穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响.pdf

年 月 第 卷 第 期 王研穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响王研，郭文忠，李灵芝，秦黎，王若莹，陈菲，范凤翠（北京市农林科学院智能装备技术研究中心，北京 ；山西农业大学园艺学院，山西 晋中 ；河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北 石家庄 ）收稿日期：；修回日期：；网络出版时间：网络出版地址：基金项目：河北省重点研发计划项目（）第一作者简介：王研（），女，山西吕梁人，硕士研究生（），主要从事园艺植物栽培生理与品质调控研究通信作者简介：郭文忠（），男，宁夏中卫人，研究员（），主要从事设施园艺工程技术与智能装备研究摘要：为探明西葫芦育苗选用穴盘的最适灌溉量，以“农园 号”为试验材料，设置穴盘 个处理（孔、孔和 孔），分别结合 种灌溉水平（补充灌溉蒸腾蒸发量 的 （），（）和 （），研究不同穴盘孔数和灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和水分利用的影响 结果表明，孔穴盘处理幼苗在 灌溉下的茎粗和叶面积显著高于其余灌溉条件，条件下幼苗根系形态优于其他条件，孔穴盘培育的幼苗在 灌溉下水分利用率最大为 ，不同规格穴盘处理在 和 灌溉下幼苗的水分利用率大于 ，单株幼苗日耗水量和播后天数可用线性函数关系表示，穴盘孔数和灌溉量的交互作用显著影响幼苗的生长 在本试验研究范围内，适宜西葫芦高效育苗的条件为 孔或 孔穴盘，结合 灌溉方法可提高幼苗水分利用率，达到节水的目的关键词：西葫芦幼苗；穴盘；灌溉量；水分利用率；相关分析中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：王研，郭文忠，李灵芝，等 穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响 排灌机械工程学报，（）：，（），（）：（），（，；，；，）：，（，）（），（）（）（），第 期王研，等穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响 ，：；中国是世界上最大的蔬菜产销国，蔬菜产量超过世界总量的 ，培育优质苗是实现蔬菜高产的有效途径 目前蔬菜育苗多采用穴盘育苗，穴盘育苗选用的穴盘规格有多种，穴孔形状以四方倒梯形为宜，合适的穴孔为基质排水和透气提供了更有利的条件 穴盘作为生产的主要容器 ，不同蔬菜品种、栽培模式、育苗季节等条件要求选用不同孔径的穴盘 ，不同规格的穴盘承载基质的容积不同，为幼苗提供的营养面积也不同，而穴盘营养面积对幼苗质量的影响基本是无法被其他育苗环境因子替代的 作物的根土空间受限会显著抑制地上部的生长 ，穴盘的容积过小会限制幼苗的根系分布，进而影响幼苗对水分、营养物质的吸收 对于种子较大、叶片宽大的品种，选择孔穴大的穴盘不仅可为种子根系生长提供足够的空间，且地上部生长也不会受限；对于种子较小、植株生长缓慢的品种则选择较小穴孔的穴盘，对灌溉的水分和基质中的养分也不会过于浪费 蔬菜幼苗期对水分比较敏感，组织含水量高，叶片蒸腾强烈 ，在穴盘育苗过程中，根据幼苗的生长和耗水规律，及时准确地补充水分和养分，对于壮苗的培育至关重要西葫芦是中国设施栽培的主要蔬菜种类之一，其种植面积在瓜类蔬菜中仅次于黄瓜 ，深入研究西葫芦的生长环境和水分需求，对于西葫芦幼苗培育的节水高效、实现高产稳产具有重要的意义 灌溉量对作物生长和耗水有显著影响 ，因此，研究不同规格穴盘育苗与其适宜的灌溉量就显得极为重要 文中拟研究不同穴盘处理与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长与水分利用率的影响，旨在筛选适合西葫芦穴盘育苗的灌溉条件，以期在培育优质壮苗的同时达到节水的目的 材料与方法 试验材料与设施供试西葫芦品种为“农园 号”，是杂交一代西葫芦品种 该品种植株长势强，早熟性好，抗病性强，果实商品性极佳，适宜中国北方早春保护地和露地地膜覆盖栽培 育苗基质材料有泥炭、蛭石、珍珠岩和椰糠，泥炭选用丹麦品氏泥炭土，蛭石、珍珠岩和椰糠均购于北京园艺公司，试验育苗所用基质按照体积比配置为泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠为 的混合基质，容重为 ，总孔隙度为 ，通气孔隙度为 ，持水孔隙度为 ，育苗穴盘有 孔、孔和 孔 种规格，穴盘参数如表 所示，表中 为穴盘孔数，为单孔容积，为深度，为上口径，为底部口径表 不同规格的穴盘参数 孔 试验于 年 月在北京市农林科学院育苗室内进行 育苗室环境温度 （昼 夜），相对湿度 ，浓度 采用 灯作为光源，光照强度为 （），光照时间段为每天的 试验方法在常温（）下，西葫芦种子用 高锰酸钾溶液消毒 后洗净并在水中浸泡 ，置于 培养箱中催芽 ，待出芽后选择发芽均匀一致的种子放在 种规格的穴盘中，置于育苗室内培养 长出子叶后开始灌溉营养液，营养液为 浓度山崎配方，灌溉频次为 次 ，在每天上午 用电子秤进行称重，当日灌溉后称重与次日灌溉前称重之差即为幼苗 的蒸腾蒸发量 ，每种穴盘规格设置 种灌溉量处理，分别为 （），（）和 （）在幼苗三叶一心时期（孔处理 ，孔处理 ，孔处理 ）取样测定相关指标 排灌机械工程学报第 卷 测定指标及方法 生长指标测定及方法每个处理选取标定的 株长势均匀的西葫芦幼苗，用直尺测量植株的株高 、真叶叶长 和叶宽；用游标卡尺测量茎粗 ；用电子天平称量植株地上鲜质量 、地下鲜质量 ，计算全株鲜质量；然后，在烘箱 杀青 后 烘干至恒重，称量地上部干质量 、地下部干质量 ，计算全株干质量 ；并计算叶面积 、壮苗指数 和生长函数 值 ，计算公式为 ，（）（），（），（）式中：值为生长函数，；为育苗天数，使用 扫描仪扫描西葫芦幼苗洗净的根系，使用 根系分析系统（，加拿大）分析获取幼苗根系的生长指标，由软件自动计算得到根系总长度 、根系表面积 、根系总体积 等数据 水分利用率的测定试验开始用称重法每天记录并计算单株幼苗耗水量即为幼苗单株有效供液体积 ，；然后计算水分利用率 ，计算公式为 （）数据处理方法采用 和 进行数据整理分析 试验结果与分析 对西葫芦幼苗生长的影响试验测定了不同处理下西葫芦幼苗形态指标，如表 所示，其中 为根系长度，为根系体积，为根表面积 在同一穴盘规格下，茎粗和叶面积均随灌溉量的减少而减小，孔穴盘在 条件下幼苗茎粗和叶面积显著高于其余灌溉条件，分别增加了 和 在同种灌溉条件下，西葫芦幼苗的株高随穴盘容积增加而增加，在 灌溉条件下，孔处理的幼苗株高比 孔和 孔分别显著增加 和 ；幼苗的叶面积在穴盘培育下最大，且随穴盘容积的减小而减小，在 灌溉条件下，孔培育的幼苗叶面积比 孔和 孔分别增加 和 这些结果表明，穴盘规格和灌溉量均会显著影响西葫芦幼苗的生长，穴盘容积的减小和灌溉量的减少都会限制幼苗叶片伸展，影响植株生长表 不同穴盘规格和灌溉量协同下对西葫芦幼苗的生长指标 处理 孔 孔 孔 注：不同小写字母表示差异具有统计学意义（），下同 孔和 孔穴盘培育的幼苗在 灌溉下根系最长，显著大于 灌溉下的幼苗根长，孔和 孔穴盘培育的幼苗根系体积在不同灌溉量下影响差异不具有统计学意义，孔穴盘处理的幼苗在 条件下根系体积最大，较 和 条件增加 和 ，在同一穴盘规格下，灌溉幼苗的根系表面积最大 在同一灌溉条件下，孔穴盘培育的幼苗根系最长，且随着穴盘容积的减小而减小，例如在 灌溉下，相比于 孔，孔和 孔处理幼苗根系长度分别减小 和 ，根系体积分别减小 和 ，根系表面积分别减小 和 表明 灌溉条件有利于幼苗根系的生长，孔穴盘单孔容积为幼苗根系生长提供了充足空间 对西葫芦幼苗壮苗指标的影响图 和图 分别为不同处理下幼苗的壮苗指数和 值，孔、孔和 孔穴盘培育的育苗天数分别为 ，图中 为壮苗指数，为 第 期王研，等穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响孔数图 不同处理下西葫芦幼苗的壮苗指数 图 不同处理下西葫芦幼苗的 值 在同一灌溉条件下，孔穴盘培育的幼苗壮苗指数和 值都最大，且随着穴盘容积的减小而降低，孔条件下，灌溉壮苗指数显著大于 和 灌溉处理，分别增加了 和 根据幼苗的壮苗指数和 值分析，不同规格穴盘处理幼苗采用 或 灌溉最佳，而且穴盘单孔容积增大利于壮苗的培育 对西葫芦幼苗水分利用率的影响图 为不同处理下西葫芦幼苗的水分利用率由图可知，孔穴盘培育的幼苗在 条件下水分利用率最大为 ，且幼苗水分利用率随灌溉量的减少而提高，在 种穴盘培育下相比于 ，灌溉下的水分利用率分别提高了 ，和 ，灌溉下的水分利用率分别提高了 ，和 在相同灌溉条件下，幼苗水分利用率随穴盘单孔容积的减小而提高，孔穴盘培育的幼苗水分利用率较 孔和 孔分别提高了 和 由此可见，在西葫芦穴盘育苗选用 和 灌溉对提高幼苗水分利用率可达到相同的效果图 不同处理下西葫芦幼苗的水分利用率 西葫芦幼苗耗水规律不同规格穴盘处理下单株幼苗日耗水量 的变化趋势如图 所示图 穴盘培育幼苗的单株日耗水量变化趋势 由图 可知，在播后 ，孔穴盘培育的幼苗单株日耗水量在一定范围内调整，孔和 孔穴盘培育的幼苗单株日耗水量呈逐渐上升趋势，在 之后幼苗耗水开始出现波动，且随着幼苗生长，耗水变化幅度逐渐增大，说明在幼苗不同时期对水分的需求不同 随着穴盘单孔容积的减小，单株幼苗日耗水量变化趋势减小，孔、孔和 孔穴盘培育的幼苗在 条件下日耗水量最大，最大分别达到 ，说明随着幼苗的生长，其耗水量会随着需水量出现的波动逐渐增加 研究发现，幼苗植株小叶片水分蒸发量小于基质蒸腾量，随着幼苗叶片的增长，对基质覆盖面积增大使基质水分蒸腾量减少，所以会出现单株幼苗日耗水量降低的现象 由此可见，穴盘孔径越小，因基质蒸发量由穴孔上口径和幼苗叶片的覆盖度而定，故幼苗单株日耗水量随幼苗的生长变化趋势越小 条件不同穴盘规格幼苗日耗水量 与播后天数 可用二次函数关系表示为 排灌机械工程学报第 卷 孔：，（），孔：，（），孔：，（）（）孔穴盘培育的幼苗在 ，和 条件下单株幼苗总耗水量分别为 ，孔穴盘培育的幼苗单株总耗水量为 ，孔穴盘培育的幼苗单株总耗水量为 ，不同灌溉制度下的幼苗期总耗水量从大到小依次为 ，说明在相同规格穴盘处理下，幼苗耗水量随着灌溉量的增加而增加，而且随着幼苗叶片的生长所表现的叶片蒸腾和基质蒸发量也会表现出不同变化，基质容量显著影响幼苗的耗水量 幼苗总耗水量与构成因素的相关分析试验选取灌溉量（）、穴盘孔数（）、单孔容积（）、上口径（）、底部口径（）和深度（）为幼苗总耗水量（）的构成因素，表 为不同影响因素与幼苗总耗水量的相关关系，表中可见总耗水量（）与灌溉量（）、单孔容积（）、上口径（）、底部口径（）和深度（）呈正相关关系，其相关系数分别为 ，和 ，单株幼苗总耗水量（）与穴盘孔数（）呈负相关关系，其相关系数为 ，说明影响幼苗耗水量的因素与多个穴盘性状和灌溉量都有关，因而不能从单一因素指标衡量幼苗总耗水量，要综合多个指标分析 各因素之间均存在一定程度的相关关系，灌溉量与穴盘孔数（）呈显著负相关，幼苗总灌溉量与穴盘单孔容积（）、灌溉量与上口径（）、灌溉量与底部口径（）和灌溉量与深度（）呈显著正相关，说明总耗水量构成各因素与幼苗总耗水量以及各单项因素之间相互影响，相互作用表 单株幼苗总耗水量与各影响因素的相关系数 相关系数 对各构成因素和总耗水量（）进行多元逐步回归，可得到最佳回归方程为 ，（），（）其 （）达显著水平，说明 关于，和 的通径分析是有意义的，且总耗水量和各因素之间的多元回归关系可用方程（）表示 讨论关于穴盘规格对植物生长的影响已有研究报道，对番茄 、黄瓜 、青花菜 等作物的研究多集中在壮苗指标、生物量方面，文中选用 孔和 孔穴盘处理的幼苗生长和生理指标优于 孔穴盘培育的幼苗，由于穴盘单孔容积不同，其中基质提供的养分量不同，孔穴盘单孔容积 ，根系生长空间有限，养分吸收有限，对地上部的生长也会受到影响，且幼苗质量与育苗孔穴数相关，随着穴盘孔数的增加，幼苗质量降低目前对幼苗灌溉方法的研究是依据秧苗水肥需求规律来确定最佳供液时间 和供液量 ，对在不同的穴盘容积、孔径及深度参数影响下植株耗水规律和水分利用状况仍有研究空间 根据幼苗蒸腾蒸发量进行灌溉，可以很好地解决传统灌溉灌水过多造成资源浪费的问题和灌水过少引发的肥害因此，在工厂化育苗生产中存在肥水的灌溉限度问题，根据 蒸腾蒸发量进行灌溉时幼苗的生长状况最好 ，且适当减少灌溉量可以提高幼苗抗旱性 灌溉方法与穴盘规格协同会影响植株的生长，本试验中对 种穴盘规格下培育的幼苗计算单株水分利用率，发现 孔和 孔穴盘培育的幼苗水分利用率差异不具有统计学意义，均大于 孔穴盘育苗的水分利用率，且水分利用率随着灌溉量的减小而提高，在 和 灌溉下的幼苗水分利用率差异不具有统计学意义，都高于 灌溉下的水分利用率 综合考虑幼苗生长和耗水规律，选用适合蔬菜品种的穴盘和灌溉量组合才可以达到培育优质壮苗的目的本试验证明培育幼苗的质量与所用穴盘规格有关，幼苗生长占用的基质体积对培育幼苗的生长和耗水规律都有影响 但是本试验在育苗室内进行，试验环境均由系统控制为适宜条件，蔬菜苗期灌溉施肥应根据环境条件变化进行调整，而在实际生产中，育苗环境极易受气候环境的影响，幼苗的耗水特征还需要更进一步的研究 第 期王研，等穴盘规格与灌溉量协同对西葫芦育苗的影响 结论）不同穴盘规格和灌溉量均显著影响西葫芦幼苗生长，孔穴盘培育的幼苗在 条件下茎粗和叶面积显著高于其余灌溉处理，分别增加 和 ；幼苗叶面积随穴盘容积减小而减小，灌溉下幼苗根系伸长效果好，而水分亏缺会严重影响根系生长）孔穴盘培育的幼苗在 灌溉条件下水分利用率最大为 单株幼苗日耗水量和播后天数可用线性函数关系表示，在相同规格穴盘处理下，幼苗耗水量随着灌溉量的增加而增加，在同种灌溉制度下，幼苗耗水量随着穴盘孔穴深度的增加而减小）本试验研究范围内，适宜西葫芦高效育苗的 孔穴盘孔径为 ，孔穴深 ，应采用 灌溉，可以达到适宜的幼苗生长条件，提高水分利用率参考文献（），（）：，（）：杨晓慧，杨会肖，徐放，等 不同育苗容器对红锥苗期生长及根系发育的影响 中南林业科技大学学报，（）：，（）：（），：，（）：，：，（）：，（）：，（）：朱波，徐绮雯，马淑敏，等 干旱胁迫和钾肥对油菜苗期生物量和水分利用特征的影响 干旱地区农业研究，（）：，（）：（）侯永平，陈年来，康恩祥，等 低温弱光对西葫芦幼苗渗透调节物质的影响 中国瓜菜，（）：，（）：（）毛丽萍，郭尚 回归相关法测定西葫芦叶面积研究 上海蔬菜，（）：，（）：（）王正，武占会，刘明池，等 潮汐灌溉营养液供应时间对番茄穴盘苗质量的影响 中国蔬菜，（）：，（）：（）明村豪，蒋芳玲，王广龙，等 黄瓜壮苗指标与辐热积关系的模拟模型 农业工程学报，（）：，（）：（）李倩，田雅楠，尚庆茂，等 潮汐灌溉供液高度对番茄 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