不同育苗基質對辣椒幼苗生長的影響

陳 芬，余 高，侯建偉，譚杰斌，王小軍

(1.銅仁學院 農林工程與規劃學院，貴州 銅仁 554300； 2.寧鄉豐裕生物科技有限公司，湖南 寧鄉 410600；3.山西省蔬菜產業管理站，山西 太原 030002)

辣椒是茄科辣椒屬的蔬菜作物，我國栽培面積約為150萬hm2，在蔬菜栽培面積中位居第二[1-2]。黔北受當地耕地資源及氣候的影響，辣椒幼苗質量較差，移栽后成活率較低。穴盤育苗因其秧苗質量好、成苗快、操作快捷、運輸方便等優點，在辣椒生產中得到廣泛應用[3]。

目前，穴盤育苗主要采用以草炭為主的基質材料，但由于其價格較高，且屬于不可再生資源，以至于穴盤育苗難以大范圍推廣應用[4-5]。有研究表明，農業有機廢棄物價格低廉，營養豐富，且腐熟發酵后可以代替傳統的基質用于蔬菜育苗[6]。ZHANG等[7]研究表明，菇渣可以代替草炭用于黃瓜和番茄的育苗；張碩等[8]研究表明，腐熟發酵60 d后的甘蔗渣和玉米芯可以作為黃瓜育苗基質的主要材料；金伊洙等[9]研究表明，含有75%、60%稻草秸稈的育苗基質，可以培育出健壯的辣椒幼苗；李婧等[10]研究表明，V(牛糞)∶V(秸稈)∶V(草炭)∶V(蛭石)=5∶1∶1∶2基質培育的辣椒幼苗株高、莖粗、壯苗指數均為最優。然而關于黔北農業有機廢棄物用于辣椒育苗的研究卻鮮見報道。

為此，以銅仁當地的幾種農業有機廢棄物(雞糞、牛糞、烤煙秸稈和谷殼)為主要配比原料，同時添加不同比例的珍珠巖，研究其對辣椒幼苗株高、莖粗、子葉面積、根冠比、壯苗指數以及G值等的影響，從中篩選出適合辣椒栽培的育苗基質，使農業有機廢棄物得到資源化利用的同時也為辣椒的種植奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試辣椒品種為湘辣12號，由湖南省農業科學院提供。

供試基質由有機物料A(雞糞和烤煙秸稈按體積比3∶1混合后腐熟發酵產生)、有機物料B(牛糞和烤煙秸稈按體積比1∶1混合后腐熟發酵產生)、老糠灰(由谷殼燃燒而成)、珍珠巖(購置于晟圖園藝店)、菜園土等按不同比例配比而成。各種基質原料均過4 mm孔徑篩,備用。

1.2 試驗方法

試驗于2018年2—4月于銅仁學院烏江學院蔬菜種植教學基地進行。不同基質組合配比共設8個處理，以菜園土為對照(CK)(表1)，采用隨機區組設計，選用50孔穴盤育苗，播種前對辣椒種子進行浸種催芽，2月24日播種，每穴1粒，每個處理播50粒，播種4 d后辣椒出苗，開始統計出苗量，當辣椒出苗率≥20%時記為出苗期，出苗率≥85%時記為齊苗期，齊苗期過后2 d計算出苗率和成苗率。從第1片真葉完全展開(3月11日)開始，直至幼苗出現花蕾(4月21日)為止，每10 d取樣1次，每次各處理隨機選取幼苗5株，測定辣椒幼苗形態指標，共取樣5次。重復3次。

表1 不同基質組合配比 (體積比)Tab.1 Different combination of media formula (volume ratio)

1.3 測定項目與方法

1.3.1 理化指標的測定 不同處理育苗基質的持水孔隙度、通氣孔隙度、水氣比、總孔隙度和容重等物理性質指標，以及pH值、EC值、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀含量等化學性質指標均參照郭世榮[11]的方法進行測定。

1.3.2 植株形態指標的測定 計算出苗率和成苗率，出苗率=出苗數量/播種數量×100%，成苗率=健康幼苗數量/播種數量×100%；幼苗的株高和莖粗用直尺及游標卡尺測定；子葉面積采用坐標網格法測算[12]；地上(地下)部鮮質量和全株鮮質量采用電子天平(精度0.000 1 g)稱量[12]；植株鮮質量測定完后，將其在105 ℃殺青10 min，于80 ℃烘干 8 h至恒定質量，稱量地上(地下)部干質量和全株干質量[12]；計算根冠比、壯苗指數、G值[13]，根冠比=地下部鮮質量/地上部鮮質量，壯苗指數=莖粗/株高×植株鮮質量，G值=植株鮮質量/苗齡。

1.4 數據處理

采用EXCEL 2010和SPASS 20.0對試驗數據進行統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理育苗基質的理化性狀

2.1.1 物理性質 育苗基質的理化特性直接關系到作物的生長發育，是衡量育苗基質質量的重要指標之一[8]。由表2可見，8種不同育苗基質的總孔隙度和持水孔隙度均顯著高于CK(P≤0.05)；除T8處理的通氣孔隙度與CK差異不顯著外(P>0.05),其余7種處理的通氣孔隙度均顯著高于CK(P≤0.05)；T1、T2、T3、T7處理的水氣比均顯著低于CK(P≤0.05)，其他處理的水氣比與CK差異不顯著(P>0.05)；8種不同處理育苗基質的容重均顯著低于CK(P≤0.05)。

一般來說，理想育苗基質的總孔隙度為 54%～96%，水氣比為(2～4)∶1，容重為0.1～0.8 g/cm3[14]。從表2可以看出，除T1處理的水氣比和CK的容重不在理想基質的要求范圍內，其余處理均滿足上述要求。

表2 不同處理育苗基質的物理性質Tab.2 Physical properties of different seedling substrates

注：同列數據后不同字母表示處理間差異顯著(P≤0.05)，下同。

Notes:The different letters in the same column indicate distinct difference(P≤0.05).The same below.

2.1.2 化學性質 基質的pH值反映了基質的緩沖能力[14]，對基質肥力和植物生長都有非常重要的作用[15]。由表3可見，8種不同育苗基質中，T3、T4、T5處理的pH值均高于CK，為中性偏堿，其他處理均低于CK，為中性偏酸，除T1和T8處理外，其余處理的pH值均在理想基質的pH值6.0～7.5范圍[16]之內。EC值是用來衡量基質溶液中可溶性鹽濃度的指標[17]， EC值過低，作物礦質營養不足，過高則會造成鹽害和燒根，影響作物健康生長[18]。由表3可見，T3、T4、T5、T7處理的EC值均高于CK，不同處理的EC值均處于理想基質(小于2.5 mS/cm)的范圍內，適合辣椒幼苗的生長。

由表3還可以看出，8種不同育苗基質的全氮、全磷、全鉀以及堿解氮、速效磷、速效鉀含量均高于CK。其中，T5處理的全氮和堿解氮含量最高，分別是CK的7.18倍和14.15倍；T3處理的全磷和速效磷含量最高，分別是CK的8.38倍和89.45倍；T6處理的全鉀和速效鉀含量最高，分別是CK的1.83倍和54.70倍。可見，經過腐熟發酵后的有機物料A和有機物料B以及老糠灰均具有較高含量的營養元素，基本可以滿足辣椒育苗的需求，后期不需要再進行追肥，但是營養元素含量過高可能會引起燒苗現象[19]，因此，在使用時需要注意。

2.2 不同處理對辣椒出苗狀況的影響

由表4可知，不同處理的辣椒出苗時間均為5 d，但齊苗的速度不同，T1、T4、T7處理齊苗速度最快，均在播種后14 d齊苗，比CK早2 d；T2、T3、T6、T8次之，均在播種后15 d齊苗，比CK早1 d；T5和CK最慢，均在播種后16 d齊苗。除T1處理的出苗率(65.33%)低于CK(70.67%)外，其余7種處理的出苗率均高于CK，較CK提高12.25%～36.79%。同樣，除T1處理的成苗率(62.00%)低于CK(67.33%)外，其余7種處理的成苗率比CK提高12.88%～33.67%。整體而言，不同處理的出苗率和成苗率從高到低均呈現出T3>T7>T6>T5>T4>T2>T8>CK>T1的趨勢。

表3 不同處理育苗基質的化學性質

表4 不同處理對辣椒出苗狀況的影響Tab.4 Effects of different treatments on the seedling status of pepper

2.3 不同處理對辣椒幼苗生長特征的影響

由圖1a可以看出，在3月11日時，不同處理間的辣椒幼苗株高差異均不顯著(P>0.05)，從3月21日開始，除T1處理的株高低于CK外，其余7種育苗基質的株高均高于CK，其中，T3處理最高，較CK提高62.31%(P≤0.05)；到苗期結束時(4月21日)，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理的株高分別是14.58、15.32、18.61、16.19、15.93、16.26、17.34、14.73 cm，其中，T3、T4、T5、T6、T7處理均顯著高于CK，分別較CK提高24.15%、8.01%、6.27%、8.47%和15.68%，T1、T2、T8處理均與CK差異不顯著(P>0.05)。

由圖1b可以看出，從開始測量到苗期結束，除T1處理外，其余7種育苗基質的辣椒莖粗均大于CK，在苗期結束時，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理的莖粗分別是2.27、2.63、2.41、2.42、2.45、2.52、2.03 mm，其中，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理分別較CK提高10.73%、28.29%、17.56%、18.05%、19.51%、22.93%(P≤0.05)，T8處理與CK差異不顯著(P>0.05)。

由圖1c可以看出，不同處理辣椒幼苗子葉面積最大值出現的時間不同，其中，T3和T7處理出現的時間最早，均在3月21日生長到最大值，其辣椒幼苗子葉面積分別為2.54、2.48 cm2；CK、T1、T2、T4和T5處理次之，均在3月31日生長到最大值，其子葉面積分別為2.35、2.17、2.48、2.53、2.57 cm2；T6和T8處理出現的時間最晚，均在4月11日生長到最大值，其子葉面積分別為2.51、2.47 cm2。

由圖1d可以看出，從開始測量到苗期結束，除T1處理單株鮮質量低于CK外，其余7種育苗基質的單株鮮質量均高于CK。其中，在3月11日時，T3處理最高，較CK提高70.92%(P≤0.05)；到苗期結束時，T3、T4、T5、T6、T7處理均顯著高于CK(P≤0.05)，分別比CK提高15.40%、7.53%、9.63%、9.80%、13.02%，T2、T8處理與CK差異均不顯著(P>0.05)。

同一日期不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P≤0.05)The different lowercase letters mean significant differences among different treatments(P≤0.05)圖1 不同處理辣椒幼苗植株生長指標隨育苗時間的變化Fig.1 Changes of plant growth indexes of pepper seedlings with seedling time

2.4 不同處理對辣椒幼苗綜合指標的影響

俗話說“苗壯半收成”，壯苗是作物高產的基礎。在實際生產過程中，由于作物幼苗期的形態指標更容易觀察和測量，因此常用來作為評價幼苗生長狀況的指標[20]。由表5可知，苗期結束時，除T1處理辣椒幼苗的根冠比、壯苗指數、G值均低于CK外，其余處理均高于CK。其中，T3處理的根冠比、壯苗指數和G值最高，分別較CK高32.68%、38.10%和15.52%(P≤0.05)；T7處理次之，其根冠比、壯苗指數和G值分別較CK高27.45%、19.05%和13.79%(P≤0.05)；T8處理最小，其根冠比、壯苗指數和G值分別較CK高0.65%、4.76%和1.72%。

表5 不同處理對辣椒幼苗綜合指標的影響Tab.5 Effects of different treatments on comprehensive indexes of pepper seedlings

3 結論與討論

本試驗結果表明，通過腐熟發酵后產生的有機物料A和有機物料B營養豐富、保水保肥性能好、透氣性強，特別適合種子萌發和植物生長，但是不同育苗基質對辣椒的出苗狀況影響較大。除T1處理的出苗率和成苗率低于CK外，其余7種處理的出苗率和成苗率均高于CK，其中，出苗率比CK提高12.25%～36.79%，成苗率比CK提高12.88%～33.67%，這與YOU等[21]、李良友[22]的研究結果一致。分析其原因主要與育苗基質的理化性質有關。本試驗中，T1處理由于含有較多的纖維素導致其通氣孔隙度較大，持水孔隙度較小，進而使其水氣比偏低，小于理想育苗基質的水氣比(2～4)∶1，而基質的吸水性又是影響出苗率的首要因素[23-24]，因此，T1處理的出苗率和成苗率低于CK。其余7種處理基質的容重、總孔隙度、水氣比以及pH值均在理想育苗基質要求的范圍之內，適合辣椒幼苗的生長，進而使其出苗率和成苗率均高于CK。

辣椒幼苗植株生長指標是衡量辣椒幼苗質量的重要指標之一[20]，而好的育苗基質是培育壯苗的基礎[23,25-30]，因此，育苗基質直接影響辣椒幼苗的質量[31]。胡青青等[20]研究表明，V(藥渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=4∶2∶3∶1、V(藥渣炭)∶V(醋糟)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=2∶4∶3∶1基質的辣椒幼苗株高、莖粗、子葉面積、地上部生物量均顯著優于對照草炭基質。本試驗結果表明，不同育苗基質處理的辣椒幼苗形態指標優于CK(T1處理除外)，其中，T3處理[V(有機物料A)∶V(有機物料B)∶V(老糠灰)∶V(珍珠巖)=3∶3∶3∶1]的辣椒幼苗株高、莖粗、單株鮮質量、根冠比、壯苗指數以及G值最優。T3處理能夠有效地促進辣椒幼苗的生長，可以作為育苗基質應用于辣椒育苗。

綜上所述，將農業有機廢棄物基質化，變廢為寶，代替土壤和草炭用于蔬菜、花卉的育苗和栽培，不僅可以降低農業廢棄物對環境的污染，改善環境狀況，還可以實現廢物資源化利用，降低農業生產成本，具有很大的推廣價值。