馬 欣，劉 剛，寇寶實(shí)，李武亮，李繼博，彭 超，冮東明

（1.遼寧省煙草公司，遼寧 沈陽(yáng) 110014；2. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866）

煙草起源于南美洲，屬茄科一年生或有限多年生草本植物，廣泛栽培于我國(guó)南北各省區(qū)，是極為重要的經(jīng)濟(jì)作物和嗜好作物。目前國(guó)內(nèi)煙葉生產(chǎn)采用集約化育苗，以集中培育煙苗作為主要的育苗移栽方式，主要包括漂浮育苗、托盤(pán)育苗、濕潤(rùn)育苗等。集約化育苗煙苗根系發(fā)達(dá)，可以有效防止煙草災(zāi)害，但是均不同程度存在煙苗大小不一致、成本較高、工序復(fù)雜等問(wèn)題。

育苗缽是一種不僅能節(jié)省育苗空間，還能保證育苗質(zhì)量的農(nóng)業(yè)育苗移栽輔助設(shè)備。育苗缽的研發(fā)、生產(chǎn)和大面積推廣，快速地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前育苗缽多采用利用作物秸稈添加黏合劑熱壓成型的方式，可以有效利用農(nóng)作物剩余秸稈、節(jié)約環(huán)保，但是這種方式工業(yè)成本較高、缽體降解速度慢、影響幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。隨著科技的進(jìn)步，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)育苗缽也在經(jīng)歷著快速的創(chuàng)新和多元化發(fā)展。玉米和向日葵秸稈外殼堅(jiān)硬耐運(yùn)輸，內(nèi)部松軟易吸水，具有極強(qiáng)的優(yōu)越性，非常適合作為煙苗育苗的天然缽體。至今還未有將玉米秸稈和向日葵秸稈作為天然缽體用于煙草育苗上的報(bào)道，探索天然缽體對(duì)煙草育苗的影響，能夠充分利用作物秸稈資源、實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效的可持續(xù)生產(chǎn)目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試煙草品種為吉煙99，秸稈選用生長(zhǎng)狀況良好、大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害侵蝕且沒(méi)有明顯破損的玉米秸稈、向日葵秸稈。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 不同缽體材料內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定 光學(xué)顯微鏡觀察玉米和向日葵秸稈橫截面的內(nèi)部組織。

1.2.2 不同缽體材料吸水性能的測(cè)定 滲水法測(cè)定秸稈內(nèi)部的吸水能力。量取100毫升蒸餾水，用托馬斯烤藍(lán)進(jìn)行染色，將秸稈浸入水中，觀察秸稈內(nèi)部吸水的上升位置，每10分鐘記錄一次，持續(xù)40分鐘，記錄其浸潤(rùn)高度。量取100毫升蒸餾水，將秸稈浸入水中，測(cè)定燒杯內(nèi)剩余水量，每10分鐘記錄一次，持續(xù)40分鐘，計(jì)算其吸水速率。

1.2.3 不同缽體高度煙草出苗率的測(cè)定 分別選用3、5、7、9厘米長(zhǎng)度的玉米和向日葵秸稈，秸稈一端海綿體壓入內(nèi)部1厘米，每個(gè)秸稈內(nèi)部播種5粒煙草種子，播種后在其表面覆蓋一層基質(zhì)，秸稈底部沒(méi)入營(yíng)養(yǎng)液2厘米。每組處理6次重復(fù)，計(jì)算其發(fā)芽率。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Microsoft Excel 2010整理數(shù)據(jù)，SPSS 27.0和Origin 2021分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙草天然缽體材料的選擇

根據(jù)茄科煙草屬植物的種子特性和萌發(fā)出苗所需的環(huán)境條件，建立3個(gè)天然缽體選擇標(biāo)準(zhǔn)：（1）外殼堅(jiān)硬、便于控制，在操作和運(yùn)輸過(guò)程中不易破損。（2）內(nèi)部具有松軟的海綿組織，有利于種子萌動(dòng)、發(fā)芽、出苗和生根。（3）保持天然狀態(tài)，沒(méi)有過(guò)多的加工環(huán)節(jié)。圖1可見(jiàn)，玉米和向日葵秸稈均符合以上要求，且有一定的抗腐蝕能力，符合煙草天然缽體的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 不同煙草天然缽體材料外殼與內(nèi)部試樣（左為玉米秸稈，右為向日葵秸稈）

2.2 兩種缽體材料內(nèi)部組織的對(duì)比

利用光學(xué)顯微鏡對(duì)玉米和向日葵秸稈的橫截面進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，兩種作物秸稈中的海綿體組織均呈疏松多孔狀態(tài)，有利于種子吸收水分。但兩種秸稈截面的組織分布存在明顯的差異，玉米秸稈的纖維組織結(jié)構(gòu)分布比較規(guī)律，髓部充實(shí)而疏松（圖2A～B），而向日葵秸稈的纖維組織分布則比較雜亂（圖2 C～D），向日葵的組織間隙明顯大于玉米秸稈，更有利于煙苗在萌發(fā)期間吸收大量的水分，從而提高煙草苗的質(zhì)量。

圖2 兩種秸稈截面纖維組織結(jié)構(gòu)的觀測(cè)（A、B：玉米秸稈，D、E：向日葵秸稈）

2.3 兩種缽體材料吸水性能的對(duì)比

對(duì)兩種秸稈進(jìn)行浸潤(rùn)試驗(yàn)測(cè)定其吸水特性，試驗(yàn)表明吸水初期，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，兩種秸稈浸潤(rùn)高度迅速增長(zhǎng)，20分鐘后漲速有所下降，呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，直至40分鐘吸水能力達(dá)到飽和狀態(tài)，浸潤(rùn)高度不再增長(zhǎng)，且向日葵秸稈的浸潤(rùn)高度始終高于玉米秸稈（圖3 A）。兩種秸稈的吸水能力存在差異，向日葵秸稈的吸水速率明顯高于玉米秸稈（圖3 B），在相同的浸潤(rùn)時(shí)間點(diǎn)，向日葵秸稈的吸水高度較玉米秸稈高約5毫米，吸水量約為玉米秸稈的1.5倍。

圖3 兩種秸稈的吸水性能

2.4 缽體高度對(duì)煙草出苗率的影響

缽體的高度會(huì)影響煙草的出苗率，本試驗(yàn)分別選用3、5、7、9厘米長(zhǎng)度的玉米、向日葵秸稈，由圖4可知，隨著秸稈長(zhǎng)度的增加，煙草出苗率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，3厘米時(shí)煙草的出苗率最低，5厘米時(shí)達(dá)到最高峰，煙草的出苗率最高。3、5厘米高度的向日葵缽體，煙草的出苗率高于玉米缽體；兩者在7厘米高度時(shí)，煙草的出苗率相同；9厘米高度的玉米缽體，煙草的出苗率略高于向日葵缽體。綜合兩種缽體的吸水性能等，最終篩選出5厘米高度的向日葵缽體作為適宜煙草育苗的天然缽體。

圖4 兩種缽體不同秸稈長(zhǎng)度煙苗的出苗率

3 結(jié)論

本試驗(yàn)比較了玉米和向日葵秸稈外殼與內(nèi)部組織，從結(jié)構(gòu)上看，兩種秸稈均有較為堅(jiān)硬的表皮，方便運(yùn)輸，且不會(huì)影響煙苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育，后期移栽到土壤中可以避免移苗引起的煙苗死亡或緩苗期過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題；內(nèi)部均為柔軟多孔的海綿體，適宜煙草種子的萌發(fā)和發(fā)育，可以減小管理成本。由于向日葵秸稈組織間隙明顯大于玉米秸稈，因而具有更強(qiáng)的吸水性，更適宜作為煙草的天然缽體。

缽體高度可以影響煙草的出苗率，秸稈長(zhǎng)度過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致種子萌發(fā)環(huán)境過(guò)于潮濕，影響種子的呼吸，不利于種子萌發(fā)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致秸稈腐爛速度過(guò)快，影響煙草的生長(zhǎng)環(huán)境，降低出苗率；秸稈長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致水分供給不足，無(wú)法維持種子萌發(fā)所必需的濕潤(rùn)狀態(tài)，延長(zhǎng)萌發(fā)時(shí)間。本試驗(yàn)通過(guò)統(tǒng)計(jì)3、5、7、9厘米4個(gè)不同長(zhǎng)度秸稈煙草的出苗率，最終篩選出5厘米秸稈長(zhǎng)度的向日葵缽體作為適宜的煙草天然缽體。

通過(guò)浸潤(rùn)試驗(yàn)比較了兩種缽體的吸水性能，向日葵秸稈的吸水速率高于玉米秸稈，這可能是因?yàn)槠渫馄び邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的輸水能力，內(nèi)部海綿狀髓芯的多孔結(jié)構(gòu)，有利于煙苗獲取水分。此外，向日葵秸稈中氮、鈉含量與玉米秸稈沒(méi)有差異，但鈣、鉀、鎂的含量較高，還具有豐富的多糖、黃酮類化合物、萜類化合物等生物活性物質(zhì)，在后期煙苗移栽到田間秸稈進(jìn)行生物降解的過(guò)程中有利于煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育。

本試驗(yàn)探索煙草天然缽體育苗過(guò)程，解決了煙苗移栽時(shí)易出現(xiàn)死苗、長(zhǎng)勢(shì)弱、緩苗慢、運(yùn)輸成本高等問(wèn)題，在秸稈上直接育苗不僅可以保證育苗質(zhì)量，還能節(jié)省育苗空間和運(yùn)輸費(fèi)用、簡(jiǎn)化加工程序，對(duì)充分利用作物秸稈資源、凈化田間環(huán)境等具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的應(yīng)用前景。