尚庆茂博士蔬菜集约化穴盘育苗技术系列讲座第四讲 蔬菜穴盘育苗基质的科学配制技术.docx
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尚庆茂博士蔬菜集约化穴盘育苗技术系列讲座第四讲蔬菜穴盘育苗基质的科学配制技术
“蔬菜集约化穴盘育苗技术”系列讲座
第四讲蔬菜穴盘育苗基质的科学配制技术
育苗基质固定、支撑蔬菜幼苗,还是蔬菜种子萌发、幼苗生长所需全部水分、矿质养分的“源”,育苗基质溶氧量、微生物多样性与蔬菜种子霉烂、苗期猝倒病、根腐病等病害发生密切相关。
因此,育苗基质必须具有足够的孔隙度、养分、适宜的pH值范围,为蔬菜幼苗健康发育提供良好的根系环境。
蔬菜穴盘育苗,幼苗根系发育空间小,基质含水量、透气性、pH值、EC值很容易在短期内发生很大的变化,基质配制不好常常导致烂种、出苗率降低、幼苗营养缺乏、烂根、徒长等。
许多蔬菜穴盘苗生产者因不十分了解基质特性和配制技术而损失成批种苗。
本文从质量要求、常用基质组分、优选基质配方、配制技术等叙述了蔬菜穴盘育苗基质的科学配制及注意事项。
1 育苗基质的质量要求 通常从物理特性、化学特性、生物学特性表现评判蔬菜育苗基质质量。
1.1 物理特性
包括粒径、容重、孔隙度、持水力、阳离子交换量等。
基质中水分和空气是在孔隙间反向移动的,水分因重力渗出或向空气中蒸发产生孔隙,空气进入,所以水分过多,易造成缺氧,水分过少,会造成幼苗干旱胁迫。
幼苗对矿质养分吸收是依存于水分的,干旱缺水条件下幼苗也无法获得足够的矿质养分。
基质中0.1mm以上的孔隙,其中的水分在重力作用下很快流失,主要容纳空气,称为通气孔隙(也称大孔隙),0.001~0.1mm的孔隙,主要贮存水分,称为持水孔隙(也称小孔隙),两者的比例(简称气水比)决定持水力大小。
粒径大小、容重等都会影响基质的孔隙大小和分布。
阳离子交换量(CEC)表示基质对养分的保持能力。
具体要求见(表1)。
表1 蔬菜穴盘育苗基质物理性状推荐标准
项目 推荐范围
-----------------------------
容重(g/cm3) 0.2-0.0.8
-----------------------------
粒径大小(mm) 1-10
-----------------------------
总孔隙度(%) >60
-----------------------------
通气孔隙度(%) >15
-----------------------------
持水孔隙度(%) >45
-----------------------------
气水比 1:
2-1:
4
-----------------------------
含水量(%) ≤35.0
-----------------------------
持水力(%) 100-120
-----------------------------
阳离子交换量
(cmol/kg,以NH4+计)>15.0
-----------------------------
1.2 化学特性
包括有机质含量、pH值、EC值、矿质养分含量,其中pH值、EC值最为关键。
基质pH值决定矿质养分的有效性和微生物多样性。
低pH值增加Fe、Mn、Al的可溶性,这些元素与P反应,降低P的有效性。
低pH值易使Ca、Mg、S、Mo的有效性降低;反之,提高pH值,有可能造成多种微量元素的潜在缺乏。
EC值反映基质可溶性盐的含量,EC值过高,降低基质水势,造成幼苗根系吸水困难,根尖变褐,根毛发生少,EC值过低,极可能说明基质养分缺乏,叶色变黄,胚轴和茎细弱。
具体要求见(表2)。
表2 蔬菜穴盘育苗基质化学性状推荐标准
----------------------------
项目 推荐范围
----------------------------
pH值 5.5-7.5
----------------------------
电导率(mS/cm)﹡ 0.1-0.2
----------------------------
有机质(%) ≥20.0
----------------------------
碱解氮(mg/kg) 50-100
----------------------------
速效磷(mg/kg) 10-30
----------------------------
速效钾(mg/kg) 50-100
----------------------------
硝态氮/铵态氮 4:
1-6:
1
----------------------------
交换性钙(mg/kg) 50-100
----------------------------
交换性镁(mg/kg) 25-50
--------------------------------
﹡测定方法采用1:
10(v/v)稀释法
1.3 生物学特性
包括基质微生物群落结构、微生物生物量、酶活性,这些指标与根际病原菌的繁殖、有机质分解有关。
育苗基质应严格杜绝病原菌(如枯萎病菌、腐霉菌、丝核菌、细菌性斑点病菌、TMV、根结线虫等)、害虫虫卵(如蕈蚊、沼泽蝇等)和杂草(如灰条菜、马齿苋、马唐草、牵牛花、黍子等)的侵染。
2 常用育苗基质组分
为了达到上述育苗基质理化、生物学性状,单靠一种材料很难实现,因此,育苗基质多由几种组分混配而成。
育苗基质组分大体可分为三类:
有机组分、无机组分和微生物组分。
有机组分包括草炭、椰子壳纤维、糠醛渣、甘蔗渣、食用菌栽培废料、秸秆、松鳞、木屑、花生壳、蚯蚓粪、膨化鸡粪、牛粪、沼渣、污泥、苜蓿粉、豆粉、血粉,甚至养蜂副产品蜂巢等,它们可以提供根际微生物足够的有机碳源,并通过纤维素、半纤维素、木质素的交联性保持基质适当的孔隙度和根系成坨性。
有机组分必须经过粉碎和生物发酵,形成适宜的粒径,杀灭病原菌,降低C/N比。
有机肥可溶性盐含量高且物理、化学性质在育苗期间会发生变化(如氮的矿化),使养分管理复杂化。
用于育苗基质的有机肥EC值要求小于6mS/cm。
一般情况下,有机组分占总基质的体积百分比约50%~70%。
松树皮粉和硬木屑含有损害幼苗发育的毒素且亲水性较差,应粉碎至粒径小于5mm,并通过好氧堆肥降低毒素含量,混配时也要先于其它组分淋湿。
硬木屑与草炭混合堆肥时,硬木屑的比例占40%(v/v)左右为宜。
无机组分包括蛭石、珍珠岩、煅烧土、河沙和多种化学肥料。
蛭石、珍珠岩等主要是为了调节基质的孔隙度和持水力。
多数穴盘育苗者采用颗粒较小的3#蛭石,而珍珠岩则最好过筛,去除粉末。
蛭石趋碱性,珍珠岩趋中性。
石灰是国外基质混配常用组分,主要是为了中和草炭的酸性,同时可以补充大量的Ca、Mg元素。
比较油页岩灰、炉渣粉、石灰石粗粉、白云石粗粉的添加效果,白云石粗粉育苗效果最佳。
白云石为三方晶系,化学分子式CaMg(CO3)2,主要是由碳酸钙与碳酸镁所组成的矿物,两者的比例大致为1:
1。
化学肥料有硝酸钙、尿素、硝酸钾、氯化钾、过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾、硫酸锌、磷酸二氢铵、硼砂、EDTA-Fe等。
微生物组分主要指包含植物促生菌(种、株)的微生物制剂,目前,证明有效的植物促生菌有枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)、蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、荧光假单孢杆菌(Pseudomonasfluorescens)、哈茨木霉(Trichodermaharzianum)、丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhiza,AM)等。
添加剂量以每升基质菌落数计,约105~108cfu/L。
此外,国外育苗基质专业生产商在基质组分中加入少量湿润剂(又称湿展剂、润湿剂),降低水的表面张力或界面张力,使基质能被水所润湿。
常用的湿润剂如茶枯、洗衣粉、拉开粉。
3 育苗基质配方例示
育苗基质混配或配方的选择至少要遵循两个基本原则,即适用性原则和经济性原则。
适用性是指基质必须适合幼苗根系健康发育的需要,为此,要考虑到蔬菜种类和育苗季节的需要。
夏季育苗,环境温度高,基质水分蒸发速度快,基质混配时应提高基质的持水力,降低肥料用量,防止含水量降低、EC值升高引起的意外烧苗;反之,冬季育苗,环境温度低,通风时间短,基质水分蒸发速度低,基质混配时应提高基质的孔隙度,防止基质长时间高湿引发烂种和苗期病害。
不同蔬菜种类对酸碱度要求和耐盐性见(表3)。
表3 不同蔬菜种类适宜pH值范围及耐盐性
--------------------------------
蔬菜种类 pH范围 耐盐性
--------------------------------
芦笋 6.0-8.0 ++++
豆类 6.0-7.5 +
根用甜菜 6.0-7.5 +++
花椰菜 6.0-7.0 ++
抱子甘蓝 6.0-7.5 ++
结球甘蓝 6.0-7.5 ++
胡萝卜 5.5-7.0 +
菜花 5.5-7.5 ++
芹菜 6.0-7.0 ++
大白菜 6.0-7.5 ++
甜玉米 5.5-7.0 ++
黄瓜 5.5-7.5 ++
羽衣甘蓝 6.0-7.5 ++
生菜 6.0-7.0 ++
洋葱 6.0-7.0 +
豌豆 6.0-7.5 ++
辣椒 5.5-7.0 ++
南瓜 5.5-7.5 +++
萝卜 6.0-7.0 ++
菠菜 6.0-7.5 ++
番茄 5.5-7.5 ++
芜菁甘蓝 5.5-7.0 ++
西瓜 5.5-6.5 ++
--------------------------------
注:
+表示对盐害敏感,++表示对盐害中度敏感,+++表示对中度耐盐,++++表示耐盐
经济学是指育苗基质购买费用也是商品苗生产成本的重要组成。
大约每株苗基质费用0.05元左右,在美国基质成本大约占育苗总成本的9.3%。
在选择基质组分时,可以考虑当地资源特点,选择价廉实用的材料。
如东北可选用草炭,海南可选用椰子壳纤维,广西可选用甘蔗渣,河南可选用秸秆,宁夏可选用牛羊粪等。
迄至目前,人们对育苗基质进行了大量比较研究,针对不同蔬菜提出多种配方,基质配制时不妨参考使用(表4)。
表4育苗基质配方例示
蔬菜种类 基质配比(v/v) 肥料施用量(g/m3) 数据来源
-------------------------------------------------------------------------
番茄 木糖渣、煤灰、煤渣(60︰30︰10) 尿素0.54kg,磷酸二氢钾0.54kg,孙治强等,1998
鸡粪2160kg(按72孔穴盘换算而来)
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蛭石、有机肥、炉灰渣(7︰2︰1)幼苗第1片真叶展开后浇施 崔秀敏等,2001
1/2浓度营养液
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稻草粉碎腐熟物、炉渣、腐熟鸡粪(7︰2︰1) 金伊洙等,2005
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草炭、蚯蚓粪、有机肥(50︰20︰20)约含N100mg/L,P2O5300mg/L,ZallerJG.,2007
K2O400mg/L,Mg150mg/L
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草炭、有机肥、珍珠岩(65︰30︰5) HerreraF.,2008
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辣椒 芦苇末、蛭石(3︰1) 幼苗第1片真叶展开后浇灌 李谦盛等,2003
1/4强度Hoagland&Arnon营养液
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稻草腐熟物、炉渣、鸡粪(75︰15︰10) 金伊洙等,2005
-------------------------------------------------------------------------------------
椰子壳纤维粉、草炭、珍珠岩(4︰2︰2)N-P2O5-K2O-MgO-Mo18-18-18-3-0.003% ChoiJM.,
完全肥3.025kg,硫酸镁0.015kg,
硝酸钾0.202kg,硝酸钙0.189kg
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茄子 草炭、蛭石、炉灰渣(3︰3︰4) 10-6-17专用肥2.8kg三元复合肥1.96kg 陈振德等,1996
硫酸钾0.84kg,尿素1.4kg
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黄瓜 椰子纤维粉、蛭石(50︰50)子叶平展时浇灌1/2山崎黄瓜专用营养液 陈贵林等,2000
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草炭、蛭石(7︰3) 以尿素、钙镁磷肥、硫酸钾加入 孙晓梅等,2004
N0.2kg、P2O50.1kg、K2O0.2kg
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草木灰、蛭石(2︰1) 子叶平展后浇灌营养液(1000L水含硫酸钙0.7kg, 赵瑞等,2000
硫酸镁0.5kg,磷酸二氢钾0.45kg,尿素0.48kg)
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锯末、菇渣、草炭(45︰37︰18) 完全复合肥1.08kg 杨慧玲等,2002
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葫芦 芦苇渣、珍珠岩(3︰1) 子叶平展后浇灌EC1.5ms/cm、pH6.0营养液 寿伟松等,2005
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甜瓜 草炭、蛭石、珍珠岩(6︰2︰2) 以尿素、磷酸二铵和硫酸钾加入 赵明等,2002
N0.4kg、P2O50.4kg、K2O0.1kg
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草炭、蛭石(7︰3) 播种后每周浇施含100mg/LN的20-8.6-16.BurelleNK.etal.,2003
6完全复合肥水溶液
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西瓜 草炭、蛭石、珍珠岩(6︰2︰2) 以尿素、磷酸二铵、硫酸钾加入 赵明等,2004
N0.4kg、P2O50.4kg、K2O0.1kg
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草炭、蛭石(7︰3) VavrinaCS.,1999
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西芹 棉籽壳、糠醛渣、蛭石、猪粪(4︰2︰2︰2) 磷酸二铵0.825kg, 陈振德等,1998
或棉籽壳、炉渣灰、蛭石(6︰2︰2) 尿素0.5kg,复合肥1kg,
(棉籽壳为种过蘑菇的棉籽壳) 硼砂0.05kg,硝酸钙0.66kg
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生菜 蛭石、砻糠灰(2︰1) 出苗后浇灌完全营养液 龚繁荣,1997
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蛭石、有机肥、炉灰渣(7︰2︰1) 第1片真叶展开后浇灌1.2Ms/cm营养液崔秀敏等,2002
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结球甘蓝 草炭、蛭石(9︰1) 播种后灌溉0.02%完全肥料溶液 SatoFetal.,2004
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花椰菜 草炭、蛭石、珍珠岩(70︰15︰15) 10%(v/v)的蚯蚓粪,约4kg的血粉、 RangarajanA.etal.,2008
磷酸石粉等混合物
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青花菜 草炭、污泥(70︰30) Perez-MurciaMD.etal.,2005
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4 育苗基质调制技术及注意事项
4.1 物理性状的调制
参考例示的基质配方,将有机组分和无机组分按体积比(v/v)混合,测试混合基质物理性状指标,基于各组分的独立特性不断调整配比,初选确定数个配方,进行蔬菜育苗试验,根据蔬菜幼苗发育表现确定基本配方。
开发应用新的基质组分材料,或大批量育苗前,都要进行育苗试验。
同种基质组分,不同产地、同一产地不同批次之间物理性状也会差异很大。
4.2 养分含量的调制
根据不同蔬菜种类苗期对养分的需求规律以及后期管理方式,选择单一化学肥料或完全肥料进行添加,并进行育苗试验。
蔬菜苗期对养分需求较少,且对EC值比较敏感,因此,基质初始养分含量可控制在较低的水平。
EC值过高将降低种子的萌发率和灼烧根系。
穴盘育苗技术推广初期,为了简化播种后施肥管理,在基质中加入大量肥料,如在基质中加入1.5~2.5kg/m315︰15︰15完全复合肥,整个苗龄不再施肥,其实是很不科学的,也不适用于规模化的穴盘育苗。
种子萌发阶段基本不需要养分,养分含量最高,幼苗发育进入第III、第IV阶段,对养分需求增加,养分含量因灌水冲淋却最低。
前期养分含量较高,容易引起幼苗徒长。
在规模化穴盘育苗中,在基质中添加少量启动肥料,后期根据幼苗发育进程和长势,采用灌溉施肥技术补充必要的养分,更有利于肥料节约
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