第四节 工厂化育苗技术
一、工厂化育苗的意义和主要程序
工厂化育苗是随着现代农业的快速发展，农业规模化经营、专业化生产、机械化和自动化程度不断提高而出现的一项成熟的农业先进技术，是工厂化农业的重要组成部分。它是在人工创造的最佳环境条件下，采用科学化、机械化、自动化等技术措施和手段，进行批量生产优质秧苗的一种先进生产方式。工厂化育苗技术与传统的育苗方式相比具有以下特点：用种量少，占地面积小；能够缩短苗龄，节省育苗时间；能够尽可能减少病虫害发生；提高育苗生产效率，降低成本；有利于统一管理，推广新技术，可以做到周年连续生产。工厂化育苗技术的迅速发展，不仅推动了农业生产方式的变革，而且加速了农业产业结构的调整和升级，促进了农业现代化的进程。工厂化育苗还可以提高种苗的质量和商品性；提高种苗的生产效率；实现精量播种，节约用种；节省能源和资源；机械化程度高，适合大批量生产；适合长距离运输和商品贮运。
工厂化育苗的主要程序是：
种子处理→恒温催芽→送入育苗车间繁育→自动灌溉施肥→筛选成苗→消毒后装箱→运输销售。
二、工厂化育苗的主要设施和设备
（一）播种车间
播种车间占地面积视育苗数量和播种机的体积而定，一般面积为100平方米，主要放置精量播种流水线和一部分基质、肥料、育苗车、育苗盘等，播种车间要求有足够的空间，便于播种操作，使操作人员和育苗车的出入快速顺畅，不发生拥堵。同时要求车间内的水、电、暖设备完备，不出故障。
（二）催芽室
催芽室是为了促进种子萌发出芽的设备，是工厂化育苗必不可少的设备之一。催芽室可为大量种子浸种后催芽，也可将播种后的苗盘放进催芽室，待种子60%出芽时挪出。一般大型育苗场要建30平方米的催芽室。育苗盘架用角铁焊成，架高1.8米，长2.2米，宽1.1米，每20厘米高一层。具体设计要根据育苗量的大小、催芽室的面积而定。
在建造催芽室时，应考虑以下几个问题：
（1）催芽室要与育苗规模相匹配。
（2）催芽室与育苗温室的距离要尽可能地近些。
（3）催芽时要有较好的保温性，在寒冷季节，白天能维持30～35℃，夜间不低于18～20℃。
（4）催芽室内应配备水源，播种后当催芽室内空气湿度不足时，可以向穴盘和地面上喷水，最好使用微雾设施以保证雾滴在室内漂移，以保持较高的空气湿度。
（5）催芽室设有加热、增湿和空气交换等自动控制和显示系统，室内温度在20～35℃范围内可以调节，相对湿度能保持在85%～90%范围内，而且上下温、湿度在允许范围内相对均匀一致。
（三）育苗温室
大规模的工厂化育苗企业要求建设现代化的连栋温室作为育苗温室。温室要求南北走向，透明屋面东西朝向，保证光照均匀。
（四）工厂化育苗的主要设备
1.穴盘精量播种设备和生产流水线
穴盘精量播种设备和生产流水线包括育苗播种生产线、基质破碎机、基质混料机、斜坡输送带、基质填料机、针式精量播种机、覆料淋水机、平板输送带。
2.育苗环境自动控制系统
育苗环境自动控制系统主要指育苗过程中的温湿度、光照等环境控制系统。
（1）加温系统 育苗温室内的温度控制要求冬季白天温度晴天达25℃，阴雪天达20℃，夜间温度能保持14～16℃，以配备若干台1.5×105千焦/小时燃油热风炉为宜，水暖加温往往不利于出苗前后的温度升温控制。育苗床架内埋设电加热线可以保证秧苗根部温度在10～30℃内任意调控，以便满足在同一温室内培育不同园艺作物秧苗的需要。
（2）保温系统 温室内设置遮阴保温帘，四周有侧卷帘，入冬前四周加装薄膜保温。
（3）降温排湿系统 育苗温室上部可设置外遮阳网，在夏季有效地阻挡部分直射光的照射，在基本满足秧苗光合作用的前提下，通过遮光降低温室内的温度。温室一侧配置大功率排风扇，高温季节育苗时可显著降低温室内的温湿度。通过温室的天窗和侧墙的开启或关闭，也能实现对温湿度的有效调控。在夏季干燥地区，还可通过湿帘风机设备降温加湿。
（4）补光系统 苗床上部配置光通量1.6×104勒克斯、光谱波长550～600纳米的高压钠灯，在自然光照不足时，开启补光系统可增加光照强度，满足各种园艺作物幼苗健壮生长的要求。
3.育苗管理自动控制系统
（1）自动控制系统 工厂化育苗的控制系统对环境的温度、光照、空气湿度和水分、营养液灌溉实行有效的监控和调节，由传感器、计算机、电源、监视和控制软件等组成，对加温、保温、降温排湿、补光和微灌系统实施准确而有效的控制。
（2）灌溉和营养液控制设备 种苗工厂化生产必须有高精度的喷灌设备，要求供水量和喷淋时间可以调节，并能兼顾营养液的补充和喷施农药；对于灌溉控制系统，最理想的是能根据水分张力或基质含水量、温度变化控制调节灌水时间和灌水量。应根据种苗的生长速度、生长量、叶片大小以及环境的温湿度状况决定育苗过程中的灌溉时间和灌水量。苗床上部设行走式喷灌系统，保证穴盘每个孔浇入的水分均匀。
4.运苗车和育苗床架
运苗车包括穴盘转移车和成苗转移车，穴盘转移车将播完种的穴盘运往催芽室，车的高度及宽度应根据穴盘的尺寸、催芽室的空间和育苗数量来确定。成苗转移车采用多层结构，根据商品苗的高度确定放置架的高度，车体可设计成分体组合式，以利于不同种类园艺作物种苗的搬运和装卸。
育苗床架可选用固定床架和育苗框组合结构或移动式育苗床架。应根据温室的宽度和长度设计育苗床架，育苗床上铺设电加温线、珍珠岩填料和无纺布，以保证育苗时根部的温度，每行育苗床的电加温由独立的组合式控温仪控制。
移动式苗床设计只需留一条走道，通过苗床的滚轴任意移动苗床，可扩大苗床的面积，使育苗温室的空间利用率由60%提高到80%以上。
育苗车间育苗架的设置以经济有效地利用空间、提高单位面积的种苗产出率、便于机械化操作为目标，选材以坚固、耐用、低耗为原则。
三、工厂化育苗的方式
育苗包括播种育苗、扦插育苗、试管育苗等方法，以播种育苗最为常见。
播种育苗方式主要包括穴盘育苗、塑料钵、聚氨酯泡沫育苗块育苗、基菲育苗块育苗。
（一）穴盘育苗
穴盘育苗采用塑料片经过吸塑加工制成，在塑料育苗穴盘上具有许多上大下小的倒梯形或圆形的小穴。育苗时将育苗基质装入小穴中，播种后压实，浇水后即可。
（二）塑料钵育苗
育苗用的塑料钵具有两种类型：硬质塑料钵和软质塑料钵。容积600～800毫升，主要用于培育大苗；容积为400～600毫升的可培育较小的瓜苗。
（三）聚氨酯泡沫育苗块育苗
将聚氨酯育苗块平铺在不漏水的育苗盘上，每一块育苗块又分切为仅底部相连的小方块，每一小方块上部的中间有一“X”形的切缝；将种子逐个放入每一个小方块的切缝中，然后在育苗盘中加入营养液，直至浸透育苗块后育苗盘内保持0.5～1.0厘米厚的营养液层为止；待出苗之后，可将每一育苗小块从整个育苗块中掰下来，然后定植到水培或基质培的种植槽中。
（四）基菲育苗块育苗
基菲育苗块育苗是由挪威最早生产的一种有30%纸浆、70%泥炭和混入一些肥料及胶黏剂压缩成圆饼状的育苗小块，外面包以有弹性的尼龙网，直径约4.5毫米，厚度7毫米。育苗时把它放在不漏水的育苗盘中，然后在育苗块中播入种子，浇水使其膨胀，每一块育苗块可膨胀至约4厘米厚。这种育苗方法很简单，但只适用于育瓜果类作物。
四、基质选择与配制
（一）对育苗基质的基本要求
穴盘育苗对基质的总体要求是尽可能使幼苗在水分、氧气、温度和养分供应方面得到满足。
影响基质理化性状主要有：基质的pH值、基质的阳离子交换量与缓冲性能、基质的总孔隙度等。有机基质的分解程度直接关系到基质的容量、总孔隙度以及吸附性与缓冲性，分解程度越高，容重越大，总孔隙度越小，一般以中等分解程度的基质为好。
不同基质的pH值各不相同，泥炭的pH值为4.0～6.6，蛭石的pH值为7.7，珍珠岩的pH值为7.0左右，多数蔬菜幼苗要求pH为微酸至中性。
孔隙度适中是基质水、气协调的前提，孔隙度与大小孔隙比例是控制水分的基础。风干基质的总孔隙度以84%～95%为好，茄果类育苗比叶菜类育苗略高。另外，基质的导热性、水分蒸发蒸腾总量与辐射能等均对种苗的质量产生较大的影响。
（二）工厂化育苗基质选材的原则
（1）尽量选择当地资源丰富、价格低廉的物料。
（2）育苗基质不带病菌、虫卵，不含有毒物质。
（3）基质随幼苗植入生产田后不污染环境与食物链。
（4）能发挥土壤的基本功能与效果。
（5）有机物与无机材料复合基质为好。
（6）密度小，便于运输。
（三）育苗基质的配制
1.选用基础物料
配制育苗基质的基础物料有草炭、蛭石、珍珠岩等。
草炭被国内外认为是基质育苗最好的基质材料，我国吉林、黑龙江等地的低位泥炭储量丰富，具有很高的开发价值，有机质含量高达37%，水解氮270～290毫克/千克，pH值5.0，总孔隙度大于80%，阳离子交换量700摩尔/千克。这些指标都达到或超过国外同类产品的质量标准。
蛭石是次生云母石在760℃以上的高温下膨化制成，具有密度小、透气性好、保水性强等特点，总孔隙度133.5%，pH值6.5，速效钾含量达501.6毫克/千克。
2.调制
需特殊发酵处理后的有机物如芦苇渣、麦秸、稻草、食用菌生产下脚料等可以与珍珠岩、草炭等按体积比混合（1∶2∶1或1∶1∶1）制成育苗基质。
3.消毒
育苗基质的消毒处理十分重要，主要是蒸汽消毒或加多菌灵处理等，多菌灵处理成本低，应用较普遍，每1.5～2.0立方米基质加50%多菌灵粉剂500克拌匀消毒。
4.加入肥料
在育苗基质中加入适量的生物活性肥料，有促进秧苗生长的良好效果。对于不同作物种类，应根据种子的养分含量、种苗的生长时间配制时加入。
五、优质穴盘苗培育技术
（一）选盘与消毒
1.选盘
在育苗之前，要按照育苗数量并结合计划苗龄来确定育苗盘的种类和数量。国际上使用的穴盘，外形大小多为54.9厘米×27.8厘米，每个穴盘有50～800个孔，西瓜一次育成成品苗的常用穴盘为50孔和72孔两个规格。夏季育苗要使用孔数少的苗盘，冬季育苗要使用孔数多的苗盘，因为夏季苗子生长较快，冬季苗子生长较慢些，这里主要是考虑到叶面积的因素。孔穴深度对孔穴中空气含量有一定的影响，深盘较浅盘为幼苗提供了较多的氧气，可促进根系的生长发育。小孔穴的苗盘因基质水分变化较快，管理技术水平要求也较高，相反，大孔穴的苗盘管理较为容易。
2.穴盘使用前的消毒
育苗后的苗盘都应进行清洗和消毒，其方法是，先用清水冲净苗盘，黏附在苗盘上较难冲洗的脏物，可用刷子刷干净。冲洗干净的苗盘可以扣着散放在苗架上，以利于尽快将水控干，然后进行消毒。
（二）育苗基质的选择
育苗基质的选择是穴盘育苗成功与否的关键因素之一，目前用于穴盘育苗的基质材料，主要是草炭、蛭石和珍珠岩。
草炭分为水鲜草炭和灰鲜草炭两种，水鲜草炭多为深位草炭，pH 3.0～4.0，营养成分较低，其氮含量为0.6%～1.4%，表面含有蜡质层，因此亲水性较差；灰鲜草炭为浅位草炭，pH 5.0～5.5，养分含量较高，因为表层蜡质较少，故亲水性较好。蛭石密度小，透气性好，具有很强的保水能力、较高的盐基代换量，钾的含量相当高。育苗时，草炭与蛭石的配比为2∶1或3∶1，播种之后覆盖料全部为蛭石。根据蛭石粒径大小分为很多类型，西瓜无土育苗多选用粒径2～3毫米的蛭石。
珍珠岩是火山灰岩高温发泡制成的，pH 7.0～7.5。珍珠岩不具有保水能力和盐基代换能力，加入基质后增加其透气性，可减少基质水分含量，有些花卉育苗中常加入30%，西瓜育苗中珍珠岩用量不多，一般只加入10%左右，夏季育苗中不加入珍珠岩。
（三）装盘与播种
1.装盘
首先应该准备好基质，将配好的基质装在穴盘中，装盘时应注意不要用力压紧，因为压紧后基质的物理性状受到了破坏，使基质中空气含量和可吸收的含量减少。正确的方法是用刮板从穴盘的一方刮向另一方，使每个孔穴都装满基质，尤其是四角和盘边的孔穴，一定要与中间的孔穴一样。基质不能装得过满，装满后各个格室应能清晰可见。
2.压穴
装好的盘要进行压穴，以利于将种子播入其中，可用专门制作的压穴器压穴，也可将装好基质的穴盘垂直码放在一起，4～5盘一摞，上面放一个空盘，两手平放在盘上均匀下压至达到要求深度为止。
3.播种
将种子点在压好的穴盘中，或用手动播种，每穴一粒，避免漏播。
4.覆盖
播种后用蛭石覆盖穴盘，方法是将蛭石倒在穴盘上，用刮板从穴盘的一方刮向另一方，去掉多余的蛭石。覆盖蛭石不要过厚，与格室相平为宜。
5.浇水
播种覆盖后的穴盘要及时浇水，浇水一定要浇透，目测时以穴盘底部的渗水口看到水滴为宜。
（四）苗期环境条件控制
1.水分条件
水分是西瓜幼苗生长发育的重要条件，所以，水质的好坏、基质湿度的大小至关重要。穴盘育苗的灌溉水应符合理想的灌溉水要求。供水量应根据具体品种、生育阶段和天气情况而定。
2.基质肥料条件
适宜的基质条件是培育壮苗的基础，基质不仅对秧苗起着固着作用，而且秧苗的根系除了从基质中吸收养分外，还吸收多种矿物质元素以维持正常的生理活动。基质营养条件和基质酸碱度对秧苗的生命活动影响很大，基质中矿物质元素的多寡影响秧苗的营养生长，而基质酸碱度又影响根系对矿物质元素的吸收，因此，育苗期间应十分注意基质的营养状况和酸碱度。配制好的基质除含有一定量的肥料外，还应有一定的含水量，如用草炭加蛭石作基质，播种时基质的含水量以40%～45%为宜，基质过干或过湿都会影响到播种质量。
3.气体条件
气体条件包括育苗温室的气体和育苗基质中的气体。育苗温室的氧气条件是提供秧苗进行呼吸作用的，经常进行通风换气，保持温室内空气新鲜，就可以满足蔬菜幼苗进行呼吸作用所需要的氧气。
育苗基质中的气体是指基质中的氧气含量，当基质中的氧气含量充足时，根系能生成大量的根毛，形成强大的根系。如果基质中水分含量过多，或基质过于黏重，根系就会缺氧窒息，使地上部萎蔫，生长停止。因此，在配制育苗基质时，一定要注意土质疏松、透气性好。
4.温度条件
温度条件是指育苗温室的气温和幼苗根际周围的地温，以及昼夜温差三个方面。
5.光照条件
光照条件直接影响秧苗的素质，秧苗干物质的积累90%～95%来自于光合作用，而光合作用的强弱主要受光照条件的影响。对于穴盘育苗来说，由于单株营养较小，幼苗密度大，对光照强度的要求更加严格。
水、肥、气、热、光这五个条件，在育苗生产中要分阶段地抓住主要矛盾，在生产上要不断地总结经验，认真调控好这几个因素，使之协调发展，为西瓜穴盘育苗提供良好的生长发育环境。