我國蔬菜育苗基質(zhì)及蔬菜種苗產(chǎn)業(yè)研究進(jìn)展

尚玉磊，孫浩軒，許利平，巴金磊，劉小花，劉志泰，李 巖*

（1.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北承德 067000；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林長春 130000）

蔬菜栽培是我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一，也是帶動(dòng)農(nóng)民增收的產(chǎn)業(yè)之一。隨著我國的不斷發(fā)展，對(duì)高品質(zhì)蔬菜的需求量不斷增加，作為蔬菜栽培的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)發(fā)展的需要，育苗已經(jīng)成為獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)從蔬菜生產(chǎn)中分離出來。近年來我國的種苗企業(yè)不斷增加，育苗技術(shù)從傳統(tǒng)方式逐步邁向現(xiàn)代化，形成了中國特色的育苗體系[1]。

隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的普及和應(yīng)用，蔬菜的種植方式及育苗技術(shù)也在不斷進(jìn)行新的改革創(chuàng)新[2]。優(yōu)質(zhì)的種苗是保障蔬菜產(chǎn)量以及品質(zhì)的重要前提，到目前為止，我國育苗技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)露地直播到工廠化育苗的轉(zhuǎn)變，通過先進(jìn)的育苗技術(shù)以及完善的設(shè)備設(shè)施，將現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用于種苗產(chǎn)業(yè)，用現(xiàn)代化的模式進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)[3-4]。與傳統(tǒng)化育苗相比，工廠化育苗有著諸多優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約育苗時(shí)間、提升育苗品質(zhì)、提高育苗效率、降低生產(chǎn)成本以及降低外界環(huán)境的影響，從而達(dá)到周年生產(chǎn)[5-8]。目前，我國已經(jīng)建立了1 500 多個(gè)規(guī)?；缁?、合作社，集約化育苗數(shù)量約占蔬菜種苗數(shù)量的1/3，剩下2/3 的蔬菜種苗還是靠傳統(tǒng)的育苗方式來完成[9-10]。

蔬菜育苗最重要的就是選擇適宜的基質(zhì)，通常育苗基質(zhì)為營養(yǎng)土，選用的原材料為田園土、腐熟的廄肥、草炭等。傳統(tǒng)育苗是指長期在蔬菜生產(chǎn)中實(shí)踐總結(jié)的手工作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，包括簡易土方育苗、紙袋育苗、營養(yǎng)缽育苗、溫床育苗等。機(jī)械化育苗則是采用輕基質(zhì)無土材料，如草炭、蛭石等作育苗基質(zhì)，通過機(jī)械化精量播種，一次成苗的現(xiàn)代育苗技術(shù)。與傳統(tǒng)育苗方式相比，機(jī)械化育苗促進(jìn)了我國蔬菜種植業(yè)的集約化及規(guī)?；l(fā)展。最傳統(tǒng)的蔬菜基質(zhì)是土壤，是幼苗生存的基礎(chǔ)，土壤的理化性質(zhì)直接影響著種苗的發(fā)育以及蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量。改善土壤理化性質(zhì)有利于提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[11-12]。優(yōu)良的基質(zhì)需要具備良好的排水和吸水能力、適宜的酸堿度[13]。育苗基質(zhì)是一種可以代替土壤功能的混合輕質(zhì)材料，具備良好的透氣性、保水保肥能力以及根系固著能力，可為作物提供適宜的養(yǎng)分環(huán)境和酸堿度，常用的包括草炭、蛭石、珍珠巖、動(dòng)物糞便、秸稈、菇渣等[14]。草炭，又稱泥炭，是一種深埋于地下的不可再生資源，是濕地環(huán)境下形成的特有產(chǎn)物[15]。蛭石可以增加基質(zhì)的通氣性和保水性，但易碎，通常用珍珠巖代替。膨脹的珍珠巖具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、孔隙細(xì)微、無毒無味、化學(xué)性能不穩(wěn)定等特點(diǎn)[16]。

1 工廠化育苗

1.1 工廠化育苗發(fā)展現(xiàn)狀

工廠化育苗始于20 世紀(jì)60 年代，1976 年中國開始引進(jìn)推廣工廠化育苗技術(shù)，將蔬菜育苗工廠化研究列為全國的攻關(guān)協(xié)作項(xiàng)目，也是工廠化農(nóng)業(yè)示范工程的重要組成部分[17]。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展和研究，我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了育苗過程的自動(dòng)化、程序化、規(guī)范化、數(shù)據(jù)化及可追溯化[18]。種苗公司的出現(xiàn)也促進(jìn)了種苗產(chǎn)業(yè)的規(guī)范有序發(fā)展，中國蔬菜協(xié)會(huì)于2015 年成立了種苗分會(huì)[19]。目前，我國工廠化育苗的作物包括蔬菜[20]、煙草[21]、藥材[22]、花卉[23]、水稻[24]和林木[25]等。

1.2 工廠化育苗的優(yōu)勢

蔬菜工廠化育苗技術(shù)是采用基質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的營養(yǎng)土，通過利用空間優(yōu)勢，將地下育苗轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g育苗的新型蔬菜育苗技術(shù)。工廠化育苗可以減少用種量，縮短育苗周期，提高土地的利用效率，利用基質(zhì)栽培技術(shù)，減少土傳病害，減輕對(duì)土壤的破壞，有利于環(huán)境的保護(hù)，提高了工作效率，降低了人力物力成本。同時(shí)，工廠化育苗還具有節(jié)約土地、溫室內(nèi)便于人工控制溫度、精確播種等特點(diǎn)[26]。該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)周年育苗，不受季節(jié)限制，提高幼苗的成活率以及出苗整齊度，有利于提升作物品質(zhì)。

工廠化育苗最終實(shí)現(xiàn)規(guī)?；⒓s化生產(chǎn)，從而進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)收益，帶來豐厚的社會(huì)效益[27]。

1.3 工廠化育苗關(guān)鍵技術(shù)

首先應(yīng)選取合適的基質(zhì)，基質(zhì)的好壞決定著幼苗是否能夠健康成長。根據(jù)幼苗的產(chǎn)地及生長環(huán)境，選擇無病菌、無蟲害、保水保肥能力強(qiáng)的基質(zhì)。其次，應(yīng)對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒。常用的消毒方法有鋪蓋藥土、藥劑熏蒸及藥液噴灑。第三，穴盤的選擇。應(yīng)根據(jù)不同的作物和生產(chǎn)的季節(jié)進(jìn)行穴盤的選擇。第四，利用自動(dòng)化播種系統(tǒng)。自動(dòng)化精量播種系統(tǒng)可以保證播種的深淺一致，包括吸嘴式氣力播種和板式育苗播種2 種方式。第五，科學(xué)催芽及合理苗期管理[28]。

1.4 工廠化育苗存在的問題及對(duì)策

1.4.1 存在的問題。我國工廠化育苗相對(duì)于其他國家發(fā)展緩慢，育苗設(shè)備及環(huán)境調(diào)控能力不足，設(shè)施的周年利用率不高，單位面積產(chǎn)出能力較差，缺乏專業(yè)型人才，工廠化育苗投入過大。和發(fā)達(dá)國家相比，在一些具體的設(shè)備方面存在問題，如播種機(jī)與種子處理不配套，地床和矮床比率依然很高，設(shè)施內(nèi)調(diào)控能力差，通風(fēng)量不足，測量與監(jiān)控設(shè)備精度不足，集中控制能力很低，高效機(jī)械化設(shè)備與配套工具不足等[29]。

1.4.2 對(duì)策。針對(duì)我國工廠化育苗存在的問題，提出以下建議：第一，優(yōu)化溫室中設(shè)施結(jié)構(gòu)的參數(shù)以及環(huán)境調(diào)控能力，可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能化操作；第二，科研單位可以和企業(yè)進(jìn)行資源上的優(yōu)勢互補(bǔ)，生產(chǎn)出適合我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)精量播種及水肥一體化，降低育苗成本，并且制定出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，助力工廠化育苗大面積推廣[30]；第三，多學(xué)科參與，專業(yè)化分工，利用現(xiàn)代化技術(shù)，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化，有學(xué)者研究表明，如將應(yīng)用在汽車、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域的控制技術(shù)應(yīng)用到育苗設(shè)備中，將大大提高設(shè)備的精確性；最后，應(yīng)加大宣傳力度，推廣工廠化育苗，要讓廣大農(nóng)戶認(rèn)識(shí)到新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比的優(yōu)越性[31-32]。

2 蔬菜育苗基質(zhì)

2.1 蔬菜育苗基質(zhì)研究進(jìn)展

農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家自20 世紀(jì)60 年代就開始進(jìn)行育苗基質(zhì)的研究，康奈爾大學(xué)開啟了蛭石和草炭在育苗基質(zhì)上的運(yùn)用。20 世紀(jì)70 年代開始了草炭和蛭石混合基質(zhì)的應(yīng)用，草炭和蛭石的比例為2∶1 的育苗基質(zhì)配方被廣泛應(yīng)用起來。21 世紀(jì)80 年代，國內(nèi)學(xué)者對(duì)基質(zhì)進(jìn)行了研究，煤炭和沙粒是我國最早的無土栽培基質(zhì)。到目前為止，全國各地區(qū)充分利用了當(dāng)?shù)氐馁Y源，研發(fā)了木薯渣、麥稈、菇渣、醋糟，以及不同比例混合的蛭石、草炭等基質(zhì)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的育苗基質(zhì)，形成了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；纳a(chǎn)模式[33-36]。

2.2 常見育苗基質(zhì)及其性能

2.2.1 巖棉育苗基質(zhì)和細(xì)蛭石育苗基質(zhì)。巖棉育苗基質(zhì)屬于惰性基質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，透氣性較高，保水保肥的效果也較為理想，能為蔬菜幼苗根系的生長提供一個(gè)合適的溫度環(huán)境，提高了蔬菜幼苗存活率和生產(chǎn)效率。但巖棉育苗基質(zhì)成本過高，不利于蔬菜種植經(jīng)濟(jì)效益的提升。而細(xì)蛭石育苗基質(zhì)的成本與巖棉育苗基質(zhì)相比雖較低，但其保水保肥能力并不低于巖棉育苗基質(zhì)，也是一種育苗效果較為理想的基質(zhì)，但如果對(duì)細(xì)蛭石的堿性控制不好，就會(huì)影響蔬菜幼苗的生長。

2.2.2 草炭灰育苗基質(zhì)和爐灰渣育苗基質(zhì)。草炭灰育苗基質(zhì)堿性過高，一般同其他育苗基質(zhì)混合使用，它是蔬菜復(fù)合基質(zhì)的主要原材料之一，有機(jī)質(zhì)的含量極高，具有較好的緩沖能力，可為蔬菜幼苗提供比較穩(wěn)定的生長環(huán)境。爐灰渣基質(zhì)取用方便，數(shù)量較大，成本較低，但保水保肥效果并不理想，變溫的幅度也較大，不利于蔬菜幼苗培育[37]。

2.2.3 棉籽殼育苗基質(zhì)和鋸木屑育苗基質(zhì)。棉籽殼育苗基質(zhì)含有豐富的有機(jī)質(zhì)，透氣性能也比較好，蔬菜幼苗培育效果也比較理想。但是棉籽殼育苗基質(zhì)的pH 較高，在使用之前需要先對(duì)其pH 進(jìn)行調(diào)節(jié)，過程較為繁瑣。新鮮鋸木屑育苗基質(zhì)不能直接用于蔬菜的幼苗培育，需要先經(jīng)過充分的發(fā)酵提升其有機(jī)質(zhì)含量才能使用。鋸木屑中含有微量的毒素，會(huì)對(duì)蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì)造成一定影響，所以不建議使用鋸木屑作為蔬菜育苗基質(zhì)。

3 小結(jié)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最終目的是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)從而提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同樣在育苗基質(zhì)的發(fā)展中可以看出，越來越多的人會(huì)選擇一些基質(zhì)代替草炭，由于草炭是不可再生能源，應(yīng)該對(duì)其合理利用，多加保護(hù)，選擇不同的育苗基質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，從而達(dá)到育苗的目的。

經(jīng)過不斷探索，取長補(bǔ)短，我國工廠化育苗取得了長足的進(jìn)步，已經(jīng)可以采用現(xiàn)代化溫室等技術(shù)手段，通過對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，但與發(fā)達(dá)國家相比仍存在一些差距。因此更應(yīng)該深入研究，刻苦攻關(guān)，掌握先進(jìn)技術(shù)，學(xué)習(xí)優(yōu)秀管理理念，培養(yǎng)和引進(jìn)優(yōu)秀人才，同時(shí)做好宣傳推廣，打破傳統(tǒng)育苗方式，為種苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

4 展望

在生態(tài)農(nóng)業(yè)及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展背景下，設(shè)施結(jié)構(gòu)的完整和功能的齊全都需要從工廠化育苗的產(chǎn)業(yè)形成及發(fā)展做起。蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)作為蔬菜生產(chǎn)的前提，其發(fā)展進(jìn)程關(guān)系到我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國草炭資源雖然豐富，但南北方分布不均；而我國農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)量巨大，利用作物秸稈發(fā)酵物進(jìn)行育苗基質(zhì)開發(fā)也具有廣闊的市場前景，因此不僅要積極開發(fā)利用草炭資源，同時(shí)也要加緊研究、就地取材、變廢為寶、降低成本，這樣才能充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，制定相對(duì)完善的育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格遵循。