不同育苗基質(zhì)對辣椒幼苗生長的影響

陳 芬，余 高，侯建偉，譚杰斌，王小軍

(1.銅仁學(xué)院 農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300； 2.寧鄉(xiāng)豐裕生物科技有限公司，湖南 寧鄉(xiāng) 410600；3.山西省蔬菜產(chǎn)業(yè)管理站，山西 太原 030002)

辣椒是茄科辣椒屬的蔬菜作物，我國栽培面積約為150萬hm2，在蔬菜栽培面積中位居第二[1-2]。黔北受當(dāng)?shù)馗刭Y源及氣候的影響，辣椒幼苗質(zhì)量較差，移栽后成活率較低。穴盤育苗因其秧苗質(zhì)量好、成苗快、操作快捷、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，在辣椒生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[3]。

目前，穴盤育苗主要采用以草炭為主的基質(zhì)材料，但由于其價(jià)格較高，且屬于不可再生資源，以至于穴盤育苗難以大范圍推廣應(yīng)用[4-5]。有研究表明，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物價(jià)格低廉，營養(yǎng)豐富，且腐熟發(fā)酵后可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基質(zhì)用于蔬菜育苗[6]。ZHANG等[7]研究表明，菇渣可以代替草炭用于黃瓜和番茄的育苗；張碩等[8]研究表明，腐熟發(fā)酵60 d后的甘蔗渣和玉米芯可以作為黃瓜育苗基質(zhì)的主要材料；金伊洙等[9]研究表明，含有75%、60%稻草秸稈的育苗基質(zhì)，可以培育出健壯的辣椒幼苗；李婧等[10]研究表明，V(牛糞)∶V(秸稈)∶V(草炭)∶V(蛭石)=5∶1∶1∶2基質(zhì)培育的辣椒幼苗株高、莖粗、壯苗指數(shù)均為最優(yōu)。然而關(guān)于黔北農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物用于辣椒育苗的研究卻鮮見報(bào)道。

為此，以銅仁當(dāng)?shù)氐膸追N農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物(雞糞、牛糞、烤煙秸稈和谷殼)為主要配比原料，同時(shí)添加不同比例的珍珠巖，研究其對辣椒幼苗株高、莖粗、子葉面積、根冠比、壯苗指數(shù)以及G值等的影響，從中篩選出適合辣椒栽培的育苗基質(zhì)，使農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物得到資源化利用的同時(shí)也為辣椒的種植奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)苯菲贩N為湘辣12號，由湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

供試基質(zhì)由有機(jī)物料A(雞糞和烤煙秸稈按體積比3∶1混合后腐熟發(fā)酵產(chǎn)生)、有機(jī)物料B(牛糞和烤煙秸稈按體積比1∶1混合后腐熟發(fā)酵產(chǎn)生)、老糠灰(由谷殼燃燒而成)、珍珠巖(購置于晟圖園藝店)、菜園土等按不同比例配比而成。各種基質(zhì)原料均過4 mm孔徑篩,備用。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年2—4月于銅仁學(xué)院烏江學(xué)院蔬菜種植教學(xué)基地進(jìn)行。不同基質(zhì)組合配比共設(shè)8個處理，以菜園土為對照(CK)(表1)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，選用50孔穴盤育苗，播種前對辣椒種子進(jìn)行浸種催芽，2月24日播種，每穴1粒，每個處理播50粒，播種4 d后辣椒出苗，開始統(tǒng)計(jì)出苗量，當(dāng)辣椒出苗率≥20%時(shí)記為出苗期，出苗率≥85%時(shí)記為齊苗期，齊苗期過后2 d計(jì)算出苗率和成苗率。從第1片真葉完全展開(3月11日)開始，直至幼苗出現(xiàn)花蕾(4月21日)為止，每10 d取樣1次，每次各處理隨機(jī)選取幼苗5株，測定辣椒幼苗形態(tài)指標(biāo)，共取樣5次。重復(fù)3次。

表1 不同基質(zhì)組合配比 (體積比)Tab.1 Different combination of media formula (volume ratio)

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 理化指標(biāo)的測定 不同處理育苗基質(zhì)的持水孔隙度、通氣孔隙度、水氣比、總孔隙度和容重等物理性質(zhì)指標(biāo)，以及pH值、EC值、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀含量等化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)均參照郭世榮[11]的方法進(jìn)行測定。

1.3.2 植株形態(tài)指標(biāo)的測定 計(jì)算出苗率和成苗率，出苗率=出苗數(shù)量/播種數(shù)量×100%，成苗率=健康幼苗數(shù)量/播種數(shù)量×100%；幼苗的株高和莖粗用直尺及游標(biāo)卡尺測定；子葉面積采用坐標(biāo)網(wǎng)格法測算[12]；地上(地下)部鮮質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量采用電子天平(精度0.000 1 g)稱量[12]；植株鮮質(zhì)量測定完后，將其在105 ℃殺青10 min，于80 ℃烘干 8 h至恒定質(zhì)量，稱量地上(地下)部干質(zhì)量和全株干質(zhì)量[12]；計(jì)算根冠比、壯苗指數(shù)、G值[13]，根冠比=地下部鮮質(zhì)量/地上部鮮質(zhì)量，壯苗指數(shù)=莖粗/株高×植株鮮質(zhì)量，G值=植株鮮質(zhì)量/苗齡。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010和SPASS 20.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理育苗基質(zhì)的理化性狀

2.1.1 物理性質(zhì) 育苗基質(zhì)的理化特性直接關(guān)系到作物的生長發(fā)育，是衡量育苗基質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[8]。由表2可見，8種不同育苗基質(zhì)的總孔隙度和持水孔隙度均顯著高于CK(P≤0.05)；除T8處理的通氣孔隙度與CK差異不顯著外(P>0.05),其余7種處理的通氣孔隙度均顯著高于CK(P≤0.05)；T1、T2、T3、T7處理的水氣比均顯著低于CK(P≤0.05)，其他處理的水氣比與CK差異不顯著(P>0.05)；8種不同處理育苗基質(zhì)的容重均顯著低于CK(P≤0.05)。

一般來說，理想育苗基質(zhì)的總孔隙度為 54%～96%，水氣比為(2～4)∶1，容重為0.1～0.8 g/cm3[14]。從表2可以看出，除T1處理的水氣比和CK的容重不在理想基質(zhì)的要求范圍內(nèi)，其余處理均滿足上述要求。

表2 不同處理育苗基質(zhì)的物理性質(zhì)Tab.2 Physical properties of different seedling substrates

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異顯著(P≤0.05)，下同。

Notes:The different letters in the same column indicate distinct difference(P≤0.05).The same below.

2.1.2 化學(xué)性質(zhì) 基質(zhì)的pH值反映了基質(zhì)的緩沖能力[14]，對基質(zhì)肥力和植物生長都有非常重要的作用[15]。由表3可見，8種不同育苗基質(zhì)中，T3、T4、T5處理的pH值均高于CK，為中性偏堿，其他處理均低于CK，為中性偏酸，除T1和T8處理外，其余處理的pH值均在理想基質(zhì)的pH值6.0～7.5范圍[16]之內(nèi)。EC值是用來衡量基質(zhì)溶液中可溶性鹽濃度的指標(biāo)[17]， EC值過低，作物礦質(zhì)營養(yǎng)不足，過高則會造成鹽害和燒根，影響作物健康生長[18]。由表3可見，T3、T4、T5、T7處理的EC值均高于CK，不同處理的EC值均處于理想基質(zhì)(小于2.5 mS/cm)的范圍內(nèi)，適合辣椒幼苗的生長。

由表3還可以看出，8種不同育苗基質(zhì)的全氮、全磷、全鉀以及堿解氮、速效磷、速效鉀含量均高于CK。其中，T5處理的全氮和堿解氮含量最高，分別是CK的7.18倍和14.15倍；T3處理的全磷和速效磷含量最高，分別是CK的8.38倍和89.45倍；T6處理的全鉀和速效鉀含量最高，分別是CK的1.83倍和54.70倍?？梢姡?jīng)過腐熟發(fā)酵后的有機(jī)物料A和有機(jī)物料B以及老糠灰均具有較高含量的營養(yǎng)元素，基本可以滿足辣椒育苗的需求，后期不需要再進(jìn)行追肥，但是營養(yǎng)元素含量過高可能會引起燒苗現(xiàn)象[19]，因此，在使用時(shí)需要注意。

2.2 不同處理對辣椒出苗狀況的影響

由表4可知，不同處理的辣椒出苗時(shí)間均為5 d，但齊苗的速度不同，T1、T4、T7處理齊苗速度最快，均在播種后14 d齊苗，比CK早2 d；T2、T3、T6、T8次之，均在播種后15 d齊苗，比CK早1 d；T5和CK最慢，均在播種后16 d齊苗。除T1處理的出苗率(65.33%)低于CK(70.67%)外，其余7種處理的出苗率均高于CK，較CK提高12.25%～36.79%。同樣，除T1處理的成苗率(62.00%)低于CK(67.33%)外，其余7種處理的成苗率比CK提高12.88%～33.67%。整體而言，不同處理的出苗率和成苗率從高到低均呈現(xiàn)出T3>T7>T6>T5>T4>T2>T8>CK>T1的趨勢。

表3 不同處理育苗基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

表4 不同處理對辣椒出苗狀況的影響Tab.4 Effects of different treatments on the seedling status of pepper

2.3 不同處理對辣椒幼苗生長特征的影響

由圖1a可以看出，在3月11日時(shí)，不同處理間的辣椒幼苗株高差異均不顯著(P>0.05)，從3月21日開始，除T1處理的株高低于CK外，其余7種育苗基質(zhì)的株高均高于CK，其中，T3處理最高，較CK提高62.31%(P≤0.05)；到苗期結(jié)束時(shí)(4月21日)，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理的株高分別是14.58、15.32、18.61、16.19、15.93、16.26、17.34、14.73 cm，其中，T3、T4、T5、T6、T7處理均顯著高于CK，分別較CK提高24.15%、8.01%、6.27%、8.47%和15.68%，T1、T2、T8處理均與CK差異不顯著(P>0.05)。

由圖1b可以看出，從開始測量到苗期結(jié)束，除T1處理外，其余7種育苗基質(zhì)的辣椒莖粗均大于CK，在苗期結(jié)束時(shí)，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理的莖粗分別是2.27、2.63、2.41、2.42、2.45、2.52、2.03 mm，其中，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理分別較CK提高10.73%、28.29%、17.56%、18.05%、19.51%、22.93%(P≤0.05)，T8處理與CK差異不顯著(P>0.05)。

由圖1c可以看出，不同處理辣椒幼苗子葉面積最大值出現(xiàn)的時(shí)間不同，其中，T3和T7處理出現(xiàn)的時(shí)間最早，均在3月21日生長到最大值，其辣椒幼苗子葉面積分別為2.54、2.48 cm2；CK、T1、T2、T4和T5處理次之，均在3月31日生長到最大值，其子葉面積分別為2.35、2.17、2.48、2.53、2.57 cm2；T6和T8處理出現(xiàn)的時(shí)間最晚，均在4月11日生長到最大值，其子葉面積分別為2.51、2.47 cm2。

由圖1d可以看出，從開始測量到苗期結(jié)束，除T1處理單株鮮質(zhì)量低于CK外，其余7種育苗基質(zhì)的單株鮮質(zhì)量均高于CK。其中，在3月11日時(shí)，T3處理最高，較CK提高70.92%(P≤0.05)；到苗期結(jié)束時(shí)，T3、T4、T5、T6、T7處理均顯著高于CK(P≤0.05)，分別比CK提高15.40%、7.53%、9.63%、9.80%、13.02%，T2、T8處理與CK差異均不顯著(P>0.05)。

同一日期不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P≤0.05)The different lowercase letters mean significant differences among different treatments(P≤0.05)圖1 不同處理辣椒幼苗植株生長指標(biāo)隨育苗時(shí)間的變化Fig.1 Changes of plant growth indexes of pepper seedlings with seedling time

2.4 不同處理對辣椒幼苗綜合指標(biāo)的影響

俗話說“苗壯半收成”，壯苗是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于作物幼苗期的形態(tài)指標(biāo)更容易觀察和測量，因此常用來作為評價(jià)幼苗生長狀況的指標(biāo)[20]。由表5可知，苗期結(jié)束時(shí)，除T1處理辣椒幼苗的根冠比、壯苗指數(shù)、G值均低于CK外，其余處理均高于CK。其中，T3處理的根冠比、壯苗指數(shù)和G值最高，分別較CK高32.68%、38.10%和15.52%(P≤0.05)；T7處理次之，其根冠比、壯苗指數(shù)和G值分別較CK高27.45%、19.05%和13.79%(P≤0.05)；T8處理最小，其根冠比、壯苗指數(shù)和G值分別較CK高0.65%、4.76%和1.72%。

表5 不同處理對辣椒幼苗綜合指標(biāo)的影響Tab.5 Effects of different treatments on comprehensive indexes of pepper seedlings

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，通過腐熟發(fā)酵后產(chǎn)生的有機(jī)物料A和有機(jī)物料B營養(yǎng)豐富、保水保肥性能好、透氣性強(qiáng)，特別適合種子萌發(fā)和植物生長，但是不同育苗基質(zhì)對辣椒的出苗狀況影響較大。除T1處理的出苗率和成苗率低于CK外，其余7種處理的出苗率和成苗率均高于CK，其中，出苗率比CK提高12.25%～36.79%，成苗率比CK提高12.88%～33.67%，這與YOU等[21]、李良友[22]的研究結(jié)果一致。分析其原因主要與育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)有關(guān)。本試驗(yàn)中，T1處理由于含有較多的纖維素導(dǎo)致其通氣孔隙度較大，持水孔隙度較小，進(jìn)而使其水氣比偏低，小于理想育苗基質(zhì)的水氣比(2～4)∶1，而基質(zhì)的吸水性又是影響出苗率的首要因素[23-24]，因此，T1處理的出苗率和成苗率低于CK。其余7種處理基質(zhì)的容重、總孔隙度、水氣比以及pH值均在理想育苗基質(zhì)要求的范圍之內(nèi)，適合辣椒幼苗的生長，進(jìn)而使其出苗率和成苗率均高于CK。

辣椒幼苗植株生長指標(biāo)是衡量辣椒幼苗質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[20]，而好的育苗基質(zhì)是培育壯苗的基礎(chǔ)[23,25-30]，因此，育苗基質(zhì)直接影響辣椒幼苗的質(zhì)量[31]。胡青青等[20]研究表明，V(藥渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=4∶2∶3∶1、V(藥渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=2∶4∶3∶1基質(zhì)的辣椒幼苗株高、莖粗、子葉面積、地上部生物量均顯著優(yōu)于對照草炭基質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同育苗基質(zhì)處理的辣椒幼苗形態(tài)指標(biāo)優(yōu)于CK(T1處理除外)，其中，T3處理[V(有機(jī)物料A)∶V(有機(jī)物料B)∶V(老糠灰)∶V(珍珠巖)=3∶3∶3∶1]的辣椒幼苗株高、莖粗、單株鮮質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)以及G值最優(yōu)。T3處理能夠有效地促進(jìn)辣椒幼苗的生長，可以作為育苗基質(zhì)應(yīng)用于辣椒育苗。

綜上所述，將農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物基質(zhì)化，變廢為寶，代替土壤和草炭用于蔬菜、花卉的育苗和栽培，不僅可以降低農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的污染，改善環(huán)境狀況，還可以實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，具有很大的推廣價(jià)值。