煙草天然缽體育苗技術研究

馬 欣，劉 剛，寇寶實，李武亮，李繼博，彭 超，冮東明

（1.遼寧省煙草公司，遼寧 沈陽 110014；2. 沈陽農業大學 農學院，遼寧 沈陽 110866）

煙草起源于南美洲，屬茄科一年生或有限多年生草本植物，廣泛栽培于我國南北各省區，是極為重要的經濟作物和嗜好作物。目前國內煙葉生產采用集約化育苗，以集中培育煙苗作為主要的育苗移栽方式，主要包括漂浮育苗、托盤育苗、濕潤育苗等。集約化育苗煙苗根系發達，可以有效防止煙草災害，但是均不同程度存在煙苗大小不一致、成本較高、工序復雜等問題。

育苗缽是一種不僅能節省育苗空間，還能保證育苗質量的農業育苗移栽輔助設備。育苗缽的研發、生產和大面積推廣，快速地促進了農業的可持續發展。目前育苗缽多采用利用作物秸稈添加黏合劑熱壓成型的方式，可以有效利用農作物剩余秸稈、節約環保，但是這種方式工業成本較高、缽體降解速度慢、影響幼苗的生長發育。隨著科技的進步，設計開發育苗缽也在經歷著快速的創新和多元化發展。玉米和向日葵秸稈外殼堅硬耐運輸，內部松軟易吸水，具有極強的優越性，非常適合作為煙苗育苗的天然缽體。至今還未有將玉米秸稈和向日葵秸稈作為天然缽體用于煙草育苗上的報道，探索天然缽體對煙草育苗的影響，能夠充分利用作物秸稈資源、實現節本增效的可持續生產目標。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試煙草品種為吉煙99，秸稈選用生長狀況良好、大小均勻、無病蟲害侵蝕且沒有明顯破損的玉米秸稈、向日葵秸稈。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 不同缽體材料內部物質結構的測定 光學顯微鏡觀察玉米和向日葵秸稈橫截面的內部組織。

1.2.2 不同缽體材料吸水性能的測定 滲水法測定秸稈內部的吸水能力。量取100毫升蒸餾水，用托馬斯烤藍進行染色，將秸稈浸入水中，觀察秸稈內部吸水的上升位置，每10分鐘記錄一次，持續40分鐘，記錄其浸潤高度。量取100毫升蒸餾水，將秸稈浸入水中，測定燒杯內剩余水量，每10分鐘記錄一次，持續40分鐘，計算其吸水速率。

1.2.3 不同缽體高度煙草出苗率的測定 分別選用3、5、7、9厘米長度的玉米和向日葵秸稈，秸稈一端海綿體壓入內部1厘米，每個秸稈內部播種5粒煙草種子，播種后在其表面覆蓋一層基質，秸稈底部沒入營養液2厘米。每組處理6次重復，計算其發芽率。

1.3 數據統計與分析

利用Microsoft Excel 2010整理數據，SPSS 27.0和Origin 2021分析數據。

2 結果與分析

2.1 煙草天然缽體材料的選擇

根據茄科煙草屬植物的種子特性和萌發出苗所需的環境條件，建立3個天然缽體選擇標準：（1）外殼堅硬、便于控制，在操作和運輸過程中不易破損。（2）內部具有松軟的海綿組織，有利于種子萌動、發芽、出苗和生根。（3）保持天然狀態，沒有過多的加工環節。圖1可見，玉米和向日葵秸稈均符合以上要求，且有一定的抗腐蝕能力，符合煙草天然缽體的選擇標準。

圖1 不同煙草天然缽體材料外殼與內部試樣（左為玉米秸稈，右為向日葵秸稈）

2.2 兩種缽體材料內部組織的對比

利用光學顯微鏡對玉米和向日葵秸稈的橫截面進行觀察發現，兩種作物秸稈中的海綿體組織均呈疏松多孔狀態，有利于種子吸收水分。但兩種秸稈截面的組織分布存在明顯的差異，玉米秸稈的纖維組織結構分布比較規律，髓部充實而疏松（圖2A～B），而向日葵秸稈的纖維組織分布則比較雜亂（圖2 C～D），向日葵的組織間隙明顯大于玉米秸稈，更有利于煙苗在萌發期間吸收大量的水分，從而提高煙草苗的質量。

圖2 兩種秸稈截面纖維組織結構的觀測（A、B：玉米秸稈，D、E：向日葵秸稈）

2.3 兩種缽體材料吸水性能的對比

對兩種秸稈進行浸潤試驗測定其吸水特性，試驗表明吸水初期，隨著時間的延長，兩種秸稈浸潤高度迅速增長，20分鐘后漲速有所下降，呈現緩慢增長的態勢，直至40分鐘吸水能力達到飽和狀態，浸潤高度不再增長，且向日葵秸稈的浸潤高度始終高于玉米秸稈（圖3 A）。兩種秸稈的吸水能力存在差異，向日葵秸稈的吸水速率明顯高于玉米秸稈（圖3 B），在相同的浸潤時間點，向日葵秸稈的吸水高度較玉米秸稈高約5毫米，吸水量約為玉米秸稈的1.5倍。

圖3 兩種秸稈的吸水性能

2.4 缽體高度對煙草出苗率的影響

缽體的高度會影響煙草的出苗率，本試驗分別選用3、5、7、9厘米長度的玉米、向日葵秸稈，由圖4可知，隨著秸稈長度的增加，煙草出苗率呈現先增加后減少的趨勢，3厘米時煙草的出苗率最低，5厘米時達到最高峰，煙草的出苗率最高。3、5厘米高度的向日葵缽體，煙草的出苗率高于玉米缽體；兩者在7厘米高度時，煙草的出苗率相同；9厘米高度的玉米缽體，煙草的出苗率略高于向日葵缽體。綜合兩種缽體的吸水性能等，最終篩選出5厘米高度的向日葵缽體作為適宜煙草育苗的天然缽體。

圖4 兩種缽體不同秸稈長度煙苗的出苗率

3 結論

本試驗比較了玉米和向日葵秸稈外殼與內部組織，從結構上看，兩種秸稈均有較為堅硬的表皮，方便運輸，且不會影響煙苗根系的生長發育，后期移栽到土壤中可以避免移苗引起的煙苗死亡或緩苗期過長的問題；內部均為柔軟多孔的海綿體，適宜煙草種子的萌發和發育，可以減小管理成本。由于向日葵秸稈組織間隙明顯大于玉米秸稈，因而具有更強的吸水性，更適宜作為煙草的天然缽體。

缽體高度可以影響煙草的出苗率，秸稈長度過短，會導致種子萌發環境過于潮濕，影響種子的呼吸，不利于種子萌發，同時還會導致秸稈腐爛速度過快，影響煙草的生長環境，降低出苗率；秸稈長度過長，會導致水分供給不足，無法維持種子萌發所必需的濕潤狀態，延長萌發時間。本試驗通過統計3、5、7、9厘米4個不同長度秸稈煙草的出苗率，最終篩選出5厘米秸稈長度的向日葵缽體作為適宜的煙草天然缽體。

通過浸潤試驗比較了兩種缽體的吸水性能，向日葵秸稈的吸水速率高于玉米秸稈，這可能是因為其外皮有發達的孔隙結構，有較強的輸水能力，內部海綿狀髓芯的多孔結構，有利于煙苗獲取水分。此外，向日葵秸稈中氮、鈉含量與玉米秸稈沒有差異，但鈣、鉀、鎂的含量較高，還具有豐富的多糖、黃酮類化合物、萜類化合物等生物活性物質，在后期煙苗移栽到田間秸稈進行生物降解的過程中有利于煙苗的生長發育。

本試驗探索煙草天然缽體育苗過程，解決了煙苗移栽時易出現死苗、長勢弱、緩苗慢、運輸成本高等問題，在秸稈上直接育苗不僅可以保證育苗質量，還能節省育苗空間和運輸費用、簡化加工程序，對充分利用作物秸稈資源、凈化田間環境等具有重要的戰略意義和廣闊的應用前景。