郎 彬, 傅民杰, 閆 寒, 朱詩苗, 陳 越, 李虎林
(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林 延吉 133002)
育苗是煙草生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,而培育壯苗有利于縮短移栽后的緩苗時(shí)間,提高成活率,為增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[1]。目前煙草育苗基質(zhì)常加入草炭[2],但草炭資源不可再生,為實(shí)現(xiàn)資源利用的可持續(xù)發(fā)展,可利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料添加到育苗基質(zhì)中。相關(guān)研究表明,黑木耳菌渣添加到烤煙育苗基質(zhì)中效果良好[3]。
黑木耳菌糠渣是黑木耳采摘后廢棄的固體培養(yǎng)基質(zhì),其有機(jī)物含量為15.66%,還含有Fe、Ca、Zn、Mg等微量元素[4-5],不僅可為植物生長(zhǎng)提供相對(duì)持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),改變土壤的理化性質(zhì)[6-7],降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加其礦物質(zhì)元素鈣和鉀的有效含量,還可以增強(qiáng)電導(dǎo)率使栽培基質(zhì)的pH值接近中性,對(duì)土壤酸堿脅迫起到緩沖作用[8]。當(dāng)前東北地區(qū)黑木耳栽培數(shù)量龐大,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還產(chǎn)生大量的廢棄基質(zhì)。由于無法大規(guī)模利用,大多被棄之河流、山谷,不僅給周邊環(huán)境造成不同程度的生態(tài)污染,更重要的是造成了農(nóng)業(yè)資源的極大浪費(fèi)[9]。因此,本試驗(yàn)結(jié)合本地的實(shí)際情況,研究利用不同量的黑木耳菌渣配制苗床土進(jìn)行煙草育苗試驗(yàn),旨在為廢棄菌渣在煙草培育壯苗中提供理論依據(jù)。
供試烤煙品種為吉煙10號(hào)(編號(hào):K),曬煙品種為延曬6號(hào)(編號(hào):S)。試驗(yàn)于2018年3—5月在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院溫室內(nèi)進(jìn)行。黑木耳菌渣取自安圖縣榆樹川,基本理化性質(zhì)為:速效氮968.8 mg/kg,有效磷80.58 mg/kg,有效鉀249.9 mg/kg,全氮5.2 g/kg,全鉀25.4 g/kg,全磷1.23 g/kg,有機(jī)質(zhì)130.72 g/kg,容重0.34 g/m3,pH值7.33(表1)。
表1 苗床基質(zhì)的處理及基質(zhì)的理化性質(zhì)
注:同列不同大、小寫字母分別表示0.01和0.05水平差異顯著,下同。菌渣經(jīng)過發(fā)酵達(dá)到生產(chǎn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
試驗(yàn)基質(zhì)中各成分比為體積比,從播種至煙苗假植前對(duì)苗床基質(zhì)設(shè)4個(gè)處理,在煙苗假植過程中對(duì)苗床基質(zhì)增加處理5和6(增加處理所用煙苗為CK中煙苗),每個(gè)處理重復(fù)3次,以不添加黑木耳菌渣的基質(zhì)作為對(duì)照(CK)。苗床土經(jīng)100 ℃蒸汽消毒40 min,按照本地?zé)煵萦绮僮饕?guī)程進(jìn)行管理。各處理生長(zhǎng)條件與管理措施保持一致。
觀察并記錄各處理的十字、假植及成苗時(shí)期。以50%煙苗達(dá)到以上生長(zhǎng)發(fā)育階段的日期為準(zhǔn),分別做好記錄[10]。對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育過程中的觀察從播種到成苗可移栽為止。測(cè)定的項(xiàng)目為株高、莖圍、葉片數(shù)、根長(zhǎng)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、根數(shù)、葉綠素含量、地上鮮重和干重、地下鮮重和干重。每個(gè)處理取樣15株。
本試驗(yàn)對(duì)4種不同配比的苗床土在烤煙與曬煙煙苗的十字期、假植期以及對(duì)6種不同配比的假植床土在煙苗的成苗期進(jìn)行農(nóng)藝性狀和生物學(xué)量進(jìn)行分析對(duì)比。
用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan新復(fù)極差檢測(cè)法比較不同處理在α=0.05和α=0.01水平上的差異顯著性[11]。
2.1.1 不同配比苗床土對(duì)十字期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
不同處理的苗床基質(zhì)對(duì)十字期煙苗農(nóng)藝性狀的調(diào)查結(jié)果(表2)顯示,烤煙各處理莖圍、最大葉寬與K-CK相比無顯著差異。處理K-2、K-3葉片數(shù)顯著高于K-CK,其余處理與K-CK無顯著差異。處理K-1株高與 K-CK無顯著差異,其余各處理均顯著低于K-CK。K-3、K-4根長(zhǎng)、最大葉長(zhǎng)顯著高于其他處理。
除處理S-1莖圍顯著低于S-CK以外,其余曬煙各處理莖圍、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬與S-CK相比無顯著差異。處理S-2、S-3葉片數(shù)顯著高于S-CK,其余處理與S-CK無顯著差異。處理S-1、S-3株高,S-1根數(shù)與S-CK的指標(biāo)無顯著差異。S-3、S-4處理株高顯著低于S-CK,S-2、S-3、S-4處理株高均顯著高于S-CK,并且3者之間差異性不顯著。各處理根長(zhǎng)均顯著高于S-CK。
表2 不同配比苗床土對(duì)十字期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
2.1.2不同配比苗床土對(duì)十字期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
煙苗素質(zhì)的高低與地上部干物質(zhì)的積累以及根系發(fā)育程度密切相關(guān)[12]。葉綠素含量是衡量葉片功能強(qiáng)弱的重要指標(biāo),其對(duì)有機(jī)物質(zhì)的積累起至關(guān)重要的作用;而根冠比是衡量煙草是否壯苗的重要指標(biāo),其決定植物光合產(chǎn)物的分布情況和生長(zhǎng)特性。
不同處理的苗床基質(zhì)對(duì)十字期煙苗生物量及葉綠素含量的調(diào)查結(jié)果(表3)顯示,各處理(除K-2)葉綠素含量與K-CK無顯著差異。各處理地上干重之間無顯著差異,但均顯著高于K-CK,而處理K-CK的地下干重顯著高于其他處理。由此進(jìn)一步說明葉綠素的含量對(duì)有機(jī)物的積累起到關(guān)鍵作用。由于處理K-CK的地下干重較高,導(dǎo)致根冠比顯著高于其他處理。
曬煙各處理之間葉綠素含量與S-CK 無顯著差異。處理S-3、S-4之間地上干重差異性不顯著,顯著高于其他處理。處理S-1地下干重與S-CK差異性不顯著,但顯著高于其他處理。處理S-CK根冠比最大,處理S-1次之。
表3 不同配比苗床土對(duì)十字期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
2.2.1 不同配比苗床土對(duì)假植期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
對(duì)假植期5種苗床基質(zhì)中煙苗農(nóng)藝性狀調(diào)查(表4)表明,處理K-1、K-2、K-3、K-4在株高、莖圍、根長(zhǎng)、根數(shù)以及最大葉長(zhǎng)、最大葉寬顯著高于K-CK。處理K-4葉片數(shù)顯著高于其他處理。處理K-4根長(zhǎng)各項(xiàng)指標(biāo)均最大, K-CK最小。
處理S-3、S-4株高、莖圍之間差異性不顯著,但顯著高于其他處理,處理S-3均最高。處理S-1、S-2、S-3根長(zhǎng)之間差異性不顯著,但顯著高于處理S-CK、S-4。各處理最大葉長(zhǎng)、根數(shù)顯著高于S-CK,而最大葉寬均與S-CK無顯著差異。處理S-3葉片數(shù)、根數(shù)均最多。
表4 不同配比苗床土對(duì)假植期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
2.2.2 不同配比苗床土對(duì)假植期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
對(duì)假植期5種苗床基質(zhì)中煙苗生物量及葉綠素含量的調(diào)查結(jié)果(表5)顯示,各處理之間葉綠素含量無顯著差異,但顯著高于K-CK。處理K-1、K-3、K-4之間葉地上干重差異性不顯著,但顯著高于處理K-CK。處理K-3、K-4地下干重?zé)o顯著差異,但顯著高于其他處理。處理K-1、K-4地上鮮重之間差異性不顯著,但顯著高于其他處理。處理K-1、K-2、K-3、K-4地下鮮重顯著高于處理K-CK。根冠比中,處理K-2最大。
處理S-3葉綠素含量,地上鮮重均最大,顯著高于其他處理。處理S-3、S-4地上干重與S-CK差異性不顯著,但顯著高于處理S-1、S-2,而這兩者之間差異性不顯著。各處理地下鮮重?zé)o顯著性差異。處理S-4地下干重,根冠比均最大,顯著高于其他處理。
表5 不同配比苗床土對(duì)假植期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
2.3.1 不同配比苗床土對(duì)成苗期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
成苗期7種苗床基質(zhì)中煙苗農(nóng)藝性狀的調(diào)查結(jié)果(表6)顯示,在農(nóng)藝性狀各項(xiàng)指標(biāo)值中除莖圍外,處理K-4均最高。處理K-3莖圍最大與K-4無顯著差異。
處理S-3各項(xiàng)指標(biāo)均較高;除根長(zhǎng)、葉片數(shù)外,其他指標(biāo)均最高。處理S-3葉片數(shù)與S-4無顯著差異,顯著高于其他處理。處理S-2、S-3、S-4、S-5根長(zhǎng)之間差異性不顯著,但顯著高于其他處理。
表6 不同配比苗床土對(duì)成苗期煙苗農(nóng)藝性狀的影響
2.3.2 不同配比苗床土對(duì)成苗期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
成苗期7種苗床基質(zhì)中煙苗生物量及葉綠素含量的調(diào)查結(jié)果見表7。
表7 不同配比苗床土對(duì)成苗期煙苗生物量及葉綠素含量的影響
處理K-4葉綠素含量最高,并且地上干重、地下鮮干重均最大,有機(jī)物質(zhì)含量最高。處理K-3、K-4地上鮮重之間差異性不顯著,但極顯著高于其他處理,而根冠比無顯著性差異。
處理S-CK葉綠素含量同樣最高。地上鮮重、地上干重處理S-3均最大,分別高出S-CK 110%和79%。除處理S-6以外,各處理之間地下鮮重、地下干重與S-CK無顯著差異。各處理之間根冠比無顯著性差異。
在煙苗十字期時(shí),基質(zhì)CK與基質(zhì)1較其他基質(zhì)中煙苗總根數(shù)少,根長(zhǎng)短。這可能與基質(zhì)CK和基質(zhì)1孔隙度小,容重大,不利于根系的生長(zhǎng)有關(guān),制約了煙苗根系生長(zhǎng)。但地下部干、鮮重與地上部的株高顯著高于其他處理,這可能與對(duì)照基質(zhì)中速效N、P、K較高且均衡及pH值適中有關(guān)。這與Shaver(1986)研究結(jié)果相同,其研究表明土壤含氮磷量少對(duì)生物量的形成具有限制作用[13]。此外,還有大量的研究表明,增磷能促進(jìn)莖圍、地下鮮重與干重的提高[14-15]。煙苗假植期和成苗期,苗床基質(zhì)中隨著菌渣所占比例在0~40%的范圍內(nèi)增加,烤煙各處理與曬煙各處理農(nóng)藝性狀及部分生物量指標(biāo)呈升高趨勢(shì)。這可能由于菌渣添加改善了土壤的pH值,對(duì)后期促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)降解生成大量的速效P、K影響顯著[16]。與此同時(shí),有關(guān)研究表明,土壤中堿解氮與土壤中的pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)-0.95* *,對(duì)全鉀呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.83*。pH值過高、過低都不利于煙株對(duì)土壤中有效養(yǎng)分的吸收,使得養(yǎng)分被滯留土壤中或淋濕,土壤pH值在5.5~6.5時(shí),最有利于煙葉干物質(zhì)積累和鉀素的吸收[17-19]。依據(jù)農(nóng)藝性狀、葉綠素以及地上、地下干重分析結(jié)果表明,在成苗時(shí)烤煙以30%的菌渣添加量對(duì)煙苗效果最好,曬煙以40%添加量效果最好,即分別達(dá)到了有效上線,其基質(zhì)pH值分別為6.6和6.75,與唐莉娜、王東勝等的[17-19]研究的結(jié)果相近。由此可見,苗床土中適當(dāng)?shù)募尤牒谀径跓熋缢刭|(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的積累,對(duì)煙草壯苗有明顯的促進(jìn)作用,與雞冠花的栽培研究[20]結(jié)果相似。
30%黑木耳菌渣+50%腐殖土+20%粗砂,40%黑木耳菌渣+40%腐殖土+20%粗砂的育苗基質(zhì)可作為烤煙及曬煙的育苗基質(zhì),達(dá)到了煙草培育壯苗的要求。并且為黑木耳菌渣作為基質(zhì)合理利用提供參考。黑木耳菌渣作為基質(zhì)合理化利用,一定程度上可以減少對(duì)腐殖土資源的采挖,降低資源浪費(fèi),對(duì)資源利用的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。