不同育苗关键因素对红香芋幼苗生长及产量的影响

不同育苗关键因素对红香芋幼苗生长及产量的影响

芋头又名芋头、甘薯和毛芋头。它是天南星科的一种多年生草本植物，通常生长在一级植物中。芋品种丰富,分叶柄用芋、花用芋和球茎用芋,其中球茎用芋又分为多子芋、多头芋和魁芋3个品种群［1］。芋球茎富含淀粉、蛋白质、B族维生素、维生素C、烟酸、皂角甙、钾、钙、磷、铁等营养物质［2］。此外,芋球茎还含丰富的多糖［3］,对羟自由基具有很强的清除作用,能够抑制H2O2诱导的红细胞氧化溶血［4］,还有增强细胞免疫和体液免疫功能［5］。红香芋属多子芋类型,是江苏省金坛市著名的地方特色蔬菜。红香芋皮红肉白,煮熟后软绵松滑,香糯可口,品质优异,是深受消费者喜爱的蔬菜产品。近年来,消费者除对红香芋的市场供应量提出更高要求外,还要求提早上市。因此,除扩大栽培面积外,提高单位面积产量,实现提早成熟,成为红香芋栽培技术创新的重点。但由于芋头幼苗生长适宜温度在20℃以上［6］,不能采用提早播种的方法。因此,利用大棚、温室等设施条件进行育苗栽培,既可避免芋头受到早春低温伤害,又可实现芋头提早发育,提早成熟,提早上市,而且延长了芋头田间生长期,从而提高芋头产量,获得更好的经济效益。长期以来,有关芋头栽培技术的研究多集中在栽培方式［7－8］、栽培密度［9］、施肥量［10－11］等方面,在育苗栽培方面研究较少。与芋头相比,番茄、黄瓜、辣椒等大宗蔬菜作物已建立了比较完善的育苗栽培体系,有效提高了产量和效益。而芋头育苗基本上依靠传统经验,主要采用土床育苗,不仅芋头幼苗生长不整齐,而且在移栽过程中极易造成根系损伤,严重影响定植后植株的生长,降低芋头的产量和商品性。因此,开展芋头育苗技术研究,建立科学的育苗技术体系非常重要。相关研究表明,健壮的秧苗是蔬菜作物获得高产量与高品质产品的重要保障,而秧苗的健壮程度受育苗基质配比、肥料添加量、育苗容器大小等因素影响［12－14］。为了培育健壮的红香芋幼苗,本试验研究育苗基质配比、有机肥添加比例以及营养钵体积对红香芋幼苗生长及移栽后芋头球茎产量的影响,明确育苗关键技术环节的技术参数,以期为红香芋育苗技术的建立和应用提供依据。1红香芋幼苗处理2.2年生时营养钵体积试验41.1材料供试植物材料为“建昌红香芋”,由金坛建昌红香芋合作社提供。使用的商品有机肥为南京宁粮生物肥料有限公司产品,主要成分是鸡粪、棉籽粕等,总养分(N+P2O5+K2O)≥6%,有机质≥30%。1.2试验设计1.2.1育苗基质试验共设5个处理,M1:草炭∶蛭石=1∶1(体积比,下同);M2:蛭石∶珍珠岩=1∶1;M3:草炭∶珍珠岩=1∶1;M4:草炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1;M5:草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1。育苗所用的营养钵规格为12cm×10cm(直径×高)。全部出苗后,每隔5d浇施一次营养液(日本园试配方),每个营养钵每次浇施营养液约100mL。1.2.2有机肥添加比例试验共设3个处理,F1:育苗基质中添加5%有机肥(体积比,下同);F2:育苗基质中添加10%有机肥;F3:育苗基质中添加15%有机肥;以基质中不添加有机肥为对照(F0)。育苗所用的基质为草炭、蛭石和珍珠岩按2∶1∶1(体积比)配制的复合基质,营养钵规格为12cm×10cm(直径×高)。苗期只浇清水,不浇施营养液。1.2.3育苗营养钵体积试验共设4个处理,V1:营养钵体积400cm3,规格为8cm×8cm(直径×高,下同);V2:营养钵体积790cm3,规格为10cm×10cm;V3:营养钵体积1130cm3,规格为12cm×10cm;V4:营养钵体积1500cm3,规格为12cm×13cm。育苗所用的基质为草炭、蛭石和珍珠岩按2∶1∶1(体积比)配制的复合基质。全部出苗后,每隔5d浇施一次营养液(日本园试配方),每个营养钵每次浇施营养液约100mL。育苗试验在南京农业大学牌楼实验基地的不加温玻璃温室内进行。选择均匀饱满、顶芽充实、无病虫害、无机械损伤、单个重约20g的红香芋球茎做种芋,按实验设计,于2012年3月13日播种,每个营养钵播1个种芋。每个处理3次重复,每个重复30个营养钵。于播后10~15d出苗,播后48d,幼苗长至3叶1心时,选择生长一致的幼苗移栽。红香芋幼苗定植在南京农业大学江浦园艺试验站试验田。试验田前茬作物为小白菜,土壤耕作层(0~20cm)含有机质19.12g/kg,碱解氮81.41mg/kg,速效磷11.79mg/kg,速效钾9.17mg/kg。每个处理的红香芋幼苗分别定植在3个小区,每小区定植20株,小区面积为4.8m2,各小区按随机区组排列。采用宽畦双行定植,畦宽0.9m,畦高0.3m,沟宽0.3m、深0.3m;每畦定植2行,行距35cm,株距40cm。1.3测定指标和方法参照郭世荣［15］的方法测定基质的容重、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙,参照程斐［16］的方法测定基质的pH值和EC值。在红香芋播种后第45d(定植前3d),用直尺测定幼苗株高,采用数码图像法测定叶面积［17］,TTC法测定根系活力［18］,烘干法测定地上部和地下部干重并计算根冠比(根冠比=根干重/叶干重)。于2012年10月25日(定植后178d)测定红香芋产量。由于母芋口感差,不具备商品性,因此本试验只计算子芋产量。1.4数据处理与统计分析利用MicrosoftExcel2003软件处理数据,采用SPSS16.0软件进行统计分析,采用Duncan新复极差法进行多重比较。2结果与分析2.1有机肥添加比例对饮料/培养基理化性质的影响2.1.1不同配比复合基质的理化性质不同配比复合基质的理化性质差异显著(表1)。M1容重显著高于其它处理,M2显著低于其它处理,M3显著低于M4和M5,但M4和M5之间差异不显著。由此看出,基质中草炭和蛭石所占的比例越多,其容重越大。M2的总孔隙度和持水孔隙均最小;M1的通气孔隙最小,但持水孔隙最大;M3的持水孔隙显著大于M5,但两者间通气孔隙差异不显著。说明混合基质中草炭和蛭石含量越多,混合基质的持水孔隙越大,其保水性越强。M2的pH值最高,呈碱性,其它处理的pH值均呈酸性。各处理之间的EC值达显著性差异,按由高到低的顺序为:M3>M1>M5>M4>M2。2.1.2有机肥添加比例对基质理化性质的影响添加不同比例的有机肥对育苗基质的总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙影响不显著,但对容重、pH值和EC值影响显著(表2)。基质中添加不同比例有机肥的处理(F1、F2和F3),其容重均显著高于F0。基质的pH值和EC值均随有机肥添加量的增加而增加,不同处理及对照间差异显著。2.2红香芋幼苗生长和根系活力的变化2.2.1基质配比对红香芋出苗率的影响不同基质配比对红香芋的出苗率无显著影响(表3)。播种后第15d,各处理的出苗率均在45%左右;播种后第20d,各处理出苗率均超过90%;播种后第25d,不同处理的出苗率在96.77%~100%。2.2.2有机肥添加比例对红香芋出苗率的影响由表4可以看出,育苗基质中添加有机肥可延缓红香芋出苗。有机肥添加比例越多,红香芋从播种到出苗的时间越长。播种后第15d,F0的出苗率为46.7%,显著高于各添加有机肥的处理。在添加有机肥的处理中,以F1的出苗率最高,但仅为10%。播种后第20d,F0出苗率达100%,F1为70%,F2和F3为46.67%和43.33%,F0的出苗率显著高于各处理。播种后第25d,F1和F2的出苗率为96.67%和90.0%,与对照差异不显著;而F3的出苗率仅为70%,显著低于对照及F1和F2。2.2.3营养钵体积对红香芋出苗率的影响营养钵体积对红香芋的出苗率无显著影响(表5)。播种后第15d,各处理的出苗率在30%~46.67%之间;播种后第20d,各处理红香芋出苗率均达90%以上。播种后第25d,各处理出苗率接近100%。2.3.1基质配比对红香芋幼苗生长和根系活力的影响不同基质配比对红香芋幼苗叶面积无显著影响,但对幼苗株高、叶片干重、根系干重、全株干重、根冠比及根系活力影响显著(表6)。在不同基质配比中,以M1的株高最高,M3、M4和M5次之,M2最低。M1根系干重及全株干重均显著高于M3、M4和M5;M2根干重及全株干重则均显著低于M3、M4和M5。仅M1叶片干重显著高于M2、M3、M4和M5。说明不同基质配比对红香芋幼苗地上部(叶片)和地下部(根)生物量的积累影响不一致,而且对地下部的影响更明显。M2的根冠比显著低于其它处理,M3则显著小于M1,而M1、M4和M5之间差异不显著。不同处理间幼苗根系活力差异显著,以M1的根系活力最高,为84.19[μg/(g·h)];以M2最低,为65.49[μg/(g·h)]。由此可知,最有利于红香芋幼苗根系生长的基质配比是M1,最差的是M2。2.3.2有机肥添加比例对红香芋幼苗生长和根系活力的影响从表7可以看出,F1的幼苗生长最好,其株高、叶片干重、根干重和全株干重均显著高于F0;F3的幼苗生长最差,其株高、叶片干重、根干重和全株干重均显著低于F0。有机肥添加比例对红香芋幼苗叶面积影响不大,仅F1的叶面积显著大于F0。不同处理间红香芋幼苗的根冠比没有显著差异,说明添加不同量的有机肥对红香芋幼苗叶片和根系生长的影响是同步的。F1的根系活力显著高于F0,F3则显著低于F0,F2与F0差异不显著。因此,在基质中添加少量有机肥(5%)可提高红香芋幼苗质量,但添加过多(15%)使幼苗质量下降。2.3.3营养钵体积对红香芋幼苗生长和根系活力的影响由表8可以看出,营养钵体积越大,红香芋幼苗生长量越大,积累的干物质也越多。幼苗株高、叶面积、叶片干重、根干重和全株干重均以V4最高,V1最低。不同处理间幼苗的根冠比差异不显著。根系活力以V4最高,为118.20[μg/(g·h)];V1最低,为59.17[μg/(g·h)]。可见,红香芋幼苗根系的生长空间越大,根系活力越高。2.4不同基质中添加不同比例有机肥对红香芋球茎产量的影响2.4.1不同基质配比下育苗对红香芋球茎产量的影响不同基质配比不仅对红香芋幼苗质量影响显著,移栽后对芋球茎产量及球茎大小也有显著的影响。不同处理中,以M1的产量最高,而且大球茎芋的比率最高;其它处理间芋产量差异不显著(表9)。2.4.2育苗基质中添加不同比例有机肥对红香芋球茎产量的影响基质中添加不同比例有机肥不仅对红香芋幼苗质量影响显著,移栽后对芋球茎产量及球茎大小也有显著的影响(表10)。以基质中添加5%有机肥(F1)的芋球茎产量高,以添加15%有机肥(F3)的最低。大球茎芋的比率以F1最高,中球茎芋的芋重比率以F2最高,小球茎芋的芋重比率以F3最高。2.4.3育苗营养钵体积对红香芋球茎产量的影响不同体积营养钵不仅对红香芋幼苗质量影响显著,移栽后对芋球茎产量及球茎大小也有显著的影响(表11)。以V4的芋球茎产量最高,大球茎芋的比率也最高;V3的产量显著高于V1,但与V2差异不显著。3营养肥添加量对红香芋幼苗生长的影响基质是幼苗生长的基础,对蔬菜育苗质量有重要作用,常用的育苗基质在某些方面都会存在不足。因此,为了弥补单一基质理化性状的缺陷,实践中经常将不同基质进行配合,形成复合基质［19－20］。本研究表明,在5种不同复合基质中,以M1(泥炭∶蛭石=1∶1)的持水孔隙比例最高,保水效果最好,红香芋幼苗生长状况最好。保水性好的基质贮存水分多,能够较长时间满足幼苗根系吸水的要求,有利于养分的运输和吸收,从而促进幼苗根系和地上部的生长。这与刘超杰等［21］在辣椒上的研究结果一致。对大多数蔬菜而言,无土栽培基质pH值最好呈中性或弱酸性［22］。本试验中,只有M2(蛭石∶珍珠岩=1∶1)的pH值呈碱性,其它处理均呈酸性。在碱性的基质环境条件下,红香芋幼苗根系活力最低,全株干重也最低,因此碱性的基质不适宜用于红香芋育苗。基质中的草炭虽然含有一定量的大量元素和微量元素,可被秧苗吸收利用,但是对于苗期较长的红香芋而言,基质中的营养元素并不能满足其幼苗生长的需要。为了补充育苗基质矿质元素的不足,在育苗实践中或者定期浇施营养液,或者在基质中添加一定比例的固体肥料。本试验中,在育苗基质中添加5%的商品有机肥,所培育的红香芋幼苗最健壮,表现为植株最高、根系活力最强、干物质积累最多。但基质中添加过多的有机肥(15%),因其导致基质理化性状变差,从而限制了红香芋幼苗的生长,表现为植株矮小、根系活力弱、干物质积累少。这与张雪艳等［23］在黄瓜上的研究结果相似。在基质中添加有机肥或无机肥,都会在一定程度上改变基质的含盐量,随之也影响到基质的EC值［24］。添加过多的有机肥(15%)使基质中的EC值过高,导致红香芋幼苗根系活力降低,吸收能力下降,根系生长量减少,进而导致地上部生长量减少,干物质积累减少。而添加适量的有机肥(5%)则满足了幼苗所需的营养物质而又不产生盐害,使幼苗根系保持较高的活力,吸收充足的养分和水分,从而有效地促进了红香芋幼苗的生长。本试验中,体积最大的营养钵(规格为12cm×13cm)所培育的红香芋幼苗质量最好,表现在幼苗根系生长量大,根系活力强,叶面积大,地上和地下部干物质积累多。育苗容器体积的大小决定了秧苗根系生长的空间范围,而充足的生长空间是保证根系良好生长的前提条件。红香芋种芋球茎在萌发过程中先形成根,待根系达一定数量时,顶芽才出土,然后形成