文章信息
- 李光义, 侯宪文, 邹雨坤, 李勤奋
- LI Guang-yi, HOU Xian-wen, ZOU Yu-kun, LI Qin-fen
- 木薯茎秆基质育苗效果研究
- Effects of Cassava Stalk Substrate on Seedlings
- 农业资源与环境学报, 2014, 31(2): 146-150
- Journal of Agricultural Resources and Environment, 2014, 31(6): 513-520
- http://dx.doi.org/10.13254/j.jare.2013.0236
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文章历史
- 收稿日期:2013-12-05
育苗基质是穴盘种苗生产的基础物质,除了支 撑、固定植株外,还充当植物根系营养库的作用[1]。植 物根系直接与基质接触,基质质量的好坏直接决定着 植株是否能健康、茁壮生长。现有的通用育苗基质中, 草炭是育苗行业用得较多、也被证明是育苗效果最好 的育苗基质,但由于草炭是不可再生资源,产量有限, 且国内分布不均,长途运输必然导致成本增加[2];另外, 草炭是湿地重点保护资源,已经严禁开采[3],草炭作为 育苗基质主体的地位将逐步淡化。椰糠是被证实为育 苗效果仅次于草炭的通用育苗基质,在果蔬菜等育苗 中被广泛利用。虽然椰糠为可再生资源,但总产量非常 有限,且国内仅产于南方地区,因此椰糠育苗也遇到 了原料紧缺的挑战。现有育苗原料有限,但育苗行业对 育苗基质的需求量日益增加,有鉴于此,寻找新的育苗基质材料就成为育苗行业亟须解决的问题。
木薯是三大薯类作物之一,我国种植面积现已超 过47 万hm2[4],鲜薯年产量约600万t。随着木薯作为 能源作物重要性的日益增强,木薯种植面积也迅速增 加。木薯地面茎秆产量与地下块根的产量基本相当, 由此可见,我国每年的木薯茎秆产量是相当可观的。 木薯茎秆产量大,但利用率却相当低,除了小部分用 作种茎[5]、栽培食用菌[6, 7, 8, 9]、直接还田[10]及在化工原料领 域[11, 12, 13]初步尝试外,大部分只作为低能质燃料加以利 用,有的甚至直接焚烧或扔弃于田间地头,这不但造 成了资源的极大浪费,影响农业生产,同时还引发了 一系列环境问题。木薯茎秆质轻,粉碎后疏松、孔隙度 大,且营养元素丰富[4](含C 约48.33%、N 约1.28%、S 为0.296%),具备作为育苗基质的潜力。如果能将木薯 茎秆开发为育苗基质,将给木薯茎秆的资源化利用探 明新方向。本研究以经发酵腐熟的木薯茎秆为基质,研 究其对常见果蔬的育苗效果,期望能为育苗基质提供 新材料。 1 材料与方法 1.1实验材料
椰糠、草炭,均购于海南源源园艺有限公司;木薯 茎秆基质(经腐熟[14]原木薯秆基质、原木薯秆基质过2 mm 筛)取自本研究室堆肥基地,各物料基本理化性 质见表 1;番茄(亨丰3 号)种子、黄瓜(特选唐山秋 瓜)种子、丝瓜(广西大肉丝瓜)种子、茄子(精选天子 岭紫长茄)、大吊瓜(桂柳早熟)种子、西瓜(特大八里 香)种子,均购于种子公司。
本研究于2011 年3 月至2011 年5 月在中国热 带农业科学院环境与植物保护研究所儋州实验创新 基地大棚进行。具体方法为:将各基质分别置入育苗 盘中,用自来水(洒水壶)浇透后将经0.5%次氯酸钠 消毒、催芽2 d 的种子放入育苗盘穴中,每穴1 粒,然 后再用一薄层基质覆盖种子。每种种子3 次重复,每 个重复100粒种子。分别以椰糠、草炭作对照。在育苗 过程中,适时浇水,保持基质湿润。15 d后统计出苗情 况,并测量苗高、茎粗、真叶数等生长指标。 1.3数据分析
实验数据以实测值计,实验结果用SAS 软件进行 Duncan新复全距测验分析。 2 结果与分析 2.1木薯茎秆基质对番茄、黄瓜的育苗效果
木薯茎秆对番茄育苗有较好的效果。由表 2 可 见,原木薯茎秆基质育的番茄发芽率、幼苗株高、茎 粗、真叶数与草炭育的番茄苗相当,各生长指标无显 著差异;过2 mm 筛木薯茎秆育苗效果虽然不及草 炭,但优于椰糠。由此可见,木薯茎秆可以替代草炭、 椰糠用于番茄育苗。木薯茎秆基质对黄瓜育苗也有很 好的效果。由表 2 可见,原木薯茎秆、木薯茎秆(过2 mm 筛)育的黄瓜苗株高、茎粗、真叶数与草炭、椰糠育的黄瓜苗无显著差异,且优于草炭;对于黄瓜发芽 率,以原木薯茎秆、木薯茎秆(过2 mm 筛)为基质,发 芽率要远高于以草炭、椰糠为基质的发芽率;原木薯 茎秆与木薯茎秆(过2 mm 筛)相比,原木薯茎秆对番 茄、黄瓜的育苗效果要优于木薯茎秆(过2 mm筛)。可 见,应用木薯茎秆育番茄、黄瓜苗时,不必过筛,直接 应用腐熟的木薯茎秆育苗即可。
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木薯茎秆对丝瓜的育苗效果不如草炭、椰糠。由 表 3 可见,虽然原木薯茎秆、木薯茎秆(过2 mm 筛) 育的丝瓜发芽率、幼苗茎粗、真叶片数与草炭、椰糠育 的丝瓜苗无显著差异,但幼苗株高(分别为2.77、2.45cm) 显著低于草炭(4.13 cm)、椰糠(4.27 cm)育的丝瓜苗。 与草炭相比,木薯茎秆对茄子的育苗效果不如草炭。 由表 3可见,虽然几种基质所育的茄子苗发芽率无显 著差异,但原木薯茎秆、木薯茎秆(过2 mm 筛)育的 茄子幼苗株高、茎粗显著低于草炭育的茄子苗;与椰 糠相比,木薯茎秆育的茄子苗株高、茎粗及真叶数均 显著高于椰糠育的茄子苗,木薯茎秆对茄子的育苗效 果优于椰糠(表 3)。
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木薯茎秆对大吊瓜、西瓜的育苗效果不如草炭、 椰糠。由表 4 可见,虽然原木薯茎秆、木薯茎秆(过2 mm 筛)育的大吊瓜发芽率、幼苗茎粗及真叶数与草 炭、椰糠育的大吊瓜差别不大,但原木薯茎秆育的大 吊瓜苗株高仅为6.53 cm、木薯茎秆(过2 mm筛)育的 大吊瓜苗株高仅为6.43 cm,显著小于草炭、椰糠所育 的大吊瓜苗株高(分别为10.50 、10.70 cm)。木薯茎秆育的西瓜苗株高、茎粗、真叶数及植株重显著小于草 炭育的西瓜苗;与椰糠相比,木薯茎秆育的西瓜苗植 株重显著小于椰糠育的西瓜苗,其他指标虽然无显著 差异,但均小于椰糠育的西瓜苗(表 5)。
育苗基质的主要作用是固定植物幼苗和提供养 分,具备这2种功能的材料可充当育苗基质。腐熟木 薯茎秆密度适中、养分丰富[14],具备作为育苗基质的 潜力。本研究结果表明,原木薯茎秆对番茄、黄瓜的育 苗效果与草炭相当,优于椰糠,该结果证明腐熟木薯 茎秆可以作为番茄、黄瓜育苗基质;本研究中,木薯茎 秆对丝瓜、茄子、大吊瓜和西瓜的育苗效果不如草炭, 有的指标甚至显著不如椰糠,这除了与这几种大种子 植物所需养分量大有关外,还可能与不同植物对基质 的要求不尽相同有关。刘云等[15]对秋季瓜果类蔬菜育 苗基质的研究表明,对黄瓜育苗效果最好的基质配方 对番茄育苗效果却不是最好的。本研究中,原木薯茎 秆对番茄、黄瓜及茄子的育苗效果略优于过2 mm 筛 的木薯茎秆,这与基质的不同粒径组分比例有关。一 般认为,理想基质的不同粒径组分中,直径0.6~10mm 的颗粒应占70%~80%,其余的颗粒均应该小于 0.6 mm[16]。原木薯茎秆包括大、中、小颗粒组分,而过 2 mm筛的木薯茎秆基本无大颗粒组分,导致基质过 于紧实,通透性较差,从而影响幼苗生长质量。
近年来,由于草炭、椰糠资源日益缺乏,人们已开 始寻找新的基质材料,例如菇渣[17]、炉渣[18]、农林废弃 物[19]、农家肥[2]等都已被用于育苗。本研究以腐熟木薯 茎秆作为育苗基质,既为木薯茎秆资源化利用找到了 新途径,也为育苗基质材料的紧缺提供了新原料。与 草炭、椰糠相比,其他单一基质多数存在密度过大、密 度过小或养分不足等缺陷,为克服单一基质的不足, 育苗基质也逐步从单一基质向复合基质发展[2, 17, 20]。薛 书浩等[21]研究复合基质对番茄的育苗效果,结果表明 复合基质(50%玉米秸秆+10%玉米芯+20%河沙+20% 牛粪)对番茄的育苗效果与草炭相当,可以替代草炭 用于大棚蔬菜育苗。另外,腐熟木薯茎秆虽然对番茄、 黄瓜有很好的育苗效果,但也存在不足:腐熟木薯茎 秆育苗后,将幼苗从穴苗盘移栽时,木薯茎秆基质对 幼苗根系附着不足而易脱落,这与木薯茎秆基质粒径 过大有一定的关系。为克服木薯茎秆作为育苗基质的 不足,使木薯茎秆成为优良的育苗基质,今后的研究 至少可以从2个方面进行改进:第一,实际应用时,对 腐熟木薯茎秆进行二次粉碎或添加辅料,使木薯茎秆 基质中各粒径组分达到一个理想的比例;第二,育苗 前,在木薯茎秆基质中添加适量养分,或在育苗过程 中适量浇淋营养液。 4 结论
腐熟木薯茎秆对番茄、黄瓜、茄子有较好的育苗 效果,可以作为番茄、黄瓜、茄子育苗基质;腐熟木薯 茎秆对丝瓜、大吊瓜和西瓜的育苗效果不理想,不宜 单独作为丝瓜、大吊瓜和西瓜育苗基质。腐熟木薯茎 秆虽然不能作为通用基质直接用于常见瓜菜育苗,但 本研究仍然具有重要的现实意义,不但为育苗基质的 紧缺找到了新材料,也为木薯茎秆的资源化利用探明 了新方向,值得进一步开展深入研究。
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