不同基質(zhì)對(duì)青菜幼苗生長(zhǎng)及機(jī)械化移栽的影響

姚惠明，孔令娟，成松松

（1.上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，上海 201106；2.上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201103）

蔬菜集約化（工廠化）育苗是一種以不同規(guī)格的專用穴盤(pán)為容器，用草炭、珍珠巖、蛭石等輕質(zhì)材料作基質(zhì)，精量播種，通過(guò)人工調(diào)控使環(huán)境符合秧苗生長(zhǎng)要求，以培育出優(yōu)質(zhì)秧苗的育苗方式[1]。不同種類(lèi)蔬菜的穴盤(pán)育苗技術(shù)有一定差異，正確掌握不同蔬菜的穴盤(pán)育苗技術(shù)，對(duì)于培育健壯整齊的秧苗非常重要[2]。近年來(lái)，以農(nóng)業(yè)用工成本為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本不斷上升，上海市地產(chǎn)蔬菜生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題日益突出，實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化是克服當(dāng)前青菜等綠葉菜生產(chǎn)中人員老齡化嚴(yán)重甚至無(wú)人可用問(wèn)題的必然選擇[3]。在青菜全程機(jī)械化生產(chǎn)中，青菜育苗移栽作為關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)技術(shù)的要求非常高。青菜具有生長(zhǎng)快、生長(zhǎng)期短、根系弱等特點(diǎn)，且常規(guī)基質(zhì)疏松，如果苗期管理不當(dāng)，青菜自動(dòng)移栽機(jī)在取苗、分苗、植苗機(jī)械化移栽過(guò)程中，栽培基質(zhì)就易散坨，導(dǎo)致機(jī)械臂抓苗失敗，從而嚴(yán)重影響全程機(jī)械化的實(shí)施[4]。青菜在夏季育苗，受高溫、強(qiáng)光、病蟲(chóng)害高發(fā)等眾多不利因素的影響，培育壯苗更為不易，因此更加需要研究一種性能良好的基質(zhì)以實(shí)現(xiàn)青菜壯苗。

青菜是上海市栽培面積最大、最受市民喜愛(ài)的蔬菜，種植面積達(dá)1.4 萬(wàn)hm2。青菜種植方式以人工移栽為主，移栽后的青菜苗成活率高、產(chǎn)量有保障。本試驗(yàn)計(jì)劃研發(fā)基質(zhì)配方，通過(guò)調(diào)節(jié)基質(zhì)成分及其比例，篩選最適合上海市青菜夏季生產(chǎn)機(jī)械化移栽育苗的基質(zhì)配方。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青菜品種選擇上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的耐熱品種“艷青”；基質(zhì)選取草炭、珍珠巖、椰糠、蛭石、煤渣微量；容器選擇機(jī)械化移栽專用穴盤(pán)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在上海明緣果蔬專業(yè)合作社的玻璃溫室育苗床上進(jìn)行。溫室內(nèi)具有水簾、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)移動(dòng)噴淋、天窗自動(dòng)開(kāi)啟裝置、電動(dòng)遮陽(yáng)網(wǎng)等控濕調(diào)溫設(shè)備。育苗選用128 孔機(jī)械化移栽專用穴盤(pán)，單孔長(zhǎng)3 cm、寬3 cm、深4 cm。試驗(yàn)設(shè)計(jì)6 種基質(zhì)配方，具體配比及用量見(jiàn)表1，每個(gè)處理包括6 個(gè)穴盤(pán)。因夏季育苗環(huán)境溫度高，基質(zhì)內(nèi)不復(fù)配肥料，而是選擇通過(guò)在出苗后增施水溶肥的方式補(bǔ)充肥料。

表1 育苗基質(zhì)配方

1.3 試驗(yàn)方法

2022 年8 月5 日，選用播種機(jī)進(jìn)行機(jī)械播種，每個(gè)穴孔播入青菜種子1～2 粒，播種后機(jī)械覆蓋基質(zhì)，然后進(jìn)行穴盤(pán)補(bǔ)水，含水量控制在30%～32%。播種后置于育苗室進(jìn)行催芽，待露白后轉(zhuǎn)移至玻璃溫室的苗床上，育苗期內(nèi)根據(jù)植株長(zhǎng)勢(shì)適時(shí)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治，并噴施水溶肥促進(jìn)植株生長(zhǎng)。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)

在播種35 d 后，測(cè)定不同處理的植株生長(zhǎng)指標(biāo)，包括植株高度、開(kāi)展度、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)與寬、莖粗等；收獲時(shí)，測(cè)定地上部鮮重及地下部鮮重。每個(gè)指標(biāo)隨機(jī)取樣3 株測(cè)定，重復(fù)3 次，取平均值進(jìn)行分析。觀測(cè)育苗基質(zhì)根系成坨性；試驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)育苗苗期蟲(chóng)害情況等。

2 結(jié)果與分析

2.1 性狀比較

不同基質(zhì)配比的青菜幼苗植株性狀比較結(jié)果詳見(jiàn)表2。從表2 可以看出，不同處理中青菜幼苗的株高、開(kāi)展度和葉片數(shù)各處理間的差異不顯著；處理6 的株高最高，處理4 和處理5 則相對(duì)較矮；處理1 的開(kāi)展度最大，處理2 和處理4 則較??；各處理青菜葉片數(shù)均在7～8 片。

不同處理下植株最大葉片的性狀差異顯著，其中處理1 的最大葉長(zhǎng)和最大葉寬顯著高于處理5，處理6的最大葉也較長(zhǎng)。最大葉柄長(zhǎng)和最大葉柄寬則以處理6 表現(xiàn)最佳，分別與處理4 和處理5 的差異達(dá)到顯著水平。

由此可見(jiàn)，處理1[m(草炭)∶m(珍珠巖)=4 ∶1]的基質(zhì)配比能更好地滿足艷青青菜夏季育苗的需求，表現(xiàn)為植株長(zhǎng)勢(shì)良好、苗壯且葉片大。處理6[m(草炭)∶m(蛭石)∶m(珍珠巖)=2 ∶1 ∶1]的基質(zhì)配比育苗效果也較好，表現(xiàn)為植株株高最高、葉柄最長(zhǎng)。

2.2 鮮重比較

不同基質(zhì)配比處理下的青菜幼苗植株地上部和地下部鮮重比較結(jié)果見(jiàn)表3。從表3 可以看出，處理6的青菜幼苗植株地上部鮮重最低，其次是處理5，處理1 和處理2 的地上部鮮重則最高。但不同處理的地上部鮮重差異在5%水平上不顯著。處理6 的青菜幼苗植株地下部鮮重最低，其次是處理5 和處理4，處理1 的地下部鮮重則較高，且處理1 和處理6 在5%水平上的地下部鮮重差異顯著。

表3 不同基質(zhì)青菜植株地上部和地下部鮮重比較

2.3 育苗基質(zhì)根系成坨性觀測(cè)

采收期（9 月8 日）對(duì)各處理苗盤(pán)澆水，24 h 后每個(gè)處理選擇5 株青菜，用手拎起抖動(dòng)，觀察基質(zhì)根系散坨情況。結(jié)果顯示，處理1 植株根系成坨性最好，用手輕輕抖動(dòng)后，基質(zhì)完整，根坨不破碎，根系緊緊包裹基質(zhì)，未發(fā)生散坨；其次為處理6 和處理5，用手輕輕抖動(dòng)后，基質(zhì)較完整，只有個(gè)別植株出現(xiàn)輕微散坨；處理2、處理3 植株用手輕輕抖動(dòng)后，包裹根系的基質(zhì)出現(xiàn)散落，散坨嚴(yán)重，不能進(jìn)行機(jī)械取苗移植。

2.4 育苗苗期長(zhǎng)勢(shì)及蟲(chóng)害觀測(cè)

青菜于8 月5 日播種，播種18 d（8 月23 日）后，青菜穴盤(pán)苗地上部葉片尚未封行，地下部根系已扎入基質(zhì)，但較弱，如圖1（a）所示；播種25 d（8 月30 日）后，地上部分葉片基本封行，地下部根系已深入基質(zhì)，植株根系初步成坨，如圖1（b）所示。試驗(yàn)過(guò)程中，在育苗前期發(fā)生了甜菜夜蛾、斜紋夜蛾蟲(chóng)害，進(jìn)行了噴藥處理。

圖1 青菜苗期長(zhǎng)勢(shì)

3 結(jié)論與討論

近幾年，國(guó)內(nèi)引進(jìn)了少量的半自動(dòng)移栽機(jī)，但在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，半自動(dòng)移栽機(jī)存在間隙步進(jìn)、整機(jī)效率低、勞動(dòng)力需求大等問(wèn)題。青菜高密度移栽機(jī)的成功研發(fā)，能有效解決勞動(dòng)強(qiáng)度高、速度慢及勞力短缺的問(wèn)題，克服半自動(dòng)移栽機(jī)的短板，真正提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。蔬菜集約化育苗，主要通過(guò)人工控制蔬菜的生長(zhǎng)環(huán)境，根據(jù)田塊規(guī)模和氣候條件靈活安排播種期和定植期，避免因?yàn)?zāi)害性天氣頻發(fā)而出現(xiàn)生產(chǎn)受阻或秧苗受損的情況，是實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)“耕、種、管、收”全程機(jī)械化的重要環(huán)節(jié)。集約化（工廠化）育苗對(duì)于實(shí)現(xiàn)“五高”（高品質(zhì)生產(chǎn)、高科技裝備、高水平經(jīng)營(yíng)、高值化利用、高效益產(chǎn)出）目標(biāo)具有重要意義，為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)以推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展為核心，深入貫徹落實(shí)“人民城市人民建，人民城市為人民”重要理念，努力實(shí)現(xiàn)“五高”的宏偉目標(biāo)。

基質(zhì)選用需要掌握其特性。草炭是不同分解程度的植物殘?bào)w堆積物，其有機(jī)質(zhì)含量高，含有植物生長(zhǎng)所需的豐富營(yíng)養(yǎng)成分，具有改善土壤理化性狀、保水保肥、刺激植物生長(zhǎng)等特點(diǎn)。珍珠巖雖然通氣排水性能良好，能克服普通化肥造成的土壤板結(jié)問(wèn)題，但若單獨(dú)作為栽培基質(zhì)，淋水較多時(shí)會(huì)浮在水面上，不僅難以固定根系，其養(yǎng)分也不能被很好地利用[5]。蛭石是一種含鎂的水鋁硅酸鹽次生變質(zhì)礦物，外形似云母，通常由黑（金）云母經(jīng)熱液蝕變或風(fēng)化而成，因其受熱失水膨脹時(shí)呈撓曲狀，形態(tài)酷似水蛭而得名。椰糠是椰子外殼的纖維粉末，是加工過(guò)程中從椰子外殼脫落下的一種天然有機(jī)介質(zhì)，加工處理后的椰糠是比較流行的園藝介質(zhì)。煤渣是煤炭燃燒后的廢棄物，煤渣具有比表面積大、密度低、透氣且排水性好等特點(diǎn)，可破碎成小顆粒少量混合于其他基質(zhì)中，能夠有效吸附固定上層介質(zhì)通過(guò)水分下滲傳導(dǎo)作用而帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)成分。

經(jīng)過(guò)本試驗(yàn)篩選，m(草炭)∶m(珍珠巖)=4 ∶1的基質(zhì)配比能更好地滿足艷青青菜的夏季育苗需求，培育的穴盤(pán)苗能更好地適配自動(dòng)移栽機(jī)快速精準(zhǔn)成排機(jī)械化完成夾苗、取苗、移苗、投苗和植苗的過(guò)程。機(jī)械化移栽基本能解決上海地區(qū)蔬菜生產(chǎn)“耕、種、管、收”全程機(jī)械化作業(yè)步驟中“種”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。另外，m(草炭)∶m(蛭石)∶m(珍珠巖)=2 ∶1 ∶1的基質(zhì)配比表現(xiàn)也較好，可以在后期試驗(yàn)中繼續(xù)優(yōu)化。