譚樂增,楊曉東,李夕進(jìn),孫莎莎*
(1.濰坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東濰坊 261071;2.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山東濰坊 261071;3.諸城市人民政府密州街道財政社保服務(wù)中心,山東諸城 262200)
我國番茄種植面積最大,年產(chǎn)量約5 500 萬t,占蔬菜總產(chǎn)量的7%左右[1]。近年來,隨著設(shè)施栽培技術(shù)的成熟,設(shè)施番茄已成為我國繼黃瓜之后第二大設(shè)施栽培作物,目前我國番茄設(shè)施栽培面積已超過77.81 萬hm2。育苗是栽培中的重要環(huán)節(jié),也是提高產(chǎn)量、品質(zhì)的重要手段之一。幼苗質(zhì)量的好壞直接影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。穴盤育苗是目前主要的育苗方式,其使用的基質(zhì)品質(zhì)對育苗具有至關(guān)重要的作用[2]。目前國內(nèi)針對育苗基質(zhì)的研究多集中在基質(zhì)原料及配比上,而對通過添加外源物質(zhì)來提高基質(zhì)育苗質(zhì)量的研究較少。前期研究發(fā)現(xiàn),向基質(zhì)中添加生防菌可以有效提高番茄幼苗的壯苗率,促進(jìn)集約化培育壯苗[3]。崔斌斌等[4]研究發(fā)現(xiàn),向基質(zhì)中添加哈茨木霉可以起到促生、以菌抑菌的防病效果,表明改善基質(zhì)品質(zhì)對育苗具有顯著影響。該試驗以改善育苗基質(zhì)、提高育苗質(zhì)量為目的,通過向育苗基質(zhì)中添加不同物質(zhì),研究不同處理的基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響,最終研制出有利于培育壯苗的新型基質(zhì),以期為工廠化培育壯苗提供理論支撐。
1.1.1 供試品種。番茄品種為寶祿十號,購于山東省壽光三木種苗有限公司。
1.1.2 供試基質(zhì)及生長調(diào)節(jié)劑。試驗所需基質(zhì)按照草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1 的比例進(jìn)行混合使用。所需甲殼素(分析純)、五水硫酸銅(分析純)、噁霉靈(3-羥基-5-甲基異惡唑,有效成分98%)和S-腺苷甲硫氨酸(分析純)均購買于阿拉丁公司。
1.2.1 試驗設(shè)計。2022 年3 月24 日播種。以普通基質(zhì)為對照,以向基質(zhì)中添加不同調(diào)節(jié)劑為處理,共設(shè)置5 個處理(表1)。將番茄種子點(diǎn)播到不同處理的50 孔穴盤中,每個處理播2 盤(共100 粒),并將穴盤放置到專用的育苗架上。播種后7 d 統(tǒng)計種子萌發(fā)情況,待幼苗長至3 葉1 心時(2022 年4 月28 日)記錄各處理幼苗生長發(fā)育情況。每20 棵番茄幼苗為1 個重復(fù),每個處理設(shè)3 個重復(fù)。
表1 試驗設(shè)置處理
1.2.2 數(shù)據(jù)測定。①發(fā)芽率:以種子從基質(zhì)中破土為基準(zhǔn),播種后第7 天(2022 年3 月30 日)統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù),根據(jù)發(fā)芽粒數(shù)計算發(fā)芽率,發(fā)芽率=(發(fā)芽的種子數(shù)/供檢測的種子數(shù))×100%;②株高:待植株長到3 葉1 心時(2022年4 月28 日),用直尺測量植株生長點(diǎn)到基質(zhì)表面的距離,單位為cm;③莖粗:用游標(biāo)卡尺測量基質(zhì)向上1 cm 處植株的橫徑,單位為mm;④鮮重:將番茄植株整株拔出,用清水沖洗掉根系基質(zhì),并用吸水紙吸干水分,用電子天平測量每棵番茄植株鮮重,單位為g;⑤干重:將番茄植株放置于130℃烘箱中30 min,后調(diào)至75℃烘干,并使用電子天平測量每棵植株干重;⑥SPAD 值和葉片氮含量:參照楊志瑩等的方法[5],使用日本SPAD-502 測定儀對番茄葉片SPAD 值和葉片氮含量進(jìn)行測定,測定時注意避開葉脈;⑦壯苗指數(shù):參照張元國等[3]的方法計算壯苗指數(shù),壯苗指數(shù)=(莖粗/株高)×干質(zhì)量。
采用SPSS 19.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單項因素方差分析以及差異顯著性分析(P<0.05),采用Excel 表格對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差計算,并進(jìn)行圖標(biāo)制作。
從表2 可以看出,不同基質(zhì)處理下番茄種子的發(fā)芽率差異不大。T1 和T2 處理種子發(fā)芽率略有提高,但與對照相比差異不顯著(P<0.05,下同);T3 和T4 處理番茄種子發(fā)芽率與對照一樣。結(jié)果表明,基質(zhì)中添加的甲殼素、硫酸銅、噁霉靈和S-腺苷甲硫氨酸這4 種物質(zhì)不影響番茄種子發(fā)芽。
表2 不同處理對番茄種子發(fā)芽率的影響
從表3 可以看出,與對照相比,T1 和T3 處理對番茄幼苗株高幾乎沒有影響,但T2 和T4 處理顯著降低了番茄幼苗的株高,分別降低了35.4%和13.5%,表明T2 和T4處理對生長有輕微的抑制作用。
表3 不同處理對番茄株高的影響
從表4 可以看出,與對照相比,T1 處理增加了番茄幼苗的莖粗近9.1%,T3 對幼苗莖粗幾乎沒有影響,而T2 和T4 處理降低了番茄幼苗的莖粗,分別降低了4.6%和5.4%??芍琓1 處理對番茄幼苗長勢有促進(jìn)作用,且不造成幼苗徒長。
表4 不同處理對番茄莖粗的影響
從表5 可以看出,不同基質(zhì)處理對番茄幼苗地上、地下干鮮重影響較大。不同基質(zhì)處理對地上鮮重與總鮮重影響一致:與對照相比,T1 顯著提高了地上部鮮重和總鮮重質(zhì)量,均是對照的1.1 倍;T2 顯著降低了地上部鮮重和總鮮重質(zhì)量,分別降低了22.3%和19.3%;T3 和T4 處理對地上部鮮重和總鮮重質(zhì)量也有促進(jìn)作用;而不同基質(zhì)處理對地下部鮮重影響不顯著。由此可知,不同基質(zhì)處理對地上部干重和總干重影響變化一致:T1 顯著提高了地上干重和總干重質(zhì)量,分別比對照提高了13.1%和13.0%,其次是T3 和T4 處理,T2 處理則顯著降低了地上干重和總干重質(zhì)量,分別降低了23.4%和22.8%;而地下干重方面,T2 處理顯著降低了地下干重質(zhì)量約18.9%,其他處理與對照之間無顯著性差異,表明不同基質(zhì)處理對植株地上部生長影響較大,對地下部影響較小。
表5 不同處理對番茄幼苗不同部位干鮮重的影響 g
從表6 可以看出,T1、T4 處理均對壯苗指數(shù)具有促進(jìn)作用,T1 處理對壯苗指數(shù)的影響最為顯著,提高了25.8%,T4 處理提高了8.8%,T2 和T3 處理對壯苗指數(shù)沒有影響,表明T1 和T4 處理對番茄培育壯苗具有促進(jìn)作用。
表6 不同處理對壯苗指數(shù)的影響
從表7 可以看出,T2 處理提高了番茄葉片SPAD 值近14.2%,而T1、T3 和T4 處理下其SPAD 值與對照之間無顯著性差異。表明T2 處理能提高葉片中葉綠素的積累。
表7 不同處理對番茄葉片SPAD 值的影響
從表8 可以看出,T1 和T3 處理對番茄葉片氮含量變化幾乎沒有影響,T2 處理下葉片氮含量最高,達(dá)4.9 mg/g,比對照提高了14%;其次是T4 處理,較對照提高了7%,表明T2 和T4 處理對葉片中氮含量的積累具有促進(jìn)作用。
表8 不同處理對番茄葉片中氮含量的影響
植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生長發(fā)育的影響較大,能夠影響并控制植物的生長,從細(xì)胞分裂、種子發(fā)芽、植株開花、結(jié)果等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,通過使用植物生長調(diào)節(jié)劑,可以有效調(diào)節(jié)作物的生育過程,達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、改善品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗逆性等目的。試驗中使用的甲殼素提高了番茄幼苗的壯苗率,為工廠化培育壯苗提供了理論基礎(chǔ)。
甲殼素在自然界中分布非常廣泛,它是在C-2 位置上帶有乙酰胺基或氨基的一種非常重要的氨基多糖。研究發(fā)現(xiàn),甲殼素對促進(jìn)植株生長[6]、改善品質(zhì)和產(chǎn)量[7]以及抗逆性[8]等具有重要影響。該研究中甲殼素對番茄幼苗生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在地上部,對地下部的影響較小,這與劉金鳳等[6]的研究結(jié)果一致。
氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分,也是植物生長發(fā)育最重要的必需元素,葉片中的氮含量與光合作用密切相關(guān),氮素含量會明顯影響植物的光合速率,從而影響植株生物量的大小[9]。該研究中甲殼素對番茄葉片中葉綠素相對含量以及氮含量影響較小,表明甲殼素對番茄葉片光合作用能力的影響較小。
銅是植物生長發(fā)育過程中必需的重要微量元素,參與很多生理代謝過程,一定范圍內(nèi)的銅能夠維持植物正常的生長發(fā)育。張燕等[10]研究發(fā)現(xiàn),低于100 mg/L 的硫酸銅對甜瓜種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用,而高于100 mg/L 的硫酸銅對種子萌發(fā)具有抑制作用。該研究中使用的硫酸銅濃度沒有抑制番茄種子的萌發(fā),表明使用的濃度具有合理性。喬琳等[11]研究發(fā)現(xiàn),0.1 mmol/L 的硫酸銅顯著提高了大白菜葉綠素含量。硫酸銅處理提高了番茄葉片中葉綠素相對含量,可能是因為銅作為葉綠素合成過程中某些酶的活化劑,促進(jìn)了葉綠素合成酶活性的提高及葉片中葉綠素積累[12]。該試驗條件下,硫酸銅處理提高了番茄幼苗的光合作用能力,但對植株生長略有抑制,表明硫酸銅可抑制番茄幼苗徒長,這為防止育苗過程中的徒長以及新型矮壯素的研制提供了新思路。
噁霉靈作為一種抑菌劑被廣泛應(yīng)用,但將其作為植物生長調(diào)節(jié)劑研究較少。劉花粉等[13]研究發(fā)現(xiàn)5%噁霉靈納米乳處理棉子可促進(jìn)棉花幼苗的生長;使用70%噁霉靈WP 浸種處理可提高麥冬的株高和根直徑。這都與該研究結(jié)果具有相似性。該研究中,噁霉靈對葉綠素相對含量和氮含量影響較小,表明噁霉靈對光合作用的調(diào)控較小。
劉鑫等[14]研究發(fā)現(xiàn),S-腺苷甲硫氨酸有效提高了黃瓜幼苗植株中氮、磷、鉀的含量,這與該研究中提高了葉片中氮含量的結(jié)果一致。該研究中S-腺苷甲硫氨酸雖能提高番茄幼苗的壯苗率,但對種子萌發(fā)、株高、莖粗等指標(biāo)沒有影響,說明S-腺苷甲硫氨酸對番茄壯苗的培育還有待完善。
該研究表明,向基質(zhì)中添加適量調(diào)節(jié)劑可改善番茄育苗質(zhì)量,提高壯苗率,其中甲殼素對促進(jìn)幼苗生長效果顯著,硫酸銅對抑制幼苗徒長效果顯著,為工廠化培育壯苗和抑制幼苗徒長提供了新思路。