砂培漂浮育苗技术在烤烟生产中的应用

砂培漂浮育苗技术在烤烟生产中的应用

浮育苗是近年来云南省烟草生产中采用的最重要的育苗方法。苗木的基本材料为混合基质，组成复杂，化学稳定性低，产率高。特别是，基质的主要原料为无可替代的碳灰岩。长期使用将破坏生态环境。砂培作为无土育苗技术之一,是植物矿质营养元素研究中的重要方法之一。目前砂培法已广泛应用于蔬菜、花卉栽培等,但将砂培技术应用于烤烟漂浮育苗至今却尚未见报道。为了降低烤烟育苗成本,以砂作为基质材料,进行了砂培漂浮育苗技术研究,并通过试验及生产示范,与目前使用草炭基质的漂浮育苗技术做了比较,旨在为大面积示范推广提供依据。1材料和方法1.1漂浮盘和漂浮用砂供试品种为云烟87。采用200孔,66.5cm×34cm×5.5cm规格的浮盘。试验用砂为楚雄地区紫色山砂,现行漂浮苗试验用基质由楚雄瑞华基质厂生产。育苗肥料为烤烟漂浮育苗专用肥,肥料配比N∶P2O5∶K2O为12∶10∶12。1.2漂浮育苗处理试验于2006年在云南楚雄州烟草研究所塑料大棚内进行,设2个处理,4次重复,每处理4池烟苗,每池10盘2000株,随机排列。对照处理为现行一段式漂浮育苗,按照“楚雄州烤烟漂浮育苗技术操作规程”进行。砂培漂浮育苗处理,完全以砂作为基质材料,从播种到烟苗进入大十字期的30～35d内,营养液的添加量以不使育苗盘浮起为准;在烟苗的大十字期至移栽,营养液添加至苗池的8～12cm深,使育苗盘漂浮。1.3生理参数的测定分别在烟苗小十字期、大十字期、生根期、成苗期调查地上部、地下部的干鲜重、茎粗、茎高、最大叶片的长、宽,从播种后30d开始每5d调查1次总根数。播种后20d调查出苗率和螺旋根的发生率,65d调查成苗率和壮苗率。螺旋根发生率=螺旋根发生数调查株数×100%=螺旋根发生数调查株数×100%自播种后27d开始,每7d取样1次进行生理参数的测定。根系吸收面积采用甲基烯蓝吸附法;取最大叶片测定叶绿素含量和硝酸还原酶活性,叶绿素含量和硝酸还原酶(NR)活性分别采用分光光度法和磺胺-萘胺比色法。1.4砂培漂浮育苗及车辆约束漂浮育苗2006年在南华县龙川育苗点进行应用示范,砂培漂浮育苗和一段式漂浮育苗面积均为66.7hm2,分别核算育苗过程中的基质材料和用工成本。2结果与分析2.1砂培漂浮育苗的育苗特点表1～表3的结果表明,砂培漂浮育苗的出苗期与对照一致,出苗率高于对照3个百分点,螺旋根的发生略多于对照。砂培漂浮育苗系统在播种至出苗阶段不施入营养液,砂体养分含量极低,在出苗阶段砂基表面的电导率较低,因此砂培漂浮育苗出苗整齐,出苗率高。但砂基较现行基质紧实,因此,螺旋根的发生率高于对照。从出苗至大十字期,砂培漂浮育苗较对照晚2～3d。大十字期后,砂培漂浮育苗生长迅速,生根期、成苗期和对照一致,成苗率和壮苗率均高于对照。砂培漂浮育苗的茎高、茎粗和最大叶在育苗期均呈递增趋势,但在育苗前期增长缓慢,育苗后期,烟苗茎杆粗壮,整体素质好于对照。2.2砂培漂浮育苗的地上、地下干鲜重和根冠比烟苗体内的物质积累反映了烟苗对养分的吸收状况,干物质的多少与烟苗健壮与否密切相关。在出苗至大十字期,砂培漂浮育苗的地上部干鲜重均小于对照,而地下部的干鲜重均大于对照;在生根期和成苗期,砂培漂浮育苗的地上部和地下部的干鲜重均大于对照,见表4。在出苗至大十字期由于外界气温低,烟苗光合面积小,砂培漂浮育苗的地上部的生长较慢,大十字期后砂培漂浮育苗发达的根系为烟苗的生长提供了充足的营养,由于气温回升,烟苗生长迅速,到成苗期时干物质积累达最大。在整个苗床期,2月下旬～4月中下旬气温昼夜温差大,由于砂体的热容量小,砂培漂浮育苗的苗床温度变化大,有利于烟苗干物质的积累。因此,砂培漂浮育苗地上部和地下部的干鲜比均高于对照,尤其是地下部的干物质积累多,根冠比大,根系发达,在成苗期根冠比达0.3508。可见,砂培漂浮育苗烟苗的地上部与地下部比例更协调,这有利于移栽后根系对水分和养分的吸收,促进烟苗的早生快发。2.3根系的生长发育2.3.1苗木生长和成活率总根数生长情况由图1看出,在播种30d前砂培漂浮育苗的总根数少于对照,35d后砂培漂浮苗根系生长迅速,侧根数增加较多,到60d成苗时总根数多达388条,比对照多109条。在烟苗生长前期,砂培漂浮育苗生长发育迟缓,根数少,进入大十字期后,气温升高,此时干湿交替的水分管理促进了根系的生长发育和地上部的生长,到成苗时总根数增加较多。可见,砂培漂浮育苗较现行漂浮育苗培育出的烟苗根系发达、生长健壮。2.3.2生根期和生长由图2可知,在大十字期以前(34d),砂培漂浮育苗的根系活跃吸收面积增长较慢,低于对照,大十字期后迅速增加,到生根期(48d)时已超过对照,进入成苗期后增长最快,到62d时根系活跃吸收面积达到最大,之后开始下降。根系活力的这种变化与烟苗的根系生长发育的变化一致。因为前期苗小,根量少,大十字期后砂培漂浮育苗形成了强大的根系,其根系活跃吸收面积也迅速增加,到育苗后期,根系吸收功能逐渐下降。2.4烟苗的生理特征变化2.4.1烟草苗生根期和接种后叶绿素含量的变化图3表明,砂培漂浮育苗在整个苗期的叶绿素含量均高于对照。在小十字期至大十字期叶绿素含量增加较快,在播种后41d烟苗开始进入生根期时突遇寒流,低温影响了叶绿素的合成,加之此时根系生长迅速,地上部分同化物大量向根系输送,暂时抑制了叶绿素含量的增加速率,导致叶绿素含量相对下降,气温回升后烟苗恢复正常生长,叶绿素含量随着烟苗的生长继续上升,到播种后55d达最大值,之后叶绿素含量又开始下降。2.4.2砂培漂浮育苗的nr酶活性硝酸还原酶(NR)是植物体内硝酸盐代谢的关键酶,在植物的氮素营养中起着关键的作用。图4结果表明,在苗床期,砂培漂浮育苗的NR酶活性基本高于对照,其变化呈“S”形曲线。在播种后的27d至41d(小十字期至生根前期),由于烟苗较小,NR酶活性变化的幅度也较小;进入生根期后,烟苗生长迅速,NR酶活性快速上升,到成苗期(62d时)达最大值,62d后烟苗的NR酶活性开始下降。2.5砂培漂浮育苗的基质材料和管理用地烤烟砂培漂浮育苗所使用的育苗材料除砂以外的育苗棚、育苗盘、棚膜、池膜、剪叶器、肥料、农药等配套设施及物资与现行漂浮育苗要求一致,不列入比较范围,为此,仅比较了育苗使用的基质材料和管理用工,见表5。烤烟砂培漂浮育苗的基质材料为砂,取材广泛,价格远低于现行漂浮育苗的基质,配套大田所需砂的成本仅0.82元/667m2,较现行漂浮育苗的基质成本降低了11.80元/667m2。砂培漂浮育苗在育苗前的准备工作和育苗期间的管理较现行漂浮育苗多用工1.10元/667m2。总体来看,烤烟砂培漂浮育苗综合育苗成本较现行一段式漂浮育苗大幅下降,育苗成本降低10.71元/667m2,降幅为56.58%。3砂培漂浮育苗的苗龄和成本的影响与现行漂浮育苗比较,砂培漂浮育苗出苗率高且出苗整齐,大约60d可以成苗,成苗率和壮苗率较高;在出苗后至大十字期前,烟苗生长缓慢,生育期晚2～3d;大十字期后,烟苗生长迅速,生育期与现行漂浮育苗一致;烟苗茎粗、茎高、最大叶面积、干物质积累量、总根数以及根系活力、硝酸还原酶活性、叶绿素含量的变化均表现出烟苗生长前期缓慢增长,大十字期后增长速率加快,到育苗后期,叶绿素含量、NR酶的活性和根系活力又下降,这与苗龄过长,烟苗功能叶片老化,烟苗代谢水平降低有关