向薇薇,李柏橋,黃 波,何 勇,王茂理,肖 龍

(四川省綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 四川 綿陽 621023)

1 前言

水稻機(jī)械化育秧栽插，在我國水稻產(chǎn)區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用。其技術(shù)核心之一，秧盤育秧對育秧基質(zhì)的要求乃是重中之重。常規(guī)取土制作育秧基質(zhì)，其對耕作層的傷害，對土傳病害的防治無力，已經(jīng)漸趨嚴(yán)峻。土基重量對插秧機(jī)損傷、栽后返青慢等危害也日漸突出。

無土育秧是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化、規(guī)?；⒓s化轉(zhuǎn)化的新型育秧栽培方式，因具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、可避免土傳病害及連作障礙等優(yōu)勢而得以飛速發(fā)展?；|(zhì)栽培是無土栽培的重要類型，而栽培基質(zhì)則是這種新型高效農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，基質(zhì)的品質(zhì)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力充分反映了無土栽培的水平[1]。泥炭是優(yōu)良的傳統(tǒng)基質(zhì)原料，但泥炭價(jià)格較高，資源儲量有限，且短期內(nèi)不可再生，很多國家已禁止開采[2-4]。因此如何開發(fā)一種來源廣泛、性能穩(wěn)定、養(yǎng)分豐富、價(jià)格低廉且無污染的基質(zhì)原料，對提高基質(zhì)品質(zhì)以及基質(zhì)產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)至關(guān)重要[5]。

我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量巨大，秸稈品種繁多。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，截止2015 年，我國農(nóng)作物秸稈理論資源量為8.7億t。同時(shí)秸稈中含有大量的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和粗蛋白質(zhì)等養(yǎng)分。但目前我國秸稈的資源化利用率很低，秸稈大量丟棄或焚燒，嚴(yán)重污染大氣及農(nóng)村環(huán)境[7]。因此，利用秸稈等有機(jī)固體廢棄物生產(chǎn)栽培基質(zhì)已成為無土栽培基質(zhì)的研究熱點(diǎn)[8]。在國內(nèi)外利用秸稈種植蔬菜已有50 多年的歷史，秸稈栽培基質(zhì)在歐洲和加拿大應(yīng)用非常普遍[9]。蔣衛(wèi)杰等[10]首創(chuàng)了有機(jī)生態(tài)型無土栽培，將腐熟的玉米秸稈或棉子殼、椰子殼、消毒雞糞等有機(jī)廢棄物與草炭、爐渣、菌渣等混合作為栽培基質(zhì)進(jìn)行黃瓜無土栽培，其中腐熟的玉米秸稈配方取得了很好的栽培效果。何圣米等[11]研究了用高溫發(fā)酵處理的廢棄辣椒秸稈混合一定比例的草炭制成基質(zhì)對黃瓜育苗的影響，結(jié)果表明草炭與辣椒秸稈的體積比為 1∶0和2∶3 時(shí)，出苗率可達(dá)97%。馬國良等[12]研究了不同作物秸稈對青海柴達(dá)木盆地野生大肥菇菌絲生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單一稻草秸稈培養(yǎng)基上大肥菇生長速率最快。其他研究者以秸稈為主要原料混配基質(zhì)并進(jìn)行溫室內(nèi)蔬菜作物栽培試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作物秸稈作為有機(jī)生態(tài)型無土栽培基質(zhì)的主要配方原料經(jīng)濟(jì)可行，能夠滿足作物正常生長發(fā)育需要。這種本土化、低成本、可再生、環(huán)保型的育苗基質(zhì)有廣闊的發(fā)展前景[13-14]。

目前秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)尚不成熟，生產(chǎn)工藝與流程尚不規(guī)范，基質(zhì)產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，且缺乏統(tǒng)一的科學(xué)操作標(biāo)準(zhǔn)。為此，利用油菜、小麥等作物秸稈進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，以對育秧基質(zhì)所需水分、pH值、營養(yǎng)成分、消毒、播種量幾個(gè)關(guān)鍵因子的研究，總結(jié)出秸稈基質(zhì)相關(guān)要素，為農(nóng)作物秸稈基質(zhì)利用規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供基本技術(shù)參考。

2 試驗(yàn)方法

大面積主要作物育苗需加強(qiáng)管理，看苗施肥。實(shí)際田間操作時(shí)，擺放秧盤的秧廂要求：廂面平整，廂寬以大于2個(gè)秧盤20cm為宜。廂溝較深，最適為20～25cm，溝寬45cm為宜。秧田須能排利灌，切忌潮濕田塊，濕田不利秧苗盤根。苗期管水、管肥以苗情為準(zhǔn)。pH值調(diào)節(jié)，用稀醋酸或白醋都可調(diào)節(jié)秸稈基質(zhì)酸堿度，pH值調(diào)至6～6.5為作物出苗及苗期最適宜的pH值范圍。以稀釋噴霧的方式調(diào)節(jié)。

2.1 水稻秧盤播種量

以機(jī)插秧配套所需的大秧盤為標(biāo)準(zhǔn)，每盤播種分別按40、50、60、80、100、120g水稻種子。種子消毒后再用清水沖洗干凈，少浸多露，使種子充分吸收水分后，再進(jìn)行催芽，溫度控制在30～35℃，催芽到破胸露白即可。播種秧苗生長20d左右，考察秧苗盤根情況、葉片情況、根系發(fā)達(dá)程度等指標(biāo)。

2.2 秸稈基質(zhì)粉碎顆粒大小

在目前設(shè)施水平下，秸稈粉碎機(jī)改電動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)以增加粉碎動(dòng)力，將油菜、小麥等作物秸稈粉碎顆粒大小至3、6、10mm(篩孔)。秸稈基質(zhì)按以上3種孔隙大小分為3個(gè)處理，以土基為空白對照，擺放至秧廂中，3次重復(fù)隨機(jī)區(qū)組排列。測定3水平下的秸稈水分飽和度。

稱取新鮮土壤樣品或秸稈基質(zhì)(10±0.1)g, 在105 ℃下保持5～6h, 在干燥器中冷卻后稱重得到干重。

含水率= [ (鮮重-干重)/鮮重] ×100%。

2.3 秸稈基質(zhì)消毒殺菌

在1%、2%、4%、6%幾種酒精濃度下取適量秸稈基質(zhì)密閉殺菌24h，平板法分離計(jì)數(shù)檢測土壤真菌產(chǎn)孢能力、生長速度。各取處理土壤1.5～5mg，溶解在300mL的無菌水中混合均勻，用馬鈴薯培養(yǎng)基(PDA)培養(yǎng)，28℃恒溫培養(yǎng)5～7d，計(jì)數(shù)單位重量土壤真菌數(shù)量，選擇殺菌效果佳且不改變秸稈基質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的濃度。

表1 粉碎秸稈顆粒于與土壤的水分含量

2.4 緩釋肥料添加試驗(yàn)

考察緩釋肥料用量對水稻苗期的生長發(fā)育影響，考察項(xiàng)目為葉色、根長、白根數(shù)量、葉徑寬、總根數(shù)，從中篩選出最佳配比。

3 結(jié)果與分析

3.1 秸稈基質(zhì)水分飽和度

通過水分飽和度測定，當(dāng)秸稈基質(zhì)顆粒大小為6、10mm時(shí)的含水百分比為40%和20%，低于土壤含水百分比60%。當(dāng)秸稈基質(zhì)顆粒粉碎大小為3mm時(shí)，含水百分比為65%，與土壤含水百分比60%接近。

3.2 土壤真菌數(shù)量

由試驗(yàn)結(jié)果可見：秸稈消毒，在2%酒精溶液密閉消毒24h的情況下，無重復(fù)污染，且通過鏡檢，能有效殺滅秸稈腐熟后產(chǎn)生的菌類厚垣孢子；2%酒精消毒試驗(yàn)效果與4%、6%酒精消毒實(shí)驗(yàn)效果無顯著性差異，2%酒精消毒水平已達(dá)到消毒并節(jié)約成本的效果。

表2 土壤真菌變化

表3 水稻機(jī)插秧苗素質(zhì)調(diào)查表

3.3 水稻機(jī)插秧苗素質(zhì)

通過緩釋肥單9水平試驗(yàn)結(jié)果看出，不施肥的空白處理秧苗株高明顯高于處理后的秧苗株高，葉齡長于處理后的秧苗，莖基寬大于處理后的秧苗，綜合評價(jià)為2級；處理為2g/盤秧苗的各項(xiàng)指標(biāo)均為最優(yōu)，株高為14.6cm，葉齡為3.6，莖基寬為3mm，根須總數(shù)為10根，葉挺長為9.3，秧盤的盤根情況為5級，綜合評價(jià)為5級。綜合結(jié)果及秧苗長勢情況，添加2～3g/盤緩釋肥最適。

3.4 不同播種量結(jié)果

根據(jù)不同的播種量秧苗長勢情況來看，播種量提高后，葉片顏色逐漸失綠變黃，白根數(shù)和莖寬減少，根長度變短，表現(xiàn)為營養(yǎng)競爭性不良。當(dāng)育苗規(guī)格以每盤水稻種子60～80g播種，20d左右秧苗盤根良好，葉片顏色綠色，葉片數(shù)和白根數(shù)量長勢良好，秧苗盤根情況良好，形成“毯狀秧”利于機(jī)插。

表4 不同秧盤播種量的秧苗的結(jié)果

4 結(jié)論

經(jīng)以上各種處理后，秸稈基質(zhì)可以達(dá)到：質(zhì)地疏松，具較好的保水性能及通氣透水性，養(yǎng)分含量適中、養(yǎng)分全面，酸堿度適中(pH值：6～7)，有機(jī)質(zhì)含量高，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好，病蟲草害少，易搬運(yùn)和移栽，栽后返青快。這種基質(zhì)培育出的壯苗，秧齡18～32d，莖粗一般在0.25～0.4cm，節(jié)間短，葉片5～7片，葉色深綠，葉片肥厚；根系發(fā)達(dá)，側(cè)根數(shù)量多；植株無病蟲害，無機(jī)械損傷，可完全替代土基育苗。建立標(biāo)準(zhǔn)的秸稈粉碎、消毒、復(fù)配、標(biāo)準(zhǔn)播量等一系列的基質(zhì)生產(chǎn)線，是大規(guī)模秸稈基質(zhì)利用與成熟基質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的前提，也是未來產(chǎn)業(yè)化基質(zhì)生產(chǎn)及規(guī)模化設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢所趨。