基质和育苗盘规格对工厂化棉苗生长的影响

理向阳+郭红霞+代丹丹+李彦鹏+郝西

摘 要：该文研究了园艺生产上常用的4种基质和6种不同规格的育苗盘对工厂化棉苗生长发育的影响。结果表明，基质种类及穴盘规格对棉花幼苗的生长发育均有显著影响。综合考虑棉苗素质和育苗成本，以蛭石和砂子体积比1∶1配比的基质和孔径大小为3cm的穴盘对棉花工厂化育苗最合适。

关键词：棉花；工厂化育苗；育苗盘规格；基质

中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）20-0028-04

Effects of Seedling Substrate Species and Plug Size on the Growth of Industrialized Cotton Seedlings

Li Xiangyang et al.

（Industrial Crops Research Institute，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002，China）

Abstract：Effects of seedling substrate species and plug size on the growth of industrialized cotton seedlings was studied. The results indicated that substrate species and plug size effectively affected cotton seedlings growth.Comprehensive consideration of seedling quality and cost，complex medium（iculite verm sand=1∶1）and 3 centimeter-diameter plug were most suitable for industrialized cotton seedlings.

Key words：Cotton；Industrial seedling culture；Plug size；Substrate

棉花育苗移栽技术是中国棉花生产栽培技术的重大突破，在我国粮棉双增产中发挥了巨大作用。但传统的营养钵育苗移栽技术制作程序存在用工多、管理复杂、技术执行难度大、劳动强度大等不足，在当前农村劳动力大量转移的背景下，已不适应植棉产业向现代化和规模化发展的需要。鉴于此，国内众多科研单位尝试了多种棉花育苗方式，如工厂化育苗[1]、基质育苗[2]、水浮育苗[3]等，为改变我国传统的植棉方式和提高农业生产效率提供了技术支持。由于棉花工厂化育苗采用的是无土基质和穴盘育苗方式，选择适宜的育苗基质和合适规格的育苗盘就显得十分重要，育苗基质的优劣和育苗盘的规格直接影响棉苗素质和育苗成本。目前工厂化育苗基质大都采用泥炭土、珍珠岩、蛭石等配制的复合基质，生产成本偏高，且泥炭土和蛭石是不可再生的自然资源，大量开采会破坏生态平衡[4]。因此，筛选低成本、高效能的育苗基质在生产上具有重要的意义[5]。基质育苗采用蛭石与砂子体积比1∶1.2的混合基质[6]，贺云新[7]研究认为水浮育苗的理想基质为蛭石粉、草炭、膨胀珍珠岩、草木灰、植物秸秆的混配基质，体积比为3∶4∶1∶1∶1。

作为育苗的基础，穴盘的选择显得尤为重要，必须从生产管理、经济效益、作物特性和生长发育等方面加以综合考虑[8]。车艳波等发现塑料育苗盘相比常规营养钵有很大的优势，且不同的孔径对出苗率、成活率、红茎率、生长势及根系活力有不同的影响，其中以大孔径的塑盘效果最好[9]。由河南省农科院发明的棉花无土育苗无钵移栽技术已经在生产上大面积推广应用，而有关该项技术适宜的育苗基质和育苗盘规格大小的研究还尚未见报道。本实验对不同孔径的育苗盘和育苗基质配比进行了分析，确定了棉花工厂化育苗的育苗盘合适规格和最佳基质配比，为制定棉花无土育苗技术规程提供了依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 棉花品种选用豫棉11；育苗基质选用砂子、蛭石、椰粉、珍珠岩，其中砂子来自建材市场，其他3种基质来自花卉市场；育苗盘为聚氯乙烯材料制成，孔径分别为4.2cm、4.0cm、3.6cm、3.0cm、2.4cm、2.0cm 6种不同规格。

1.2 试验设计 试验于2014—2015年在河南省农科院现代农业科技试验示范基地进行。育苗基质筛选实验按照体积比设置10个处理（表1），对照为100%砂子。基质理化性质的测定参考《土壤农业化学常规分析方法》[10]、《农业化学分析》[11]。采取随机区组设计，3次重复，小区面积5盘。出苗后20d，每小区取棉苗10株，测定棉苗根鲜重、子叶鲜重、地上部鲜重、株高。

1.3 数据分析 单株棉苗成本与利润分析：育苗棚骨架成本（钢管、薄膜、喷水设施等）固定为770元；育苗盘规格选用孔径大小4.2cm（75孔）、4.0cm（105孔）、3.6cm（128孔）、3.0cm（176孔）、2.4cm（200孔）、2.0cm（225孔）6个规格，该6种规格育苗盘价格统一固定为1.2元，不同规格育苗盘基质用量（蛭石与砂子体积比1：1）的不同导致单棚成本的差异。采取随机区组设计，3次重复，每小区包含一个育苗棚，计算单棚成本、育苗数量、单株成本、单棚利润、单株利润。实验结果采用DPS7.55软件分析，LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同基质混合物的理化性质 基质是工厂化棉苗生长发育的依托，其种类和配比关系到棉苗的生长发育质量，优良基质具有疏松、质地轻、无病菌、无虫害、透水保肥、pH值适中等特点。基质的物理性状与作物根系对水分及养分的吸收密切相关，优良的基质固、液、气三相比例恰当。从表2可以看出，随着砂子掺入比例的增加，砂子与蛭石、椰粉、珍珠岩三类混合物的容重逐渐增加，孔隙度、氧化还原电位随着砂子在三种混合物中的比例增加而减少，均大于对照。B3的容重最大，C3、A3次之，A1最小，但均小于对照，且均处于适合作物生长的容重范围内（0.2～0.8g/cm3）；CK、A3、B3、C2、C3的总孔隙度均偏高，影响根系对水肥的固定，不利于作物生长，其余5个处理均满足育苗基质对总孔隙度的要求（55%～95%）；基质氧化还原电位Eh与基质中的N、P、K、Ca、Mn含量存在极显著正相关关系，各处理的氧化还原电位均高于对照，除A3之外，其余处理均符合旱田土壤的正常Eh范围（200～750mV）。各混配基质的pH值表现为C1>C2>C3>A1>B3>B2>A2>A3>B1，其中A2、A3、B1、B2均为弱酸性，符合理想育苗基质的pH要求（pH5.5～6.5）；从每盘基质成本考虑，椰粉与砂子的混合基质成本最高，珍珠岩次之，蛭石与砂子混合基质成本相对较低，其中A3最低，A2次之。综合考虑，A2处理的基质理化性质与成本廉价度最优。

2.2 不同类型混合基质对棉苗生长的影响 从表3可以看出，9个处理的出苗率、成苗率、根鲜重、子叶鲜重、地上部鲜重、株高均高于对照；综合6个评价指标，处理A1、A2、B1的表现较好，结合基质的理化性质及成本，处理A2是比较适宜的育苗基质。对照处理棉苗（100%砂子）各项指标表现最差，明显不利于棉苗生长。

2.3 育苗盘规格对棉苗素质和育苗成本的影响 不同育苗盘规格对无土棉苗形态有极强的影响。育苗盘孔径越大，茎粗、叶片数、根鲜重、根叶比、地上部鲜重越大，苗高略有降低，说明棉苗的生长势越好，棉苗更加健壮，棉苗素质也越高（表4）。但育苗盘孔径越大，单位面积可育棉苗数下降，单株棉苗成本增加。表5为单株棉苗利润与成本的分析结果，随着育苗盘孔径的增大，单位面积育苗密度降低，单株棉苗成本增加，单株棉苗利润显著降低。特别是4.2cm的孔径，棉苗出现负利润，这不符合棉花工厂化育苗的发展要求。但是从表3可以看出，太小的育苗盘孔径会影响棉苗的生长空间，降低根鲜重和根叶比，影响棉苗素质。为了追求利润的最大化，同时综合考虑棉苗素质，在每株棉苗销售价格为0.05元的前提下，以0.015元作为单株棉苗的最低利润。通过研究，最终确定用孔径为3cm的育苗盘，该育苗盘的规格为长50cm×宽30cm、176个孔，可实现单位面积育苗密度1 170株/m2，单株棉苗利润为0.015 2元。

3 结论与讨论

棉花工厂化育苗作为一种新技术，2004年以来其示范推广采用规模化、产业化的工厂化育苗形式，棉苗销售实行订单农业的营销模式，因此，在保证棉苗素质的基础上，需要充分保障育苗企业的利润。在工厂化育苗的过程中，选择适宜的育苗基质和育苗盘规格是其中一个较重要的环节，直接影响棉苗质量和育苗企业的利润。

泥炭土、蛭石和珍珠岩是目前较理想的无土育苗基质，理想基质的容重为0.2～0.8g/cm3，总孔隙度为55%～95%，当pH值在5.8～6.5时，大部分的养分都可以被吸收。基质的孔隙性直接影响其水分和空气含量。育苗基质是工厂化育苗的一个重要组成部分，它为幼苗的生长发育提供所需要的水分、养分、氧气等环境条件，结构稳定、保肥保水能力强、透气性好的基质，能促进作物的生长发育。基质配比的不同，其理化性质会有很大变化，进而影响幼苗的生长势。评价育苗基质的优劣，除了要综合考虑植株生长情况、栽培基质的物理性状以外，还要注重就地取材，控制成本。本试验通过比较蛭石、椰粉、珍珠岩与砂子以不同混合比例形成的基质对基质理化性质以及棉苗生长发育的影响，筛选出了蛭石和砂子体积比1∶1这个配比适合棉苗生长，不仅有利于棉苗生长，而且成本较低。综合考虑，选用蛭石/砂子体积比1∶1这个混合物作为育苗的基质。这一研究结果与基质育苗的适宜基质蛭石和砂子体积比1∶1.2比较接近[12]，均能提高棉苗质量。

不同育苗盘规格对工厂化棉苗形态有极强的影响，育苗盘孔径越大，根鲜重、地上部鲜重、叶片数、茎粗、根叶比越大，说明棉苗的生长势越好，棉苗素质也越高；但孔径越大，单位面积可育棉苗数下降，单株棉苗成本增加。由于棉花作为大田作物，棉苗成本不宜过高，需要同时兼顾育苗企业的利润与棉农的接受程度。通过单株棉苗利润与成本的分析，发现随着育苗盘孔径的增大棉苗利润越来越小。最终确定用孔径为3cm的育苗盘，该育苗盘的规格为长50cm×宽30cm、孔径大小为3cm、176个孔，可实现播种密度1 173.3个/m2、成苗率91.5%，远高于基质育苗[12]的625株/m2，更高效利用了育苗土地。辣椒、番茄等蔬菜工厂化育苗多采用100孔以下的大孔径育苗盘[13-15]，而本研究筛选的最适育苗盘为176孔，主要是因为棉花作为大田作物，其棉苗成本不宜超过0.05元。由于采用育苗盘还可以节省基质用量，减少起苗对根系的损伤，降低棉苗单株成本至0.035元。确定棉花工厂化育苗的育苗盘和育苗基质，对于这项技术的大面积推广应用和相关研究的开展都有显著的促进作用。

参考文献

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