γ-聚谷氨酸对番茄穴盘育苗基质矿质养分供应及幼苗生长发育的影响

【目的】研究聚谷氨酸不同加入量对基质理化性状和蔬菜生长的影响,可以为其在番茄穴盘育苗中的合理应用提供依据。【方法】以草炭、 蛭石、 珍珠岩(3 ∶1 ∶1,v/v)混合物料为育苗基质, 50孔塑料穴盘为育苗容器进行盆栽试验。基质适宜添加量试验: 播种前在基质中混入-聚谷氨酸 (-PGA) 0、 1、 3、 5、 10 kg/m3,调查了添加-聚谷氨酸后番茄穴盘育苗基质理化、 生物学性状及幼苗生长发育参数的动态变化。 顶部灌施适宜用量试验: 在播种后16 d,将-聚谷氨酸0、 1、 3、 5、 10 g/L -PGA溶入水溶性肥料溶液(20-20-20)进行顶部灌施,肥料氮(N)浓度为200 mg/L, 施用量为1 L/tray,测定了播种后36 d番茄幼苗生长发育参数。【结果】 1)基质添加-聚谷氨酸显著提高了基质初始持水孔隙度、 最大持水量、 铵态氮、 硝态氮、 速效磷、 速效钾、 交换性镁含量和EC值,降低了通气孔隙度和pH值,增强了番茄穴盘苗生长发育过程中基质速效氮、 速效磷、 速效钾和交换性镁供应能力,显著提高了番茄穴盘苗生长发育后期基质过氧化氢酶活性和中性磷酸酶活性; 这些有效作用随-PGA添加量的增加而显著增加,不同添加量处理间差异显著。2)基质添加-聚谷氨酸,随着添加量增加,番茄苗叶片叶绿素含量呈逐步增加趋势,根系活力峰值则出现在添加量3 kg/m3水平; 3)-聚谷氨酸无论基质添加或顶部灌施,对番茄穴盘苗茎叶都表现出促进生长的作用,对根系发育却表现出一定的抑制作用; 4)基质添加-聚谷氨酸对番茄穴盘苗生长发育的促进作用还表现出明显的延迟效应,在幼苗生长发育后期的效果显著优于前期。【结论】番茄穴盘育苗施用-聚谷氨酸能增强基质水分、 养分供应能力,促进番茄穴盘苗后期生长发育。     

不同灌水下限对黄瓜穴盘苗生长及生理指标的影响

为了给黄瓜工厂化穴盘育苗适宜灌溉下限指标提供参考,该文采用醋糟基质为穴盘育苗基质,以‘津优1号’黄瓜为材料,研究了以基部供水为灌水方式,不同灌水下限处理对黄瓜穴盘苗干物质积累、根系活力、光合能力及叶绿素荧光参数的影响。共设4个处理,灌水下限分别为基质饱和含水率的65%、55%、45%、35%。结果表明,以相对含水率55%作为灌水下限的黄瓜穴盘苗干物质积累量、主根长、根系活力,光合能力均显著高于其他处理,相对含水率为45%的下限处理处理次之,在基质相对含水率为45%～55%的下限处理范围内,有利于黄瓜穴盘苗生长,可以作为以醋糟为基质的黄瓜穴盘育苗的灌溉下限指标。     

蚯蚓粪基质及肥料添加量对茄子穴盘育苗影响的试验研究

将蚯蚓粪和蛭石按2∶1(v/v)的比例组成复合基质,然后添加不同数量的CO(NH2)2和KNO3,用于茄子穴盘育苗。结果表明:通过添加适量的肥料,可以明显提高复合基质的EC值,改善茄子的出苗率、幼苗叶片叶绿素含量和净光合速率,显著促进幼苗植株的生长发育。根据壮苗指数,筛选出最佳肥料添加量是CO(NH2)20.2 kg/m3和KNO30.4 kg/m3。研究结果为利用蚯蚓粪替代草炭培育茄子健壮穴盘苗提供了科学施肥依据。     

不同灌水条件对小叶女贞蒸散特性和生长的影响

为了探讨不同水分处理对北方城市常见绿篱树木小叶女贞蒸散量及生长的影响,在呼和浩特市和林格尔县盛乐经济园区进行了小区和盆栽试验。盆栽设9种水分处理,小区设4种,滴灌灌溉。研究结果表明,小叶女贞蒸散量随灌水量增加而增加,在75%～100%田间持水量(FC)时最大,35%～45%FC时最小;株高、冠幅与蒸散量呈开口向下的二次抛物线关系,在65%～100%FC时株高、冠幅最大,地上生物量与蒸散量呈正相关;小叶女贞水分利用效率(WUE)随蒸散量的增加呈减小的趋势,在35%～45%FC时小叶女贞的WUE最大,但此区间的生物量最小,生长发育受到干旱胁迫最明显;小区滴灌的较佳灌水模式是滴头流量选4L/h或5L/h,灌水量控制在415～470mm范围内。     

添加蛭石和鸡粪对玉米秸基质穴盘育苗的影响

玉米秸基质是一种新开发的替代草炭的基质,研究其在园艺作物栽培和育苗中的配套应用技术有重要意义。该文以番茄为试材,采用正交试验设计,研究了蛭石与发酵玉米秸基质的复配比例、烘干鸡粪添加量及基质相对含水率对玉米秸基质穴盘育苗的影响。结果表明：3因素对番茄幼苗地上部生长影响的主次顺序是鸡粪添加量＞基质相对含水率＞基质配比,对地下部生长影响的主次顺序是基质相对含水率＞基质配比＞鸡粪添加量;通过验证试验,综合考虑育苗效果及经济性得出最优组合处理为：基质相对含水率85%;玉米秸基质︰蛭石（V︰V）=1︰1;鸡粪添加量为每穴盘15 g。该试验结果为玉米秸基质应用及新基质开发提供了参考。     

生物炭和PAM混施影响煤矸石基质水分的入渗和蒸发

探究生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)混施对煤矸石基质水分入渗和蒸发的影响,可为矿区矸石山土壤水分的调节提供依据。采用模拟土柱方法,研究不同矸土比(1∶2,1∶1和2∶1)的煤矸石基质,在混施生物炭(1%,2%和4%)和PAM(0.5‰和1‰)条件下,基质水分的吸持性能、入渗及蒸发特征。结果表明:(1)对煤矸石基质入渗性能的影响程度为生物炭PAM矸土比;随生物炭施用量的增加,基质的饱和含水量以及入渗速率均呈增加趋势,而PAM施用量的增加则减弱了煤矸石基质的饱和含水量和入渗速率。(2)添加1‰PAM处理的基质累积蒸发量均低于添加0.5‰PAM的处理;矸土比对煤矸石基质水分蒸发影响程度较生物炭和PAM大。(3)聚类分析表明,4%生物炭和0.5‰PAM混施时煤矸石基质的水分吸持性能及入渗速率较高;而矸土比为2∶1时,2%的生物炭和1‰的PAM混施可减弱基质水分的蒸发。总之,增加生物炭施用量有利于基质水分入渗,而PAM用量的增加,可抑制煤矸石基质水分的蒸发。     

蚯蚓粪基质及肥料添加量对茄子穴盘育苗影响的试验研究

将蚯蚓粪和蛭石按2∶1(v/v)的比例组成复合基质，然后添加不同数量的CO(NH₂)₂和KNO₃，用于茄子穴盘育苗。结果表明：通过添加适量的肥料，可以明显提高复合基质的EC值，改善茄子的出苗率、幼苗叶片叶绿素含量和净光合速率，显著促进幼苗植株的生长发育。根据壮苗指数，筛选出最佳肥料添加量是CO(NH₂)₂ 0.2 kg/m³和KNO_{3 0.4 kg/m³。研究结果为利用蚯蚓粪替代草炭培育茄子健壮穴盘苗提供了科学施肥依据。}     

穴盘苗吹叶补苗机构设计与试验

针对叶片遮挡穴盘苗空穴机械补苗作业时存在损伤待补空穴周围穴盘苗叶片的问题,该研究提出一种使用射流气管吹开遮挡叶片进行机械补苗的吹叶补苗方法。作业时,射流气管内通高压气流,由待补空穴底端渗水孔向上移动,吹开遮挡叶片,到达穴盘苗叶片顶部后,补苗机械手夹持待补苗使基质块底部靠近射流气管顶端,并与射流气管同步下移完成补苗作业。吹叶机构射流气管内径5 mm,顶端封闭,靠近顶端的水平截面均布开设8个直径1.2 mm的射流孔。搭建由吹叶机构与挂接于Denso机械手臂的补苗机械手组成的试验装置,对72穴穴盘培育的红掌、白掌、芥蓝、菜心、白菜和生菜6种不同叶片遮挡程度的穴盘苗进行单穴吹叶补苗性能试验。结果表明,吹叶机构与补苗机械手协同作业的补苗成功率与穴盘苗初始叶片遮挡率(穴盘待补空穴被相邻穴盘苗叶片遮挡的面积与穴孔面积的比值)、遮挡叶片倾角和射流气管压力有关。在射流气管射流孔数为8,射流孔直径1.2 mm条件下,射流气管压力为0.28 MPa时,初始叶片遮挡率59.4%的红掌穴盘苗的补苗成功率可达92%;射流气管压力为0.22 MPa时,初始叶片遮挡率56.2%的白掌穴盘苗的补苗成功率可达94%;射流气管压力为0.22～0.31 MPa时,初始叶片遮挡率35.4%的芥蓝穴盘苗的补苗成功率均可达90%;射流气管压力为0.16～0.31 MPa时,初始叶片遮挡率29.7%～35.8%的菜心、白菜和生菜穴盘苗的补苗成功率均可达90%。研究结果可为叶片遮挡穴盘苗空穴的机械补苗设备开发提供技术参考。     

嫁接机钢针顶起穴盘苗过程EDEM模拟验证及参数优化

针对该课题组自主开发研制的ZGM-7自动化穴盘苗嫁接机中出现的钢针顶起穴盘苗失败现象,该文在EDEM离散元分析软件中利用ECM粘结力弹塑性接触模型作为颗粒接触模型并建立多种不同材料属性的复杂颗粒模型来模拟真实的育苗基质,进而研究钢针与育苗基质的作用关系。并以顶起过程中的穴盘苗基质底面最大顶起高度作为指标参数,分析了不同钢针长度、不同钢针径粗、不同顶起速度条件下顶起穴盘苗的工作情况。利用响应曲面法设计并执行仿真和实际试验,仿真分析结果与试验结果得到了很好地验证,变化趋势基本一致,数值结果误差在0.7%~7.2%;钢针直径和顶起速度对指标参数影响显著,且存在显著的交互作用。以育苗基质底面竖直成功顶起的理论最大顶起高度144 mm为优化目标,利用Design_expert软件得到仿真优化参数结果:钢针直径2.28 mm,钢针长度12.28 mm,顶起速度0.09 m/s。仿真优化参数下进行试验,顶起机构顶起穴盘苗成功率高达95.3%,优化效果显著。该研究结果极大地提高了钢针顶起穴盘苗的运行效果,同时为钢针顶起离散基质等类似问题提供参考。     

水分胁迫对温室双孢菇动态发育品质及水分利用效率的影响

为研究基质水分胁迫对双孢菇全育期内菇形的动态发育、产菇品质的影响,确定温室双孢菇适宜、高效的施水方案,以"奥吉1号"品种为试验材料,于2020年8月进行双孢菇全育期基质水分胁迫试验。该试验设置正常T1(基质饱和持水率的80%～90%)、轻度水分胁迫T2(基质饱和持水率的70%～80%)、中度水分胁迫T3(基质饱和持水率的60%～70%)、重度水分胁迫T4(基质饱和持水率的50%～60%)4种水分处理方案,出菇期测定双孢菇发育动态、单菇品质、区域产菇品质、产量与水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)。结果表明:1)菇盖与菇柄的形态指标、出菇品质与基质含水量呈正相关,菇高受水分胁迫影响不明显。2)盖厚、茎粗、菇高的发育经历逐渐增长、快速增长和缓慢增长3个阶段。在T4水处理下菇厚、茎粗的最大值比T1水处理减少26.1%、24.9%,出菇时间延迟16.5 h(P0.05)。随着水分胁迫的加剧,菇柄与菇盖的生长速率峰值逐步提前,迅速增长期延长。3)在T2水处理下,双孢菇WUE和产菇数最高,相比T1水处理提高2.3%和9.2%(P0.05),出菇产量和优质菇率略低于T1水处理。4)双孢菇结菇前期和后期可进行轻度水分胁迫提高WUE,形成耐旱机制。快速发育期内应保持基质充足含水量,以提高双孢菇品质,加快出菇时间。该研究为双孢菇水分精准管理提供理论依据。     

茶渣蚓粪基质对小白菜幼苗生长的影响

通过小白菜穴盘育苗试验,研究以茶渣蚓粪为原料的育苗基质对小白菜幼苗生长的影响。结果表明:茶渣蚓粪复合基质中各处理的小白菜幼苗指标均优于对照处理(市场上常规育苗基质)。随茶渣蚓粪比例的增加,小白菜幼苗的株高、茎粗、SPAD值、根系各项形态指标呈先上升后下降的趋势。可见,利用适当配方茶渣蚓粪基质可明显提高小白菜幼苗的品质,处理配方可推荐用于小白菜工厂化育苗生产。     

蔬菜穴盘苗插入顶出式取苗装置研制

针对蔬菜穴盘苗自动取苗装置结构复杂、取苗性能差等问题，该研究综合顶出式取苗与插入夹持式取苗的优缺点，设计了一种插入顶出式取苗装置。首先对钵苗顶出过程进行受力分析，对抛出后的钵苗进行运动过程分析，得出造成顶出式取苗的钵苗翻滚的影响因素，提出插入顶出式取苗结构的优化目标，然后对送盘机构、插入顶出式取苗机构进行受力分析和参数优化。以辣椒钵苗为试验对象，选取苗龄、钵体含水率和取苗频率为影响因素，以取苗合格率、基质损失率和伤苗率为指标进行正交试验。试验结果表明：苗龄30 d、基质含水率60%、取苗频率120 株/min时，取苗成功率为97.22%，基质损失率为18.06%，伤苗率为1.39%，取苗效果最佳。以苗龄25 d的甘蓝和花椰菜苗进行不同蔬菜作物取苗验证试验，取苗合格率分别为93.75%和95.14%，基质损失率分别为17.21%和16.67%，伤苗率分别为4.17%和3.47%，满足蔬菜穴盘苗全自动移栽机取苗作业要求。研究结果可为蔬菜穴盘苗全自动移栽机的设计和作业参数优化提供参考。     

蔬菜穴盘苗自动补苗试验台穴孔定位与缺苗检测系统

为了精确获得蔬菜穴盘育苗空穴信息并为自动补苗提供依据,研制了蔬菜穴盘苗自动补苗试验台。利用该试验台获取了苗龄25、35 d的拟南介穴盘苗彩色图像,对彩色图像依次进行灰度化处理、Otsu阈值分割得到幼苗和穴盘二值图;对幼苗二值图进行开运算去除噪声,提取出幼苗特征图像;将穴盘二值图去除幼苗图像并去除噪声获得穴盘特征图像,依据穴盘特征图像分别在行、列上的像素统计峰值、峰宽及穴盘规格化结构,精确确定了穴孔边界;对穴孔内幼苗图像像素统计以判定是否空穴,结果表明:25、35 d拟南芥穴盘苗有苗穴孔与无苗穴孔内像素统计值差异极显著,空穴、有苗穴判断正确率均为100%,为穴盘苗空穴自动补苗提供了精确的幼苗信息与穴孔位置。     

牛粪好氧和蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块制备及育苗试验

为优化蔬菜育苗成型基质的配方,提高成型基质蔬菜育苗效果,分别以牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主料,草炭为辅料,吸水树脂为膨胀剂,木醋液为调节剂,黄瓜为指示植物,研究不同配方对成型基质块成型及育苗效果的影响,并对各目标指标进行综合评价,以确定较佳的成型育苗基质配方。试验结果表明:牛粪好氧堆肥腐熟料制成的成型基质块在膨胀性能、抗跌碎性及育苗期间破损情况优于牛粪蚯蚓堆肥腐熟料制成的成型基质块,但其p H值、EC值较高,使其存活率和茎粗株高等育苗特性与牛粪蚯蚓堆肥腐熟料相比较差。2种腐熟料基质配方可采取不同的调节方法改善其特性,蚯蚓堆肥腐熟料中添加适量秸秆类纤维状物质可以减小其成型基质块的跌碎率和破损率,牛粪好氧堆肥腐熟料中添加硫磺粉可以调节p H值。从基质块质量综合指数来看,既适合成型又有利于育苗效果的配方为:腐熟料和辅料的体积比为3:2~4:3;成型基质块中膨胀剂的含量以该试验中最小添加量27 m L左右最为合适,与总物料(腐熟料和辅料混合后的物料)的比值为5.5 m L/L;木醋液在2种腐熟料中的添加量不同,在牛粪好氧腐熟料中,木醋液添加量约为8.5 m L/L,而牛粪蚯蚓腐熟料中则为18 m L/L,此时两种腐熟料成型基质块的跌碎率均小于5%,破损率均小于20%和小于40%,幼苗存活率分别大于40%和大于70%,全株干质量全部大于100 mg。该研究结果可为蔬菜有机栽培成型基质的开发及其品质改善提供理论依据,具有重要意义。     

西瓜断根嫁接育苗根际营养体积对根系活力和秧苗质量影响

采用3种不同深度的50孔穴盘进行断根嫁接西瓜苗试验.试验证实嫁接苗龄20 d时,处理期间株高、茎粗、叶面积、叶片数等生物学特征无显著性差异,与根际营养体积无显著性相关关系.嫁接苗龄25 d之后,3个处理之间表现出株高、地下部干重、叶面积指数、壮苗指数及根系活力与根际营养体积间呈显著相关关系,78.4、82.9 cm3的孔穴体积抑制了秧苗的生长和根系生理活性.分析研究认为孔穴为78.4 cm3和82.9 cm3的穴盘苗嫁接后最佳苗龄为20 d,最长不宜超过25 d;孔穴为131.6 cm3的穴盘苗嫁接后苗龄可达30 d.     

育苗基质添加腐植酸促进番茄穴盘苗生长改善生理特性

【目的】以番茄为材料,研究穴盘育苗基质中腐植酸添加对幼苗生长及硝酸还原酶活性、光合参数等的影响,为培育优质壮苗和腐植酸的应用提供参考依据。【方法】番茄育苗基质以草炭、蛭石、珍珠岩按体积比4:3:2配成,其中腐植酸含量为54.5 g/L（约11.85%）,播种前在基质中分别添加折合纯腐植酸0（CK）、10 g/L（T1）、20 g/L（T2）、30 g/L（T3）、40 g/L（T4）,共5个处理,每处理3次重复,每个重复3个穴盘。待植株长到5叶1心（子叶展开后29~31天）时测定番茄幼苗的生长指标、根系活力、硝酸还原酶活性、光合色素含量、光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】T1、T2、T3处理均显著提高了番茄幼苗的株高、茎粗,对番茄幼苗根干重的提高幅度大于地上部干重;T1、T2处理显著提高了根冠比和壮苗指数,T3处理与CK差异不显著;各生长指标均以T2处理表现最好,T4处理最差。T1、T2、T3处理显著提高了根系活力和硝酸还原酶活性,而T4处理二者明显降低。基质中适当提高腐植酸含量,可提高番茄幼苗叶片各种光合色素含量,但腐植酸含量过高,则会降低各光合色素含量。T1、T2、T3处理的Pn、Gs、Ci均显著高于CK,均以T2处理最高,T4处理的Pn、Gs显著低于CK,但其Ci高于CK;Tr表现为CK最高,随腐植酸添加量的增加,逐渐降低。T1、T2处理的Fo、NPQ均低于CK,且以T2处理的最低,T3、T4处理的均高于CK,且以T4处理的最高;各处理的Fv/Fm和ΦPSⅡ的大小顺序均为T2 > T1 > CK > T3 > T4,其中T1、T2处理显著高于CK,T3、T4处理则显著低于CK。【结论】番茄育苗基质中腐植酸在已含有54.5 g/L的基础上以添加20 g/L能够更好地促进番茄穴盘苗生长,改善其生理活动,对培育壮苗有更好的效果。     

不同种类蔬菜幼苗对铅的敏感性研究

采用水培方法,探讨了小白菜（叶菜类）、黄瓜、豇豆（瓜果类）和萝卜（根茎类）幼苗对重金属Pb的吸收累积量大小及Pb对其幼苗生长发育的影响。结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶累积Pb量均随Pb处理浓度的增加而显著增加（P〈0.05）,且同一处理浓度下根中Pb含量远高于茎叶中Pb含量。蔬菜苗期根对Pb的敏感性排序为黄瓜〉小白菜〉萝卜〉豇豆,茎叶为小白菜〉萝卜〉黄瓜〉豇豆。低浓度的Pb对叶绿素的合成有一定程度的刺激作用,随Pb浓度增加,叶片中叶绿素含量降低。小白菜过氧化氢酶（CAT）含量随着Pb浓度的增大先增大后缓慢降低,其他3种蔬菜则表现为先减小后增大的趋势。此外,黄瓜和豇豆出芽率显著降低,4种蔬菜幼苗根长均明显受到抑制。     

牛粪堆肥成型基质块蔬菜育苗灌溉方式

为优选蔬菜育苗成型基质的灌溉方式,提高成型基质蔬菜育苗效果,以牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主料配方的成型基质块为研究对象,在低位浸泡灌溉和微喷灌溉条件下,其中牛粪好氧腐熟料成型基质块灌溉耗水量体积的处理水平分别为2 500、350、700、1 050、1 400、1 750 m L,用T1、T2、T3、T4、T5、T6表示;牛粪蚯蚓堆肥腐熟料基质块灌溉耗水量体积的处理水平分别为3 000、700、1 050、1 400、1 750、2 100 m L,用TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6表示,探讨不同灌溉条件对2种牛粪腐熟料成型基质块中全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)的迁移及其吸水特性和育苗效果。结果表明,2种牛粪腐熟料成型基质块在低位浸泡灌溉下,其灌溉充分,淋洗脱盐量相对较小,并且对成型基质块的冲刷,扰动较小;微喷灌溉最小灌溉量T2或TS2下,虽然其淋洗损失的TN、TP、TK小于低位浸泡灌溉,但成型基质块未能被充分湿润,影响育苗效果;微喷灌溉在T3、T4、T5、T6或TS3、TS4、TS5、TS6处理水平下,成型基质块中的TN、TP、TK淋洗损失量均大于低位浸泡灌溉,并且随灌溉量的增大而逐步增大。对牛粪好氧堆肥腐熟料成型基质块,育苗前期应选取微喷灌溉T4进行前充分淋洗,育苗后期采取低位浸泡灌溉保留幼苗生长所需养分;而对牛粪蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块,TS1处理下黄瓜幼苗的茎粗(6.23 mm)、株高(138.09 mm)、地上部分干质量(758.85 mg)、地下部分干质量(147.92 mg)和壮苗指数(217.64)均为该试验中最大值,灌溉水利用率为2.79g/kg,该处理水平下幼苗生长及水分有效利用率均较优,即可采取TS1处理对牛粪蚯蚓腐熟料成型基质块进行灌溉。