CN106416651A

CN106416651A - 一种提高基质育苗种子发芽率的方法

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Publication number: CN106416651A
Application number: CN201610526464.5A
Authority: CN
Inventors: 王旭东
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2016-06-25
Filing date: 2016-06-25
Publication date: 2017-02-22

Abstract

本发明公开了一种提高基质育苗种子发芽率的方法，步骤如下：1、基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣5‑9份、锯末1‑3份、猪粪或牛粪1‑4份，按照上述配比准备基质原料加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；2、基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量5‑7％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，放置7天；3、发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养。本发明通过向基质中添加碳酸钙，能够促进种子发芽，提高种子的发芽率和发芽势，提高幼苗根系活力和叶片的叶绿素含量。

Description

一种提高基质育苗种子发芽率的方法

技术领域

本发明涉及植物种子萌发技术领域，更具体的涉及一种提高基质育苗种子发芽率的方法。

背景技术

随着我国农业迅速发展，新型高效农业成为现代农业的主流。基质作为现代农业的基础，需求量日益增大。草炭是传统的育苗基质原料，但其短期不可再生、地区分布不均匀、价格较高，开发利用受到资源的限制越来越严重。20世纪80年代后期，欧美国家陆续颁布禁止开采草炭资源的法令，因此必须寻找到一种或几种可再生、价格低廉、资源丰富的替代基质原料。研究发现，随着农业的发展，农业废弃物排放数量呈现日益增长的趋势，如何合理利用与管理成为当今世界上大多数国家共同面临的一个重要农业和环境问题。另一方面，这些废弃物种类繁多、取材方便，而且含有丰富的植物生长所需的各类养分，被称作“放错位置的资源”，利用这些物质生产基质不仅可以解决当前棘手的农业环境污染与资源浪费问题，而且可以为基质的商业化生产提供优质″广泛″廉价的原材料，变废为宝，一举两得。但是，以农业废弃物如秸秆、禽畜粪便等为主要原料经过发酵腐熟后作为基质来利用，在物理性质方面存在致密、饱和含水量过高，通气性差等不良性状；在化学性质方面存在有毒性有机酸(如丁酸)、铵态氮含量过高、pH过低(如果熟化时间短)或过高(如果熟化时间过长)等问题；因此，对种子萌发存在一定的毒害作用，不利于出苗和幼苗生长。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种提高基质育苗种子发芽率的方法，能够提高白菜种子发芽率。

本发明是这样来实现的，一种提高基质育苗种子发芽率的方法，包括如下步骤：

(1)基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣5-9份、锯末1-3份、猪粪或牛粪1-4份，基质准备是将基质原料按照上述配比加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；

(2)基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量5-7％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，然后放置7天；

(3)发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养，培养过程温度控制为20-30℃，湿度控制为含水量35-40％，培养时间为10-15天。

进一步，在步骤(1)中，发酵是以堆腐的方式进行，垄堆高度为1.5米，宽度为3m，长25m，在堆腐的前期30天，每3天翻堆一次；第30天-60天，每7天翻堆一次；60天以后，每15天翻堆一次，堆腐持续时间为6个月。

进一步，在步骤(2)中，育苗盘为50孔育苗盘，育苗盘的每个孔中加入的改性后的基质量为30-35g。

进一步，所述菌渣为生产杏鲍菇后所得的渣料。

进一步，碳酸钙的粒度为0.106mm。

本发明具有如下有益效果；

本发明提供了一种提高基质育苗种子发芽率的方法，向基质中添加碳酸钙，能够促进种子发芽，提高种子的发芽率和发芽势，提高幼苗根系活力和叶片的叶绿素含量。

附图说明

图1为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜发芽势的影响图；

图2为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜发芽指数的影响图；

图3为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜发芽率的影响图；

图4为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜根系活力的影响图；

图5为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜叶绿素含量的影响图；

图6为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对小白菜丁酸含量的影响图；

图7为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对基质pH的影响图；

图8为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对基质饱和含水量的影响图；

图9为本发明实施例中添加不同量碳酸钙对铵态氮与硝态氮含量比例的影响图；

图10为本发明实施例中添加不同细度碳酸钙对小白菜发芽率的影响图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供的一种提高基质育苗种子发芽率的方法，包括如下步骤：

(1)基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣5份、锯末2份、猪粪2份，基质准备是将基质原料按照上述配比加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；

(2)基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量5％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，然后放置7天；

(3)发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养，培养过程温度控制为20-30℃，湿度控制为含水量35-40％，培养时间为15天。

在步骤(1)中，发酵是以堆腐的方式进行，垄堆高度为1.5米，宽度为3m，长25m，在堆腐的前期30天，每3天翻堆一次；第30天-60天，每7天翻堆一次；60天以后，每15天翻堆一次，堆腐持续时间为6个月。

在步骤(2)中，育苗盘为50孔育苗盘，育苗盘的每个孔中加入的改性后的基质量为30-35g。

在本发明实施例中，所用菌渣为玉米芯、豆粕、锯末等为主要原料生产杏鲍菇后的渣料。

在本发明实施例中，碳酸钙的粒度为0.106mm。

实施例2

(1)基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣8份、锯末3份、牛粪4份，基质准备是将基质原料按照上述配比加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；

(2)基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量7％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，然后放置7天；

(3)发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养，培养过程温度控制为20-30℃，湿度控制为含水量35-40％，培养时间为10天。

在本发明实施例中，碳酸钙的粒度为0.106mm。

实施例3

(1)基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣9份、锯末2份、猪粪3份，基质准备是将基质原料按照上述配比加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；

(2)基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量6％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，然后放置7天；

(3)发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养，培养过程温度控制为20-30℃，湿度控制为含水量35-40％，培养时间为12天。

在本发明实施例中，碳酸钙的粒度为0.106mm。

实施例4

(1)基质准备：基质包括如下重量份的原料：菌渣6份、锯末1份、牛粪1份，基质准备是将基质原料按照上述配比加水混匀，调节基质含水量为50％，然后进行发酵腐熟；

(2)基质改性：向发酵后的基质中添加占基质总重量6.5％的碳酸钙，混合均匀，调节基质含水量为50％，然后放置7天；

(3)发芽培养：采用育苗盘栽培方法，在育苗盘中播白菜种子，将改性后的基质加入到育苗盘的孔中，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽培养，培养过程温度控制为20-30℃，湿度控制为含水量35-40％，培养时间为13天。

在本发明实施例中，碳酸钙的粒度为0.106mm。

本发明实施例采用碳酸钙对以农业废弃物生产的育苗基质进行改良，提高农业废弃物所生产基质的种子发芽率和幼苗的生长。基质的生产在陕西杨凌霖科生态工程有限公司进行。

1、通过添加不同比例的碳酸钙研究对基质出苗和幼苗生长的影响。

向基质中分别添加占基质总重1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、10％、12％的碳酸钙，分别标记为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10，同时以不添加碳酸钙作为对照处理，标记为CK，共计12个不同处理，调节基质含水量为50％(按质量百分比)左右，培养7天。采用育苗盘栽培方法，在50孔育苗盘中播小白菜种子，每个孔中加入30g基质，每孔1粒种子，在温室大棚内进行发芽试验。研究基质添加碳酸钙后种子的发芽率、发芽势、幼苗的根系活力、叶绿素等。

(1)添加碳酸钙对发芽率、发芽势和发芽指数的影响

发芽势指发芽试验初期，在规定的日期内正常发芽的种子数占供试种子数的百分率。种子发芽势高，表示种子生活力强，意味着基质对种子的毒害小。试验结果表明，培养12天，对照处理(不添加碳酸钙)小白菜种子的发芽势仅有14％左右。向基质中添加碳酸钙可以提高种子的发芽势，且随着添加比例的增加，种子的发芽势呈先升高后降低的趋势。T3-T9处理的发芽势均明显高于CK，差异均达显著水平，其中T7处理的发芽势达到最高，较CK提高了156.8％(P＜0.05)，T6和T7接近；T1、T2和T10处理的发芽势较CK略有提高，但差异不显著。表明向基质中添加过低或过高浓度的碳酸钙对小白菜种子发芽势的促进作用较弱，而浓度适中的碳酸钙可以有效提高小白菜种子的发芽势，且以T6、T7处理(添加比例6％和7％)的效果较佳。

发芽指数是反映种子萌发的速度和整齐程度。由图2可以看出，对照的发芽指数为48左右，随着基质中碳酸钙含量的增加，小白菜发芽指数的变化同样呈先升高后降低的趋势。T3-T9处理的发芽指数均明显高于CK，差异均达显著水平，其中T7处理的发芽指数达到最高，较CK提高了64.3％(P＜0.05)；T1、T2和T10处理的发芽指数较CK略有提高，差异均不显著。说明过低或过高含量的碳酸钙基质中小白菜种子萌发的速度略有提升，但仍较比较慢；而含量适中的碳酸钙使种子萌发速度加快，且整齐度提高，发芽能力强，以T6、T7处理(添加比例为6-7％)的效果最佳。

发芽率是指种子发芽终止在规定时间内的全部正常发芽种子粒数占供检种子粒数的百分率，是用以判断田间或盆栽的出苗率。由图3可以看出，对照的发芽率小于60％；随着基质中碳酸钙含量的增加，小白菜种子的发芽率也呈先升高后降低的趋势。与CK相比，T2-T10处理的发芽率都有明显提高，差异均达显著水平，其中T7处理的发芽率达到90％，较CK提高了63.6％(P＜0.05)，而T8、T9和T10处理对小白菜种子发芽的提高作用有所减弱；较CK仅分别提高58.2％、47.3％、38.2％(P＜0.05)，表明向基质中添加过低或过高含量的碳酸钙都不能有效加快小白菜种子的发芽，而含量适中的碳酸钙对种子发芽的促进作用较强，以T5到T8处理(添加比例为5-8％)的效果较佳。

(2)添加碳酸钙对小白菜根系活力的影响

对图4分析可知，随着基质中碳酸钙比例的增加，小白菜的根系活力表现为先增后减的趋势。与CK相比，T2-T10处理的小白菜根系活性均显著增强，其中T5、T6、T7、T8处理的根系活力相对较高，较CK分别提高65.9％、68.1％、70.2％、66.0％(P＜0.05)，差异均达显著水平。表明含量过低的碳酸钙对小白菜根系活力的促进作用较弱，含量过高促进作用有所减弱，而含量适中的碳酸钙可以有效提高小白菜的根系活力，以T7处理(含量为7％)的效果最佳。在T5-T9之间差异不显著，说明在添加比例5-9％的范围内，均能提高显著大幅度提高根系活力，处理之间差异不显著。

(3)添加碳酸钙对小白菜叶绿素含量的影响

叶绿素含量高低反映植株叶片的颜色和光合作用情况。如图5显示，随碳酸钙含量的增加，小白菜叶绿素含量呈先增后减的趋势，即从T1开始增加，T7含量达到最高，此后又开始逐渐减少。与CK相比，T2-T10处理叶绿素含量均明显增加，其中T7处理的增幅最大，为32.1％(P＜0.05)，差异达显著水平。说明适宜的碳酸钙含量对叶绿素的合成有重要作用。从T4到T8之间都有较大幅度增加，且这几个处理之间差异不显著。

2、通过添加不同比例的碳酸钙研究对基质性质的改良作用

向基质中分别添加0％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、10％、12％含量的碳酸钙，作为12个不同处理，分别标记为CK、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10。调节含水量为50％左右，培养7天。然后对每个处理采集代表性样品，分析不同处理对基质pH值，铵态氮与硝态氮含量的比例、丁酸含量、饱和含水量等的影响。

(1)添加碳酸钙对基质酸碱性的影响

对图7的分析可知，随碳酸钙含量的增加，基质pH呈递增加的趋势。T2-T10处理的基质pH较CK均有明显升高，差异均达显著水平。可见，碳酸钙含量对基质pH的影响较大，且含量越高，pH越高。原因是CaCO₃在土壤中会发生化学反应而产生HCO₃ ^-，一段时间后，溶解平衡会趋于稳定，HCO₃ ^-的产生稍有降低。H₂O存在离解平衡：H₂O＝H⁺+OH^-，由于H⁺的消耗，H₂O的离解平衡向右移，使得溶液中的pH值升高，因而表现出随碳酸钙含量增加而升高的趋势。

(2)添加碳酸钙对铵态氮与硝态氮含量比例的影响

堆肥过程中NH4⁺-N、NO3^--N含量的相对变化是堆肥腐熟的重要标志。图9可以看出，随基质碳酸钙含量的增加，铵态氮/硝态氮的含量比值逐渐降低，各处理均较CK差异显著。Bemal等(1998)提出，当堆肥中NH4⁺-N/N03-N的比值小于0.16时，表明堆肥已达完全腐熟。以NH4+-N/N03_-N的比值小于0.16作为完全腐熟的标准，在添加比例大于5％时，能促进基质达到完全腐熟标准。

(3)添加碳酸钙对基质中丁酸含量的影响

由图6可知，丁酸含量随基质中碳酸钙含量的增加而减少。各处理丁酸含量较CK明显降低，差异均达显著水平。表明碳酸钙含量是影响丁酸合成的重要因素，且含量越高对丁酸合成的抑制作用越强。丁酸为农业废弃物腐解过程形成的小分子的有机酸，是农业废弃物腐解过程产生的中间产物，对植物、尤其是幼苗的根系有一定的毒害作用。向基质中添加碳酸钙，可以降低丁酸含量，在添加1％的情况下就可以起到明显的减低作用。随着添加比例的升高，丁酸的含量越低，有利于幼苗的生长。

(4)添加碳酸钙对基质保水性的影响

由图9结果分析表明，基质饱和含水量随碳酸钙含量的增加呈递减趋势。T6-T10处理的饱和含水量较CK显著降低，说明加入碳酸钙超过一定的用量时，基质的饱和含水量有所降低，意味着通气性有所改善。

3、通过添加不同粒度的碳酸钙研究对对基质改良效果的影响

在添加碳酸钙比例为7％的前提下，将碳酸钙细度分别研磨为2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.15mm、0.125mm、0.106mm、0.075mm，作为8个处理，分别标记为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8。每个处理两个重复，共42盘。将孔中基质跟碳酸钙混合均匀，每天早上和傍晚浇水，保证供水充足。播种后每天记录出苗数量。

碳酸钙的细度大小直接影响到与基质所发生的化学反应进行的程度，也影响到基质的物理性质。图10为同一碳酸钙添加量下(7％的碳酸钙)不同粒度碳酸钙对种子发芽率的影响。结果表明，随着碳酸钙细度的减小，小白菜种子的发芽率呈先升高后降低的趋势。不同细度间以P7处理的发芽率达到最高，P5、P6与P7之间差异不显著，而P8处理对小白菜种子发芽的促进作用有一定程度的降低，表明过粗或过细粒度的碳酸钙对小白菜发芽的促进作用较小，而粒度适中的碳酸钙有效提高了种子的发芽率，添加比例为5％到7％之间。

综上实验结果表明：

(1)向基质中添加碳酸钙是解决基质不良性质的快速手段，添加碳酸钙可以适当提高基质的ph，降低NH4⁺-N/N03-N的含量比值和丁酸含量，适当降低基质的饱和含水量，提高基质的通气性。

(2)向基质中添加碳酸钙，能够促进种子发芽，提高种子的发芽率和发芽势，提高幼苗根系活力和叶片的叶绿素含量。

(3)综合看来，碳酸钙添加含量为5-7％，粒度为0.106mm效果明显。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种提高基质育苗种子发芽率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的提高基质育苗种子发芽率的方法，其特征在于，在步骤(1)中，发酵是以堆腐的方式进行，垄堆高度为1.5米，宽度为3m，长25m，在堆腐的前期30天，每3天翻堆一次；第30天-60天，每7天翻堆一次；60天以后，每15天翻堆一次，堆腐持续时间为6个月。

3.如权利要求1所述的提高基质育苗种子发芽率的方法，其特征在于，在步骤(2)中，育苗盘为50孔育苗盘，育苗盘的每个孔中加入的改性后的基质量为30-35g。

4.如权利要求1所述的提高基质育苗种子发芽率的方法，其特征在于，所述菌渣为生产杏鲍菇后所得的渣料。

5.如权利要求1所述的提高基质育苗种子发芽率的方法，其特征在于，碳酸钙的粒度为0.106mm。