煙草工廠化漂浮育苗技術(shù)研究

煙草工廠化漂浮育苗技術(shù)研究

自種植牧草以來(lái)，所有的育苗方法，如母床育苗、盤(pán)育苗和營(yíng)養(yǎng)池育苗，都在土壤上進(jìn)行。這些育苗方式都有一個(gè)共同點(diǎn),即以土壤為基礎(chǔ),播種、出苗和煙苗生長(zhǎng)都離不開(kāi)土壤和施入土壤中的肥料。因此也就不能避免土壤傳播的病、蟲(chóng)、草害,以及由于人為難以控制的土壤理化性質(zhì)方面的缺陷對(duì)煙苗造成的各種影響。20世紀(jì)80年代后期,國(guó)外的煙草業(yè)為了提高煙葉質(zhì)量,增強(qiáng)國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,開(kāi)始研究煙草無(wú)土育苗,成功開(kāi)發(fā)出了煙草工廠化漂浮育苗系統(tǒng)。美國(guó)、巴西等煙草生產(chǎn)國(guó)率先對(duì)此進(jìn)行研究和應(yīng)用,目前已全面推廣。此育苗方法最早是應(yīng)用在蔬菜、花卉等其它作物。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能最大限度地控制煙苗生長(zhǎng)所需的肥力、溫度、水分等環(huán)境因子;煙苗根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)整齊、壯苗率高;田間衛(wèi)生條件好,病、蟲(chóng)、雜草對(duì)煙苗的危害輕,移栽后煙株生長(zhǎng)快,長(zhǎng)勢(shì)整齊,可節(jié)省勞力,減少農(nóng)藥污染和肥料用量。我國(guó)煙草科技人員通過(guò)學(xué)術(shù)交流和出國(guó)考察,對(duì)漂浮育苗方法有了初步的感性認(rèn)識(shí),并于20世紀(jì)90年代中后期紛紛開(kāi)展這方面的試驗(yàn)和研究,取得了試驗(yàn)的初步成功。云南省大理州煙草科學(xué)研究所從1996年開(kāi)始研究烤煙漂浮育苗技術(shù),1998年在洱源、祥云、大理三縣市的5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)試驗(yàn)示范。5個(gè)點(diǎn)示范34.2hm2,取得增產(chǎn)9.1%～27.3%,增值17.27%～59.57%,上等煙比例提高9.3～10.5個(gè)百分點(diǎn)的顯著效益。漂浮育苗是指利用一種稱(chēng)為媒質(zhì)(medium)的人造土壤作為煙苗根系的固定支撐物,將基質(zhì)(代替土壤)裝入聚苯乙烯泡沫制成的育苗盤(pán)孔內(nèi),種子播在基質(zhì)中,育苗盤(pán)浮放在大棚內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)池淺層營(yíng)養(yǎng)液上進(jìn)行的育苗方式。該媒質(zhì)的最大特點(diǎn)是具有一定的膨脹性,提供了煙苗根系最適的生長(zhǎng)環(huán)境。福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所于1997年開(kāi)始進(jìn)行育苗基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液的篩選工作,1998年開(kāi)始育苗試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)1998,1999年度的試驗(yàn),篩選出了最佳的育苗基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液配方,從生理角度對(duì)漂浮育苗方式和營(yíng)養(yǎng)土育苗方式所育成煙苗進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明漂浮育苗的優(yōu)勢(shì)所在。漂浮育苗的技術(shù)關(guān)鍵是育苗基質(zhì)、育苗盤(pán)、營(yíng)養(yǎng)液及控苗技術(shù)。1浮育苗研究現(xiàn)狀1.1基質(zhì)組成和配比漂浮育苗屬于保護(hù)地?zé)o土栽培范疇,煙苗從萌發(fā)到成苗的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程,完全依靠基質(zhì)從營(yíng)養(yǎng)液中對(duì)其提供生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)和水分。因此,基質(zhì)的狀況是煙草漂浮育苗的關(guān)鍵因素。基質(zhì)填充于浮盤(pán)穴中,本身不擔(dān)負(fù)提供營(yíng)養(yǎng)的功能,其主要作用是支持煙苗,維持根系環(huán)境。合理配方的育苗基質(zhì),在毛細(xì)管及滲透壓的作用下,將育苗池中帶有營(yíng)養(yǎng)元素的水連續(xù)不斷地吸到漂浮育苗盤(pán)的基質(zhì)中,并提供通透性好,水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)的種子萌發(fā)條件,有利于齊苗壯苗。理想的基質(zhì)必須持水性好,吸水性強(qiáng),陽(yáng)離子交換能力強(qiáng),基質(zhì)容重以0.5g/m3為宜,粒徑適當(dāng),有機(jī)質(zhì)材料的粒徑為1～3mm,疏水材料的粒徑為2～3mm,孔隙度為60%～70%?；|(zhì)通常以富含有機(jī)質(zhì)的材料,如草炭、炭化或腐熟的植物殘?bào)w,再配以適當(dāng)比例的輕質(zhì)材料,如蛭石、膨化珍珠巖、爐渣等組成。基質(zhì)的主基材料的理化性質(zhì)應(yīng)與大田接近。一般地,草炭是基礎(chǔ)材料,與不同比例蛭石、膨化珍珠巖混合而成,其比例以草炭60%～70%,蛭石和膨化珍珠巖各占15%～20%為宜。草炭比例低于40%,毛細(xì)管吸水、持水能力下降,基質(zhì)偏干燥,煙苗容易脫肥,不利于出苗和幼苗生長(zhǎng);草炭比例高于80%,則種子萌發(fā)后,基質(zhì)中水分過(guò)多,空氣太少,造成幼苗根系缺氧,根系發(fā)育不良。馬京民等研究結(jié)果表明,不同基質(zhì)配比,蛭石用量小于5%,基質(zhì)吸水量過(guò)小,影響煙苗生長(zhǎng)均勻一致;蛭石用量超過(guò)20%,基質(zhì)吸水量過(guò)大,煙苗在4片真葉之前存在死苗現(xiàn)象。草炭比例低于20%,炭化稻殼比例超過(guò)50%,煙苗拔起時(shí),不能將基質(zhì)全部帶出,傷根嚴(yán)重。劉國(guó)順等通過(guò)研究指出,蛭石覆種有促進(jìn)根系生長(zhǎng)和根系吸收養(yǎng)分,提高煙苗葉片中的葉綠素含量和酶活性的作用。經(jīng)試驗(yàn)研究證明,以下幾種基質(zhì)配方均可滿足煙苗的生長(zhǎng)需求:①60%～70%草炭(炭化麥糠)+15%～20%蛭石+15%～20%膨化珍珠巖;②30%～40%草炭+20%蛭石+20%膨化珍珠巖+20%～30%腐熟花生殼;③30%～40%草炭+20%蛭石+20%膨化珍珠巖+20%～30%腐熟玉米秸;④30%～40%泥炭+15%～20%蛭石+15%～20%膨化珍珠巖+30%～40%炭化稻殼(玉米芯);⑤40%高溫脫毒鋸沫+30%腐殖土+15%蛭石+15%膨化珍珠巖。1.2浮盤(pán)規(guī)格對(duì)煙苗的影響育苗盤(pán)(漂浮盤(pán))是指漂浮育苗中可填充基質(zhì)的有孔塑料泡沫格盤(pán)。多數(shù)在烤煙漂浮育苗中應(yīng)用的格盤(pán)由聚苯乙烯制成。在制作中每盤(pán)所用聚苯乙烯量的多少?zèng)Q定了盤(pán)子密度。高密度比較堅(jiān)固耐用,質(zhì)量好。一盤(pán)育苗盤(pán)的外圍尺寸基本相同。因此,隨著穴數(shù)的增加,每穴體積減少。多穴盤(pán)可以提高育苗效率,降低成本,但煙苗生長(zhǎng)偏小,對(duì)管理要求較嚴(yán),需要及時(shí)剪葉和防治病蟲(chóng)害。而且一般多穴盤(pán)吸水多,盤(pán)體重,介質(zhì)表面與水面接近,容易造成水漬。少穴盤(pán)可以育出較大而壯的煙苗,且對(duì)管理要求不嚴(yán),但育苗效率較低。不同規(guī)格的浮盤(pán)雖然所育煙苗在性狀上有差別,但最終不影響大田煙株長(zhǎng)勢(shì)和煙葉產(chǎn)量。浮盤(pán)的長(zhǎng)、寬、高分別為68,34,6cm,其上均勻分布著錐形孔室,孔室的大小隨孔數(shù)的多少有所變化,有200孔、225孔、242孔、252孔、277孔、288孔、338孔、392孔、400孔等不同規(guī)格。試驗(yàn)證明,采用直播式一次成苗技術(shù)使用200孔浮盤(pán)較為理想。大多數(shù)種煙者也都喜歡使用體積較大的200孔穴盤(pán),但也有喜歡使用成本較低的338孔或392孔穴的盤(pán)。288孔、338孔、392孔、400孔的多用于點(diǎn)播帶土假植育苗。單沛祥等研究表明,選擇自制的每平方米3750孔穴的聚苯乙烯育苗盤(pán)培育4.5葉齡的煙苗,經(jīng)生物學(xué)性狀考察,初步認(rèn)為這種盤(pán)培育1300株煙苗占地0.4m2,煙苗素質(zhì)好,成本較低。選擇自制的每平方米885個(gè)孔穴的育苗盤(pán)培育7.5葉齡的煙苗,結(jié)果60d成苗,株高22cm,莖圍1.88cm,可培育健壯的煙苗。1.3專(zhuān)用肥硝態(tài)氮和養(yǎng)分含量營(yíng)養(yǎng)液是煙苗生長(zhǎng)的養(yǎng)分和水分來(lái)源。因此,營(yíng)養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)元素種類(lèi)、形態(tài)、比例和濃度等是影響烤煙漂浮育苗成敗的重要因素。其次是用于配制營(yíng)養(yǎng)液的水質(zhì)和水量。漂浮育苗應(yīng)用的肥料應(yīng)以硝態(tài)氮為主,配以適當(dāng)比例的銨態(tài)氮,且添加適量微量元素為佳。硝態(tài)氮易被煙苗吸收,有利于促進(jìn)煙苗生長(zhǎng)。應(yīng)避免使用酰胺態(tài)氮和尿素,它們?cè)跓o(wú)土介質(zhì)中可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽等對(duì)煙苗有毒害作用的成份。郭生國(guó)等研究表明,育苗專(zhuān)用肥硝態(tài)氮占60%,銨態(tài)氮40%,Mg,S,Fe,Mn含量均為0.05%,B,Cu,Zn和Mo含量各為0.02%～0.03%,0.02%,0.01%～0.2%和0.005%時(shí)對(duì)培育壯苗十分有利。但水源不同,某些微量元素的含量有較大變化時(shí),部分微量元素的添加量應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。國(guó)內(nèi)試驗(yàn)表明,氮、磷、鉀的施用比例以1∶0.5∶1為好,主要采用20-10-20或20-9-20含量的煙草專(zhuān)用三元復(fù)合肥。氮素用量以150mg/kg為適宜,在浮盤(pán)入水前施入池中,4周后濃度降低時(shí)再補(bǔ)充100mg/kg,池深保持8～10cm。磷的濃度以35～50mg/kg為宜,用量過(guò)大會(huì)引起幼莖細(xì)長(zhǎng),也易導(dǎo)致pH值下降而危害根系。配制營(yíng)養(yǎng)液最好使用井水,以減少病害。水源的pH可以在一定范圍之內(nèi)(5.5～7.0),基質(zhì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液具有一定的緩沖性,不會(huì)對(duì)煙苗生長(zhǎng)造成不利影響。安德艷等研究表明,施用濃度為0.1mg/L和0.15mg/L的Cu2+,根系不伸出浮盤(pán)底孔,側(cè)根數(shù)增多,有利于大田移栽后的成活和早生快發(fā)。營(yíng)養(yǎng)液的pH值對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響很大。單從煙苗生長(zhǎng)的角度來(lái)看,中性條件下煙苗生長(zhǎng)的效果最好。但考慮到對(duì)某些病害的控制,一般將營(yíng)養(yǎng)液的pH值維持在微酸性,要求5.5～6.5(最好保持在6.0或稍低)。1.4控制苗生產(chǎn)1.4.1漂浮育苗的剪葉技術(shù)剪葉作為調(diào)節(jié)煙草幼苗生長(zhǎng)的一種手段首先在津巴布韋報(bào)道。通過(guò)剪葉,可以調(diào)節(jié)煙苗生長(zhǎng),增加莖粗,促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育,使煙苗均勻一致,有利于培養(yǎng)整齊一致的煙苗,使得實(shí)行一次性機(jī)械化取苗成為可能,同時(shí)可預(yù)防早花;剪葉可使根系活力顯著提高,葉片葉綠素含量增加,NR酶、INV酶和SOD酶的活性增強(qiáng),還可使煙苗內(nèi)部的Vc含量、粗纖維含量及PPO等與抗性有關(guān)的酶活性有不同程度的提高,因此可提高煙苗的抗性、韌性;煙苗葉片中礦質(zhì)元素K,Mg,Ca,Fe的含量有明顯的增加;成苗期煙苗素質(zhì)考查,根系明顯增多,莖圍增大,根系干物質(zhì)積累增多。隨著研究的不斷深入,漂浮育苗的技術(shù)也不斷完善。但是目前在剪葉技術(shù)即剪葉的時(shí)間、程度及頻率上,意見(jiàn)還不太一致。李彰等研究指出,剪葉時(shí)期掌握在播后35d左右,即煙苗5～6片真葉(煙苗豎膀)、莖高5cm左右時(shí)開(kāi)始,在高出頂芽3～4cm的位置修剪,將大苗的大葉自上部剪去1/3～1/2(注意不要傷頂芽),使最大葉長(zhǎng)小于10cm。剪葉程度視煙苗的大小和長(zhǎng)勢(shì)而定,控大促小,一般每周1次,直到成苗。煙苗剪葉3～4次效果最好。劉國(guó)順等通過(guò)剪葉處理對(duì)烤煙漂浮育苗中煙苗生長(zhǎng)及生理特性的影響的研究表明,從第5片真葉開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)剪葉,每隔5～6d剪葉一次,剪葉3～4次效果最好。安德艷等通過(guò)試驗(yàn)指出,在煙苗6片真葉時(shí)開(kāi)始剪葉,其位置離生長(zhǎng)點(diǎn)2.5cm,每5d剪葉1次,共剪3次。還有的試驗(yàn)表明,當(dāng)煙苗長(zhǎng)至7.5cm高時(shí)開(kāi)始剪葉,每隔4d修剪一次,直至成苗,修剪高度距生長(zhǎng)點(diǎn)4～5cm,剪葉面積為從葉片尖端開(kāi)始的30%～50%的煙葉面積。毫無(wú)疑問(wèn),剪葉對(duì)培育壯苗,提高煙苗素質(zhì)具有很大的促進(jìn)作用。然而最近的研究表明,剪葉不當(dāng)則有可能影響幼苗莖稈長(zhǎng)度,增加感染莖黑腐病的機(jī)率,延緩煙苗大田生長(zhǎng)速度。剪葉時(shí)間、程度和頻率應(yīng)視煙苗的大小和長(zhǎng)勢(shì)而定,控大促小。臨栽前重度剪葉到頂葉會(huì)影響煙苗大田早期生長(zhǎng),推遲開(kāi)花。與正常剪葉相比,重度剪葉和剪葉過(guò)早都會(huì)縮短莖長(zhǎng),但不會(huì)增加莖粗。因此,第一次剪葉時(shí),煙苗不能小于5葉1心,否則會(huì)給煙苗帶來(lái)過(guò)大的損傷,剪葉苗體過(guò)小對(duì)煙苗生理機(jī)能也會(huì)發(fā)生影響。第一次修剪和最后一次修剪的程度都要控制在從葉尖開(kāi)始的30%的葉片面積內(nèi),北方剪苗2～3次,南方需剪苗3～5次,每次修剪高度為生長(zhǎng)點(diǎn)上3cm為限。1.4.2對(duì)煙草種苗的主要功能培育健苗、壯苗是煙草生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)用化控技術(shù)是提高煙苗素質(zhì)行之有效的方法之一?；丶夹g(shù)主要是通過(guò)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,積極影響和改變作物的代謝活動(dòng),為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)造條件。我國(guó)農(nóng)作物化控技術(shù)起步較晚,但也取得了不少成就。煙草栽培化控技術(shù)的研究與應(yīng)用,1980年以后才有了較大發(fā)展。張燕等研究表明,煙草種子經(jīng)S3307浸種后,其幼苗根系活力、根干重,葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量,光合速率,過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶和硝酸還原酶的活性都有提高。黃鶯等經(jīng)試驗(yàn)研究表明,在煙葉幼苗期,噴施20mg/kg的S3307,煙苗體內(nèi)過(guò)氧化物酶活性均比對(duì)照提高,并呈“升高-降低-再升高”的規(guī)律性變化,改善碳和氮的代謝,干物質(zhì)積累量增加,煙苗素質(zhì)提高,煙苗的抗逆性增強(qiáng),在煙苗移栽前期減少“僵苗”的出現(xiàn)。用0.1%的壯苗素于5葉1心時(shí)噴灑漂浮育苗的煙苗,可促進(jìn)煙苗根系的發(fā)育,有利于縮短移栽后的緩苗期。于3葉1心噴施“豐收樂(lè)”C型烤煙生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和烤煙壯苗素,均能提高硝酸還原酶活性、矮化植株、增大莖圍、縮小節(jié)距、促進(jìn)生根而促使植株健壯、增大葉面積、提高葉面積系數(shù)、增加葉厚度、提高葉綠素含量,增強(qiáng)烤煙幼苗素質(zhì)。成苗期噴灑1%濃度的“926”,苗壯葉肥大、根系比較發(fā)達(dá),移栽后不緩苗,成活率達(dá)96%,比對(duì)照增加10%。鄒曉芬等研究發(fā)現(xiàn),烤煙苗期噴施“特利202”,葉綠素含量增加,生長(zhǎng)旺盛,莖圍增大,莖長(zhǎng)縮短,有效地減少了高腳苗的發(fā)生,有利于大田移栽后的迅速發(fā)根成活。韓錦峰通過(guò)對(duì)多胺進(jìn)行的研究指出,用0.1mmol的亞精胺浸種與葉噴相結(jié)合,煙苗子葉肥大,葉色深,生根快,側(cè)根多,顯著提高光合強(qiáng)度、硝酸還原酶活性及根系活力,減少葉片細(xì)胞膜透性,從而增強(qiáng)抗逆性。2漂浮育苗的全過(guò)程技術(shù)漂浮育苗起源于美國(guó),我國(guó)經(jīng)過(guò)引進(jìn)、消化、吸收和開(kāi)發(fā)研究,基本上掌握了漂浮育苗的全套技術(shù)。通過(guò)近8年的實(shí)際應(yīng)用,除證明漂浮育苗具有上述優(yōu)點(diǎn)外,同時(shí)也暴露出漂浮育苗的一些不足,需要進(jìn)一步研究、改進(jìn)和提高。2.1漂浮育苗難以宜采用合理的方法在目前普遍推廣漂浮育苗的美國(guó)、巴西、加拿大等國(guó),烤煙一般實(shí)行專(zhuān)業(yè)化和社會(huì)化大生產(chǎn),實(shí)行工廠化育苗,機(jī)械化取苗。而我國(guó)云南、湖北幾個(gè)地方摸索出的漂浮育苗方法,基本上都是單家獨(dú)戶在塑料大棚內(nèi)育苗,其規(guī)模難以與其相比。針對(duì)這種情況,我們必須進(jìn)一步探索更為因地制宜的育苗規(guī)模和配套技術(shù),以便千家萬(wàn)戶的煙農(nóng)更容易接受漂浮育苗方法。2.2漂浮育苗的成本與傳統(tǒng)育苗相比,漂浮育苗需要投入育苗設(shè)施(如塑料大棚、育苗盤(pán)、育苗池、加溫設(shè)備等),第一年搞漂浮育苗,每公頃大田育苗成本接近3000元。如此高的成本,如果沒(méi)有煙草部門(mén)補(bǔ)貼,是很難被煙農(nóng)接受的,必須進(jìn)一步想辦法降低漂浮育苗成本。根據(jù)現(xiàn)有的研究和示范結(jié)果,可以從基質(zhì)配方、營(yíng)養(yǎng)液配方、大棚綜合利用等方面著手,探索因地制宜地降低育苗成本的有效途徑。2.3營(yíng)養(yǎng)液和基質(zhì)溫度的調(diào)控?zé)煵莘N子萌發(fā)需要一定的溫度,如果溫度過(guò)低,種子不能萌發(fā)或者即使萌發(fā)也不能正常生長(zhǎng)。漂浮育