不同育苗基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗生長發(fā)育的影響

圖分類號(hào)：S531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006—6500.2025.06.0

Effect of Different Seedling Substrates on the Growth and Development of Sweet Potato Seedlings

DU Fanfan， ZHANG Xiaomei， HOU Wenbang

（HenanUniversityofScienceandTechnologyCollegeofAgriculture/SwetPotatoIndustryInstitute，Luoyang，Henan47Ohia） Abstract：Inordertopromotethedevelopmentofsweetpotatosedlingindustryandexploretheinfluenceofsubstrateonthegrowth ofswetpotatosedings.Tisstudyselectedcultiatedsoilandtwoommercialsedlingsubstratesastestmaterials，withstota tovarietyPushu3astheindicatorvarietyecomparativeexperimentofsedlingsubstratesasondutedinteligtcultiation roomofHenan UniversityofScienceandTechology.Theresultsshowedthattheseedlingefectsofthetwocommercialsubstrates wereoutstanding，withplantheight，stemdiameter，SPAD，freshweight，rootshotratio，andstrongseedlingindexincreasedby 37.81 % ， 3.84% ， 16.93% ，60.49 % ， 42.50% ，and 24.57% on average compared with cultivated soil.The nutrient content of the entire seedling plant significantly increased， with an average increase of 29 % ， 204% ，and 73% in nitrogen，phosphorus，and potassium contentcomparedtoeulivatedsoilorelatioanalysissowdtatteulkensitytotalporositywaterholdingpores，icatter，andtherindicatorsofthesubstrateweresignifcantlyoextremelysignficantlycoelatedwiththegrowthidicatorsofsweet potatoseedling.Inonlusioeorelatioaalysiseteeeicalndmicalprortsofdintsubstatadte growthindicatorsofseepotatosedingsshowedthat tebulkdensityporosity，waterholdingpres，rganicmater，andothpopertiesofsubstraeswererelatedtoseetpotatoseedlinggrowthindicatos.Thegrowthofsdlingsissgnificantlycoelatedandcan be used as a key factor in the selection of sweet potato seedling substrates.

Keywords：seedling substrate;sweet potato;seedling;growth and development

甘薯（IpomoeabatatasL.）作為旋花科無性繁殖作物，是全球重要的糧食作物之一，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）最新數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，全球甘薯的種植面積高達(dá) 8.00×10⁶hm² ，總產(chǎn)量達(dá)到 1.05× 10⁸t ，亞洲甘薯總產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的 62.56% ，中國是全球最大的甘薯生產(chǎn)國，種植面積僅次于水稻、小麥、玉米和馬鈴薯。甘薯具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，對(duì)于我國可持續(xù)的糧食安全保障體系建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義[2-3。近年來，甘薯產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，市場需求急劇攀升，種植面積逐年擴(kuò)展，而優(yōu)質(zhì)薯苗是甘薯產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展的關(guān)鍵，甘薯病毒種類、傳播媒介和甘薯種苗繁育模式的變化，導(dǎo)致傳統(tǒng)脫毒種苗繁育與供苗體系難以滿足現(xiàn)代甘薯生產(chǎn)需求，因此需要進(jìn)一步提升甘薯育苗體系的整體質(zhì)量。當(dāng)前，育苗技術(shù)的迅猛發(fā)展為移栽栽培市場帶來了顯著優(yōu)勢，特別是集約化的穴盤育苗方式，已廣泛推廣應(yīng)用5，通過試管苗繼代擴(kuò)繁，采用以苗繁苗方式培育優(yōu)質(zhì)甘薯苗，操作便捷高效，不僅節(jié)省時(shí)間和人力，還能有效減輕病蟲害的發(fā)生，管理便捷且產(chǎn)出的幼苗健康。甘薯育苗也已由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)土壤育苗轉(zhuǎn)向以基質(zhì)育苗為主的有機(jī)育苗。基質(zhì)是育苗體系的主要構(gòu)成部分，其理化性質(zhì)是影響幼苗生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一。本研究旨在探討不同基質(zhì)的理化性質(zhì)對(duì)甘薯擴(kuò)繁育苗效果的影響，推進(jìn)甘產(chǎn)業(yè)種苗繁育模式建設(shè)，選取耕層土與2種商品育苗基質(zhì)進(jìn)行比較試驗(yàn)，通過分析基質(zhì)理化性質(zhì)與薯苗生長指標(biāo)的關(guān)系，以期為甘薯育苗基質(zhì)的選擇提供理論參考。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)材料為普薯32號(hào)，由洛陽薯香薯業(yè)科創(chuàng)園有限公司提供。育苗基質(zhì)選擇耕層土和價(jià)格相近的2種商品基質(zhì)，耕層土采自河南科技大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場育苗大棚，商品基質(zhì)分別購自河南艾農(nóng)生物科技有限公司和河南思盈園藝科技有限公司。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)使用 8cm×7.5cm×12cm 的無紡布袋種植。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別記作T1（耕層土）T2（草炭土）T3（泥炭土），每個(gè)處理的基質(zhì)體積相同。選擇生長健康、無損傷、無病蟲害的甘薯幼苗，剪取甘薯莖段約 11cm 進(jìn)行扦插，一個(gè)小區(qū)48株，重復(fù)3次，每個(gè)處理144株，采用單因素隨機(jī)區(qū)組排列。于2023年7月在河南省洛陽市河南科技大學(xué)校內(nèi)光照培養(yǎng)室進(jìn)行，白天平均溫度為 28^°C ，夜間平均溫度為 20% 。基質(zhì)含水量約 60% ，扦插深度約 7cm ，捍插后充分澆水，并將其隨機(jī)地放置在育苗架上。扦插后期應(yīng)注意溫濕度變化，保證托插苗床處于濕潤狀態(tài)。

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1基質(zhì)指標(biāo)測定將各組基質(zhì)風(fēng)干，選擇大小一致的容器體積記為 V ，測定其質(zhì)量記為 ;將待測基質(zhì)分別裝滿容器稱質(zhì)量，記為 W₂ ；將其完全浸入水中，靜置 24h 后取出，立即稱質(zhì)量，記為 W₃ ；將容器倒放，待自然濾去重力水后，稱質(zhì)量，記為 容重、總孔隙度、通氣孔隙的持水孔隙，計(jì)算公式如下8：

電導(dǎo)率測定采用電導(dǎo)率儀， pH 值采用酸度計(jì)法測定[]，有機(jī)質(zhì)通過重鉻酸鉀外加熱法進(jìn)行，堿解氮含量測定采用堿解擴(kuò)散法，有效磷含量測定采用鉬銻抗比色法，速效鉀含量測定采用火焰光度法[1-12]。1.3.2甘薯幼苗的生長指標(biāo)測定移栽后第25天，每個(gè)處理隨機(jī)選取12株甘薯幼苗，分別測定葉片SPAD值、株高、莖粗。將根系清洗干凈，吸干水分，測定地上部和地下部鮮質(zhì)量，分別在 105°C 溫度條件下殺青 30min，75^°C 溫度條件下烘至恒質(zhì)量稱其干物質(zhì)量，計(jì)算壯苗指數(shù)和根冠比。

壯苗指數(shù)=（莖粗+ 根于質(zhì)量）全株干質(zhì)量株高地上部干質(zhì)量

根冠比=_ 根干質(zhì)量地上部干質(zhì)量

用氯化三苯基四氮唑法測定根系活力3，用掃描儀（EpsonV500，USA將根系掃描成圖像文件，采用圖像分析軟件（WinRhizo，version20o9，Canada）分析并計(jì)算總根長、根總表面積和根總體積，測定根系相關(guān)指標(biāo)14。1.3.3甘薯幼苗氮、磷、鉀含量的測定方法植物樣經(jīng)烘干粉碎后進(jìn)行氮、磷、鉀含量的測定，樣品用H₂SO₄–H₂O₂ 消煮，植物全氮、全磷含量采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測定，全鉀含量采用火焰光度法測定。以上具體操作參考鮑士旦5的相關(guān)測定方法。

1.5不同基質(zhì)的養(yǎng)分含量

不同基質(zhì)的養(yǎng)分含量如表1所示，供試基質(zhì)堿解氮含量為 83.16-1103.95mg?kg^-1 ，有效磷含量為15.97～192.62mg?kg^-1 ，速效鉀含量為339.54～2152.43mg^?kg^-1 ，有機(jī)質(zhì)含量為 10.06～748.08g?kg^-1 0

表1不同基質(zhì)的養(yǎng)分含量

Tab.1 Nutrient content of different substrate

注：不同小寫字母表示同列數(shù)據(jù)之間差異顯著（ Plt;0.05 ）。下同。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2021軟件作圖，并用SPSS25.0軟件進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)的理化性質(zhì)

大量研究表明，在容重為 0.1～0.8g^?cm^-3 的基質(zhì)中，植株長勢良好。由表2可知，3種基質(zhì)容重有顯著差異，其中T1處理的容重達(dá)到 1.64g?cm^-3 ，T2、T3處理次之，分別較T1處理低 62% 和 85% ，在適宜范圍內(nèi)，容重越小，通氣與透水性能越好。T2、T3處理的總孔隙度則顯著高于T1處理。有研究表明，基質(zhì)的理想總孔隙度一般在 54%～96% 被視為多數(shù)作物栽培的理想范圍，在此范圍里基質(zhì)有良好的疏松性，促進(jìn)根系的伸展和生長。各處理持水孔隙度范圍為 31.71%～55.16% ，其中T2、T3處理的持水孔隙度與T1處理差異顯著。

基質(zhì)的 pH 值調(diào)控著營養(yǎng)成分的形態(tài)、轉(zhuǎn)化效率和有效性。甘薯對(duì)土壤酸堿性的適應(yīng)性很強(qiáng)，適宜生長的土壤酸堿度范圍為 5.5～7.0^[18] 。由表2可知，各處理的 pH 值范圍為5.63～7.12，處于適宜生長的范圍，電導(dǎo)率范圍為 1.95～3.88ms^?cm^-1 ，整體呈遞增趨勢，原因可能與有機(jī)質(zhì)含量差異有關(guān)。

表2不同基質(zhì)的理化性質(zhì)

2.2不同基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗生長的影響

由表3可以看出，株高以T1處理最低，T2處理最高，T3處理次之，T2、T3處理無顯著差異；莖粗以T2處理最高，3個(gè)處理之間無顯著差異；地上部鮮質(zhì)量以T3處理最高，T2處理與T3處理之間無顯著差異，但均顯著高于T1處理；甘薯幼苗根冠比最大的是T2處理，T1和T3處理均顯著小于T2處理；甘薯幼苗壯苗指數(shù)最大的是T2處理，最小的是T1處理。SPAD值可以反映甘薯幼苗的葉綠素含量，SPAD值越高，幼苗光合作用能力越強(qiáng)，生長效果越好。不同處理的甘薯幼苗葉片SPAD值如表3所示，其中T2處理的甘薯幼苗葉片SPAD值顯著高于T1、T3處理，說明T2處理的甘薯幼苗生長效果最佳。干物質(zhì)質(zhì)量如圖1所示，T3處理的地上部干物質(zhì)質(zhì)量最大，T2處理的地下部干物質(zhì)質(zhì)量最大，對(duì)地上部干物質(zhì)質(zhì)量來說，處理間無顯著性差異。T2、T3處理株高、莖粗、SPAD、鮮質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)較T1處理分別提高37.81%、3.84%、16.93%、60.49%、42.50%、24.57%。

圖中不同小寫字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ）。下同。

圖1不同類型基質(zhì)的甘薯幼苗干物質(zhì)質(zhì)量測定結(jié)果 Fig.1 Determinationresultsof dryweight of sweetpotato seedlingswith different types of substrates

表3不同基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗生長的影響

Tab.3Effects of different substrates on the growth of sweet potato seedlings

2.3不同基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗根系生長的影響

植物的根系扮演著至關(guān)重要的角色，是植物體吸收營養(yǎng)的主要器官。由表4可以看出，3個(gè)處理的甘薯幼苗根系活力及總根長之間均存在顯著性差異，并且T2、T3處理均大于T1處理，其中T3處理的甘薯幼苗根系活力最高，為 63.29μg?g^-1?h^-1，T 2處理的總根長最長，為 1108.74cm 。根表面積和根體積方面，T2和T3處理均顯著高于T1處理。3個(gè)處理的根平均直徑之間差異不顯著，T2處理的根尖數(shù)顯著大于T1、T3處理。

表4不同基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗根系生長的影響

2.4不同基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗生長養(yǎng)分的影響

氮、磷、鉀含量是植物的主要營養(yǎng)元素，對(duì)植物的生長和發(fā)育起著重要的作用。不同處理甘薯幼苗氮磷鉀元素養(yǎng)分含量如圖2所示。在甘薯幼苗整株的氮和磷養(yǎng)分含量上，T3處理均顯著性高于T2、T1處理，其中T2處理的氮含量為 5.08% ，磷含量為 1.1% ，分別高于T1處理 44%，378% 。在甘薯幼苗整株鉀含量上，T2、T3處理之間差異不顯著，分別為 4.73%.5.08% ，并且均顯著高于T1處理。

2.5不同基質(zhì)理化性質(zhì)與甘薯幼苗生長相關(guān)性分析

相關(guān)性分析旨在深人探究2個(gè)或多個(gè)變量間相互關(guān)聯(lián)的程度，通過細(xì)致剖析各變量的構(gòu)成要素，精確衡量它們之間聯(lián)系的緊密性。本研究運(yùn)用皮爾遜相關(guān)性分析這一統(tǒng)計(jì)手段，深入剖析并討論多個(gè)育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)與甘薯幼苗生長發(fā)育關(guān)鍵指標(biāo)之間的潛在關(guān)聯(lián)性。

由表5可知，育苗基質(zhì)的容重與幼苗生長關(guān)鍵指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，意味著高容重基質(zhì)顯著抑制了甘薯幼苗的成長；基質(zhì)的 pH 值除了與氮含量和磷含量相關(guān)性不顯著外，與幼苗生長指標(biāo)相關(guān)性呈極顯著差異；基質(zhì)的電導(dǎo)率與株高、總根長、鮮質(zhì)量和氮、磷、鉀含量相關(guān)性極顯著；甘薯幼苗生長受基質(zhì)總孔隙度與持水孔隙度的影響顯著，有機(jī)質(zhì)與甘薯幼苗的株高、莖粗、總根長、干物質(zhì)質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，基質(zhì)的堿解氮含量與甘薯的生長顯著正相關(guān)，有效磷和速效鉀含量也顯著影響甘薯幼苗的氮、磷、鉀含量。

圖2不同類型基質(zhì)的甘薯幼苗氮、磷、鉀含量 Fig.2 Nitrogen，phosphorus，and potassium content of sweet potato seedlingswith different types of substrates

表5不同基質(zhì)的理化性質(zhì)與甘薯幼苗生長的相關(guān)性分析

Tab.5Corelation analysis between the physicochemical propertiesof diferent substratesand the growth of sweetpotato

注：**表示相關(guān)性極顯著 （Plt;0.01 ）； * 表示相關(guān)性顯著 （Plt;0.05） 。

3討論與結(jié)論

3.1 討論

基質(zhì)的理化特性在調(diào)控其對(duì)營養(yǎng)與水分吸收利用方面扮演著至關(guān)重要的角色，這些特性與甘薯幼苗的生長狀況息息相關(guān)，是評(píng)估基質(zhì)品質(zhì)及其對(duì)幼苗生長發(fā)育影響的關(guān)鍵因素[]。Isaias等[2Luana 等[]研究表明，商品基質(zhì)的理化性狀更適宜甘薯幼苗的生長。

基質(zhì)是為幼苗生長提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的營養(yǎng)和根系環(huán)境的基礎(chǔ)，其透水性、透氣性、肥力等性質(zhì)對(duì)甘薯幼苗的生長起決定性作用[2。本研究通過測量不同基質(zhì)處理下甘薯幼苗的生長發(fā)育參數(shù)，包括株高、莖粗、鮮質(zhì)量、干物質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)、葉片SPAD值、根部生長指標(biāo)，旨在揭示不同基質(zhì)條件對(duì)甘薯幼苗生長發(fā)育的影響。相比于耕層土，商品基質(zhì)對(duì)甘薯幼苗地上部及地下部的生長均有明顯的促進(jìn)效果。植物生長過程中，基質(zhì)不僅扮演著穩(wěn)固根系的重要角色，還促進(jìn)了養(yǎng)分的有效傳輸與分配，是幼苗健康生長不可或缺的關(guān)鍵因素。孫明慧等23研究認(rèn)為，基質(zhì)養(yǎng)分在根系生長過程中扮演著至關(guān)重要的角色，基質(zhì)內(nèi)自然存在的礦質(zhì)元素為幼苗根系提供了養(yǎng)分，這些元素被根系快速吸收并轉(zhuǎn)化為植株生長所必需的有機(jī)物質(zhì)。在基質(zhì)的養(yǎng)分中，氮、磷、鉀含量是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)2，能夠持續(xù)且穩(wěn)定地向作物供給養(yǎng)分，確保植株幼苗體內(nèi)氮、磷、鉀等關(guān)鍵元素含量的累積。Souza等2研究表明，幼苗的成活率在生長初期依賴于其體內(nèi)氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分的含量，這些營養(yǎng)對(duì)幼苗的生長發(fā)育起著關(guān)鍵性的作用，可以顯著促進(jìn)幼苗的生長發(fā)育以及增強(qiáng)其逆境抵抗能力[2。本研究結(jié)果顯示，相較于耕層土，商品基質(zhì)培育的甘薯幼苗中氮、磷、鉀元素含量更高。這可能與商品基質(zhì)富含有機(jī)質(zhì)有關(guān)，其有機(jī)質(zhì)含量與幼苗內(nèi)氮、磷、鉀的含量呈正相關(guān)，具體而言，有機(jī)質(zhì)作為穩(wěn)定的氮素來源，其含量增加促進(jìn)了有效磷的積累，進(jìn)而為植株提供了更為全面的營養(yǎng)。此外，有機(jī)質(zhì)顯著增強(qiáng)了基質(zhì)的肥力，有助于提升植株體內(nèi)氮、磷、鉀等關(guān)鍵元素的累積量，從而增加了株高、莖粗、鮮質(zhì)量、干物質(zhì)質(zhì)量，提高了根冠比和壯苗指數(shù)，促進(jìn)了甘薯幼苗的健壯生長。

3.2 結(jié)論

通過深人探究容重 ??pH 值、總孔隙度、有機(jī)質(zhì)和堿解氮等基質(zhì)的理化性質(zhì)與甘薯幼苗生長表現(xiàn)之間的關(guān)聯(lián)性，本研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)的理化性質(zhì)對(duì)甘薯幼苗的生長發(fā)育具有顯著影響。總的來說，基質(zhì)容重與甘薯幼苗生長指標(biāo)之間表現(xiàn)出極強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，而總孔隙度、持水孔隙比例、有機(jī)質(zhì)、堿解氮?jiǎng)t對(duì)幼苗生長具有顯著的正向作用，有機(jī)質(zhì)含量與甘薯幼苗的株高、鮮質(zhì)量和氮、磷、鉀含量呈顯著正相關(guān)；基質(zhì)的堿解氮、有效磷和速效鉀含量與甘薯幼苗的氮、磷、鉀含量呈顯著正相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化育苗基質(zhì)配方和促進(jìn)甘薯幼苗健康成長提供了科學(xué)依據(jù)。

對(duì)于不同的育苗基質(zhì)，甘薯幼苗生長和養(yǎng)分積累有著明顯的差異，3種基質(zhì)中，商品基質(zhì)培育的薯苗表現(xiàn)更好，株高、莖粗、SPAD、鮮質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)較耕層土提高 37.81% ） 3.84% ） 16.93% 、60.49%.42.50%.24.57% ，幼苗整株的養(yǎng)分含量顯著提高，氮、磷、鉀含量較耕層土提高 29%.204% /73% 。通過相關(guān)性分析可知，基質(zhì)的容重、總孔隙度、持水孔隙、有機(jī)質(zhì)等與甘薯幼苗生長指標(biāo)呈現(xiàn)顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系。依據(jù)本研究結(jié)果，在甘薯以苗繁苗生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)薯苗的實(shí)際生產(chǎn)中，選擇育苗基質(zhì)可將肥力、水分狀況、通氣性等指標(biāo)作為參考依據(jù)。

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