简易播种器开展穴盘育苗的研究

张宗东，刘 松，张日萍，缪旻珉

（1.烟台市农业综合执法支队，山东烟台 264003；2.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏扬州 225009）

0 引言

甘蓝（Brassica oleracea L.）芸薹属植物品种，是世界范围内的园艺和大田作物之一。甘蓝类蔬菜包括甘蓝类的卷心菜、花椰菜、花椰菜、羽衣甘蓝、甘蓝、大头菜、芥蓝，油菜类的萝卜、水芹、白菜、芜菁油菜，甘蓝型油菜斯威德和芥菜类印度芥菜等。这类植物可获取它们的根如萝卜、芜菁甘蓝，肿胀的茎基大头菜，叶子如卷心菜、羽衣甘蓝、小白菜以及花序如花椰菜、西兰花。

在发达国家，饮食和药用特性已成为选择食物时的重要因素。芸薹属作物的水分含量高，脂肪含量低，因此热量也低，其特点是碳水化合物含量相对较高，蛋白质包含必需的氨基酸和许多矿物元素。新鲜的十字花科蔬菜含有抗氧化剂维生素C和E、类胡萝卜素、抗氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶[1]。甘蓝的营养价值极高，可炒食、生食、凉拌等，是人们生活中主要的蔬菜种类之一。

1 甘蓝种植穴盘育苗发展现状

在中国许多地方都有种植甘蓝，种植面积在逐渐扩大，到2019年已超过40万hm2，占蔬菜总种植面积的25%～30%。大多数甘蓝的种植采用小苗移栽，在早期种植过程中，农民将种子直接埋在基质中，人工播种会有5%～20%的种子可能被放错穴盘孔，导致生产中成苗数量降低[2]；同时，种子在田间直接发芽会浪费土壤、基质中的养分。为了减少误播率，传统做法采用人工检查和重新播种的方法，但人工补充播种是一项劳动密集型和十分乏味的工作。

随着经济的快速发展，规模化、工厂化农业随之兴起，对种苗的需求也越来越大[3]。甘蓝喜温和湿润，较耐寒，根系发达，有较强的再生能力，在生产过程中常使用穴盘育苗。育苗栽培是提高土壤利用率、减少病虫害、缩短植物苗期的一种栽培方式[4]。穴盘育苗是工厂化育苗的关键手段，在培养优质苗中起到重要作用，同时也提高了种子利用率，降低了经济成本[5]。目前，无土育苗技术已成为主流，即育苗时用泥炭、岩棉、砂砾、珍珠岩、蛭石及其他基质或单纯采用营养液，不用天然土壤[6]。无土育苗技术通常在室内使用，环境条件可控制，不受天气影响，操作便利，可提高培育植物的质量和产量[7]。由于甘蓝种子体积较小，且与穴盘中基质颜色相似，因此很难识别穴盘中种子的个数，同时，目前农业劳动力主要以老年人为主，种子数量分辨能力较弱[8]。因此，采用机械化播种对减少劳动力成本和提高播种效率至关重要。

我国穴盘育苗播种装备的开发研究较晚，经过近几年的高速发展，在播种器上取得了一定的进步，但总体水平仍然偏低，同时存在播种器重播、漏播、工作不稳定等问题。常见的穴盘育苗播种装备有半自动气吸板式播种机、全自动气吸板式播种机、气吸针式播种机、全自动气吸滚筒式播种机[9]。目前，国外大部分种子播种机是基于机器视觉估计种子数量。Nagata等人（2001）提出了一种网格方法来检测穴盘孔中是否存在蔬菜种子[10]。Tan等人（2014）利用HSL（色相、饱和度和亮度）颜色模型对穴盘孔和水稻种子图像进行识别，然后基于机器识别技术检测种子数量[11]。但是，由于全自动的播种机价格昂贵，我国只有少部分的植物工厂和大型蔬菜育苗基地采用全机械化育苗，大部分生产者采用的还是半机械化播种，甚至是人工播种[12]。因此，对播种器的研究和推广显得较为重要。以甘蓝为试验对象，通过比较人工播种与简易播种器播种的效果，为快速、优质育苗提供一定的技术支持。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

在扬州大学园艺蔬菜生产基地进行，试验材料为“博春甘兰”优质多抗品种。育苗所用穴盘为30 cm×60 cm塑料穴盘，穴盘孔数分别为32、50、72、128。育苗基质为草炭和蛭石。播种器为GB-021型简易式播种器（图1），1为播种通孔。

图1 GB-021型简易式播种器（32孔）示意图

2.2 试验方法

采用人工播种和播种器播种2个处理，进行4个不同规格的穴盘试验，1个试验进行3次重复。

2.3 播种准备工作

穴盘选用柔韧性好的聚苯乙烯穴盘，大小为66 cm×34 cm，在使用前需要消毒杀菌。消毒方法为：用0.1%～0.5%的高锰酸钾溶液浸泡4～5 h，再用清水冲洗、晾干；若冲洗不干净，会对后期植株的生长造成不良影响。将基质与适量的复合肥、百菌清搅拌混匀，同时灌水，达到“握之成团、触之即散”的效果。

播种前，将基质均匀装于育苗盘的孔穴内，并在平地上晃动2～3下，确保基质装填松紧适宜，然后用刮板刮净盘面多余的基质，同时检查是否有空穴，再用压孔板压穴以备播种。另外，对甘蓝种子进行温水浸种处理，将种子放入50℃的温水中浸种20 min，水温降至25℃后再浸种2 h，并不停搅拌。播种后覆盖一层基质，并用刮板刮平基质，再浇1次透水。

2.4 育苗环境

育苗前期，需要保持较高的育苗温度促进出苗，苗床白天温度为20℃～25℃，夜间温度为12℃～15℃。注意适量浇水，将基质湿度保持在65%左右，防止因湿度过大引起病害和幼苗徒长或基质过干形成僵苗。初出土的苗浇水1次/天，之后隔1～2天浇水1次，选择上午10点前浇水，浇透后及时通风。

2.5 病虫害防治

由于育苗前期采用消杀措施，苗期发生的病虫害较少，但仍需着重预防猝倒病、蚜虫和小菜蛾等的发生，一般采用喷洒58%雷多米尔锰锌可湿性粉剂700倍液、72%克露可湿性粉剂750倍液防治猝倒病，施用阿维菌素和蚍虫林防治小菜蛾和蚜虫。

2.6 数据测定

采用随机取样的方式，统计各处理的出苗率（出苗率=出苗数/播种数×100%）。出苗天数为播种开始到甘蓝突破基质的时间，播种30天后，各处理随机挑选20株甘蓝幼苗，测量幼苗的株高、叶片数、根系鲜重，并统计用工量和用工成本。试验数据采用SPSS13.0数据软件进行分析。

3 试验结果

3.1 播种器与人工播种不同规格穴盘的效率与成本比较

分析可知，播种不同规格穴盘，采用播种器所需的用工量随着穴盘孔数的增加而增加，但没有显著差异。在人工播种的条件下，播种100盘穴盘，所需用工量随穴盘孔数的增多而显著上升，而且显著高于播种器播种的用工量。同时，由于人工成本以天计算，不同规格的穴盘对播种器和人工播种的用工成本没有显著影响，但人工播种的用工成本显著高于播种器播种的用工成本（表1）。

表1 播种器与人工播种100盘穴盘的用工量及用工成本对比

3.2 播种器与人工播种对甘蓝幼苗生长的影响

在播种器播种和人工播种条件下，博春甘蓝出苗率分别达到99.1%和99.2%，出苗天数均为2～3天。由此可见，不同播种方式对甘蓝的出苗率和出苗天数没有显著影响，均可达到较好的效果，但在播种30天后，播种器播种的甘蓝株高为15.6 cm，显著高于人工播种甘蓝的株高，同时，播种30天后甘蓝的叶片数和鲜重均显著高于人工播种的甘蓝（表2）。

表2 播种器与人工播种幼苗生长情况对比

4 结论

在生产实践中，无论使用哪种规格的穴盘，播种器播种甘蓝的用工量和用工成本显著低于人工播种，可降低农业生产者的成本，增加收入。同时，采用播种器播种的甘蓝长势显著好于人工播种，可能是由于采用播种器播种时，种子埋入基质中的深度合理且一致，便于水肥管理。综上所述，种植甘蓝时，可采用简易播种器代替人工播种，以达到节约成本、壮苗的效果。