不同育苗基质对黑豆出苗率的影响研究.pdf

2023 年 20 期实验 研究智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture不同育苗基质对黑豆出苗率的影响研究冯建儒，刘赞松，李华锋*（广东茂名农林科技职业学院，广东 茂名 525024）黑豆（Glycine max（L.）merr），又称乌豆、枝仔豆、黑大豆，是双子叶植物，是在世界上许多国家都有种植的农作物，其中我国种植面积较大，品种繁多，有青仁黑豆、黄仁黑豆、恒春黑豆等1。黑豆为大豆的一个类群，中国黑豆种质资源十分丰富。黑豆具有很高的营养价值，富含多种营养成分，其中蛋白质含量较高，不仅易于人体消化，还能够满足人体对蛋白质的需求。人体对黑豆脂肪酸的吸收率高达 95%，黑豆中含有 16%的脂肪酸，不仅满足了人体对脂肪的需求，还具有降低血液中胆固醇的作用2。黑豆不仅可作为食品加工原料，而且具有很好的药用价值。根据我国传统的中医药理记载，黑豆有利于调节脾脏功能，消水肿、清肺解毒、补肾、防止盗汗以及延年益寿等功效，因此又被称为药黑豆3，现代药理和临床研究也证实黑豆具有抗氧化4、抗炎活性、缓解糖尿病5-6和增强机体免疫力7等作用。发展黑豆生产，有助于改善人民生活，增进身体健康，利于农业产业结构调整，促进农民增产增收。本实验目的在于探讨多种不同基质对黑豆出苗率的影响，对黑豆高产优质栽培的深入研究提供理论依据。育苗基质是植物生长发育的载体8，为苗木存活和生长提供所需养分和水分资源，选择适宜的育苗基质是培育优质苗木的关键环节，也是提升苗木质量的基础9-10。营养土是指将数种不同生物有机物按照一定比例调配而成的土，在各种微生物的作用下，经过高温好氧阶段、低温阶段，完全腐熟，重新配置而形成的有机质产品，有保持耕地持续生产能力等作用。有机营养土能够为土壤微生物提供养分，营造适宜作物根部生长的环境；给作物提供可吸收利用的适宜浓度的养分，从而使作物的根深，茎秆粗壮，枝叶繁茂，花香浓郁，果实美摘要：研究不同育苗基质对黑豆出苗率的影响，为黑豆种子繁殖培育基质的选择提供参考。在广东省清远市佛冈县石角镇龙塘村私人菜园，以营养土、水稻土和细沙为基质原料，采用穴播的方式，按照随机区分 3 组进行重复试验设计方法，布置育苗基质对黑豆种子出苗率影响的田间实验。实验结果表明，不同基质间的出苗率以及种子生物特性表现都具备一定的差异性。其中，细沙实验组的发芽率为 79.8%；营养土的发芽率为 78.4%；水稻土的发芽率为 72.9%。细沙的质地疏松和透气性能良好，是黑豆出苗率较高的重要原因。关键词：黑豆；出苗率；育苗基质；营养土；水稻土；细沙中图分类号院S529文献标志码院A文章编号院2096-9902渊2023冤20-0040-04Abstract:The effects of different seedling substrates on the emergence rate of black beans were studied in order to providereference for the selection of substrates for seed propagation and cultivation of black beans.In the private vegetable garden ofLongtang Village,Shijiao Town,Fogang County,Qingyuan City,Guangdong Province,using nutritious soil,paddy soil and fine sand asraw materials,hole sowing was used to randomly divide three groups into three groups to carry out repeated experiment design.a fieldexperiment on the effect of seedling substrate on the emergence rate of black bean seeds.The experimental results showed that therewere some differences in seedling emergence rate and seed biological characteristics among different substrates.Among them,thegermination rate of fine sand experimental group was 79.8%,that of nutritious soil was 78.4%,and that of paddy soil was 72.9%.Theloose texture and good air permeability of fine sand are the important reasons for the high emergence rate of black bean.Keywords:black bean;seedling emergence rate;seedling substrate;nutrient soil;paddy soil;fine sand基金项目：广东茂名农林科技职业学院 2021 年校级教研科研资金资助项目（2021GMNKY10）；2023 年广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资金）（pdjh2023b1057）第一作者简介：冯建儒（1991-），男，硕士。研究方向为园艺作物栽培。*通信作者：李华锋（1992-），男，硕士，讲师。研究方向为继续教育与职业培训、园艺作物栽培和种质资源。DOI：10.20028/j.zhnydk.2023.20.00940-2023 年 20 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture实验 研究观11。有机营养土以其养分含量高、肥效快、成本低等优点，被广泛应用于各种农业植物种植中。适宜蔬菜、果树、花卉和林木等其他各种作物做营养土、基肥或追肥施入。水稻土指长期淹水种水稻的土壤，受人为活动及自然成土因素的影响，并产生水稻熟化及氧化与还原交替，和物质淋溶、淀积，形成了具有独特剖面特征的土壤。其包括由表层至深层逐渐加深的表土层及以下一层较薄的暗色黏土层和易发生次生盐渍化的黑钙土12。这类土壤因水淹缺氧时间长，土壤氧化铁还原为易溶于水的氧化亚铁，并且随着土壤的水分迁移，土壤排水时或稻根作用时（水稻具有通气组织，向根供给氧），氧化亚铁再氧化为氧化铁沉淀而产生锈斑和锈线，土壤下层较黏，所以水稻土是一种具有特殊性质的土壤类型。高产水稻土具有耕层较深的特点（1518 cm），犁底层不太紧实，淀积层的棱块状构造十分发达，有利于透气通水，其下面是潜育层或母质层，剖面没有高位障碍层次（例如漂洗层、潜育层、砂砾层等）；上层疏松多孔、质地中等、耕性较好，水分渗漏速度适中、易蓄水保墒，养分供应协调一致。因此，水稻土与一般土壤相比具有较高的生产力。细沙是常用的基础物料。其实，这主要是因为沙土对某一类植物有很大的吸引力。有的植物使用土壤种植反而不如沙土栽种生长良好。要想让植物长得更好，就要先培养好其根须。有一部分植物只喜欢沙质土壤，如果采用细沙进行种植，其根系就会生长得特别发达。根系发达，养分以及水分的吸收能力强，自然就不愁生长发育。植物生长的环境直接决定植物的生长速度和生物量的积累，而育苗基质是重要的影响因素之一13。目前对于黑豆的育苗基质相关研究较少，本实验以黑豆种子为研究对象，比较不同育苗基质对其种子出苗率的影响，筛选出适合黑豆种子出苗的最佳基质，为黑豆的栽培和开发利用提供一定的理论参考。1研究方法1.1实验材料实验采用 3 种育苗基质，分别为营养土、细沙、水稻土；实验的植物种子为黑豆种子（品种为黑豆 1 号）；其他附属材料为水、喷壶、基肥、根瘤菌、袋子、园艺用具三件套（铲子、钉耙、锄头）14。实验所用的材料、种子及各类附属材料均来自于实验地当地的农业市场。1.2实验时间及地点实验开展时间为 2022 年 7 月 21 日到 2022 年 8月 2 日，共计 13 d；实验地点为广东省清远市佛冈县石角镇龙塘村私人菜园。1.3实验方法实验采用穴播的方式进行，以营养土、细沙、水稻土 3 种播种基质为基础，设置 3 组实验组，分别为营养土组、细沙组及水稻土组，单组播种数量为 900 颗，在这个基础上，为保证实验的公平公正以及数据的稳定性、准确性，在每一组上再进行细分，分别为 a 组、b 组及 c 组，共计 9 组，各分组播种数量为 300 颗；在 9 组的基础上开设 10 行，每行 5 穴，共计 50 穴，每穴播种种子数为 6 颗。作为比较使用的实验数据主要为出苗株数/出苗率，以 2 周进行，第一周进行第一轮出苗株数/出苗率的比较，第二周进行数据补充，增加本实验的严谨性。1.4田间管理1.4.1选地整地最适合黑豆种植的地块应具有良好排水和灌溉条件，实验所用地选在果园的开阔处（水稻土所在地），在选完地后进行实验组各组的田地整修，再进行土壤的消毒（正式播种前 5 天）。水稻土组的地块是果园本身附带的地块，因此，在简单设计后进行整地翻土，土壤厚度大概为 15 cm（黑豆种植的深度应为 812 cm）。为保证实验数据的公平公正以及正确性，营养土组以及细沙组的地块选择在水稻土组的附近（尽量避免光照、温度、湿度对于实验的影响）。同时，为了避免各种要素导致的水土混合，在营养土组以及细沙组的基质下各安置了一层塑料袋进行隔离，土壤厚度大概为 15 cm。1.4.2种子处理种子选择当下高产的黑豆 1 号，实验所用种子数量共计 2 700 颗。在播种前，对种子进行筛选，剔除病粒，保证正常种子数量在 2 700 颗后，在避光条件下使用根瘤菌（0.75 L/hm2）对黑豆种子进行均匀拌种，时长为 8 h。1.4.3播种在种子处理完后，进行种子的播种（于 2022 年 7月 21 日傍晚进行），播种时在各组田间挖 12 cm 深的穴（10 行 5 穴）。而后将种子撒入其中（每穴 6 颗），最后进行覆土，用水壶进行第一次的水肥管理，播种阶段完成。1.4.4水肥管理在播种后每天进行 1 次查看，1 天 2 次的水肥管理（于早晨和黄昏进行），依据具体情况使用水壶对各组微微喷水保持适当的土壤湿度，并进行一次肥料的追施。41-2023 年 20 期实验 研究智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture在播种 4 d 后，依据具体情况使用水壶对各组微微喷水保持适当的土壤湿度，并将地内杂草进行清除，同时在不影响到种子的情况下使用小铲子进行土地的修整，未进行肥料的追施。在播种 7 d 后，将地内杂草进行清除，同时进行数据的清点与记录，而后查看情况，对杂草进行清除，并在之后进行水分的补充，未进行肥料的追施。多数的黑豆苗已经发芽，需要的主要实验数据已经“出炉”。而后的一周为数据补充时期，为各实验组进行持续性的日常的水肥管理并进行数据记录，为实验数据进行补充，但不再进行每日一次的数据记录，仅在实验结束后进行统一记录核算。第 13 天，实验结束，进行数据的记录、收集、核计以及最后的结果分析。2实验结果分析2.1实验结果2.1.1营养土实验组营养土实验组（见表 1），各组在第一周的出苗数以及出苗率分别为 290 株/32.2豫（a 组）、188 株/20.9豫（b组）、206 株/22.9豫（c 组），共计出苗数 684 株，出苗率为76豫；在第二周的新增出苗数以及出苗率分别为 7 株/0.7豫（a 组）、4 株/0.4豫（b 组）、11 株 1.2豫（c 组），共计出苗数 22 株，出苗率为 2.4豫；各组出苗总数以及出苗率为 297 株/33豫（a 组）、192 株/21.3豫（b 组）、217 株/24.1豫（c 组），2 周总出苗数共计 706 株，出苗率为78.4豫。2.1.2水稻土实验组水稻土实验组（见表 1），各组在第一周的出苗数以及出苗率分别为 238 株/26.4豫（a 组）、227 株/25.2豫（b组）、184 株/20.4豫（c 组），共计出苗数 649 株，出苗率为72.1豫；在第二周的新增出苗数以及出苗率分别为 4 株/0.4豫（a 组）、2 株/0.2豫（b 组）、1 株/0.1豫（c 组），共计出苗数 7 株，出苗率为 0.7豫；各组出苗总数以及出苗率为242 株/26.9豫（a 组）、229 株/25.4豫（b 组）、185 株/20.6豫（c 组），2 周总出苗数共计 656 株，出苗率为 72.9豫。2.1.3细沙实验组细沙实验组（见表 1），各组在第一周的出苗数以及出苗率分别为 260 株/28.9豫（a 组）、207 株/23豫（b 组）、219 株/24.3豫（c 组），共计出苗数 686 株，出苗率为76.2豫；在第二周的新增出苗数以及出苗率分别为 13 株/1.4豫（a 组）、12 株/1.3豫（b 组）、7 株/0.7豫（c 组），共计出苗数 32 株，出苗率为 3.5豫；各组出苗总数以及出苗率为273 株/30.3豫（a 组）、219 株/24.3豫（b 组）、226 株/25.1豫（c 组），2 周总出苗数共计 718 株，出苗率为 79.8豫。基质种类出苗数/出苗率（第一周）出苗数/出苗率（第二周）各分组出苗总数/出苗率营养土a 组290/32.27/0.7297/33b 组188/20.94/0.4192/21.3c 组206/22.911/1.2217/24.1总计684/7622/2.4706/78.4水稻土a 组238/26.44/0.4242/26.9b 组227/25.22/0.2229/25.4c 组184/20.41/0.1185/20.6总计649/72.17/0.7656/72.9细沙a 组260/28.913/1.4273/30.3b 组207/2312/1.3219/24.3c 组219/24.37/0.7226/25.1总计686/76.232/3.5718/79.8表 1各育苗基质分组出苗情况数据表株/%2.2结果分析2.2.1出苗株数及出苗率分析对以上数据进行分析，可知 3 种不同的培养基情况。细沙组：使用细沙的黑豆株数和发芽率是最高的（718 株/79.8豫），而且在株数数值上较为平均（各组株数数值超过 200 株，但株数差值未超过 50 株），且第二周的新增出苗率（32 株/3.5豫）也是最高的。营养土组：使用营养土的黑豆有一组实验组的株数和出苗率是 3 种不同的培养基中最高的、但使用营养土的 3 组实验组的株数差值极大（最高组与最低组株数差值甚至超过了 100 株），而从第二周的数据来看，其出苗率较高，但差值也是 3 组中最大的，具备一定的不稳定性，笔者推测，该培养基质较容易受到环境的影响。水稻土组：使用水稻土的黑豆，无论是出苗率、第二周的新增出苗率或者各组间的差值（稳定性）来看，在总体上都是 3 组中最差的。由此，从出苗株数及出苗率的总体效果上来看，细沙作为黑豆的培养基质无论是短期培养还是长期培养，其出苗株数及出苗率都是 3 组培养基中最高、最稳定的，基于出苗株数及出苗率的出发点来说，无疑是最佳选择。42-2023 年 20 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture实验 研究2.2.2黑豆苗品相分析对实验中的记录进行分析，可知 3 种不同的培养基情况。细沙组：使用细沙基质的实验组虽然在出苗株数及出苗率上是最高的，但如果是看品相，无疑细沙组的表现是 3 组中最差的，无论是茎叶还是根系等的发育情况都比其他 2 组要差。笔者推测，这是由于细沙虽然具备了黑豆生长的条件，但缺少了必要的营养元素导致在发芽率领先的情况下生长情况和发育情况慢于其他 2 组。水稻土组：使用水稻土的实验组虽然在出苗株数及出苗率上是最低的，但相反的是，如果是看品相，其是 3 组中最好的，无论是茎叶还是根系等的发育情况，都比其他 2 组要强。营养土组：使用营养土的实验组无论是在出苗株数、出苗率或者品相上的表现都是处于中规中矩的状态，但是其差值极大。笔者认为，在品相分析中，其具备相对的不稳定性，不具备分析的条件，暂不进行比对。由此可以进行判断的是，出苗株数及出苗率高并不意味着苗的品相就高，在品相的选择上，水稻土组较细沙组好。3结论黑豆是大豆类里的一种具备极高营养价值的食品，在当下十分受欢迎，本文为提高黑豆的产量，从最基本的种植要素下手，以营养土、水稻土、细沙等 3 种基质进行黑豆出苗率的测试，以期提高黑豆的产量。经过为期 2 个星期的实验，可知的是在实验中，以出苗株数及发芽率为前提条件的话，细沙组是表现最好的，细沙的质地疏松和透气性能良好，是黑豆出苗率较高的重要原因。但如果是以品相为考察点的话，出苗株数及发芽率垫底的水稻土组反而是最好的。笔者认为，在保证出苗株数及发芽率的前提下，还应该考虑的是苗的品相，而不能将出苗株数及发芽率作为唯一的标准。同时，在实验中，营养土组因为不明原因出现了巨大的差值，所以只在出苗株数及发芽率上进行分析，在品相上未进行分析，笔者推测是受到了气象因素的影响，其他因素还需继续深入研究。参考文献院1 吴海军.西南黑豆种质资源的品质分析及其耐荫性评价D.雅安：四川农业大学，2017.2 刘柏林，于雪荣，赵紫微，等.7 种杂豆营养成份含量分析及营养评价J.安徽预防医学杂志，2020，26（4）：270-276.3 刘秀玉，王利丽，左瑞庭，等.药用黑豆的研究进展J.亚太传统医药，2017，13（20）：82-85.4 LEE K，BAEK D，LEE G A，et al.Phytochemicals andAntioxidant Activity of Korean Black Soybean（Glycine maxL.）LandracesJ.Antioxidants（Basel，Switzerland），2020，9（3）：213.5 HSIEH-LO M，CASTILLO-HERRERA G.Black Bean An原thocyanin-Rich Extract from Supercriticaland 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