有機液肥對漂浮育苗有機生態(tài)煙苗生長及生理特性的影響

鄭 華,黃 蘭,彭 宇,郭 亮,韋 斌,張瑞亞,熊 瑤*

(1.中國煙草總公司 貴州省公司,貴州 貴陽 550003;2.貴州省煙草公司 畢節(jié)市煙草公司,貴州 畢節(jié) 553399)

0 引言

【研究意義】漂浮育苗是當前推廣應(yīng)用范圍最廣的育苗技術(shù),具有營養(yǎng)高、無土、空間利用率高等優(yōu)點,該技術(shù)培育煙苗的營養(yǎng)液通常由各種化學肥料按比例調(diào)制而成,卷煙中的有害成分風險增大,難以滿足煙葉有機生態(tài)生產(chǎn)的要求[1-3]。有機生態(tài)煙葉是按有機生態(tài)農(nóng)業(yè)標準生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉,即不施用化學農(nóng)藥、化肥、基因工程生物及其產(chǎn)物,按照有機生產(chǎn)認證標準生產(chǎn)的品質(zhì)優(yōu)良、符合高端卷煙品牌需求的煙葉[4]。培育壯苗是煙葉生產(chǎn)過程中的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié),也是實現(xiàn)煙葉有機生態(tài)生產(chǎn)的第一步,對后期煙葉產(chǎn)質(zhì)量均產(chǎn)生重要影響[5-7]。貴州是全國第二大煙區(qū),有機生態(tài)煙的發(fā)展日益受到重視。探明有機液肥對有機生態(tài)煙漂浮育苗煙苗生長及生理特性的影響,對推進有機生態(tài)煙的發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】馬云飛等[8]研究不同育苗基質(zhì)對烤煙漂浮育苗煙苗生長的影響表明,大方基質(zhì)、金?；|(zhì)、大興基質(zhì)和瑞安基質(zhì)育苗的出苗率、成苗率和煙苗素質(zhì)等均達烤煙生產(chǎn)技術(shù)要求,以金?；|(zhì)育出的煙苗素質(zhì)最好。邱坤等[9]研究表明,低氮高鉀配制的營養(yǎng)液育苗,成苗綜合素質(zhì)較好;高氮高磷配制的營養(yǎng)液育苗,一級側(cè)根數(shù)最多。徐新龍[10]研究表明,在不同施肥方式中,4次施肥(育苗時施入20%,2片真葉時施入30%,3片真葉時施入30%,5片真葉時施入20%)煙苗的株高、莖圍、地上部分鮮重及最大葉面積較其他處理差異顯著,煙苗的綜合素質(zhì)較好。【研究切入點】目前,關(guān)于漂浮育苗已有研究報道采用的營養(yǎng)液通常由各種化學肥料按比例調(diào)制而成,鮮見利用沼液和魚蛋白有機液肥進行有機生態(tài)煙育苗的研究報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】依托貴州畢節(jié)有機生態(tài)煙基地,探明有機液肥對漂浮育苗有機生態(tài)煙苗生長及生理特性的影響,旨在推進貴州畢節(jié)有機生態(tài)煙的發(fā)展,為其生態(tài)有機煙育苗提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在貴州省威寧縣兔街基地單元(27°18′N、104°06′E)進行,平均海拔2 100 m,遠離工礦企業(yè)、養(yǎng)殖場等,土壤和空氣環(huán)境質(zhì)量符合《烤煙有機生產(chǎn)規(guī)范 第1部分：產(chǎn)地環(huán)境條件》(DB52/T 833.1-2013)的相關(guān)要求。威寧縣地處貴州省西北部,屬亞熱帶季風氣候,年均日照時數(shù)1 800 h,年均氣溫11.5℃,年均降雨量909 mm,無霜期180 d,試驗基地符合烤煙有機生態(tài)種植標準。

1.2 材料

1.2.1 烤煙品種 供試烤煙品種為云煙87,由畢節(jié)市煙草公司提供。

1.2.2 肥料 供試肥料為常規(guī)育苗專用肥(N∶P2O5∶K2O=15∶10∶18)、沼液(N∶P2O5∶K2O=0.68∶0.54∶1.21)和魚蛋白有機液肥(N∶P2O5∶K2O=2.61∶0.75∶3.24),均購自當?shù)剞r(nóng)資市場。

1.2.3 育苗盤與育苗基質(zhì) 采用由聚苯乙烯膨化制成160孔的常規(guī)育苗盤(長×寬×高=52 cm×33 cm×6 cm),購自成都桑榆農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2.4 育苗基質(zhì) 為常規(guī)商品育苗基質(zhì),購自貴州省畢節(jié)市瑞安科技開發(fā)有限責任公司。

1.2.5 儀器 Li-6400型便攜式光合作用測定儀,美國LI-COR公司生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗采用漂浮育苗方式育苗,共設(shè)4個處理,以施用等量清水為對照(CK);T1,常規(guī)育苗專用肥(1.00 g/L);T2,沼液(22.06 mL/L);T3,魚蛋白有機液肥(5.75 mL/L)。T1～T3營養(yǎng)液氮含量均為150 mg/L,每個處理5次重復。隨機區(qū)組排列,常規(guī)播種、苗床管理等操作均參照《貴州省烤煙漂浮育苗技術(shù)規(guī)程》(DB52/T 661-2010)進行。

1.3.2 指標測定

1) 農(nóng)藝性狀。參照文獻[11]的方法于成苗期(漂浮育苗50 d時)各處理選取10株長勢相近的煙苗,參照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》(YC/T 142-2010)測定株高、最大葉長、葉寬、莖葉及根系鮮重和根系活力。

2) 光合特性。成苗期各處理選取10株長勢相近的煙苗,在天氣晴朗無云的10∶00左右,參照文獻[12]的方法,利用Li-6400型便攜式光合作用測定儀測定煙苗最大展開葉的光合特性,包含凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率。

3) 酶活性及丙二醛(MDA)含量。不同處理煙苗的過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)酶活性和MDA含量參照文獻[12]的方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2016和SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析,采用最小差異顯著法(LSD)進行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機液肥漂浮育苗煙苗的農(nóng)藝性狀

從表1可知,不同處理成苗期煙苗的株高、最大葉寬和最大葉長分別為12.4～17.6 cm、6.1～7.9 cm和14.3～18.4 cm,依次為處理1>處理3>處理2>CK、處理1>處理2>處理3>CK和處理2>處理1>處理3>CK,3個施肥處理間均差異不顯著,但均顯著高于CK。不同處理成苗期煙苗的葉片數(shù)和莖圍分別為8.1～8.2片/株和7.4～7.6 cm,依次為處理2=處理3>處理1=CK和處理1>處理2=CK>處理3。

表1 不同處理漂浮育苗成苗期煙苗的農(nóng)藝性狀Table 1 Agronomic trait of tobacco seedlings cultured by the floating system under different treatments

2.2 不同有機液肥漂浮育苗煙苗的生物量

從表2可知,不同處理成苗期煙苗地上部的干重和鮮重分別為2.50～5.88 g/株和14.08～36.55 g/株,均為處理1>處理3>處理2>CK,3個施肥處理間均差異不顯著,但均顯著高于CK。不同處理成苗期煙苗地下部的干重和鮮重分別為0.35～0.63 g/株和6.72～16.37 g/株,均為處理2>處理3>處理1>CK,均為CK顯著低于3個施肥處理,處理1顯著低于處理2和處理3,處理2與處理3間差異不顯著。干物質(zhì)量根冠比為0.08～0.14,依次為CK>處理2>處理3>處理1,不同處理間差異不顯著。

表2 不同處理漂浮育苗成苗期煙苗的生物量Table 2 Biomass of tobacco seedlings cultured by the floating system under different treatments

2.3 不同有機液肥漂浮育苗煙苗的光合特性

從表3看出,不同處理成苗期煙苗凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的變化。凈光合速率：不同處理為8.43～13.62 μmol/(m2·s),依次為處理1>處理2>處理3>CK,CK顯著低于各施肥處理,處理1與處理2間差異不顯著,二者顯著高于處理3。氣孔導度和胞間CO2濃度：不同處理分別為0.21～0.42 mol/(m2·s)和187.21～231.03 μmol/mol,依次為處理2>處理3>處理1>CK和處理3>處理2>處理1>CK,3個施肥處理間差異不顯著,但均顯著高于CK。蒸騰速率：不同處理為2.28～2.72 mmol/(m2·s),依次為處理2>處理1>處理3>CK,不同處理間差異均不顯著。

表3 不同處理漂浮育苗成苗期煙苗的光合特性Table 3 Photosynthetic property of tobacco seedlings cultured by the floating system under different treatments

2.4 不同有機液肥漂浮育苗煙苗的酶活性和丙二醛含量

從表4可知,不同處理成苗期煙苗過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的變化。過氧化物酶和過氧化氫酶：不同處理分別為52.39～63.18 U/g FW和1.02～1.54 U/g FW,依次為處理2>處理1>處理3>CK和處理2>處理3>處理1>CK,3個施肥處理間差異不顯著,但均顯著高于CK。超氧化物歧化酶：不同處理為54.48～68.41 U/g FW,依次為處理2>處理1>處理3>CK,CK顯著低于除處理3外的其余處理,各施肥處理間差異不顯著。丙二醛：不同處理為7.73～12.59 nmol/g FW,依次為處理1>處理2>處理3>CK,CK顯著低于3個施肥處理,各施肥處理間差異不顯著。

表4 不同處理漂浮育苗成苗期煙苗的酶活性和丙二醛含量Table 4 Leaf enzymatic activity and MDA content of tobacco seedlings cultured by the floating system under different treatments

3 討論

烤煙苗期生長狀況直接影響后期產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。在品種一定的情況下,施肥是煙苗素質(zhì)的首要影響因素。在煙苗漂浮育苗過程中,充足、全面的養(yǎng)分供給是煙苗根系發(fā)育、生物量積累和大田正常生長的重要保障[13]。孟琳等[14]研究表明,蚯蚓肥添加30%珍珠巖混配處理的煙苗出苗率較常規(guī)基質(zhì)持平,隨著蚯蚓肥比例的增加,出苗率顯著降低;蚯蚓肥添加30%珍珠巖混配處理,地下部干物重和地上部干物重較常規(guī)基質(zhì)顯著提高18.9%和16.9%,煙苗總根長、根表面積、根體積、平均直徑、二級側(cè)根數(shù)、平均根長均顯著增加,蚯蚓肥中添加30%珍珠巖配制的烤煙育苗基質(zhì)可以替代常規(guī)草炭基質(zhì)。趙會納等[15]報道,沼液150 mg/L N處理煙苗地上部長勢較好,株高為16.95 cm,接近常規(guī)育苗肥效果,根鮮、干質(zhì)量分別為0.79 g/株和 0.07 g/株,根系活力為307.36 U/(g·h),高于常規(guī)育苗肥和魚蛋白有機液肥處理;魚蛋白有機液肥150 mg/L 處理煙苗株高為17.61 cm,但根系活力最弱,僅163.70 U/(g·h),煙苗光合色素含量和凈光合速率均低于沼液處理。研究結(jié)果表明,不同處理成苗期煙苗的株高、最大葉寬和最大葉長分別為12.4～17.6 cm、6.1～7.9 cm和14.3～18.4 cm,3個施肥處理間差異均不顯著;葉片數(shù)和莖圍分別為8.1～8.2片/株和7.4～7.6 cm,各處理間差異不顯著。地上部、地下部的干重和鮮重分別為2.50～5.88 g/0.35～0.63 g和14.08～36.55 g/6.72～16.37 g,3個施肥處理均顯著高于CK;干物質(zhì)量根冠比為0.08～0.14,不同處理間差異不顯著。過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量分別為52.39～63.18 U/g FW、1.02～1.54 U/g FW、54.48～68.41 U/g FW和7.73～12.59 nmol/g FW,3個施肥處理均顯著高于CK。沼液和魚蛋白有機液肥較常規(guī)育苗專用肥更能促進煙苗根系生長,與趙會納等[15]的研究結(jié)果一致。光合作用是煙苗利用光照合成有機物質(zhì)的重要路徑,凈光合速率通常被用來表示葉片的光合水平[16]。研究結(jié)果表明,不同處理成苗期煙苗的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率分別為8.43～13.62 μmol/(m2·s)、0.21～0.42 mol/(m2·s)、187.21～231.03 μmol/mol和2.28～2.72 mmol/(m2·s),其中,3個施肥處理的凈光合速率、氣孔導度和胞間CO2濃度均顯著高于CK,施用沼液和常規(guī)育苗專用肥的煙苗凈光合速率差異較小,且二者顯著高于魚蛋白有機液肥;各處理間蒸騰速率差異不顯著。

4 結(jié)論

施用沼液煙苗的農(nóng)藝性狀、生物量積累和酶活性均與常規(guī)育苗專用肥差異不大,且光合能力優(yōu)于常規(guī)育苗專用肥和魚蛋白有機液肥,沼液是替代常規(guī)育苗專用肥實現(xiàn)煙苗漂浮育苗有機化的最佳肥源。