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        不同穴盤規(guī)格對白菜幼苗生長的影響

        2023-08-31 10:54:46燕,葛
        現(xiàn)代農(nóng)機 2023年4期
        關(guān)鍵詞:差異質(zhì)量

        高 燕,葛 坤

        (中國農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,100193,北京)

        隨著我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)規(guī)模的擴大,設(shè)施蔬菜育苗越來越專業(yè)化[1]。設(shè)施蔬菜工廠化育苗是一種采用科學化的技術(shù)措施穩(wěn)定供應蔬菜幼苗的方法[1]。其中,穴盤育苗用輕質(zhì)基質(zhì)作育苗基質(zhì),采用機械精量播種,提高了育苗效率[2],對推進蔬菜生產(chǎn)高效發(fā)展尤為重要[3]。

        白菜(Brassica rapa L.ssp.chinensis),也被稱為青菜、油菜,是我國重要的蔬菜栽培和消費品種[3]。其育苗方式大多采用露地栽培,由于不同生長時期的露地白菜對溫度、陽光和水分的需求不同,故對環(huán)境條件的要求很高[4~5]。而穴盤育苗技術(shù)可以合理控制環(huán)境條件,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。

        穴盤的規(guī)格不同,會較大地影響幼苗的生長,在穴盤選擇時,要考慮育苗效率和成本[7]。選擇適宜的穴盤類型,有利于作物幼苗根系的發(fā)育,對作物產(chǎn)量和品質(zhì)具有明顯的促進作用[8]。為此,本試驗采用4 種規(guī)格的穴盤栽種白菜苗,對其生長及生理指標進行了測量,根據(jù)各項指標的大小,選用適宜白菜幼苗生長的穴盤,為進一步研究營養(yǎng)區(qū)對白菜幼苗生長發(fā)育的影響提供了一定的理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 供試品種

        本試驗用的白菜品種是奶油小白菜。奶油小白菜葉片較厚,較耐雨淋,但根部不耐浸水,可全日照。

        1.2 試驗處理

        本試驗處理選擇了常用的4 種穴盤規(guī)格,分別是32 孔、50 孔、72 孔和105 孔,詳細規(guī)格見表1。

        表1 試驗中所用穴盤的詳細規(guī)格

        2021 年5 月,取適量白菜種子,在一定大小的培養(yǎng)皿中浸種催芽,種子剛出芽時停止催芽,采用一穴一粒的方式在4 種規(guī)格的穴盤中進行芽播。育苗基質(zhì)選用草炭、蛭石、珍珠巖,將三者按照2∶1∶1 的質(zhì)量比例均勻混合。育苗過程中采取常規(guī)管理,保證水分供應充足。

        1.3 項目測定

        白菜幼苗出土后的第28 d,每個處理隨機選取生長健壯、長勢一致的幼苗進行生長指標測定。

        1.3.1 形態(tài)指標的測定

        株高的測定:用直尺量取白菜幼苗根部至頂端的間距[8]。

        株幅的測定:用直尺對白菜幼苗地面部分的最大寬度進行測量。

        莖粗的測定:用游標卡尺測定白菜幼苗的莖粗。

        葉長、葉寬、葉片數(shù)的測定:采用葉面積儀對葉長、寬度進行測定,并進行葉數(shù)的統(tǒng)計(真葉)。

        各處理分別選擇20 株白菜幼苗進行測定。

        1.3.2 質(zhì)量指標的計算

        地上部、地下部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量的測定:測定完形態(tài)指標后,將20 株植株從基質(zhì)中取出,用清水清洗根部,并將地上部和地下部兩部分分離,采用精度為0.001 g 的電子天平對植物地上部、地下部進行鮮質(zhì)量測量,然后在70 ℃的干燥箱內(nèi)干燥2 h,測量地上部和地下部的干質(zhì)量。

        依據(jù)有關(guān)指標測量結(jié)果,結(jié)合下列公式,計算出與白菜有關(guān)的生長指標。

        壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量

        根冠比=地下部鮮質(zhì)量(干質(zhì)量)/地上部鮮質(zhì)量(干質(zhì)量)

        G 值=全株干質(zhì)量/育苗時間(d)

        1.3.3 生理指標的測定

        葉綠素含量的測定:每個處理隨機取樣20 株,用SPAD-502 葉綠素儀測定葉綠素含量[9]。

        光合參數(shù)的測定:用Yaxin-1102 便攜式光合蒸騰儀測定葉片的凈光合速率、蒸騰速率、細胞間隙的二氧化碳濃度和葉片氣孔導度。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

        試驗結(jié)果用SPSS18.0 進行歸納和分析,并利用Excel 2010 進行了圖表化。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 白菜幼苗形態(tài)特征

        如圖1 所示,育苗第28 d 時各規(guī)格穴盤中白菜幼苗的外在形態(tài)差別較大,此時開展各個指標的測定。從圖1 可以看出,32 孔規(guī)格的穴盤中幼苗長勢最好,50孔規(guī)格的穴盤略次于32 孔,72 孔和105 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗長勢弱小,105 孔中幼苗長勢最差。

        圖1 不同規(guī)格穴盤育苗第28 d 時白菜幼苗的外形特征

        2.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗形態(tài)指標的影響

        2.2.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉片性狀的影響

        由表2 可知,隨著穴盤孔數(shù)的增加,4 種穴盤中白菜幼苗葉片的葉長和葉寬逐漸變小,幼苗的葉片數(shù)也在逐漸減少。從葉長來看,32 孔與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔穴盤之間的差異極顯著,50 孔與72 孔之間差異顯著,而72 孔與105 孔穴盤間差異不明顯;從葉寬來看,32 孔與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔穴盤之間存在極顯著差異,而50 孔與72 孔、72 孔與105 孔穴盤之間無顯著差異;從葉長和葉寬的比值來看,32孔規(guī)格的穴盤最大,其次是50 孔;從葉片數(shù)來看,32孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異,而其他3 種規(guī)格穴盤之間無顯著差異。

        表2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗形態(tài)的影響

        2.2.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗株高、株幅和莖粗的影響

        研究發(fā)現(xiàn),不同規(guī)格的穴盤對株高、株幅、莖粗的影響較大(見表2)。隨著穴盤孔數(shù)目的減小,幼苗的株高、株幅、莖粗明顯提高。在株高上,4 種不同的穴盤間無明顯差異;從株幅上看,32 孔穴盤與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔、72 孔與105 孔的差異均達極顯著水平,50 孔與72 孔的差異不明顯;從莖粗來看,32 孔穴盤與其他規(guī)格穴盤差異均達到極顯著水平,而其他3種規(guī)格穴盤之間無顯著差異。由此可得,32 孔穴盤中白菜幼苗的長勢最好。

        2.3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗質(zhì)量指標的影響

        2.3.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

        從表3 可以看出,在白菜幼苗地上部鮮質(zhì)量方面,32 孔與其他規(guī)格的穴盤、50 孔與105 孔穴盤的差異極顯著,50 孔與72 孔穴盤之間無顯著差異;在地上部干質(zhì)量方面,除50 孔與72 孔穴盤之間不存在顯著差異外,其他規(guī)格穴盤之間差異均達到極顯著水平;在地下部鮮質(zhì)量方面,32 孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異,其他規(guī)格穴盤之間差異不明顯;在地下部干質(zhì)量方面,32 孔與50 孔、32 孔與72 孔、50 孔與72 孔規(guī)格穴盤之間沒有顯著差異,32 孔與105 孔、72 孔與105孔規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異,50 孔與105 孔規(guī)格穴盤之間有顯著差異。

        表3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗生長的影響

        2.3.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗壯苗指數(shù)的影響

        壯苗指數(shù)是對秧苗質(zhì)量好壞的重要評價指標。對不同處理的白菜幼苗壯苗指數(shù)進行分析(見圖2)可以看出,壯苗指數(shù)最高的是32 孔規(guī)格穴盤,105 孔規(guī)格穴盤壯苗指數(shù)最低,且105 孔規(guī)格穴盤與其他3 種穴盤之間都存在極顯著差異,50 孔和72 孔規(guī)格的穴盤之間差異不顯著。因此,32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的質(zhì)量最好。

        圖2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗壯苗指數(shù)的影響

        2.3.3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗根冠比的影響

        地下部和地上部的質(zhì)量之比,稱為根冠比。對不同處理的白菜幼苗根冠比進行分析(見圖3)可以看出,隨著穴盤孔數(shù)的增加即單位營養(yǎng)面積的減少,根冠比逐漸增大,105 孔規(guī)格穴盤的根冠比最大,32 孔穴盤規(guī)格根冠比最小,且105 孔規(guī)格的穴盤與32 孔、50 孔規(guī)格的穴盤之間存在極顯著差異,其他3 種規(guī)格的穴盤之間沒有顯著性差異。

        圖3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗根冠比的影響

        2.3.4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗G 值的影響

        在植物學中,G 值是指植物日均干質(zhì)量增長量,可以有效地反映出植物的日均生長狀況。由圖4 可以看出,32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的G 值達到最大值,且32 孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異,50 孔與72 孔之間無顯著差異。由此可以得出,32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的日均生長狀況最好。

        圖4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗G 值的影響

        2.4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗生理指標的影響

        2.4.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉綠素含量的影響

        由圖5 可以看出,整體上,隨著穴盤孔數(shù)的增加與營養(yǎng)面積的減少,各處理白菜幼苗的葉綠素含量逐漸減少,與其他3 種穴盤相比,50 孔規(guī)格穴盤中白菜幼苗的葉綠素含量最高,32 孔與105孔、50 孔與105 孔之間存在極顯著差異,其他各規(guī)格穴盤之間不存在顯著性差異。

        圖5 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉綠素含量的影響

        2.4.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗光合參數(shù)的影響

        由表4 可知,32 孔穴盤的各項指標都達到最高,通過數(shù)據(jù)分析可得,32 孔和50 孔穴盤之間凈光合速率存在顯著差異,而其他規(guī)格穴盤之間不存在顯著差異,4 個處理下幼苗的蒸騰速率、葉片氣孔導度和細胞間隙二氧化碳濃度無顯著性差異。由此可見,32 孔規(guī)格的穴盤最有利于白菜幼苗的光合作用。

        表4 穴盤規(guī)格對葉片光合參數(shù)的影響

        3 討論與結(jié)論

        在葉菜生產(chǎn)中,采用高密度的穴盤育苗,可以減少育苗盤和基質(zhì)的用量,但如果過分提高育苗密度,則會造成菜苗之間的空間競爭,根系擴張的空間不足,從而降低了菜苗的品質(zhì)[10]。通過本試驗可以得出,不同穴盤規(guī)格會對白菜幼苗的生長產(chǎn)生影響,進而最終會明顯影響白菜幼苗質(zhì)量。孔穴大的穴盤營養(yǎng)面積大,幼苗的生長環(huán)境好;穴盤孔徑較小,養(yǎng)分區(qū)較小,對幼苗生長不利:故32 孔穴盤的幼苗比其他3 個規(guī)格的生長要好,這與狄文偉等[11]、梁朝輝等[12]的研究結(jié)果相吻合。

        優(yōu)質(zhì)作物必須具有良好的根系特性,充分利用土壤中的營養(yǎng)和水分,以達到良好的地上部特征[13]。研究認為,根系形態(tài)可影響玉米[14]、水稻[15]等幼苗根系吸收養(yǎng)分的能力。根冠比能夠反映出環(huán)境對植株地上部和地下部質(zhì)量的差異[16]。在本試驗中,隨著穴盤密度增大,白菜幼苗的根冠比在32 孔、50 孔、72 孔、105孔4 種規(guī)格穴盤中呈現(xiàn)上升的趨勢,表明穴盤孔穴大小對根系和地上部的發(fā)育有一定的影響。從壯苗的角度來看,105 孔穴盤的幼苗根系生長受阻,光照最弱,壯苗指數(shù)最低;32 孔穴盤基質(zhì)量最多、根系伸展空間最大、光照最強,故壯苗指數(shù)最高。因此,白菜育苗過程中穴盤規(guī)格的選擇要充分考慮根的延展和幼苗地上部對光照的爭奪。

        在植物體內(nèi),葉綠素含量取決于植物所吸收養(yǎng)分的水平[17]。在本試驗中,50 孔規(guī)格穴盤中白菜幼苗的葉綠素含量最高,32 孔規(guī)格的比50 孔的略低,105 孔規(guī)格的最低,這是因為穴盤孔數(shù)減少,孔穴中的營養(yǎng)物質(zhì)增加,更有利于葉綠素的積累;在光合參數(shù)方面,32孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的凈光合速率最高,而其他規(guī)格穴盤之間不存在顯著差異,這是由于穴盤孔數(shù)目越多,幼苗間空氣不能很好地流通。因此,要選育光合特性良好的白菜幼苗,最好使用32 孔規(guī)格的穴盤進行育苗。

        另外,工廠化育苗作為一種集約的生產(chǎn)模式,追求成本的最低化。試驗結(jié)果表明,4 種規(guī)格的穴盤對白菜幼苗的生長有明顯的影響,32 孔穴盤栽培的幼苗長勢最好,其次是50 孔,理論上,32 孔的穴盤是最有利于白菜幼苗的生長的;但從生產(chǎn)角度來看,在保證秧苗質(zhì)量的情況下,使用孔數(shù)較多的穴盤,不僅能降低成本,而且能滿足生產(chǎn)上對壯苗的需要。因此,綜上所述,選用50 孔規(guī)格的穴盤進行白菜育苗為宜。

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