)[7]；不同時間段不同處理的秧苗株高(子葉至幼苗生產(chǎn)點(diǎn)高度)、莖粗(游標(biāo)卡尺)，壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+根干重/地上部分)×全珠干重[8]，采用辦公軟件進(jìn)行圖表繪制，數(shù)據(jù)分析和顯著性分析采用SAS、SPASS分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同育苗復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì)

基質(zhì)是在工廠化育苗中應(yīng)用廣泛的栽培載體，育苗載體的好壞直接影響種苗生長發(fā)育的質(zhì)量，特別是在西北干旱缺水地區(qū)，光熱資源充足的情況下，受土壤養(yǎng)分不足、水分含量低，水資源稀缺的限制，土壤各項(xiàng)理化性質(zhì)難以適應(yīng)工廠化灌溉育苗的要求，因此，育苗基質(zhì)載體的應(yīng)用更廣泛，而育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)直接決定了基質(zhì)的育苗效果。通過選取木草炭、茹渣、椰糠、木薯渣、腐熟的藥渣分別與蛭石、珍珠巖以3∶1∶1的比例混合均勻組成5種復(fù)配基質(zhì)作為試驗(yàn)處理，分別測定其理化性質(zhì)，分析不同的復(fù)合基質(zhì)的育苗優(yōu)越性。通過測定5種復(fù)合基質(zhì)的養(yǎng)分含量，發(fā)現(xiàn)D處理(腐熟的藥渣配方)中養(yǎng)分含量最高，其中速效K含量達(dá)到1420.5mg·kg-1，速效N含量達(dá)到675.2mg·kg-1，速效N含量大小為E處理(腐熟的中藥渣)>D處理(木薯渣配方)>B處理(茹渣配方)>A處理(木薯渣配方)>C處理(椰糠配方)；速效P含量大小為D處理(木薯渣配方)>A處理(木薯渣配方)>B處理(茹渣配方)>C處理(椰糠配方)>E處理(腐熟的中藥渣)；速效K含量大小為E處理(腐熟的中藥渣)>B處理(茹渣配方)>D處理(木薯渣配方>A處理(木薯渣配方)>C處理(椰糠配方)。有研究表明，適宜種苗生長發(fā)育的基質(zhì)的pH范圍是5.8～7.0，通過測定5種復(fù)合基質(zhì)的pH值，發(fā)現(xiàn)這5種復(fù)合基質(zhì)的pH均在適宜范圍之內(nèi)，其中A處理(木草炭配方)pH最低，為5.9，B處理(茹渣配方)pH值最高，為6.9。通過測定5種不同復(fù)合配基質(zhì)的總孔隙度范圍，發(fā)現(xiàn)均在50%～80%，其中，C處理(椰糠配方)的總孔隙度最大，達(dá)到75%，D處理(木薯渣配方)的總孔隙度最小，為54.1%。通過測定5種復(fù)合基質(zhì)的EC值，發(fā)現(xiàn)均<2.6mS·cm-1，屬于適宜育苗的EC值范圍，其中D處理(腐熟的藥渣配方)EC值最大，達(dá)到1.85mS·cm-1，C處理(椰糠配方)EC值最小，為0.48。EC值大小為E處理(腐熟的藥渣配方)>D處理(木薯渣配方)>B處理(茹渣配方)>A處理(木草炭配方)>C處理(椰糠配方)。通過測定5種復(fù)合基質(zhì)的容重范圍，發(fā)現(xiàn)5種復(fù)合配合基質(zhì)容重均在適宜育苗容重合理范圍(0.2～0.8g·cm-3)之內(nèi)，依次為E處理(腐熟的藥渣配方)>B處理(茹渣配方)>D處理(木薯渣配方)>A處理(木草炭配方)>C處理(椰糠配方)。

表2 不同試驗(yàn)處理配方的理化性質(zhì)

2.2 不同育苗復(fù)配基質(zhì)的辣椒出苗率

按照標(biāo)準(zhǔn)育苗技術(shù)規(guī)程在不同復(fù)配基質(zhì)處理下播種“隴椒11號”辣椒種子，由表3可知，播種15d后，辣椒種苗出苗率C、E和B、D之間存在顯著差異，A處理出苗率居中，中藥渣復(fù)配基質(zhì)出苗率最高，達(dá)到98.6%。辣椒平均出苗率大小為E>C>A>D>B。

表3 不同試驗(yàn)處理配方的辣椒出苗率

2.3 不同育苗復(fù)配基質(zhì)對辣椒生長發(fā)育指標(biāo)的影響

按照標(biāo)準(zhǔn)育苗技術(shù)規(guī)程在不同復(fù)配基質(zhì)處理下播種“隴椒11號”辣椒種子，在播種35d后對辣椒幼苗的平均莖粗、株高、葉綠素含量SPAD值、葉片數(shù)、第1葉片開展度等生長指標(biāo)進(jìn)行測定[9]，由表4數(shù)據(jù)分析表明，試驗(yàn)處理C和試驗(yàn)處理E辣椒幼苗在播種35d后的莖粗、株高、葉片數(shù)、第1葉片開展度顯著高于其他試驗(yàn)組，其次依次為試驗(yàn)處理A、試驗(yàn)處理D、試驗(yàn)處理B。通過測定5個試驗(yàn)處理的辣椒幼苗葉綠素含量，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)處理E>試驗(yàn)處理C>試驗(yàn)處理A>試驗(yàn)處理D>試驗(yàn)處理B，由于中藥渣中的營養(yǎng)元素含量最高，因此E處理的辣椒苗葉綠素含量SPAD值最大。

表4 不同試驗(yàn)處理配方的辣椒幼苗生長指標(biāo)

圖1表明，不同試驗(yàn)處理的辣椒幼苗的根系活力存在顯著的差異。其中，椰糠復(fù)配基質(zhì)處理中辣椒根系活力最高，為0.135μg·g-1·h-1，其次依次是中藥渣復(fù)配基質(zhì)、木草炭復(fù)配基質(zhì)、木薯渣復(fù)配基質(zhì)、茹渣復(fù)配基質(zhì)，其中茹渣復(fù)配基質(zhì)最低，值為0.098μg·g-1·h-1。

圖1 不同試驗(yàn)處理的辣椒幼苗根系活力指標(biāo)

2.4 不同復(fù)配基質(zhì)對辣椒幼苗生物量指標(biāo)的影響

通過測定不同試驗(yàn)處理辣椒幼苗生長40d后的全株鮮重和干重量，由表5可知，全株鮮質(zhì)量表現(xiàn)為試驗(yàn)處理E>試驗(yàn)處理C>試驗(yàn)處理A>試驗(yàn)處理D>試驗(yàn)處理B，其中，中藥渣復(fù)配基質(zhì)處理的植株鮮質(zhì)量最大，茹渣復(fù)配基質(zhì)處理的植株鮮質(zhì)量最小。植株干重量表現(xiàn)為試驗(yàn)處理E>試驗(yàn)處理C>試驗(yàn)處理A>試驗(yàn)處理B>試驗(yàn)處理D，其中，中藥渣復(fù)配基質(zhì)處理的植株干質(zhì)量最大，木薯渣復(fù)配基質(zhì)處理的植株干質(zhì)量最小。辣椒壯苗指數(shù)表現(xiàn)為試驗(yàn)處理E>試驗(yàn)處理C>試驗(yàn)處理A>試驗(yàn)處理D>試驗(yàn)處理B，其中，中藥渣復(fù)配基質(zhì)壯苗指數(shù)最高，為0.148，其次為椰糠復(fù)配基質(zhì)處理，茹渣復(fù)配基質(zhì)處理的壯苗指數(shù)最小，為0.129。通過比較發(fā)現(xiàn)，5種不同處理的辣椒壯苗指數(shù)差異不顯著。

表5 不同試驗(yàn)處理配方的辣椒幼苗生物量指標(biāo)

3 結(jié)論與討論

基質(zhì)是工廠化育苗的基礎(chǔ)因素，最常見的育苗基質(zhì)木草炭是一種不可再生資源，難以適應(yīng)不斷發(fā)展壯大的工廠化批量育苗需求，再者不利于環(huán)境保護(hù)要求。絲綢之路干旱寒冷地區(qū)面臨干旱缺水的矛盾，單一的基質(zhì)由于理化性質(zhì)缺陷無法滿足高效優(yōu)質(zhì)的育苗要求，亟需探索發(fā)展規(guī)范、高效、環(huán)保的育苗復(fù)合基質(zhì)。

本研究選取木草炭、茹渣、椰糠、木薯渣、腐熟的藥渣5種基質(zhì)分別與蛭石、珍珠巖組合成不同種類的復(fù)配基質(zhì)，5種配方基質(zhì)的各項(xiàng)理化指標(biāo)均在適宜植株生長的合理范圍之內(nèi)，其中腐熟的藥渣復(fù)配基質(zhì)的肥力最高，椰糠復(fù)配基質(zhì)次之；總孔隙度處理椰糠復(fù)配基質(zhì)最大，木草炭復(fù)配基質(zhì)次之，孔隙大說明基質(zhì)疏松性和透氧性能好。試驗(yàn)結(jié)果表明，腐熟的藥渣由于營養(yǎng)肥力高，辣椒植株各項(xiàng)生理指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)良，葉片葉色較深，葉綠素含量和根系活力最高，其次是椰糠復(fù)配基質(zhì)、木草炭復(fù)配基質(zhì)的肥力和土壤通透性都表現(xiàn)中上，在營養(yǎng)元素和水分充足的條件下，植株生長勢也表現(xiàn)良好，但木草炭相比椰糠成本偏高。從種苗植株的鮮重、干重、壯苗指數(shù)等質(zhì)量指標(biāo)比較，腐熟的藥渣復(fù)配基質(zhì)相對最好，椰糠復(fù)配基質(zhì)次之，但生產(chǎn)成本上椰糠復(fù)配基質(zhì)價格低廉，并且可反復(fù)回收使用5a，生產(chǎn)成本更低，并且育苗效果表現(xiàn)優(yōu)異，利于環(huán)境保護(hù)。因此，綜合育苗基質(zhì)的育苗效果的初步探究和生產(chǎn)成本，在絲綢之路干旱寒冷地區(qū)，可采用推廣處理C(椰糠復(fù)配基質(zhì))作為大規(guī)模工廠化育苗的蔬菜無土育苗基質(zhì)推廣應(yīng)用。