馬紹鋆,方 凌*,嚴(yán)從生,張其安,俞飛飛,江海坤,管大鵬,馮小妹
(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,安徽合肥 230031;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物種質(zhì)創(chuàng)制與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230031;3.和縣綠緣溫室科技有限公司,安徽和縣 238200)
育苗基質(zhì)在集約化育苗中發(fā)揮載體作用,是一種能為幼苗生長(zhǎng)發(fā)育提供較好根系生長(zhǎng)環(huán)境的物質(zhì)[1]。但基質(zhì)中養(yǎng)分的含量有限,自身的養(yǎng)分不能滿足培育壯苗的生長(zhǎng)需求,故需要通過(guò)在基質(zhì)中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)另外補(bǔ)充養(yǎng)分。緩釋尿素具有長(zhǎng)效緩釋的特性,可以延緩氮素養(yǎng)分的釋放速率,提高養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)時(shí)間,具有肥效比普通尿素緩慢、但肥效長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),可以有效增加作物產(chǎn)量和提高氮肥利用率[2],是一種高效且環(huán)境友好型的肥料。目前,緩釋尿素在蕹菜[3]、辣椒[4]、番茄[5]、馬鈴薯[6]、小白菜[7]、黃瓜[8]、大蒜[9]、韭菜[10]、南瓜[11]等蔬菜栽培上均有應(yīng)用,但在蔬菜育苗中應(yīng)用較少。目前緩釋尿素在番茄穴盤(pán)基質(zhì)育苗應(yīng)用也鮮見(jiàn)報(bào)道。
番茄作為一種常見(jiàn)的大宗蔬菜,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富,具特殊風(fēng)味,可以生食、煮食、加工番茄醬、汁或整果罐藏,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。筆者以2種果型番茄為試驗(yàn)材料,通過(guò)在育苗基質(zhì)中添加3種不同天數(shù)緩釋尿素,研究其對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響,篩選出適合番茄穴盤(pán)育苗的基質(zhì)配方,為番茄集約化育苗過(guò)程中緩釋尿素的科學(xué)合理使用提供技術(shù)參數(shù)。
1.1 試驗(yàn)材料以安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所自主選育的“皖雜20”(大果型)和“黃櫻桃”(小果型)2個(gè)番茄品種為試驗(yàn)材料,育苗基質(zhì)為江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技有限公司生產(chǎn)的興興向農(nóng)牌育苗專用基質(zhì)。
1.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2021年8月在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所蔬菜遺傳育種研究室育種基地進(jìn)行。通過(guò)在育苗基質(zhì)中添加3種緩控釋肥,分別為60 d緩釋尿素、80 d緩釋尿素和120 d緩釋尿素,采用50孔穴盤(pán)播種,每個(gè)穴盤(pán)每孔分別添加1粒(0.449 g/L)、2粒(0.898 g/L)和3粒(1.347 g/L)緩釋尿素,其中60 d緩釋尿素添加1、2和3粒的處理分別記為T(mén)1、T2和T3,80 d緩釋尿素添加1、2和3粒的處理分別記為T(mén)4、T5和T6,120 d緩釋尿素添加1、2和3粒的處理分別記為T(mén)7、T8和T9,以不添加緩釋尿素為對(duì)照,記為CK,2份材料各10個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。
1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法播種30 d后,從每個(gè)處理的3次重復(fù)中各取樣3株,共9株單株,分別調(diào)查株高、莖粗、地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量、全株干質(zhì)量、SPAD值、壯苗指數(shù)、G值等指標(biāo)。用SPAD儀(KANIKA,日本)直接對(duì)番茄功能葉測(cè)定葉綠素含量。然后將幼苗帶至室內(nèi)用直尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)定株高和莖粗,隨后分別將地上部分和地下部分樣品清洗干凈分離后用電子天平測(cè)定地上部分鮮質(zhì)量和地下部分鮮質(zhì)量,之后殺青、72 ℃烘箱烘干至恒重用電子天平測(cè)定地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量和全株干質(zhì)量。
1.4 數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Excel 2016中整理,用DPS 6.5方差分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析。其中壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部分干質(zhì)量/地上部分干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量[12],G值=全株干質(zhì)量/育苗時(shí)間[13]。
2.1 不同緩釋尿素對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響由表1可知,緩釋尿素的施用量對(duì)番茄幼苗的株高、莖粗和SPAD均會(huì)產(chǎn)生不同的影響,“皖雜20”株高在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為逐漸增高的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢(shì),其中T5處理的株高最高,為29.33 cm,比對(duì)照(CK)高30.94%,二者之間有顯著差異(P<0.05)。莖粗在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為先減小后增加的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)則表現(xiàn)為逐漸減小的趨勢(shì),其中T1處理的莖粗最大,為4.74 mm,比對(duì)照(CK)高15.05%,二者之間有顯著差異(P<0.05);所有添加緩釋肥處理的SPAD值均低于對(duì)照(CK)(圖1)。
圖1 不同緩釋尿素對(duì)“皖雜20”番茄幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effects of different slow-release urea on the growth of ‘wanza 20’ tomato seedlings
“黃櫻桃”的株高在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為平穩(wěn)的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢(shì),其中T7處理的株高最高,為28.50 cm,比對(duì)照(CK)高75.93%,二者之間有極顯著差異(P<0.01)。莖粗在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為逐漸減小的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為先減小后增加的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)也表現(xiàn)為先減小后增加的趨勢(shì),其中T9處理的莖粗最大,為4.95 mm,比對(duì)照(CK)高13.53%;T9處理的SPAD值在所有處理中最大,比對(duì)照(CK)高4.62%,二者之間無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖2)。
圖2 不同緩釋尿素對(duì)“黃櫻桃”番茄幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.2 Effects of different slow-release urea on the growth of ‘yellow cherry’ tomato seedlings
2.2 不同緩釋尿素對(duì)番茄幼苗生物量的影響由表2可知,“皖雜20”的地上部分鮮質(zhì)量在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)則表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì),其中T3處理的地上部分鮮質(zhì)量最大,為9.33 g,比對(duì)照(CK)高64.55%;地下部分鮮質(zhì)量在T1~T9均表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì),其中T6處理的地下部分鮮質(zhì)量最大,為0.77 g,比對(duì)照(CK)高24.19%;9個(gè)處理地上部分干質(zhì)量在1.05~2.01 g,T3處理比對(duì)照(CK)高39.58%,二者之間有顯著差異(P<0.05);地下部分干質(zhì)量最大為T(mén)6處理(0.20 g),比對(duì)照(CK)高33.33%,地下部分干質(zhì)量最小為T(mén)8處理(0.07 g),比對(duì)照(CK)低53.33%,T6與T8之間有顯著差異(P<0.05);全株干質(zhì)量在T3處理時(shí)達(dá)到最大值,為2.13 g,比對(duì)照(CK)高33.96%。
表2 不同緩釋尿素對(duì)番茄幼苗生物量的影響
續(xù)表2
“黃櫻桃”的地上部分鮮質(zhì)量在施用60 d緩釋尿素(T1~T3)時(shí)表現(xiàn)為逐漸減少的趨勢(shì),80 d緩釋尿素(T4~T6)表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢(shì),120 d緩釋尿素(T7~T9)則表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì),其中T9處理達(dá)到最大值(9.33 g),比對(duì)照(CK)高75.05%;9個(gè)處理地下部分鮮質(zhì)量為0.48~1.06 g,其中T2處理最大(1.06 g),比對(duì)照(CK)高43.24%,T2與T7、T8之間有顯著差異(P<0.05);地上部分干質(zhì)量T1~T3處理表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢(shì),在T4~T6和T7~T9處理中均表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì),其中T2處理為最大值(2.03 g),T8處理為最小值(0.81 g),分別比對(duì)照(CK)高62.4%和低35.2%;地下部分干質(zhì)量T3~T9處理變化幅度較小,T2處理為最大值(0.24 g),比對(duì)照(CK)高50%;全株干質(zhì)量在T2處理時(shí)最大(2.27 g),比對(duì)照(CK)高60.99%。
2.3 不同緩釋尿素對(duì)番茄幼苗壯苗指數(shù)和G值的影響由表3可知,“皖雜20”在T1處理時(shí)的壯苗指數(shù)最高,為0.577,比對(duì)照(CK)高25.98%,二者之間差異顯著(P<0.05),G值在T3處理時(shí)達(dá)到最大,為0.071,比對(duì)照(CK)高33.96%;“黃櫻桃”在T2處理時(shí)的壯苗指數(shù)最高,為0.757,比對(duì)照(CK)高35.42%,G值在T2處理時(shí)達(dá)到最大,為0.076,比對(duì)照(CK)高61.70%,二者之間差異顯著(P<0.05)。
表3 不同緩釋尿素對(duì)番茄幼苗壯苗指數(shù)和G值的影響
作為一種新型肥料,緩控釋肥可以緩慢釋放養(yǎng)分,基本能夠與作物對(duì)養(yǎng)分的吸收同步,從而提高肥料利用率和產(chǎn)量,降低肥料成本,同時(shí)也能有效減少肥料對(duì)環(huán)境的危害。目前,國(guó)內(nèi)緩控釋肥的應(yīng)用尚未全面普及,應(yīng)用研究主要集中在煙草、水稻、小麥、玉米、馬鈴薯、蘋(píng)果、柑橘、香蕉、葡萄以及桃等作物上,而在蔬菜上的研究相對(duì)較少。該試驗(yàn)通過(guò)在育苗基質(zhì)中添加60 d緩釋尿素、80 d緩釋尿素和120 d緩釋尿素3種緩控釋肥,探討其對(duì)“皖雜20”和“黃櫻桃”番茄幼苗生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明,“皖雜20”在9個(gè)處理中株高為22.40~29.33 cm,變異系數(shù)為5.85%~10.23%,在緩釋肥用量相同的條件下,T1、T4和T7處理的株高呈逐漸增加趨勢(shì),T2、T5和T8處理的株高呈先增加后減少的趨勢(shì)。T3、T6和T9處理則表現(xiàn)為逐漸減少的趨勢(shì)。從株高的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,T4~T6處理整體優(yōu)于T1~T3和T7~T9處理,說(shuō)明80 d緩釋尿素有利于“皖雜20”株高的增加。9個(gè)處理中莖粗為3.90~4.74 mm,變異系數(shù)為5.49%~6.55%,在緩釋肥用量相同的條件下,T1、T4和T7處理的莖粗呈逐漸減少的趨勢(shì),而T2、T5和T8處理的莖粗呈先增加后減少的趨勢(shì),T3、T6和T9處理則表現(xiàn)為逐漸減少的趨勢(shì),后2組處理(T2、T5、T8和T3、T6、T9)莖粗與株高的變化趨勢(shì)一致。從莖粗的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,T1~T3處理整體優(yōu)于T4~T6和T7~T9處理,說(shuō)明60 d緩釋尿素有利于“皖雜20”莖粗的增加。葉綠素SPAD計(jì)可以快速、簡(jiǎn)便、較精確和非破壞性地監(jiān)測(cè)植物的氮素營(yíng)養(yǎng)水平[14],具有比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用傳統(tǒng)方法測(cè)定葉綠素含量省時(shí)省力等優(yōu)點(diǎn)[15]。董傳遷等[16]研究不同用量的控釋尿素和控釋復(fù)合肥對(duì)番茄穴盤(pán)育苗的影響,發(fā)現(xiàn)播種后35 d,澆灌營(yíng)養(yǎng)液處理的葉綠素含量最高,與等量控釋復(fù)合肥處理之間差異不顯著,等量控釋復(fù)合肥與控釋尿素處理的葉綠素含量比播種后20 d 時(shí)明顯增加,而普通化肥處理則下降較多。該試驗(yàn)9個(gè)處理的SPAD值均低于對(duì)照,說(shuō)明添加緩控釋肥降低了“皖雜20”番茄幼苗的氮素水平。該試驗(yàn)中全株干質(zhì)量和壯苗指數(shù)在施用60 d緩釋尿素時(shí)整體表現(xiàn)要優(yōu)于施用80 d緩釋尿素和120 d緩釋尿素的處理,因此綜合考慮,“皖雜20”番茄的最佳緩釋尿素基質(zhì)育苗配方為60 d緩釋尿素添加1粒,即1 L“興興向農(nóng)牌”育苗專用基質(zhì)添加60 d緩釋尿素0.449 g。
“黃櫻桃”番茄幼苗在9個(gè)處理中株高為21.00~28.50 cm,變異系數(shù)為6.56%~7.00%,在緩釋肥用量相同的條件下,T1、T4、T7和T2、T5、T8這2組處理的株高均呈逐漸增加的趨勢(shì),T3、T6和T9處理則呈逐漸減少的趨勢(shì),從株高的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,T7~T9處理整體優(yōu)于T1~T3和T4~T6處理,說(shuō)明120 d緩釋尿素有利于“黃櫻桃”株高的增加。9個(gè)處理中莖粗為3.83~4.95 mm,變異系數(shù)為1.82%~3.66%,在緩釋肥用量相同的條件下,T1、T4、T7和T2、T5、T8這2組處理的莖粗呈逐漸減少的趨勢(shì),T3、T6和T9處理則表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢(shì),T1、T4、T7,T2、T5、T8和T3、T6和T9這3組處理莖粗與株高的變化趨勢(shì)相反,從莖粗的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,T4~T6處理整體優(yōu)于T1~T3和T7~T9處理,說(shuō)明80 d緩釋尿素有利于“黃櫻桃”莖粗的增加。該試驗(yàn)T7~T9處理的SPAD值整體高于T1~T3和T4~T6處理,但均無(wú)顯著差異,說(shuō)明緩釋尿素的天數(shù)和用量對(duì)“黃櫻桃”番茄幼苗的氮素水平無(wú)顯著影響。該試驗(yàn)中全株干質(zhì)量和壯苗指數(shù)在施用60 d緩釋尿素時(shí)整體表現(xiàn)優(yōu)于施用80 d緩釋尿素和120 d緩釋尿素的處理,因此綜合考慮,“黃櫻桃”番茄的最佳緩釋尿素基質(zhì)育苗配方為60 d緩釋尿素添加2粒,即1 L“興興向農(nóng)牌”育苗專用基質(zhì)添加60 d緩釋尿素0.898 g。綜上所述,不同果型番茄幼苗的最佳緩釋尿素基質(zhì)育苗配方存在一定差異,該結(jié)果可以為番茄專用型育苗基質(zhì)的研發(fā)和緩釋尿素在番茄穴盤(pán)基質(zhì)育苗中的應(yīng)用提供參考。