基質(zhì)和育苗盤規(guī)格對工廠化棉苗生長的影響

理向陽+郭紅霞+代丹丹+李彥鵬+郝西

摘 要：該文研究了園藝生產(chǎn)上常用的4種基質(zhì)和6種不同規(guī)格的育苗盤對工廠化棉苗生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，基質(zhì)種類及穴盤規(guī)格對棉花幼苗的生長發(fā)育均有顯著影響。綜合考慮棉苗素質(zhì)和育苗成本，以蛭石和砂子體積比1∶1配比的基質(zhì)和孔徑大小為3cm的穴盤對棉花工廠化育苗最合適。

關(guān)鍵詞：棉花；工廠化育苗；育苗盤規(guī)格；基質(zhì)

中圖分類號 S562 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）20-0028-04

Effects of Seedling Substrate Species and Plug Size on the Growth of Industrialized Cotton Seedlings

Li Xiangyang et al.

（Industrial Crops Research Institute，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002，China）

Abstract：Effects of seedling substrate species and plug size on the growth of industrialized cotton seedlings was studied. The results indicated that substrate species and plug size effectively affected cotton seedlings growth.Comprehensive consideration of seedling quality and cost，complex medium（iculite verm sand=1∶1）and 3 centimeter-diameter plug were most suitable for industrialized cotton seedlings.

Key words：Cotton；Industrial seedling culture；Plug size；Substrate

棉花育苗移栽技術(shù)是中國棉花生產(chǎn)栽培技術(shù)的重大突破，在我國糧棉雙增產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。但傳統(tǒng)的營養(yǎng)缽育苗移栽技術(shù)制作程序存在用工多、管理復(fù)雜、技術(shù)執(zhí)行難度大、勞動強(qiáng)度大等不足，在當(dāng)前農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移的背景下，已不適應(yīng)植棉產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化和規(guī)?；l(fā)展的需要。鑒于此，國內(nèi)眾多科研單位嘗試了多種棉花育苗方式，如工廠化育苗[1]、基質(zhì)育苗[2]、水浮育苗[3]等，為改變我國傳統(tǒng)的植棉方式和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供了技術(shù)支持。由于棉花工廠化育苗采用的是無土基質(zhì)和穴盤育苗方式，選擇適宜的育苗基質(zhì)和合適規(guī)格的育苗盤就顯得十分重要，育苗基質(zhì)的優(yōu)劣和育苗盤的規(guī)格直接影響棉苗素質(zhì)和育苗成本。目前工廠化育苗基質(zhì)大都采用泥炭土、珍珠巖、蛭石等配制的復(fù)合基質(zhì)，生產(chǎn)成本偏高，且泥炭土和蛭石是不可再生的自然資源，大量開采會破壞生態(tài)平衡[4]。因此，篩選低成本、高效能的育苗基質(zhì)在生產(chǎn)上具有重要的意義[5]?；|(zhì)育苗采用蛭石與砂子體積比1∶1.2的混合基質(zhì)[6]，賀云新[7]研究認(rèn)為水浮育苗的理想基質(zhì)為蛭石粉、草炭、膨脹珍珠巖、草木灰、植物秸稈的混配基質(zhì)，體積比為3∶4∶1∶1∶1。

作為育苗的基礎(chǔ)，穴盤的選擇顯得尤為重要，必須從生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)效益、作物特性和生長發(fā)育等方面加以綜合考慮[8]。車艷波等發(fā)現(xiàn)塑料育苗盤相比常規(guī)營養(yǎng)缽有很大的優(yōu)勢，且不同的孔徑對出苗率、成活率、紅莖率、生長勢及根系活力有不同的影響，其中以大孔徑的塑盤效果最好[9]。由河南省農(nóng)科院發(fā)明的棉花無土育苗無缽移栽技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用，而有關(guān)該項技術(shù)適宜的育苗基質(zhì)和育苗盤規(guī)格大小的研究還尚未見報道。本實驗對不同孔徑的育苗盤和育苗基質(zhì)配比進(jìn)行了分析，確定了棉花工廠化育苗的育苗盤合適規(guī)格和最佳基質(zhì)配比，為制定棉花無土育苗技術(shù)規(guī)程提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 棉花品種選用豫棉11；育苗基質(zhì)選用砂子、蛭石、椰粉、珍珠巖，其中砂子來自建材市場，其他3種基質(zhì)來自花卉市場；育苗盤為聚氯乙烯材料制成，孔徑分別為4.2cm、4.0cm、3.6cm、3.0cm、2.4cm、2.0cm 6種不同規(guī)格。

1.2 試驗設(shè)計 試驗于2014—2015年在河南省農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技試驗示范基地進(jìn)行。育苗基質(zhì)篩選實驗按照體積比設(shè)置10個處理（表1），對照為100%砂子?；|(zhì)理化性質(zhì)的測定參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法》[10]、《農(nóng)業(yè)化學(xué)分析》[11]。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積5盤。出苗后20d，每小區(qū)取棉苗10株，測定棉苗根鮮重、子葉鮮重、地上部鮮重、株高。

1.3 數(shù)據(jù)分析 單株棉苗成本與利潤分析：育苗棚骨架成本（鋼管、薄膜、噴水設(shè)施等）固定為770元；育苗盤規(guī)格選用孔徑大小4.2cm（75孔）、4.0cm（105孔）、3.6cm（128孔）、3.0cm（176孔）、2.4cm（200孔）、2.0cm（225孔）6個規(guī)格，該6種規(guī)格育苗盤價格統(tǒng)一固定為1.2元，不同規(guī)格育苗盤基質(zhì)用量（蛭石與砂子體積比1：1）的不同導(dǎo)致單棚成本的差異。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)包含一個育苗棚，計算單棚成本、育苗數(shù)量、單株成本、單棚利潤、單株利潤。實驗結(jié)果采用DPS7.55軟件分析，LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)混合物的理化性質(zhì) 基質(zhì)是工廠化棉苗生長發(fā)育的依托，其種類和配比關(guān)系到棉苗的生長發(fā)育質(zhì)量，優(yōu)良基質(zhì)具有疏松、質(zhì)地輕、無病菌、無蟲害、透水保肥、pH值適中等特點(diǎn)?；|(zhì)的物理性狀與作物根系對水分及養(yǎng)分的吸收密切相關(guān)，優(yōu)良的基質(zhì)固、液、氣三相比例恰當(dāng)。從表2可以看出，隨著砂子摻入比例的增加，砂子與蛭石、椰粉、珍珠巖三類混合物的容重逐漸增加，孔隙度、氧化還原電位隨著砂子在三種混合物中的比例增加而減少，均大于對照。B3的容重最大，C3、A3次之，A1最小，但均小于對照，且均處于適合作物生長的容重范圍內(nèi)（0.2～0.8g/cm3）；CK、A3、B3、C2、C3的總孔隙度均偏高，影響根系對水肥的固定，不利于作物生長，其余5個處理均滿足育苗基質(zhì)對總孔隙度的要求（55%～95%）；基質(zhì)氧化還原電位Eh與基質(zhì)中的N、P、K、Ca、Mn含量存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，各處理的氧化還原電位均高于對照，除A3之外，其余處理均符合旱田土壤的正常Eh范圍（200～750mV）。各混配基質(zhì)的pH值表現(xiàn)為C1>C2>C3>A1>B3>B2>A2>A3>B1，其中A2、A3、B1、B2均為弱酸性，符合理想育苗基質(zhì)的pH要求（pH5.5～6.5）；從每盤基質(zhì)成本考慮，椰粉與砂子的混合基質(zhì)成本最高，珍珠巖次之，蛭石與砂子混合基質(zhì)成本相對較低，其中A3最低，A2次之。綜合考慮，A2處理的基質(zhì)理化性質(zhì)與成本廉價度最優(yōu)。

2.2 不同類型混合基質(zhì)對棉苗生長的影響 從表3可以看出，9個處理的出苗率、成苗率、根鮮重、子葉鮮重、地上部鮮重、株高均高于對照；綜合6個評價指標(biāo)，處理A1、A2、B1的表現(xiàn)較好，結(jié)合基質(zhì)的理化性質(zhì)及成本，處理A2是比較適宜的育苗基質(zhì)。對照處理棉苗（100%砂子）各項指標(biāo)表現(xiàn)最差，明顯不利于棉苗生長。

2.3 育苗盤規(guī)格對棉苗素質(zhì)和育苗成本的影響 不同育苗盤規(guī)格對無土棉苗形態(tài)有極強(qiáng)的影響。育苗盤孔徑越大，莖粗、葉片數(shù)、根鮮重、根葉比、地上部鮮重越大，苗高略有降低，說明棉苗的生長勢越好，棉苗更加健壯，棉苗素質(zhì)也越高（表4）。但育苗盤孔徑越大，單位面積可育棉苗數(shù)下降，單株棉苗成本增加。表5為單株棉苗利潤與成本的分析結(jié)果，隨著育苗盤孔徑的增大，單位面積育苗密度降低，單株棉苗成本增加，單株棉苗利潤顯著降低。特別是4.2cm的孔徑，棉苗出現(xiàn)負(fù)利潤，這不符合棉花工廠化育苗的發(fā)展要求。但是從表3可以看出，太小的育苗盤孔徑會影響棉苗的生長空間，降低根鮮重和根葉比，影響棉苗素質(zhì)。為了追求利潤的最大化，同時綜合考慮棉苗素質(zhì)，在每株棉苗銷售價格為0.05元的前提下，以0.015元作為單株棉苗的最低利潤。通過研究，最終確定用孔徑為3cm的育苗盤，該育苗盤的規(guī)格為長50cm×寬30cm、176個孔，可實現(xiàn)單位面積育苗密度1 170株/m2，單株棉苗利潤為0.015 2元。

3 結(jié)論與討論

棉花工廠化育苗作為一種新技術(shù)，2004年以來其示范推廣采用規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的工廠化育苗形式，棉苗銷售實行訂單農(nóng)業(yè)的營銷模式，因此，在保證棉苗素質(zhì)的基礎(chǔ)上，需要充分保障育苗企業(yè)的利潤。在工廠化育苗的過程中，選擇適宜的育苗基質(zhì)和育苗盤規(guī)格是其中一個較重要的環(huán)節(jié)，直接影響棉苗質(zhì)量和育苗企業(yè)的利潤。

泥炭土、蛭石和珍珠巖是目前較理想的無土育苗基質(zhì)，理想基質(zhì)的容重為0.2～0.8g/cm3，總孔隙度為55%～95%，當(dāng)pH值在5.8～6.5時，大部分的養(yǎng)分都可以被吸收。基質(zhì)的孔隙性直接影響其水分和空氣含量。育苗基質(zhì)是工廠化育苗的一個重要組成部分，它為幼苗的生長發(fā)育提供所需要的水分、養(yǎng)分、氧氣等環(huán)境條件，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、保肥保水能力強(qiáng)、透氣性好的基質(zhì)，能促進(jìn)作物的生長發(fā)育?；|(zhì)配比的不同，其理化性質(zhì)會有很大變化，進(jìn)而影響幼苗的生長勢。評價育苗基質(zhì)的優(yōu)劣，除了要綜合考慮植株生長情況、栽培基質(zhì)的物理性狀以外，還要注重就地取材，控制成本。本試驗通過比較蛭石、椰粉、珍珠巖與砂子以不同混合比例形成的基質(zhì)對基質(zhì)理化性質(zhì)以及棉苗生長發(fā)育的影響，篩選出了蛭石和砂子體積比1∶1這個配比適合棉苗生長，不僅有利于棉苗生長，而且成本較低。綜合考慮，選用蛭石/砂子體積比1∶1這個混合物作為育苗的基質(zhì)。這一研究結(jié)果與基質(zhì)育苗的適宜基質(zhì)蛭石和砂子體積比1∶1.2比較接近[12]，均能提高棉苗質(zhì)量。

不同育苗盤規(guī)格對工廠化棉苗形態(tài)有極強(qiáng)的影響，育苗盤孔徑越大，根鮮重、地上部鮮重、葉片數(shù)、莖粗、根葉比越大，說明棉苗的生長勢越好，棉苗素質(zhì)也越高；但孔徑越大，單位面積可育棉苗數(shù)下降，單株棉苗成本增加。由于棉花作為大田作物，棉苗成本不宜過高，需要同時兼顧育苗企業(yè)的利潤與棉農(nóng)的接受程度。通過單株棉苗利潤與成本的分析，發(fā)現(xiàn)隨著育苗盤孔徑的增大棉苗利潤越來越小。最終確定用孔徑為3cm的育苗盤，該育苗盤的規(guī)格為長50cm×寬30cm、孔徑大小為3cm、176個孔，可實現(xiàn)播種密度1 173.3個/m2、成苗率91.5%，遠(yuǎn)高于基質(zhì)育苗[12]的625株/m2，更高效利用了育苗土地。辣椒、番茄等蔬菜工廠化育苗多采用100孔以下的大孔徑育苗盤[13-15]，而本研究篩選的最適育苗盤為176孔，主要是因為棉花作為大田作物，其棉苗成本不宜超過0.05元。由于采用育苗盤還可以節(jié)省基質(zhì)用量，減少起苗對根系的損傷，降低棉苗單株成本至0.035元。確定棉花工廠化育苗的育苗盤和育苗基質(zhì)，對于這項技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用和相關(guān)研究的開展都有顯著的促進(jìn)作用。

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