小桐子壳在烤烟漂浮育苗中的应用研究

来源:用户上传      作者: 思斯　等

　　摘 要：为了获得烟草漂浮育苗适用性好、商业成本低的新型基质配方以代替不可再生的草炭，用腐熟小桐子壳、蛭石与膨化珍珠岩等按不同比例混合，研究不同基质配方对烟种出苗期、出苗率、苗高、成苗期、苗色等育苗质量指标与成品商用基质进行对比育苗试验。结果表明，处理A3（腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石=60∶20∶20）和A4（腐熟的小桐子壳：膨化珍珠岩∶蛭石=70∶15∶15）配方育苗效果与商品基质差异最小，具备开发为烟草漂浮育苗基质的潜力。
　　关键词：小桐子壳；烟草；漂浮育苗；育苗基质
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）18-50-03
　　漂浮育苗属无土栽培领域创新技术，起始于美国，1986年以后被烟草研究工作者应用于烟草领域并推广，其技术核心在于为所育植株提供各种矿质营养和水肥供应的营养液和漂浮育种基质的合理配方[1]。传统的商业育苗基质以草炭为主，再配以适当比例的轻质无机材料，如蛭石、膨化珍珠岩等制成。但草炭具有成本相对较高、不可再生和重复利用率低的特点，对其过度开采将会对生态系统造成难以恢复的破坏，因此众多研究者对腐熟的桔梗和药渣[2]、花生壳[3]、甘蔗渣[4]等进行草炭的替代性研究，同时也取得一定的成果。随着国家对烟草发展的战略规划和漂浮育苗在多领域的进一步应用，挖掘新型的草炭代替品来获得更大的社会、经济和生态效益已迫在眉睫。
　　小桐子（Jatropha curcas L.）属大戟科（Euphobiaceae）麻风树属（Jatropha）多年生落叶灌木或小乔木[5-6]。长期以来，其根、茎、叶以及其活性次级代谢产物一直作为医学领域和农业生物防治的物质基础去开发，其种子因为含油率高，被视为潜在的生物能源植物材料。随着国内小桐子产业的发展，大量的废弃小桐子壳也随之产生，据统计，中国每年约产生5.85×109t果壳[7]，通常这些果壳都是作为燃料直接燃烧，这样的处理方法既浪费资源又污染环境。但是直接作为生物肥料，未经处理的小桐子壳又会影响植物的生长[8-9]。笔者对来源于云南神宇新能源有限公司的小桐子进行堆捂腐熟，测试小桐子壳的含碳量较高，C/N≈69%，理论上能满足烟苗所需的有机质需求，可以对草炭等有机材料进行有效替换。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料 基质配方原料由堆捂腐熟的小桐子壳、蛭石和膨化的珍珠岩按不同比例混合而成。其中，小桐子壳取自云南神宇新能源有限公司；成品商用基质选自云南昌宁县烟草分公司（文中所有比例均为体积比）。供试烟种为云烟97；有机肥选用烟草专用复合肥，其N∶P∶K=8∶12∶24；育苗池规格为长×宽×高=5.0m×1.5m×0.2m，漂浮盘规格为长×宽×高=67.0cm×35.0cm×0.5cm，150孔。育种管理方法参考文献[10]。
　　1.2 试验设计 选经过堆捂腐熟的小桐子壳按40%递增至90%，对应加入膨化珍珠岩和蛭石，共设计6组实验基质处理（见表1），对照1组。配好的基质处理经115℃高温灭菌30min后进行育苗实验，每个处理均设3个重复，每重复播种3个漂浮盘，每个孔播包衣种子2粒，漂浮盘随机排列，统一管理。池内水深为20cm，肥料为专用复合肥，整个育苗过程共施肥3次，第一次的纯氮浓度是150mg/kg，后两次的浓度是200mg/kg，肥料用蒸馏水充分溶解后与苗池水混合均匀[2]。
　　表1 不同基质处理的添加率
　　[处理＼&基质配比＼&比例＼&A1＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&40∶30∶30＼&A2＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&50∶25∶25＼&A3＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&60∶20∶20＼&A4＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&70∶15∶15＼&A5＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&80∶10∶10＼&A6＼&腐熟的小桐子壳∶膨化珍珠岩∶蛭石＼&90∶5∶5＼&对照＼&商品基质＼&]
　　1.3 取样与测定 播种后20d测定出苗率，出苗率（%）=（每盘苗数/每盘孔数）×100[11]。烟苗生长速度（d）是指有50%的烟苗从播种开始到达大小十字期和猫耳期的时间。在猫耳期进行调查记载，苗期生长势分强、中、弱3级，苗色分深绿、绿、浅绿、黄绿4级[12]。播种后65d（成苗）时，测定各处理烟苗茎高、茎粗和茎根干重。茎高用塑料直尺测定，茎粗用游标卡尺测定，干重用分析天平测定，具体测定标准参见烟草农艺性状调查方法YC/T 142-1998[12]执行。
　　1.4 统计分析 所有数据均为3次重复（或平行）的平均值，采用DPS数据处理系统进行统计分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同基质处理对出苗期的影响 不同基质处理对出苗期的影响结果表明（表2）：在使用处理A3、A4和A5时，包衣烟种的出苗期和成品商用基质的出苗期相同，而小桐子壳添加率低于或者高于60%～80%时，出苗期均推迟1d。可以看出，使用处理A3、A4和A5，烟种的出苗期接近于成品商用基质。
　　2.2 不同基质处理对出苗率的影响 根据表2所示结果，在使用处理A1～A4时，出苗率随小桐子壳添加量的增加而增加，在其添加率大于70%以后，出苗率下降，但无正负相关性。可以看出处理A4的出苗率在所有处理中最高，为88.17%。但无论添加率为多少，仍低于成品商用基质90.27%的出苗率。
　　2.3 不同基质处理对小十字期的影响 由表2可知，烟苗在使用处理A3时，其小十字期发生在第24d，和成品商用基质发生期相同。使用处理A2、A4和A5时，小十字发生期均晚于成品商用基质发生期1d，处理A1和A6小十字期发生较其他处理组晚，发生在第27d。
　　2.4 不同基质处理对大十字期的影响 由表2可知，大十字期出现在小十字期后的10d左右。A2～A4处理大十字期的发生较早，但均晚于成品商用基质的33d发生期。其余处理的发生期均出现在第36d和第37d，明显晚于对照。 　　2.5 不同基质处理对成苗期的影响 由表2可知，处理A1和A6成苗期分别为61d和60d。处理A2～A5成苗期缩短。处理A3的成苗期和对照相同，添加率低于50%和高于60%以后，成苗期周期逐渐变长。
　　2.6 不同基质处理烟草漂浮育苗素质的影响 不同基质处理对烟苗素质的作用结果表明（表3），各处理培育的烟苗生物学性状均存在差异。在叶片数方面，处理A3和A4与对照差异不显著，A1、A2、A5、A6均显著低于对照；茎高方面，处理A4极显著高于对照，处理A3和A5显著高于对照，处理A1和A2与对照差异不显著，处理A6显著低于对照；茎围方面，处理A3和A5与对照差异不显著，处理A4显著低于对照，处理A1、A2、A6均极显著低于对照；茎鲜重方面，处理A3和A5与对照差异不显著，处理A1、A2、A4、A6均极显著低于对照；根鲜重方面，处理A3、A5、A6与对照差异不显著，处理A1、A2、A4均极显著低于对照。
　　注：同列数据后不同小写字母表示差异达到5%显著水平，不同大写字母表示差异达到1%极显著水平。
　　2.7 不同基质处理对烟草漂浮育苗的烟苗苗色的影响 不同基质处理对烟草漂浮育苗的烟苗苗色的影响表明（表4），在出苗期、小十字期、大十字期、猫耳期和成苗期时，处理A1和A6苗色较其他处理组颜色偏浅，但随时间的推移，叶色恢复正常。其他处理组所表现的烟草漂浮育苗苗色一致，形态均匀，和对照组没有本质的区别。
　　3 结论与讨论
　　综合分析试验结果表明，使用无机材料，如蛭石、膨化珍珠岩含量过高，腐熟的小桐子壳含量过低，毛细管吸水、保水力下降，基质干燥，烟苗容易脱肥，不利于出苗和幼苗生长；腐熟的小桐子壳含量过高，基质中水分过多，空气太少，易造成幼苗根系缺氧，根系发育不良，从而影响幼苗生长或造成烟苗死亡。在以堆捂腐熟的小桐子壳为有机来源的烟草漂浮育苗实验中，处理A3和A4培育出的烟苗各种理化指标协调，出苗期接近对照组，成苗率较高，证明其吸水、保水和保肥性较好，虽然综合指标不能完全达到商业基质，但是其成苗农艺性状基本符合壮苗要求，而且相对于成品商业基质大大降低了育苗成本，大规模生产时可以考虑两者搭配使用，因此腐熟的小桐子壳在烟草漂浮育苗中具有一定的推广可行性。
　　随着人类健康意识的普遍增强，各国都在积极研究开发各种新型材料代替传统的、不可再生的生产材料。云南是小桐子分布较多的省份，目前小桐子壳的利用途径主要是制备活性炭或磨碎作生物肥料用于农业生产等，由于多种原因，小桐子壳的利用有限，小桐子壳的售价被极度压低为500元/t。本项目旨在对小桐子生产中废弃原料进行二次开发利用，对烤烟漂浮育苗基质配制进行研究，预期烟苗能在以小桐子壳为主要材料的基质中正常生长，并从添加不同比例的腐熟小桐子壳基质中获得最适宜烟叶生长的配比。有关小桐子壳在烤烟漂浮育苗中应用的相关研究均未见报道，本研究可为解决目前小桐子壳开发利用中涉及的问题提供依据，为充分利用云南省丰富的小桐子壳资源、提升小桐子壳产业的附加值打下坚实的基础。
　　参考文献
　　[1]罗萍，罗文扬，蔡聪，等，檀香研究生产现状及栽培应用[J].中国种业，2008：28-31.
　　[2]吴涛，晋艳，杨宇虹，等.烤烟漂浮育苗草炭替代基质研究[J].中国农学通报，2007（1）：194-198.
　　[3]陈永德，覃春华，郭利.腐熟花生壳在烟草漂浮育苗中的应用研究[J].湖北农业科学，2011，50（20）：4 213-4 215.
　　[4]韦建玉，曾祥难，王军.甘蔗渣在烤烟漂浮育苗中的应用研究[J].中国烟草科学，2006（1）：42-44.
　　[5]吴征镒.中国植物志[M].第44卷.第2分册.北京：科学出版社，1996：148-149.
　　[6]张明生，樊卫国，尹杰，等.麻疯树资源概况及其开发利用[J].贵州农业科学，2005，33（6）：97-98.
　　[7]赵瑞方，华坚.化学活化法制备麻疯树果壳活性炭的实验研究[J].四川环境，2007，26（6）：16-18.
　　[8]黄德如，黄自强.麻风树毒素的分离及其某些性质[J].生物化学与生物物理进展，1998，18（2）：149-151.
　　[9]阎书一，梁渠，和丽丽，等.麻风树种子中毒蛋白的提取分离研究[J].四川化工，2007，7（6）：4-6.
　　[10]襄樊优质烤烟生产综合标准体系[S].Q/XFYC012-2008.
　　[11]邵岩，晋艳，杨宇虹，等.烟草漂浮育苗基质云南省地方标准[S].2004.DB53/T112-2004.
　　[12]国家烟草专卖局. 烟草农艺性状调查方法[S].1998，YC/T142-1998.
　　（责编：徐世红）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-5208050.htm