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漂浮育苗盤(pán)孔數(shù)和控水促根育苗措施對(duì)煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2024-07-02 17:05:57曠子揚(yáng)鄭宏斌文偉康江智敏徐志強(qiáng)潘飛龍王衛(wèi)民肖志鵬曾惠宇何永秋鄧永晟夏冰鄧小華
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年9期
關(guān)鍵詞:干物質(zhì)積累農(nóng)藝性狀

曠子揚(yáng) 鄭宏斌 文偉康 江智敏 徐志強(qiáng) 潘飛龍 王衛(wèi)民 肖志鵬 曾惠宇 何永秋 鄧永晟 夏冰 鄧小華

摘要:為明確漂浮育苗盤(pán)孔數(shù)和控水促根育苗措施對(duì)煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響,以云煙87為材料,研究不同處理對(duì)煙苗根系性狀指標(biāo)、根系活力、地上部生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累的影響,并用η2值對(duì)育苗盤(pán)孔數(shù)、控水促根育苗措施及其互作對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,減少育苗盤(pán)孔數(shù)、采用控水促根育苗措施可促進(jìn)根的投影面積、表面積和根尖數(shù)增加,改善煙苗農(nóng)藝性狀,提高葉片SPAD值,提高煙苗根、莖、葉器官的干物質(zhì)量和煙苗干物質(zhì)總量。育苗盤(pán)孔數(shù)、控水促根措施互作對(duì)根系性狀指標(biāo)的貢獻(xiàn)率最大(44.92%);控水促根措施對(duì)根系活力的貢獻(xiàn)率最大(37.23%);育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)地上部煙苗農(nóng)藝性狀的貢獻(xiàn)率最大(49.63%);育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)葉片SPAD值的貢獻(xiàn)率最大(69.06%);育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)干物質(zhì)積累與分配的貢獻(xiàn)率最大(48.60%)。因此,采用136孔漂浮育苗盤(pán)配合基質(zhì)添加微生物菌劑,加上苗棚后期控水管理,可培育壯根苗,對(duì)促進(jìn)稻茬烤煙早生快發(fā)有重要意義。

關(guān)鍵詞:育苗盤(pán)孔數(shù);控水促根措施;煙苗根系;農(nóng)藝性狀;干物質(zhì)積累

中圖分類(lèi)號(hào):S572.043 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1002-1302(2024)09-0094-06

培育壯根苗是煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的基礎(chǔ)[1]。南方稻作煙區(qū)存在如下問(wèn)題:暖冬年煙苗對(duì)移栽期緩沖弱導(dǎo)致移栽過(guò)早而早花[2];煙苗對(duì)低溫陰雨寡照天氣適應(yīng)能力弱,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)量不夠[3];現(xiàn)有漂浮育苗的根系弱,導(dǎo)致還苗期長(zhǎng)、長(zhǎng)勢(shì)差[4];播種、苗齡、移栽、團(tuán)棵、旺長(zhǎng)與云煙87適宜生長(zhǎng)的農(nóng)事指標(biāo)不配套,導(dǎo)致煙株矮、節(jié)間短、綠葉數(shù)少等[5-6]。由此可見(jiàn),形成合適、配套的壯根苗培育技術(shù)體系對(duì)當(dāng)前煙苗培育十分重要。前人已研究了不同規(guī)格育苗盤(pán)對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響[7],探索在單位育苗面積上達(dá)到壯苗標(biāo)準(zhǔn)的最大育苗密度[8],并認(rèn)為在一定范圍內(nèi)減少育苗盤(pán)孔數(shù)往往能促進(jìn)煙葉產(chǎn)質(zhì)量增加、提高經(jīng)濟(jì)效益[9-10]。劉添毅等認(rèn)為,育苗期采取濕潤(rùn)育苗能在保持漂浮育苗的優(yōu)勢(shì)前提下,在一定程度上克服漂浮育苗根系較弱的缺點(diǎn),使根系發(fā)達(dá)[11]?,F(xiàn)有研究表明,微生物菌劑對(duì)烤煙幼苗根系活力有顯著的增強(qiáng)作用[12],同時(shí)還能改善農(nóng)藝性狀、提高產(chǎn)量[13-14]。將育苗盤(pán)孔數(shù)與各類(lèi)控苗方式聯(lián)系起來(lái)開(kāi)展研究的報(bào)道較少。鑒于此,筆者嘗試采取雙因素試驗(yàn),在漂浮育苗過(guò)程中用不同規(guī)格的育苗盤(pán)和不同種類(lèi)的控苗方式,探討其對(duì)煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響,為形成新的壯根苗培育技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)于2021年12月中旬至2022年3月在湖南省常寧市板橋鎮(zhèn)的煙葉種植基地開(kāi)展。該地區(qū)氣候類(lèi)型為亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,年平均氣溫18.1 ℃。供試煙苗品種為云煙87。供試菌劑為恩格蘭微生物菌劑“苗強(qiáng)壯”,有效活菌數(shù)≥100億個(gè)/g,由北京恩格蘭環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。育苗盤(pán)長(zhǎng)×寬×高為66 cm×33.5 cm×5 cm,200孔育苗盤(pán)孔內(nèi)徑為2.5 cm×2.5 cm,162孔育苗盤(pán)孔內(nèi)徑為2.8 cm×2.8 cm,136孔育苗盤(pán)孔內(nèi)徑為3 cm×3 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),分別為育苗盤(pán)規(guī)格和控水促根育苗措施。育苗盤(pán)規(guī)格的3個(gè)水平如下:P1,200孔育苗盤(pán);P2,162孔育苗盤(pán);P3,136孔育苗盤(pán)??厮俑绱胧┑?個(gè)水平如下:S1,傳統(tǒng)漂浮育苗;S2,漂浮育苗+苗強(qiáng)壯菌劑+5 d控水;S3,前漂浮后濕潤(rùn)+苗強(qiáng)壯菌劑。苗強(qiáng)壯菌劑施用量為15 g/盤(pán),與育苗基質(zhì)混勻;5 d控水是在煙苗移栽前5 d實(shí)施斷水煉苗;前漂浮后濕潤(rùn)育苗是在煙苗4葉期前采用漂浮育苗水分管理方法,在4葉期后采用濕潤(rùn)育苗的水分管理方法。每個(gè)處理重復(fù)3次,每次重復(fù)播種5個(gè)育苗盤(pán),將施用菌劑的育苗盤(pán)單獨(dú)隔開(kāi)為1個(gè)獨(dú)立小區(qū)。其他管理措施與湖南省常寧市烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程一致。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.3.1 根系性狀指標(biāo)及根系活力的測(cè)定 在成苗期每個(gè)處理選取5株煙苗,沖洗干凈后,用LA-2400多參數(shù)根系分析系統(tǒng)測(cè)定煙苗的根長(zhǎng)、投影面積、表面積、體積、平均直徑及根尖數(shù)[15],并用Win RHIZO進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用改良的氯化三苯基四氮唑(TTC)法測(cè)定根系活力[16]。

1.3.2 地上部分生長(zhǎng)指標(biāo)和SPAD值的測(cè)定 在成苗期每個(gè)處理選取煙苗10株,參照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》,測(cè)量煙苗莖高、莖圍、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬。葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.634 5。選定每株煙苗的最大葉片,用SPAD-502便攜式葉綠素儀測(cè)定SPAD值,每張煙葉在主脈兩側(cè)對(duì)稱(chēng)2 cm處選取6個(gè)點(diǎn)測(cè)量,取平均值[17]。

1.3.3 干物質(zhì)積累量的測(cè)定 在成苗期每個(gè)處理選取煙苗10株,分離地上部分、地下部分,表面水分用吸水紙吸干后,放入烘箱中,于105 ℃殺青 10 min,70 ℃烘干至恒重。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

用Excel 2010及SPSS 20.0等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,顯著性水平為0.05。采用η2值[18-19]評(píng)價(jià)育苗措施對(duì)煙苗某一性狀的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)地下部分生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 對(duì)根系性狀指標(biāo)的影響 由表1可知,隨育苗盤(pán)孔數(shù)的減少(孔徑增大),煙苗根系性狀指標(biāo)變優(yōu);P2、P3處理的根投影面積、表面積和根尖數(shù)均顯著大于P1處理,P3處理的根平均直徑顯著大于P1處理。從控苗方式(S)看,S2、S3處理的根長(zhǎng)、根投影面積、根表面積、根體積均顯著大于S1處理,S2處理的根尖數(shù)顯著大于S1處理。從S和P互作看,根系長(zhǎng)度以P1S2、P2S2、P3S2處理相對(duì)較高,根投影面積以P3S2處理相對(duì)較高,根表面積以P2S2、P3S2、P3S3處理相對(duì)較高,根平均直徑以P3S2處理相對(duì)較高,根體積以P1S2、P2S2、P3S2、P3S3處理相對(duì)較高,根尖數(shù)以P2S2、P3S2處理相對(duì)較高??傮w上看,以P3S2處理的根系性狀指標(biāo)最好,其次是P3S3處理。由此可見(jiàn),減少育苗盤(pán)孔數(shù)、采用控水促根措施有利于改善根系發(fā)育環(huán)境,從而利于培育壯根苗。

從不同處理的效應(yīng)看,η2P、η2S、η2P×S的平均值分別為0.099、0.145、0.199,其對(duì)煙苗根系性狀指標(biāo)的影響分別為22.35%、32.73%、44.92%,以育苗盤(pán)孔數(shù)和控苗方式互作對(duì)根系性狀影響最大,其次是控苗方式。由此可見(jiàn),增大育苗孔徑、采用控水促根措施有利于煙苗根系生長(zhǎng)。

2.1.2 對(duì)根系活力的影響 由圖1可以看出,P3處理的根系活力顯著高于P1、P2處理;S1、S2、S3處理之間的根系活力差異顯著,S3處理的根系活力最高。從S和P互作看,P2S3、P3S2、P3S3處理的根系活力相對(duì)較高。從處理效應(yīng)看,η2P、η2S、η2P×S的平均值分別為0.820、0.914、0.721,其對(duì)煙苗根系活力的影響分別為33.40%、 37.23%、 29.37%, 以控水促根措施對(duì)根系活力的影響最大。由此可見(jiàn),采取前漂浮后濕潤(rùn)控水和苗強(qiáng)壯菌劑的促根方式有利于提高根系活力。

2.2 對(duì)地上部分生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.2.1 對(duì)地上部農(nóng)藝性狀的影響 由表2可以看出,減少育苗盤(pán)孔數(shù)后,莖高、綠葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)及最大葉面均會(huì)增加,表現(xiàn)為P2、P3處理顯著大于P1處理;莖圍和最大葉寬以P3處理最大,且顯著大于其他處理。從控苗方式看,對(duì)S1~S3處理而言,施用苗強(qiáng)壯菌劑的S2、S3處理的莖高和最大葉長(zhǎng)顯著小于未施用苗強(qiáng)壯菌劑的S1處理,而S2、S3處理的莖圍顯著大于S1處理;3個(gè)處理之間的最大葉寬差異顯著,最大葉面積和綠葉數(shù)差異不顯著。從P和S互作看,P1S3處理的莖高最小,且顯著低于其他處理;P3S1、P3S2、P3S3處理間的莖圍、綠葉數(shù)、最大葉寬差異不顯著,表明當(dāng)育苗盤(pán)孔數(shù)降低至136孔時(shí),控水促根措施對(duì)上述性狀的影響較小。綠葉數(shù)以P2S3、P3S2處理最大,但與其他處理的差異不顯著;最大葉長(zhǎng)、最大葉面積以P1S3處理最小,顯著小于其他處理。由此可見(jiàn),減少育苗盤(pán)孔數(shù)有利于通風(fēng)透光,從而促進(jìn)煙株生長(zhǎng);采用苗強(qiáng)壯菌劑+后期控水措施有利于培育矮莖壯苗。

從處理效應(yīng)看,η2P、η2S、η2P×S的平均值分別為0.549、0.240、0.317,其對(duì)煙苗地上部分農(nóng)藝性狀的影響分別為49.63%、21.70%、28.66%。由此可見(jiàn),育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)煙苗地上部分農(nóng)藝性狀的影響最大,降低育苗盤(pán)孔數(shù)能顯著改善煙苗地上部分農(nóng)藝性狀。

2.2.2 對(duì)葉片SPAD值的影響 由圖2可知,P3處理的SPAD值顯著高于P1、P2處理,三者之間差異顯著;S3處理的SPAD值最高,顯著高于S1、S2處理,而S1、S2處理間無(wú)顯著差異。從S和P互作來(lái)看,以P3S3處理的SPAD值最高,且顯著高于其他處理。從處理效應(yīng)來(lái)看,η2P、η2S、η2P×S的平均值分別為0.366、0.128、0.036,其對(duì)葉片SPAD值的影響分別為69.06%、24.15%、6.79%,以育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)葉片SPAD值的影響最大。由此可見(jiàn),減少育苗盤(pán)孔數(shù)能夠提高葉片的SPAD值。

2.3 對(duì)干物質(zhì)積累與分配的影響

由表3可以看出,隨著育苗盤(pán)孔數(shù)的減少,P2、P3處理的莖、根干物質(zhì)量占比顯著大于P1處理;干物質(zhì)總量、根干物質(zhì)量、葉干物質(zhì)量呈增加趨勢(shì),且P1、P2、P3處理之間差異顯著。從控苗方式角度分析可知,施用苗強(qiáng)壯菌劑、采取前漂浮后濕潤(rùn)措施的S3處理的根、莖、葉干物質(zhì)量及總干物質(zhì)量最大,S1和S2處理之間沒(méi)有明顯差異。從P和S互作角度分析可知,當(dāng)育苗盤(pán)孔數(shù)為200孔時(shí),采取控水促根措施不會(huì)影響總干物質(zhì)量,但莖的干物質(zhì)量占比降低,葉的干物質(zhì)量占比提高。當(dāng)育苗盤(pán)孔數(shù)為162孔時(shí),采取前漂浮后濕潤(rùn)方式育苗及施加苗強(qiáng)壯菌劑的P2S3處理各部位干物質(zhì)量最大,根、莖干物質(zhì)量占比較高,葉干物質(zhì)量占比較低。當(dāng)育苗盤(pán)孔數(shù)為136孔時(shí),施用苗強(qiáng)壯菌劑能夠使各處理的總干物質(zhì)量增加。由此可見(jiàn),減少育苗盤(pán)孔數(shù)、采用控水促根措施有利于增加煙苗干物質(zhì)量,特別是增加根、莖的干物質(zhì)量,有利于培育壯根苗。

從效應(yīng)值看,平均η2P、η2S、η2P×S分別為0.417、0.176、0.265,其對(duì)干物質(zhì)量的影響分別為48.60%、20.51%、30.88%,由此可知,育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)干物質(zhì)積累分配的影響最大。

3 討論與結(jié)論

培育健壯的壯根苗是南方低溫多雨煙區(qū)烤煙早生快發(fā)的前提。通過(guò)應(yīng)用新型通氣育苗盤(pán)[8]、在育苗基質(zhì)中添加微生物菌劑[20]及采用灌根式肥水管理[21]、漂濕育苗[22]、控水節(jié)肥育苗[23]、兩段育苗[4]等方式可培育根系健壯的煙苗,有利于烤煙早生快發(fā)。本試驗(yàn)通過(guò)稀播(136孔育苗盤(pán))擴(kuò)大煙苗根系空間、在育苗后期采用濕潤(rùn)育苗水分管理控水促根并在育苗基質(zhì)中添加苗強(qiáng)壯微生物菌劑防病控苗等綜合措施培育壯根苗,所得煙苗矮壯清秀,煙苗根系已經(jīng)由水生根系轉(zhuǎn)換為旱生根系,這種壯根苗移栽到大田后早生快發(fā),干物質(zhì)積累多,有利于多雨稻作煙區(qū)的烤煙形成豐產(chǎn)長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相,可為烤煙優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

不同規(guī)格的漂浮育苗盤(pán)通過(guò)影響煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育而最終影響煙苗素質(zhì),因此是研究的關(guān)鍵[24-25]。本研究分析了3種不同規(guī)格的育苗盤(pán)對(duì)漂浮育苗中煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響,發(fā)現(xiàn)減少育苗盤(pán)孔數(shù)能顯著提高葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、莖高等農(nóng)藝性狀指標(biāo),136孔育苗盤(pán)的SPAD值最大,根、莖干物質(zhì)量占比高,干物質(zhì)總量最大,這些結(jié)果都與已有研究的育苗盤(pán)密度越低煙苗素質(zhì)越高的結(jié)論[7-9]一致。苗強(qiáng)壯菌劑是一種包含多黏類(lèi)芽孢桿菌和熒光假單胞菌等多種生防菌的復(fù)合微生物菌劑,具有安全性、環(huán)保性等優(yōu)點(diǎn)[26]。本研究結(jié)果表明,漂浮育苗過(guò)程中施用苗強(qiáng)壯菌劑能顯著促進(jìn)根系體積、表面積、長(zhǎng)度的增加并提高了根系活力,這主要是因?yàn)榫鷦┲械奈⑸锬艽龠M(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收,同時(shí)提高抗逆性[27],并且能夠增強(qiáng)烤煙幼苗的保護(hù)性酶活性、增強(qiáng)根系的保水能力,進(jìn)而促進(jìn)幼苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育[20],有利于壯苗的形成。在本研究中,施加菌劑使得漂浮煙苗地上部的莖高減小,有利于培育壯苗??厮夹g(shù)是烤煙煙苗煉苗的一項(xiàng)重要措施,合理控水能提高抗逆性、促進(jìn)根的生長(zhǎng)從而達(dá)到改善煙苗素質(zhì)的目的[28]。本試驗(yàn)中采取控水措施的處理的根系性狀、根系活力均優(yōu)于其他處理。

本研究是雙因素試驗(yàn),采用η2值判斷育苗盤(pán)孔數(shù)和控水促根措施及其互作試驗(yàn)效果,η2值是變量受不同因素影響所致方差的比例,用它作為效果度量指標(biāo),能判斷變量效應(yīng)及其真實(shí)強(qiáng)度[17,29]。本研究結(jié)果表明,育苗盤(pán)孔數(shù)和控水促根措施互作對(duì)根系性狀指標(biāo)的貢獻(xiàn)率最大(44.92%),控水促根措施對(duì)根系活力的貢獻(xiàn)率最大(37.23%),育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)地上部煙苗農(nóng)藝性狀的貢獻(xiàn)率最大(49.63%),育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)葉片SPAD值的貢獻(xiàn)率最大(69.06%),育苗盤(pán)孔數(shù)對(duì)干物質(zhì)積累與分配的貢獻(xiàn)率最大(48.60%)。

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收稿日期:2023-06-20

基金項(xiàng)目:湖南省煙草公司衡陽(yáng)市公司科技項(xiàng)目(編號(hào):HYYC2022KJ17);

浙江中煙科技重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):ZJZY2023B001)。

作者簡(jiǎn)介:曠子揚(yáng)(2000—),男,湖南衡陽(yáng)人,碩士研究生,研究方向?yàn)闊煵菰耘嗯c調(diào)制。E-mail:kzy7962@163.com。

通信作者:鄧小華,博士,教授,主要從事煙草科學(xué)與工程技術(shù)方面的研究。E-mail:yzdxh@163.com。

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