唐玉新+劉曉宏+徐華晨+高軍+張端喜+李勝

摘要：在番茄原有穴盤育苗的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械栽植操作的特點(diǎn)，圍繞農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合，擬探索1套適合機(jī)械化移栽的番茄穴盤育苗成苗考核標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)田間半自動(dòng)移栽機(jī)試驗(yàn)，缽苗適合機(jī)械化移栽主要考核指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)：苗齡25～30 d，真葉數(shù)4～6張，缽苗長(zhǎng)勢(shì)整齊，無(wú)病蟲危害，同品種、同批次的穴盤苗的高度不能相差10%及以上，缽體苗散坨率≤20%，根冠比控制在0.20以上，葉面積控制在30.36～54.12 cm2，根體積大于1mL，壯苗指數(shù)在0138～0258之間。

關(guān)鍵詞：番茄；穴盤育苗；機(jī)械化移栽；散坨率；成苗標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)： S641.204文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）17-0119-04

通信作者：李勝，副研究員，主要從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究。E-mail：476940491@qq.com。我國(guó)是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，早在2007年我國(guó)蔬菜播種面積、產(chǎn)量就穩(wěn)居世界第一，分別占世界總量的43%、49%[1]。近年來(lái)，隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)了蔬菜的周年均衡生產(chǎn)和供應(yīng)[2]，至2015年設(shè)施蔬菜播種面積達(dá)400萬(wàn)hm2以上，產(chǎn)值約9 800億元，約占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的179%[3]。據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒—2016》統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)蔬菜種植面積2 200萬(wàn)hm2，占全國(guó)農(nóng)作物種植面積的1476%[4]。在我國(guó)，蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物的種植一直采用育苗移栽的方式。育苗是蔬菜種植的第一步，優(yōu)質(zhì)種苗是果蔬早熟、豐產(chǎn)的基礎(chǔ)，關(guān)系到整個(gè)蔬菜生產(chǎn)的成敗。傳統(tǒng)的育苗主要依靠人工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低下，因此，對(duì)傳統(tǒng)的育苗方式進(jìn)行改革，實(shí)施工廠化育苗是提高我國(guó)蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量的必然選擇[5]。近年來(lái)，穴盤育苗由于在縮短栽培周期、改善秧苗品質(zhì)、增加果蔬種植茬次及提高土地利用率等方面的突出優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)各地已形成規(guī)?；l(fā)展趨勢(shì)[6]。穴盤育苗不僅省工、省力、成本低、效率高、便于優(yōu)良品種推廣和規(guī)范育苗管理，而且成苗便于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和機(jī)械化移栽，定植后根系活力好、緩苗快，因此對(duì)實(shí)施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化、規(guī)?；俺掷m(xù)高效發(fā)展具有特別重要的意義[7]。我國(guó)目前約有60%的蔬菜采用育苗移栽方式種植。工廠化育苗和移栽作業(yè)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)，已成為蔬菜種植行業(yè)迫切需要解決的問題[8]。由于蔬菜的多樣性及其生產(chǎn)的特殊性，與其他作物相比，蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)的結(jié)合顯得更為重要，任務(wù)也更加艱巨，要以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高蔬菜生產(chǎn)效益為根本出發(fā)點(diǎn)，統(tǒng)籌考慮解決蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)融合的問題。適應(yīng)機(jī)械移栽的蔬菜育苗標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)共同研究解決的主要問題之一[9]。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容和標(biāo)志之一，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，是促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一[10]。隨著我國(guó)設(shè)施蔬菜的快速發(fā)展，為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，早日實(shí)現(xiàn)“一控兩減三基本”的目標(biāo)，圍繞農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合，規(guī)范蔬菜穴盤育苗流程，降低育苗成本，提高育苗效率，結(jié)合蔬菜種植模式與機(jī)械化移栽作業(yè)技術(shù)特點(diǎn)，本試驗(yàn)以番茄穴盤苗配合移栽機(jī)在田間試驗(yàn)情況為研究對(duì)象，旨在圍繞農(nóng)藝農(nóng)機(jī)深度融合，對(duì)原農(nóng)藝技術(shù)配合農(nóng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和完善，探尋適合機(jī)械化移栽的番茄穴盤育苗成苗實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，以期提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。1材料與方法

1.1試驗(yàn)場(chǎng)所

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所的播種車間，以及適合機(jī)械化作業(yè)的8 m單體鋼架塑料大棚、田間試驗(yàn)地、實(shí)驗(yàn)室。

1.2試驗(yàn)材料

番茄種子選用江蘇省江蔬種苗科技有限公司提供的蘇粉8號(hào)，基質(zhì)選用江蘇農(nóng)樂生物科技有限公司提供的有機(jī)肥、蛭石、珍珠巖，泥炭選用丹麥品氏托普泥炭，穴盤選用50孔育苗盤，規(guī)格：長(zhǎng)53.5 cm，寬27.5 cm，高4.5 cm。

1.3試驗(yàn)方法

分別于2016年3月21日、8月31日，按照?qǐng)D1進(jìn)行穴盤育苗試驗(yàn)，采用50孔育苗盤，將種子用自動(dòng)播種機(jī)（選用由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江蘇云馬農(nóng)機(jī)制造有限公司聯(lián)合研制的全自動(dòng)精量播種機(jī)，型號(hào)：2BS-60）播入已裝有調(diào)配好基質(zhì)的穴盤中，每穴1粒，隨機(jī)分為A、B、C、D 4組，每組6盤，播后覆同種基質(zhì)1 cm左右。催芽后移至大棚進(jìn)行育苗管理，達(dá)到成苗標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行煉苗以供測(cè)試。育苗符合NY/T 2119—2012《蔬菜穴盤育苗——通則》[11]，其中與常規(guī)的穴盤育苗管理不同之處有以下幾點(diǎn)：（1）基質(zhì)配比。為增加成苗盤根性能和透氣性能，經(jīng)試驗(yàn)在有機(jī)肥中混配一定體積的泥炭、蛭石、珍珠巖，混合體積比為5 ∶2 ∶2 ∶1。（2）播后噴水管理。首次人工噴水要覆蓋無(wú)紡布等材料，噴水均勻，避免基質(zhì)被沖刷，后期用自動(dòng)化噴霧系統(tǒng)，噴霧霧滴粒徑在60～150 μm之間。（3）水分管理。在出苗期，常噴水，增加空氣濕度，保持基質(zhì)含水量90%～95%；在子苗期，保持基質(zhì)含水量60%～80%，使基質(zhì)通氣量增加；在成苗期，將基質(zhì)含水量控制在60%～80%，每2次澆水之間讓介質(zhì)有個(gè)干燥的過程，以促進(jìn)根系充分生長(zhǎng)。（4）養(yǎng)分管理。在成苗后期（2葉1心期），澆1次營(yíng)養(yǎng)液，氮磷鉀比例為20 ∶20 ∶20（或25 ∶5 ∶20、15 ∶10 ∶30），濃度約為300 mg/L。（5）溫度管理。番茄育苗適宜溫度是白天25～28 ℃，夜間15～16 ℃。（6）田間移栽試驗(yàn)。缽苗經(jīng)煉苗后，選用井關(guān)高效率蔬菜移植機(jī)PVHR2-E18進(jìn)行田間移栽試驗(yàn)，測(cè)試分別于2016年4月21、9月30日進(jìn)行。

1.4測(cè)定項(xiàng)目

1.4.1成苗目測(cè)標(biāo)準(zhǔn)苗齡25～30 d，成苗標(biāo)準(zhǔn)為真葉數(shù) 4～5張，子葉不脫落、健壯而肥大，真葉肥厚，莖稈粗壯，根系發(fā)達(dá)，無(wú)病蟲害。

1.4.2成苗散坨率的測(cè)定散坨率：將測(cè)試?yán)徝缛〕?，?60 cm 高度自然落下，收集散坨后稱質(zhì)量，散坨質(zhì)量與原坨質(zhì)量比<20%的植株數(shù)為合格數(shù)，≥20%的植株數(shù)為散坨株數(shù)；合格率=合格數(shù)/供試總數(shù)×100%；散坨率=散坨數(shù)/供試總數(shù)×100%[12-14]。散坨率的高低能夠表征該缽苗塊的質(zhì)量指標(biāo)是否適合機(jī)械化操作。A、B、C、D 4組每組隨機(jī)測(cè)定10株缽苗，試驗(yàn)重復(fù)3次。endprint

1.4.3生長(zhǎng)量測(cè)定對(duì)隨機(jī)樣組進(jìn)一步測(cè)定其真葉數(shù)、株高、莖粗、根冠比、葉面積、葉綠素、根體積及壯苗指數(shù)[12-17]，所有測(cè)定試驗(yàn)重復(fù)3次。

莖粗測(cè)量位置為距離缽體面（基質(zhì)面）2 cm左右處，用游標(biāo)卡尺測(cè)量，株高為主莖離地面的高度，用直尺測(cè)量，真葉數(shù)以可見成葉展開數(shù)計(jì)算。

根冠比（鮮質(zhì)量）測(cè)定：將缽苗洗凈后置于吸水紙上，吸水瀝干，在離根部以上2 cm處剪取，上部為冠，下部為根，2 h后用上海菁海儀器有限公司生產(chǎn)的電子天平FA2004N稱質(zhì)量，精度為0.1 mg。根冠比=植物地下部分鮮質(zhì)量/地上部分鮮質(zhì)量。

葉面積測(cè)定：利用數(shù)碼相機(jī)和Photoshop軟件非破壞性測(cè)定葉面積的簡(jiǎn)便方法[18]，將葉片從葉柄處剪下，平鋪壓平，采用單反數(shù)碼相機(jī)獲取葉片的數(shù)字圖像，通過Adobe公司的Photoshop 7.0圖像處理軟件計(jì)算葉面積，測(cè)定每個(gè)處理的像素?cái)?shù)，測(cè)試時(shí)選取5個(gè)已知樣品面積的像素?cái)?shù)，取平均值作為參照值。葉面積=樣品像素?cái)?shù)/參照像素?cái)?shù)×系數(shù)。

根體積采用排水法測(cè)定[19]，在100 mL容量的量杯中預(yù)裝一定刻度的水，將測(cè)試過的番茄缽苗的根部全部沒入水中，刻度上升的量可視為根部的體積。

葉綠素含量用SPAD葉綠素儀（SPAD-502 c，Japan）測(cè)定。

壯苗指數(shù)的測(cè)定：將稱完鮮質(zhì)量的植株分地上部、地下部分別裝袋，然后將鮮樣于105 ℃殺青30 min，在70 ℃烘至恒質(zhì)量，分別稱質(zhì)量，得出干質(zhì)量。壯苗指數(shù)=（莖粗/莖高+根干質(zhì)量/冠干質(zhì)量）×苗干質(zhì)量[20]。

1.4.4田間移栽試驗(yàn)對(duì)隨機(jī)樣組每組選取4盤缽苗在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所試驗(yàn)地進(jìn)行田間移栽試驗(yàn)，采用井關(guān)高效率蔬菜移植機(jī)PVHR2-E18（2ZY-2A）進(jìn)行操作，其長(zhǎng)×寬×高為2 050 mm×1 500 mm×1 600 mm，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為空冷4沖程OHV汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，功率1.5 kW，行走部前輪直徑370 mm，后輪直徑550 mm；栽植部插植行數(shù)2行，行距調(diào)節(jié)30～40 cm、40～50 cm；栽植株距調(diào)節(jié)為30、32、35、40、43、48、50、54、60 cm；適應(yīng)壟髙10～33 cm；作業(yè)效率為 3 600株/h。

2結(jié)果與分析

2.1成苗情況

出苗整齊一致是適合機(jī)械化移栽的前提條件。用本試驗(yàn)方法培育出的番茄苗成苗率高，4組試驗(yàn)的重復(fù)成苗率都達(dá)到93%以上，且重復(fù)間沒有顯著差異。

2.2散坨率

根據(jù)本試驗(yàn)方法測(cè)定的散坨率見表1。在本單位8 m單體鋼架塑料大棚和田間進(jìn)行小范圍試驗(yàn)，使用半自動(dòng)移載機(jī)（東風(fēng)井關(guān)PVHR2-E18）進(jìn)行實(shí)際操作驗(yàn)證，散坨率在20%及以下可適合機(jī)械化移栽。

2.3適合機(jī)械化移栽成苗質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

測(cè)定缽苗生長(zhǎng)量后，使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行LSD差異顯著性檢驗(yàn)。從表2可以看出，4組試驗(yàn)培育出的番茄苗株高、莖粗和真葉數(shù)差異不顯著。株高在13.4～15.4 cm之間，平均株高14.20 cm，變異系數(shù)為4.58%；莖粗在2.5～3.7 mm 之間，平均莖粗3.08 mm，變異系數(shù)為9.13%；真葉數(shù)在4～6張之間，平均真葉數(shù)4.58張，變異系數(shù)為13.38%。幼苗高度整齊，莖粗相似，真葉數(shù)一致，便于機(jī)械化操作。

植株地下部分與地上部分的鮮質(zhì)量或干質(zhì)量的比值反映了植物地下部分與地上部分的相關(guān)性。在蔬菜苗期，為了給蔬菜創(chuàng)造良好的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)條件，要促進(jìn)根系生長(zhǎng)，增大根冠比。根冠比低的植物，往往葉片比較小，莖稈細(xì)?。桓诒雀叩闹参?，植株矮壯，多花多果，抗逆性強(qiáng)。在本研究中，根冠比介于0.20～0.34之間，均值為0.25，變異系數(shù)為13.94%。從番茄的外形來(lái)看，本試驗(yàn)中的番茄苗生長(zhǎng)健壯，因此根冠比在0.2以上的番茄苗適合用于機(jī)械化移栽。

葉片是制造有機(jī)物的主要場(chǎng)所，作物產(chǎn)量的高低，在一定范圍內(nèi)與葉面積、葉綠素含量呈正相關(guān)。本試驗(yàn)中的番茄葉面積及葉綠素含量分別在30.36～54.12 cm2、8.8～13.1 mg/g 之間，均值分別為36.50 cm2、10.48，變異系數(shù)分別為15.25%、11.26%。

根系是植物體的主要器官，它的生長(zhǎng)與植物對(duì)水分和礦質(zhì)吸收的快慢密切相關(guān)。本試驗(yàn)中番茄的根系發(fā)達(dá)，4組番茄的根系體積均值為1.172 mL，變異系數(shù)為6.74%。壯苗指數(shù)與蔬菜幼苗健壯程度或增產(chǎn)潛力有著顯著相關(guān)性，本試驗(yàn)中的4組番茄壯苗指數(shù)在0.138～0.258之間，均值為0.19，變異系數(shù)為18.52%。這說(shuō)明本試驗(yàn)流程培育出的番茄苗健壯，幼苗定植后具有增產(chǎn)潛力。

2.4機(jī)械化移栽田間試驗(yàn)結(jié)果

3結(jié)論與討論

3.1番茄成苗目測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

在25～30 d苗齡，地上部分和根系比例協(xié)調(diào)。成苗標(biāo)準(zhǔn)為真葉數(shù)4～5張，頂芽正常。子葉不脫落、健壯而肥大，植株顏色正常，呈品種固有的色澤，真葉肥厚，葉片充分伸展，葉片數(shù)適量。植株健壯，高度適中，節(jié)間短，基分枝。莖稈粗壯，有健康、發(fā)達(dá)的根系，幼根白色，根上有明顯的根毛，根系恰好把穴孔內(nèi)的基質(zhì)包住，莖葉無(wú)黃斑、褐斑或黑色斑點(diǎn)，無(wú)病蟲害。

3.2番茄缽苗散坨率

番茄穴盤苗取出自60 cm高度自由落下，根系與基質(zhì)不散開，缽體散落后只是缽體表面基質(zhì)損失，主體形態(tài)完整，依然為缽體，保持在小于20%缽體苗散坨率時(shí)，數(shù)量占比達(dá)80%以上，適合機(jī)械化栽培。

3.3番茄缽苗根冠比

根據(jù)試驗(yàn)，番茄缽苗適合機(jī)械化移栽的物理特性：真葉數(shù)4～6張，株高13.4～15.4 cm，莖粗2.5～3.7 mm，根冠比（鮮質(zhì)量）平均值為0.25，控制在0.20以上。

3.4番茄缽苗葉面積及葉綠素endprint

根據(jù)測(cè)試和成像處理，葉綠素含量、葉面積平均值分別為1048 mg/g、36.5 cm2，分別在8.8～13.1 mg/g、30.36～5412 cm2范圍內(nèi)適合機(jī)械化移栽。

3.5番茄缽苗根體積及壯苗指數(shù)

根據(jù)測(cè)試計(jì)算得根體積的平均值1.172 mL，根的體積應(yīng)該大于1.0 mL。壯苗指數(shù)平均值在0.19，在0.138～0.258范圍內(nèi)適合機(jī)械化移栽。

本試驗(yàn)在原有農(nóng)藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多次育苗試驗(yàn)，應(yīng)用筆者所在單位篩選的適合機(jī)械化移栽的育苗基質(zhì)，與常規(guī)育苗相比各項(xiàng)指標(biāo)偏低，各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)偏低，更適合機(jī)械化作業(yè)，半自動(dòng)移栽試驗(yàn)的各項(xiàng)評(píng)判指標(biāo)都在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，全自動(dòng)移栽試驗(yàn)需進(jìn)一步測(cè)試。

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