尚庆茂博士“蔬菜集约化穴盘育苗技术”系列讲座 第四讲 育苗基质的科学配制

生产技艺中国蔬菜 CHINA VEGETABLES育苗基质固定、支撑蔬菜幼苗，也是蔬菜种子萌发、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生长环境。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、配制技术等方面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 基质的物理特性包括粒径、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。幼苗对矿质养分的吸收依存于水分，干旱缺水条件下幼苗无法获得足够的矿质养分。基质中0.1 mm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）；0.0010.100 mm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。1.2 化学特性 基质的化学特性包括有机质含量、pH值、电导率（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值增加了Fe、Mn、Al的可溶性，这些元素与P反应，会降低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。1.3 生物学特性 基质的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。尚庆茂博士“蔬菜集约化穴盘育苗技术”系列讲座第四讲育苗基质的科学配制尚庆茂尚庆茂，中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京市海淀区中关村南大街12号，100081，电话：010-82109540收稿日期：2011-03-05；接受日期：2011-03-14基金项目：农业科技成果转化资金项目（2009GB23260439），国家大宗蔬菜产业技术体系专项（nycytx-26）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/gcm-30.20.6粒径大小/mm 110总孔隙度/ 60通气孔隙度/ 15持水孔隙度/ 45气水比 1412含水量/ 35.0持水力/ 100120阳离子交换量/cmolkg-1（以NH4+计） 15.02011(7):42-4542 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 生产技艺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，降低碳氮比（CN）。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6 mScm-1。一般情况下，有机组分占总基质的体积百分比为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5 mm，并通过好氧堆肥降低毒素含量，混配时也要先于其他组分淋湿。硬木屑与草炭混合堆肥时，硬木屑的体积比占40 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的组分，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11。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（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、荧光假单孢杆菌（Pseudomonas fluorescens）、哈茨木霉（Trichoderma harzianum）、丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhiza，AM）等。添加剂量以每升基质菌落数计，为105108cfuL-1。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，混配时应提高基质的持水力，降低肥料用量，防止出现因含水量降低、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，基质水分蒸发速度慢，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。经济性是指育苗基质购买费用，也是商品苗生产成本的重要组成。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 %。在选择基质蔬菜种类 pH范围 耐盐性芦笋 6.08.0 +根用甜菜 6.07.5 +抱子甘蓝、结球甘蓝、大白菜、羽衣甘蓝、菠菜、豌豆 6.07.5 +豆类（除豌豆） 6.07.5 +青花菜、芹菜、生菜、萝卜 6.07.0 +洋葱 6.07.0 +南瓜 5.57.5 +黄瓜、番茄、花椰菜 5.57.5 +辣椒、芜菁甘蓝、甜玉米 5.57.0 +胡萝卜 5.57.0 +西瓜 5.56.5 +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 5.57.5电导率/mScm-1* 0.10.2有机质/% 35水解性氮/mgkg-150500速效磷/mgkg-110100速效钾/mgkg-150600硝态氮/铵态氮 4161交换性钙/mgkg-150200交换性镁/mgkg-125100注：*测定方法采用110（体积比VV）稀释法。表3 不同蔬菜种类适宜pH值范围及耐盐性注：+表示对盐害敏感，+表示对盐害中度敏感，+表示中度耐盐，+表示耐盐。43 生产技艺中国蔬菜 CHINA VEGETABLES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表4。蔬菜种类 基质配比（体积比VV） 肥料施用量/gm-3数据来源番茄 木糖渣、煤灰、煤渣（603010） 尿素0.54 kg，磷酸二氢钾0.54 kg，鸡粪2 160 kg（按72孔穴盘换算而来）孙治强等，1998蛭石、有机肥、炉灰渣（721） 幼苗第1片真叶展开后浇施邢禹贤1/2浓度营养液 崔秀敏等，2001稻草粉碎腐熟物、炉渣、腐熟鸡粪（721） 金伊洙等，2005草炭、蚯蚓粪、有机肥（502020） 约含N 100 mgL-1，P2O5300 mgL-1，K2O 400 mgL-1，Mg 150 mgL-1Zaller J G，2007草炭、有机肥、珍珠岩（65305） Herrera F，2008辣椒 芦苇末、蛭石（31） 幼苗第 1 片真叶展开后浇灌 1/4 强度 Hoagland &Arnon营养液李谦盛等，2003稻草腐熟物、炉渣、鸡粪（751510） 金伊洙等，2005椰子壳纤维粉、草炭、珍珠岩（422） N-P2O5-K2O-MgO-Mo为18-18-18-3-0.003，完全肥3.025 kg，硫酸镁 0.015 kg，硝酸钾 0.202 kg，硝酸钙0.189 kg，其他微量元素Choi J M，2007茄子 草炭、蛭石、炉灰渣（334） N10-P6-K17专用肥2.8 kg，三元复合肥1.96 kg，硫酸钾0.84 kg，尿素1.4 kg陈振德等，1996黄瓜 椰子纤维粉、蛭石（5050） 子叶平展时浇灌1/2山崎黄瓜专用营养液 陈贵林等，2000草炭、蛭石（73） 以尿素、钙镁磷肥、硫酸钾加入N 0.2 kg、P2O50.1 kg、K2O 0.2 kg孙晓梅等，2004草木灰、蛭石（21） 子叶平展后浇灌营养液（1 000 L水含硫酸钙0.7 kg，硫酸镁0.5 kg，磷酸二氢钾0.45 kg，尿素0.48 kg）赵瑞等，2000锯末、菇渣、草炭（453718） 完全复合肥1.08 kg 杨慧玲等，2002西葫芦 芦苇渣、珍珠岩（31） 子叶平展后浇灌EC 1.5 mScm-1、pH 6.0的营养液 寿伟松等，2005甜瓜 草炭、蛭石、珍珠岩（622） 以尿素、磷酸二铵和硫酸钾加入 N 0.4 kg、P2O50.4kg、K2O 0.1 kg赵明等，2002草炭、蛭石（73） 播种后每周浇施含100 mgL-1N的20-8.6-16.6完全复合肥水溶液Burelle N K，et al.，2003西瓜 草炭、蛭石、珍珠岩（622） 以尿素、磷酸二铵、硫酸钾加入N 0.4 kg、P2O50.4 kg、K2O 0.1 kg赵明等，2004草炭、蛭石（73） Vavrina C S，1999西芹 棉籽壳、糠醛渣、蛭石、猪粪（4222）或棉籽壳、炉渣灰、蛭石（622）（棉籽壳为种过蘑菇的棉籽壳）磷酸二铵0.825 kg，尿素0.5 kg，复合肥1 kg，硼砂0.05 kg，硝酸钙0.66 kg陈振德等，1998生菜 蛭石、砻糠灰（21） 出苗后浇灌完全营养液 龚繁荣，1997蛭石、有机肥、炉灰渣（721） 第1片真叶展开后浇灌EC值为1.2 mScm-1的营养液 崔秀敏等，2002结球甘蓝 草炭、蛭石（91） 播种后灌溉0.02 完全肥料溶液 Sato F，et al.，2004花椰菜 草炭、蛭石、珍珠岩（701515） 10 %（体积比）的蚯蚓粪，约4kg的血粉、磷酸石粉等混合物Rangarajan A，et al.，2008青花菜 草炭、污泥（7030） Perez-Murcia MD，et al.，2005表4 育苗基质配方例示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，或同一产地不同批次之间，基质的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的管理方式，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44 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 生产技艺对养分需求较少，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，如在每立方米基质中加入三元复合肥（N 15-P2O515-K2O 15）1.52.5 kg，整个苗期不再施肥，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，但此时基质中养分含量最高；幼苗发育进入第、第阶段，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，更有利于肥料节约高效利用，也符合幼苗发育的生物学规律。4.3 酸碱度的调制 由于草炭酸性居多，且基质中使用比例大，蛭石是微碱性，珍珠岩为中性，因此，通常情况下（包括添加少量有机肥）混配基质呈酸性。为了提高基质的pH值，可以加入过100目（直径0.25mm）筛的白云石灰石，或采用生理碱性的化学肥料（如硝酸钙），或用1.2 gL-1氢氧化钙水溶液混拌基质。石灰石加入710 d（天），基质pH值才会稳定。当使用非草炭为主的基质、灌溉硬度较大的水源时，基质pH值可能高出蔬菜幼苗需求的范围。为此，可以选择使用生理酸性的肥料（如硫酸铵），或用120gL-1硫化铁水溶液浇灌。使用硫化铁后，要用清水冲洗叶面的酸液，避免灼伤叶片。4.4 粒径调制 基质粒径对基质孔隙分布和后期管理作用较大。对于同一种基质，粒径越大，容重越小，总孔隙度越大，气水比较大，通气性较好，但持水性较差；反之，粒径越小，容重越大，总孔隙度越小，气水比越小，持水性较好，通气性较差。基质各组分尽可能过筛，使混配基质整体处于110 mm粒径范围内。国产个别品牌的草炭产品，采后加工相对较差，结块现象比较严重，导致混拌不均匀和后期漏水漏肥，需要增加粉碎工序。蛭石、珍珠岩粒径0.30.4 cm较好。蛭石和珍珠岩运输和贮放期间，有可能粒径变小甚至粉末化，最好过筛去除粉末部分。粒径过小，降低基质有效水含量，即水分被基质吸附，根系难以吸收利用。4.5 基质混拌 必须将基质各组分彻底混拌均匀，但搅拌也会使基质粒径变小，因此，基质搅拌的时间要严格控制，避免搅拌时间过长。基质搅拌也可能破坏缓释肥颗粒状结构。目前，基质混拌可通过人工或机械完成，机械搅拌相对比较均匀且效率高。搅拌机械有专用搅拌设备（如荷兰Visser基质搅拌机、北京西达农业工程科技发展中心JB-4型基质搅拌机）和兼用搅拌设备（如建筑用混凝土搅拌机）。搅拌过程中使基质含水量达到50 %左右。4.6 卫生条件 基质各组分贮放和混拌必须选择洁净、远离病虫害源的地方，尤其不能掺入带病土壤，基质混拌器皿必须经过消毒处理。必要时可以在基质中加入少量杀菌剂，如五氯硝基苯、多菌灵等，以每立方米基质添加100 g左右农药为宜。混拌均匀的基质不要贮放过久，尤其是基质湿度较大且散装堆放时，尽量及时使用。4.7 测定方法 基质的适用性得益于性状指标的测定，而测定方法或操作过程对数据准确性至关重要。只有采用标准、通用的方法，测定结果才有参照性。如基质EC值测定，国际上有饱和浸提法（SME法）、12、15、110（体积比VV）稀释法，也有配套的杯具。由于每一种方法的测定结果相差很大，因此在方法选定和结果比较时必须结合实际和具体测定方法。信息“番茄黄化曲叶病毒病”技术光盘简介番茄黄化曲叶病毒病是由“超级害虫”烟粉虱引起的番茄毁灭性病害，分布广、防治困难、损失惨重。本片通过现场拍摄、农民和专家采访、田间操作等系统直观地介绍了该病的发生为害特点、症状特征、传播途径、流行规律等，重点介绍了选用抗病品种、培育无病虫壮苗、无病栽培、病残无害处理和烟粉虱防控等多种实用技术。深入浅出，直观易懂，可有效指导该病防治。光盘特意搜集了与该病相关的珍贵图片资料130余幅。系统展示该病发生背景、为害情况、各生育期症状特征、与其他疑似病害的区别、烟粉虱发生特点、烟粉虱与白粉虱各虫态的区别和系列防治技术等，读者可根据需要选择性地观看和阅读。邮购价：45元。邮局汇款地址：北京市海淀区中关村南大街12号 中国蔬菜编辑部 邮编：100081 电话：010-82109550!45