徐 誠,楊建超,楊鴻基,楊 平,軒正英,張 娟
(塔里木大學 植物科學學院 南疆特色果樹高效優(yōu)質栽培與深加工技術國家地方聯(lián)合工程實驗室新疆 阿拉爾 843300)
基質對植株有支撐、保水、透氣、緩沖和提供營養(yǎng)等作用,育苗基質具有固定幼苗根系,協(xié)調水、肥、氣供給等的作用[1]。我國設施栽培當前常用的基質主要有草炭、椰糠等,草炭中富含有機質,持水性和通氣性非常適宜作物生長[2,3]。但草炭自然形成過程復雜且長遠,屬于不可再生資源,過度開采會對環(huán)境產(chǎn)生不可逆的危害[4~6],因此,開展多材料的基質育苗試驗對于我國農業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
世界蛭石主要分布在中國、俄羅斯、美國、南非、澳大利亞等國。我國蛭石主要產(chǎn)于新疆尉犁且干布拉克蛭石礦,該礦蛭石儲量約占我國蛭石儲量90%以上。其中新疆犟尉縣且干布拉克蛭石礦是世界上罕見的超大型礦床,遠景儲量約1億t,有較大的發(fā)展前景[7]。前人已有將蛭石運用到了基質的選配之中,但占比一直居于低位,難以緩解昂貴草炭與現(xiàn)實生產(chǎn)需求之間的矛盾,豐富蛭石資源也難以得到充分利用。將蛭石運用到育苗試驗中的研究前人已有刊文,鞏芳娥[8]等人以腐熟的玉米秸稈、牛糞、蛭石、草炭為材料,篩選出了適宜黃瓜育苗的基質配方。張碩[9]等人以完全發(fā)酵后的玉米芯和甘蔗渣為原料,添加不同體積的草炭、蛭石進行混合配比后的復合基質作為黃瓜育苗基質,選出適合黃瓜幼苗生長的較優(yōu)處理。陳少燦[10]等人研究了以草炭、蛭石、小麥殘茬、玉米秸稈、菊芋葉、菊芋莖、蚯蚓糞等為基質材料的復合基質,找到了適宜黃瓜育苗的基質配比。此外還有爐渣、羊糞[11]、菇渣[12]等被用于育苗基質復配原材料。
目前蛭石主要應用于建材等行業(yè),未得到合理的開發(fā)應用,還存在很大的發(fā)展空間[13]。試驗以蛭石為主進行基質復配,并進行黃瓜穴盤育苗試驗,通過對黃瓜部分生長生理指標進行測定、比較,篩選出適宜黃瓜穴盤育苗的基質配方,對于拓寬新疆豐富的蛭石資源利用途徑和實現(xiàn)我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
試驗所用蛭石購于新疆阿克蘇市阿溫路建材廠院內,爐渣和黃沙購于新疆阿拉爾市,菇渣由塔里木大學蘑菇房提供,供試黃瓜“新泰密刺”和營養(yǎng)土“新一代營養(yǎng)土”購于阿拉爾市農貿市場。
試驗于2019年09月-11月在塔里木大學園藝試驗站智能溫室中進行,試驗共設計以蛭石為主的不同基質配比7個,如表1所示。對照CK為“新一代營養(yǎng)土”(主要成分為草炭、蛭石和珍珠巖),隨機區(qū)組設計,50穴/盤,每個處理 1 盤,3 次重復。
表1 不同處理基質體積配比
取播種后35 d的黃瓜幼苗,測量其生長指標和生理指標:株高用直尺測定根莖到生長點的長度(cm);莖粗用游標卡尺測定平行于子葉方向子葉下2cm處(mm);葉面積采用萬深LA-S植物圖像分析儀掃描得出;地上、下部鮮重采用電子天平稱量;地上、下部分干重是將幼苗鮮樣于烘箱105℃殺青15 min后,80℃烘干至恒重,然后用電子天平稱量;根系活力采用TTC法[14];葉綠素含量采用丙酮法[14]。壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下干重/地上干重)×單株干重
數(shù)據(jù)處理及作圖采用EXCEL,測定結果采用DPS 7.05軟件Duncan多重比較法進行統(tǒng)計分析。
圖1是不同處理黃瓜幼苗株高的比較,處理T1(8.95 cm)最低,且與其它處理存在顯著差異,比CK(11.08 cm)低20%;處理T2(9.57 cm)、T3(10.07cm)、T4(10.23cm)、T5(11.00cm)、T6(9.77cm)和對照CK(11.08cm)之間不存在顯著差異。
圖2是不同處理黃瓜幼苗莖粗的比較,處理T4莖粗最大(3.32 mm),顯著大于CK(2.56 mm),比CK增加了30%,T1(3.12 mm)、T2(3.25 mm)、T3(3.09 mm)、T4(3.32 mm)相互之間不存在顯著差異,但均顯著大于CK,分別較CK增加了25%、21%、27%和30%;蛭石占比超過50%的T5、T6莖粗與CK無顯著差異,莖粗較其它處理偏小。
圖3是不同處理黃瓜幼苗葉面積的比較,處理T4(23.80 cm2)葉面積最大,且T2(22.77 cm2)、T4(23.80 cm2)葉面積顯著大于包括CK在內的其它處理,T2和T4較CK葉面積分別提高了52%和59%;T1(17.95 cm2)和T3(17.31 cm2)較對照CK無顯著差異;蛭石占比較高的T6顯著小于CK,相比CK降低了20%。
圖4是不同處理黃瓜幼苗根系活力的比較,根系活力大小順序依次為:T2>CK>T3>T4>T5>T1>T6;T2根系活力最大,達到267.61TTF μg·g-1·h-1,顯著高于CK在內的其它處理,較CK的239.44TTFμg·g-1·h-1提高了12%;T3與CK根系活力無顯著差異;T1、T4、T5和T6根系活力均顯著低于對照CK。
表2是不同處理黃瓜幼苗葉綠素的比較,不同處理之間,葉綠素a與葉綠素b大小變化一致,高葉綠素a含量對應高葉綠素b含量;處理T2的葉綠素a和葉綠素b均顯著高于包括CK在內的其它處理,葉綠素a和葉綠素b較CK分別提高了23%和43%,純蛭石處理T1葉綠素a和葉綠素b均最低且葉綠素a顯著低于其它處理組。相較CK葉綠素a和葉綠素b分別降低了29%和27%;綜合葉綠素a+b來看,T2顯著高于對照CK,T3、T4與對照CK無顯著差異
表2 不同基質配比對黃瓜幼苗葉綠素的影響
表3是不同處理黃瓜幼苗生物量的比較,T3和CK的地上和地下部鮮重顯著高于其它處理,且T3地上和地下部鮮重顯著低于低于CK,分別低16%和13%;T2和T4地上部干重顯著高于CK,T1和T3地上部干重與CK基本持平,不存在顯著差異;T3與CK地下部干重不存在顯著差異,且顯著高于其它處理;T1、T2、T3、T4壯苗指數(shù)均高于對照CK,其中T2和T4顯著高于對照CK。
表3 不同基質配比對黃瓜幼苗生物量的影響
從試驗結果來看,純蛭石處理T1株高顯著低于其它處理,而其它處理之間并無顯著差異,純蛭石并不利于黃瓜幼苗株高的生長;處理T5、T6、CK壯苗指數(shù)小于其它處理、莖粗和葉面積顯著小于其它處理,而純蛭石處理T1的莖粗、葉面積和壯苗指數(shù)卻大于對照CK,純蛭石不抑制莖粗、葉面積和壯苗指數(shù)的增長但蛭石高占比的復配基質并不利于黃瓜幼苗莖粗和葉面積的增長以及壯苗指數(shù)的提高;蛭石高占比的處理T1、T5、T6根系活力和葉綠素含量顯著小于對照CK,蛭石高占比的復合基質會影響根系的活力和葉綠素的含量;
試驗結果表明處理T2、T3和T4株高與對照CK無顯著差異、莖粗、葉面積和壯苗指數(shù)方面均優(yōu)于對照CK;處理T2、T3根系活力均優(yōu)于對照CK;處理T4葉綠素含量與對照CK無顯著差異;綜合而言,處理T2(蛭石∶黃沙∶爐渣∶菇渣=2∶1∶2∶2)、T3(蛭石∶黃沙∶爐渣∶菇渣=2∶0∶1∶1)和T4(蛭石∶黃沙∶爐渣∶菇渣=4∶1∶2∶1)均能用于黃瓜育苗,可以達到試驗所供營養(yǎng)土同等甚至更優(yōu)的育苗效果。