“十三五”我國(guó)蔬菜育苗技術(shù)研究進(jìn)展

　　摘　要：育苗是蔬菜生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，近年來(lái)我國(guó)蔬菜育苗技術(shù)取得顯著進(jìn)展。本文系統(tǒng)總結(jié)了“十三五”期間我國(guó)蔬菜育苗在種子處理、基質(zhì)生產(chǎn)、生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控、嫁接等方面取得的重要進(jìn)展，分析了存在的主要問(wèn)題，探討了未來(lái)的發(fā)展方向。

　　孫小武; 武占會(huì); 馮一新; 施先鋒; 李平蘭; 尚慶茂， 中國(guó)蔬菜 發(fā)表時(shí)間：2021-08-13

　　關(guān)鍵詞：蔬菜;育苗技術(shù);研究進(jìn)展

　　育苗是蔬菜生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“苗好三成收” 或“苗半作”，一語(yǔ)道出壯苗對(duì)蔬菜豐產(chǎn)高效的重要作用，然并未指出：“為何育苗?”“如何育壯苗?”。其實(shí)，育苗是蔬菜生產(chǎn)的必然初始，育苗高效，才有蔬菜生產(chǎn)高效;育苗低效，何談生產(chǎn)高效?為此，少量之地，集約人才、技術(shù)、資材和裝備，“精耕細(xì)作”，克服不良環(huán)境，安全培育壯苗，確保足量、適時(shí)定植，才是育苗根本所在。

　　鑒于育苗的重要性，生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、工程學(xué)的技術(shù)成果，多率先應(yīng)用于育苗實(shí)踐。古代的瓦罐育苗、鹽水浸種，近代的釀熱溫床，現(xiàn)代的植物工廠，均是很好的佐證。21 世紀(jì)初，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部審時(shí)度勢(shì)，基于蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和現(xiàn)實(shí)需求，提出發(fā)展蔬菜集約化育苗，技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)示范并舉，有力推動(dòng)了蔬菜育苗技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)形成。本文綜合“十三五”期間我國(guó)蔬菜育苗技術(shù)主要成果及應(yīng)用狀況，簡(jiǎn)述了蔬菜育苗技術(shù)最新研究進(jìn)展，旨在為蔬菜育苗進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展提供參考。

　　1　產(chǎn)業(yè)概況

　　近年來(lái)，我國(guó)蔬菜生產(chǎn)規(guī)模趨于穩(wěn)定，種植面積保持在 2 000 萬(wàn) hm(2 3 億畝)，產(chǎn)量 7 億 t 以上(薛亮 等，2021)，年移栽需苗量6 000億～7 300億株(張真和和馬兆紅，2017)。經(jīng)過(guò) 20 余年的發(fā)展，目前主要以多孔連體穴盤(pán)為容器，草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠等混配成的輕量基質(zhì)替代土壤育苗。集約化批量生產(chǎn)商品苗，已成為我國(guó)蔬菜育苗的主要形式。根據(jù)各省(市)粗略統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)建有蔬菜集約化育苗場(chǎng)逾 3 000 個(gè)，包括各類(lèi)種苗公司、育苗中心、育苗專(zhuān)業(yè)合作社等，部分規(guī)模化育苗場(chǎng)年育苗量已超過(guò) 10 億株，如浙江百龍農(nóng)業(yè)有限公司。全國(guó)年生產(chǎn)蔬菜商品苗約 3 500 億株，其中實(shí)生苗約 3 000 億株，茄果類(lèi)、瓜類(lèi)嫁接苗約 500 億株。圍繞蔬菜育苗的種子精選加工、穴盤(pán)和播種機(jī)制造、商品基質(zhì)生產(chǎn)、成苗包裝等外圍支撐性分支產(chǎn)業(yè)已基本形成，專(zhuān)業(yè)嫁接、專(zhuān)業(yè)播種等社會(huì)化服務(wù)得到快速發(fā)展。相較 21 世紀(jì)初，蔬菜育苗從設(shè)施條件到技術(shù)對(duì)策，應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的能力顯著提升，保供應(yīng)、穩(wěn)市場(chǎng)的作用更加明顯。

　　2　科技進(jìn)展

　　2.1　種子處理技術(shù)

　　2.1.1　種子消毒　種子是傳播病原的主要途徑之一。種子消毒能夠有效殺滅種子表面甚至胚內(nèi)部的病原，避免侵染種苗，阻遏種傳病害擴(kuò)散蔓延。近年來(lái)，種帶病原檢測(cè)方法更加先進(jìn)、準(zhǔn)確，消毒方法更加低毒、高效、環(huán)保。如：1.0% CuSO4 或 1.5% 漂白粉對(duì)南瓜種子表皮攜帶果腐病，3% HCl 或 5% 甲醛浸種 20 min 對(duì)西瓜種子細(xì)菌性果腐病，均有較好防治效果(邵永發(fā) 等，2016;田金麗 等，2019)。葫蘆砧木種子經(jīng)過(guò) 72 ℃干熱處理 72 h 后，嫁接西瓜在田間均未發(fā)生黃瓜綠斑駁病毒(CGMMV)(宋順華 等，2018)。劉昊等(2019)建議番茄種子消毒采用洗衣粉清洗 → 滅菌水沖洗 4～5 次 →75% 乙醇消毒 30 s→ 滅菌水沖洗 4～5 次 →8% 次氯酸鈉浸泡 5 min→ 滅菌水沖洗 4～5 次 →50 ℃滅菌水浸種 15 min 的方法。青島金媽媽農(nóng)業(yè)科技有限公司已建成番茄、南瓜、瓠瓜等蔬菜種子干熱消毒線(xiàn) 13 條，批次處理種子量達(dá) 6 t，年處理量達(dá) 300 t。

　　2.1.2　種子加工　為了提高蔬菜種子機(jī)械適播性、出苗整齊度等，除種子精選外，種子引發(fā)、包衣、丸粒化等種子加工技術(shù)也取得顯著進(jìn)展。腐植酸引發(fā)可以提高低溫(5 ℃，72 h)脅迫下西葫蘆種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，緩解低溫對(duì)西葫蘆種子萌發(fā)的抑制作用(常佳悅 等， 2020)。對(duì)番茄砧木品種金棚砧木 1 號(hào)采用蛭石固體引發(fā) 5 d，種子發(fā)芽率提高約 19%(夏亞真 等， 2020)。菠菜種子經(jīng) 15% PEG-6000 浸種 4 d，或 1.2 g · L-1 谷氨酸鈉浸種 6 h，緩解干旱脅迫效果顯著(劉天麗 等，2019)。-1.5 MPa KNO3 溶液滲透引發(fā)辣椒、茄子種子，出苗率可提高 5.7%～17.1%(吳凌云 等，2017)。

　　為了節(jié)本增效，蔬菜集約化育苗對(duì)出苗率、整齊度提出更高要求，種衣劑、種子加工機(jī)械、加工質(zhì)量鑒定方法需隨之不斷改進(jìn)。喻志成等(2017)針對(duì)蔬菜種子包衣過(guò)程中種子包衣完整性、包衣顏色深淺、包衣顏色均勻性 3 個(gè)重要指標(biāo)，提出了基于機(jī)器視覺(jué)的蔬菜種子包衣品質(zhì)鑒定方法。陳凱等(2018)對(duì)蔬菜種子丸粒化包衣的作業(yè)、丸粒化包衣機(jī)的試運(yùn)行、生產(chǎn)作業(yè)、蔬菜種子丸粒化包衣質(zhì)量、質(zhì)量檢驗(yàn)方法、安全性、標(biāo)志及貯存、機(jī)具保養(yǎng)與存放、建檔提出了具體要求。此外，國(guó)內(nèi)蔬菜種子商業(yè)化包衣、丸粒化服務(wù)日漸普遍。荷蘭Incotec 公司是國(guó)際著名的種子加工企業(yè)，2006 年進(jìn)入中國(guó)，提供優(yōu)質(zhì)種衣劑，同時(shí)從事蔬菜、大田作物種子包衣、種子引發(fā)、種子包殼和丸粒化、種子檢測(cè)、種子消毒等服務(wù)。重慶迪巨農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司，現(xiàn)有 10 條大型全自動(dòng)種子丸粒化生產(chǎn)線(xiàn)和 10 套大型種子激光精選設(shè)備，選用符合歐盟環(huán)保要求的德國(guó)丸粒化材料 Eurocon、Bellerophon、 Valine、Rolexo 和德國(guó)百靈鴿系列專(zhuān)用種衣劑，主營(yíng)蔬菜、花卉和藥材種子丸粒化加工和種子包衣。此外，青島住豐世茂農(nóng)業(yè)科技有限公司、青島弘義融利農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司、濰坊種丸農(nóng)業(yè)科技有限公司、廈門(mén)丸美播農(nóng)業(yè)科技有限公司等，也在開(kāi)展蔬菜種子加工業(yè)務(wù)。

　　2.2　基質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)

　　國(guó)內(nèi)外多用草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠、木纖維為原料配制育苗基質(zhì)，具有質(zhì)量輕、孔隙度適宜等優(yōu)點(diǎn)，如美國(guó)康奈爾大學(xué)經(jīng)典配方，即 50% 苔蘚草炭 + 50% 珍珠巖或蛭石(V/V)。

　　我國(guó)草炭主要分布在東北大小興安嶺區(qū)域，腐熟度較高，粒徑小，但開(kāi)采受生態(tài)保護(hù)限制，因此，國(guó)內(nèi)持續(xù)進(jìn)行了草炭替代性物料的篩選試驗(yàn)，如菇渣、稻殼、牛糞、秸稈、醋糟或酒糟、中藥渣、河道底泥、蚯蚓糞等生物固體廢棄物，經(jīng)堆置發(fā)酵，先后用于配制育苗基質(zhì)(李洪卓，2019;汪樹(shù)生 等， 2019;和苗苗 等，2020;劉青 等，2020;馬艷 等， 2020;王濤 等，2020;趙艷艷 等，2020)。

　　為了改善育苗基質(zhì)理化性質(zhì)和生物學(xué)性狀，可以加入濕潤(rùn)劑，降低或消除水分子表面張力，促進(jìn)水分向基質(zhì)的快速滲透(胡文超 等，2011;董春娟和尚慶茂，2013)，或加入適量保水劑，增強(qiáng)水分持續(xù)、穩(wěn)定供給能力(于茜 等 2016;和苗苗 等， 2020)。在基質(zhì)中添加植物促生菌，如地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、叢枝菌根菌、木霉菌等，可抑制病原菌的發(fā)生，提高幼苗對(duì)磷、鉀等礦質(zhì)元素的吸收利用率(文春燕 等，2016;張杰，2016;李靜，2017;張揚(yáng) 等，2017;王康， 2018;趙忠娟 等，2021)。基質(zhì)配制過(guò)程中混拌入腐殖酸、聚谷氨酸等有機(jī)大分子物質(zhì)，可以補(bǔ)充碳源，促進(jìn)基質(zhì)對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分吸持、持續(xù)釋放能力，有助于提高養(yǎng)分利用率和壯苗育成(禇群 等，2016;劉美 等，2016)。

　　“十三五”期間，蔬菜育苗基質(zhì)商品化生產(chǎn)與供給取得顯著進(jìn)展。依托國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)，現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司研制了蔬菜育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝。無(wú)錫悅揚(yáng)機(jī)械制造有限公司開(kāi)發(fā)了微量給料機(jī)、配料秤、破碎機(jī)、齒輪篩等核心裝備，集成原料粒徑篩選、原料分庫(kù)、配料、微量添加、增濕、混合、成品包裝、入庫(kù)工藝流程，實(shí)現(xiàn)時(shí)產(chǎn)基質(zhì) 10～150 m3 ，使生產(chǎn)線(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。山東商道生物科技股份有限公司引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)全自動(dòng)基質(zhì)生產(chǎn)線(xiàn)，廣州市生升農(nóng)業(yè)有限公司、杭州錦海農(nóng)業(yè)科技有限公司、壽光魯盛生物科技股份有限公司、湖南省湘暉農(nóng)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司、鎮(zhèn)江培蕾基質(zhì)科技發(fā)展有限公司等大型育苗基質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)快速成長(zhǎng)，除生產(chǎn)各類(lèi)蔬菜專(zhuān)用或通用育苗基質(zhì)外，還可提供花卉、草莓、水稻等育苗基質(zhì)和林木扦插基質(zhì)。

　　2.3　幼苗生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控技術(shù)

　　2.3.1　幼苗生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)環(huán)境的應(yīng)答機(jī)制　幼苗生長(zhǎng)發(fā)育，是內(nèi)在遺傳信息和外在環(huán)境因子互作下細(xì)胞分裂、膨大、分化的過(guò)程。探知細(xì)胞行為及分子作用機(jī)制，盡可能利用細(xì)胞的可塑性，精準(zhǔn)調(diào)控組織或器官發(fā)育，是培育耐逆、緊湊、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)壯苗的基礎(chǔ)。“十三五”期間，蔬菜幼苗發(fā)育及環(huán)境響應(yīng)機(jī)制研究主要集中在 3 個(gè)方面。

　　① 內(nèi)在機(jī)制。特異伸長(zhǎng)的胚軸，特別是下胚軸，導(dǎo)致幼苗易倒伏，增加了苗期管理和機(jī)械移栽難度等，因此，胚軸長(zhǎng)度是壯苗的重要指標(biāo)。蔡和序等(2020)利用 95 份黃瓜核心種質(zhì)為試驗(yàn)材料，檢測(cè)到 8 個(gè)與下胚軸長(zhǎng)度顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)，獲得 8 個(gè)與黃瓜下胚軸長(zhǎng)度有關(guān)的候選基因，涉及光形態(tài)建成、泛素化、激素信號(hào)通路等。

　　眾多的基因、轉(zhuǎn)錄因子參與了幼苗的發(fā)育進(jìn)程。RSM1(RADIALIS-LIKE SANT/MYB 1)，屬于 MYB 家族成員，與 HY5/HYH 相互作用，進(jìn)而調(diào)控?cái)M南芥種子萌發(fā)、幼苗形態(tài)建成以及對(duì) ABA 和鹽脅迫的應(yīng)答(Yang et al.，2018)。GSM1 (glucose-hypersensitive mutant 1)通過(guò) ABI4 介導(dǎo)的葡萄糖 -ABA 信號(hào)通路，在擬南芥幼苗早期發(fā)育中發(fā)揮重要作用(Zheng et al.，2019)。PIF (phytochrome-interacting factor)以 PYL3、PYL6、 PYL12、SnRK2.2、CPK4、CPK6、ABI5、ABF3、KIN1 等 ABA 響應(yīng)元件為靶標(biāo)，進(jìn)而調(diào)控 ABA 信號(hào)和幼苗生長(zhǎng)(Liang et al.，2020)。CsNPF7.2 則對(duì)氮虧缺條件下黃瓜幼苗維管束發(fā)育起到重要調(diào)節(jié)作用(Hu et al.，2020)。其實(shí)，國(guó)內(nèi)關(guān)于種苗發(fā)育調(diào)控的基礎(chǔ)理論研究還多以擬南芥為材料，且以單基因功能解析為主，而對(duì)多基因綜合調(diào)控機(jī)制鮮有報(bào)道。

　　② 環(huán)境應(yīng)答。高溫、低磷、重金屬、鹽脅迫，導(dǎo)致番茄、黃瓜、白菜等幼苗葉片磷脂酶 Dα (CsPLDα)和促分裂原活化蛋白激酶(CsNMAPK)基因差異表達(dá)，抗氧化系統(tǒng)失衡，膜結(jié)構(gòu)損傷，光合功能下降(梁穎 等，2020;李陽(yáng) 等，2020;姚佳麗 等，2020;崔慶梅 等，2021)。Wang 和 Shang (2019，2020)研究發(fā)現(xiàn)高溫、高水勢(shì)、弱光均可顯著誘導(dǎo)白菜下胚軸伸長(zhǎng)，其中光照強(qiáng)度是調(diào)控下胚軸伸長(zhǎng)的主效環(huán)境因子，且光照強(qiáng)度、溫度和水勢(shì)之間存在交互作用;而下胚軸伸長(zhǎng)過(guò)程中細(xì)胞壁的形成受?chē)?yán)格調(diào)控，弱光、高溫和高水勢(shì)主要通過(guò)阻抑細(xì)胞壁形成，特別是果膠的合成，從而調(diào)控下胚軸細(xì)胞伸長(zhǎng);蛋白組學(xué)和基因功能驗(yàn)證表明，光敏色素(phyB)介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)在光照強(qiáng)度、溫度和水勢(shì)調(diào)控白菜下胚軸伸長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要作用。

　　③ 外源信號(hào)物質(zhì)。外源施用 NO、谷胱甘肽(GSH)、H2S、CO、水楊酸、2，4- 表油菜素內(nèi)酯、肌醇、調(diào)環(huán)酸鈣、H2O2、5- 氨基乙酰丙酸等，能提高植株肌醇加氧酶基因 CsMIOX1 的表達(dá)水平和核酮糖 -1，5- 二磷酸羧化酶、Rubisco 活化酶、景天庚酮糖 -1，7- 二磷酸酯酶和果糖 -1，6- 二磷酸醛縮酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)抗壞血酸(AsA)的合成和光合碳同化，可以緩解高溫、低溫、NaCl 脅迫對(duì)番茄、黃瓜等幼苗的傷害(董榮榮 等，2019;蔣景龍 等，2019;李瑞 等，2020;潘東云 等，2020;吳幗秀 等，2020;楊志峰 等，2020;張文博 等， 2020;楊蓮 等，2021;苗田田 等，2021;趙蕾等， 2021)。

　　2.3.2　育苗設(shè)施環(huán)境控制技術(shù)及裝備　目前，蔬菜育苗設(shè)施環(huán)境因子基本實(shí)現(xiàn)單一或綜合自動(dòng)監(jiān)測(cè)。 “十三五”期間，為了減少空氣污染和霧霾，各地出臺(tái)了禁止溫室加溫燃煤管理辦法或規(guī)定。蔬菜集約化育苗企業(yè)開(kāi)始“煤改氣”“煤改電”，節(jié)能成為亮點(diǎn)。碳晶電熱膜、空氣源熱泵、太陽(yáng)能熱泵、太陽(yáng)能 - 空氣能雙能源加溫系統(tǒng)以及基于毛細(xì)管網(wǎng)的苗床加溫系統(tǒng)相繼應(yīng)用于育苗溫室的空氣加溫和根際加溫(何芬 等，2017，2021;張東鳳 等，2017;和永康 等，2019;王強(qiáng) 等，2019)。

　　弱光是導(dǎo)致蔬菜幼苗徒長(zhǎng)、抗逆性下降的重要誘因。LED(light emitting diode)光源具有節(jié)能、光質(zhì)可調(diào)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，其對(duì)番茄、辣椒、黃瓜、甜瓜、苦瓜、瓠瓜、葉用萵苣(生菜)的苗期影響得到廣泛研究，并被應(yīng)用于育苗實(shí)踐(崔曉輝 等， 2017;徐文碩 等，2017;劉振威 等，2018;朱鹿坤 等，2019，2020;季方 等，2020;李艷偉 等， 2020;徐博婭 等，2020)。為了實(shí)現(xiàn)育苗環(huán)境智能監(jiān)控，李頎等(2017)研制了基于圖像處理的育苗箱環(huán)境控制系統(tǒng);岳云東(2018)針對(duì)作物苗期適宜生長(zhǎng)的溫度、濕度、CO2 濃度等環(huán)境參數(shù)，設(shè)計(jì)了育苗溫室大棚智能控制系統(tǒng);馮一新等(2018)研究了寒地日光節(jié)能溫室通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)及控制方法，采用“活塞擠壓式 + 環(huán)流風(fēng)機(jī)”結(jié)構(gòu)，通風(fēng)方向與流量均可控，排濕、降溫效果顯著。

　　2.3.3　灌溉施肥技術(shù)及裝備　目前，蔬菜集約化育苗普遍采用灌溉施肥一體化供給技術(shù)，主要有噴灌、漂浮灌溉、潮汐灌溉 3 種形式，其中多元水溶肥、比例施肥器、雙臂行走式噴灌車(chē)聯(lián)用的頂部噴灌最為廣泛，但由于是開(kāi)放式，“有出路，沒(méi)回路”，存在水肥利用率低、幼苗葉片觸水觸肥、增加環(huán)境濕度等問(wèn)題。潮汐灌溉屬于底部灌溉，利用育苗基質(zhì)毛細(xì)孔隙吸水能力，使水肥進(jìn)入根際，均勻分布，由于實(shí)現(xiàn)了水肥閉合循環(huán)利用，具有水肥利用率高、易于智能化組網(wǎng)控制等優(yōu)點(diǎn)(董春娟 等， 2018)。

　　潮汐式育苗系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上可清晰地分為 4 個(gè)部分：幼苗生長(zhǎng)部分、植床部分、循環(huán)管路部分和控制部分(董春娟 等，2018)。“十三五”期間，從穴盤(pán)類(lèi)型、基質(zhì)配方、營(yíng)養(yǎng)液濃度、供液高度、水分和養(yǎng)分吸收利用率、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)過(guò)程細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了大量研究，與智能監(jiān)控系統(tǒng)相配套，初步建立了現(xiàn)代高效潮汐式育苗體系，用于番茄、黃瓜等蔬菜育苗(高艷明 等，2016;臺(tái)連麗， 2017;李倩，2019;田雅楠 等，2020;楊巍 等， 2020)。

　　“十三五”期間，蔬菜育苗灌溉施肥裝備智能化水平顯著提升，山東安信種苗股份有限公司率先將 5G 技術(shù)引入苗期灌溉施肥(韓吉書(shū) 等， 2019)。尚慶茂和董春娟(2017)發(fā)明了一種蔬菜潮汐式穴盤(pán)育苗營(yíng)養(yǎng)液處理方法，等離子氣體經(jīng)氣泵作用進(jìn)入回液池，與營(yíng)養(yǎng)液充分接觸，顯著降低了營(yíng)養(yǎng)液中病原菌數(shù)量，減少苗期病害發(fā)生。溫江麗等(2021)綜合考慮潮汐育苗灌水技術(shù)參數(shù)、環(huán)境因子、基質(zhì)類(lèi)型、幼苗生育階段、幼苗蒸騰規(guī)律、幼苗不同生育階段獲得最佳的水分需求量等因素，并基于基質(zhì)水分吸持特性、階段太陽(yáng)輻射值控制和幼苗蒸騰等綜合灌溉決策模式，發(fā)明了基于多源信息的潮汐育苗灌溉決策方法和系統(tǒng)，灌溉精準(zhǔn)度顯著提高。

　　2.4　嫁接育苗技術(shù)

　　嫁接是防治土傳病害、克服連作障礙、提高抗逆性和豐產(chǎn)性的有效技術(shù)措施，已廣泛用于瓜類(lèi)、茄果類(lèi)蔬菜生產(chǎn)。“十三五”期間，我國(guó)砧木品種引進(jìn)及選育(表 1)、嫁接方法及相關(guān)器具、愈合裝置等，取得顯著進(jìn)展。

　　嫁接方法直接影響嫁接工效和嫁接苗質(zhì)量。近年來(lái)，研究人員不斷革新傳統(tǒng)嫁接方法，開(kāi)發(fā)了雙斷根雙頭嫁接、砧木零子葉嫁接、雙砧木嫁接等新方法。番茄雙斷根雙頭嫁接技術(shù)，主要優(yōu)勢(shì)是苗期即保留 2 個(gè)結(jié)果蔓，減少單位面積定植株數(shù)，降低菜農(nóng)購(gòu)苗成本，產(chǎn)量比常規(guī)嫁接苗可提高 8%～10% (王希波 等，2019)。黃瓜砧木零子葉頂端套管嫁接育苗法，具有操作簡(jiǎn)單、砧木無(wú)萌蘗再生、嫁接成活率高、發(fā)病率低、定植后豐產(chǎn)性好等優(yōu)點(diǎn)(尚慶茂和董春娟，2020)。雙砧木嫁接方法，綜合了兩個(gè)砧木的優(yōu)良特性，能夠增強(qiáng)西瓜嫁接植株生長(zhǎng)勢(shì)和抗逆性，提高產(chǎn)量和品質(zhì)(陳文明 等，2017)。

　　愈合是嫁接育苗關(guān)鍵環(huán)節(jié)。嫁接苗愈合速率、愈合質(zhì)量與愈合環(huán)境條件密切相關(guān)。普遍認(rèn)為蔬菜嫁接愈合進(jìn)程可為 3 個(gè)階段，包括創(chuàng)傷響應(yīng)、愈傷組織形成、維管束重連。按照每個(gè)階段細(xì)胞生理學(xué)、組織形態(tài)建成要求，進(jìn)行變溫、變濕、變光管理，更有利于嫁接愈合(趙淵淵 等，2015;劉方園等，2019;廖自月 等，2020;謝露露 等，2020;儲(chǔ)玉凡 等，2021)。為了實(shí)現(xiàn)愈合環(huán)境的智能精準(zhǔn)調(diào)控，簡(jiǎn)易型或智能型愈合室正在成為大型育苗場(chǎng)的標(biāo)配。

　　嫁接育苗季節(jié)性、時(shí)效性很強(qiáng)，勞動(dòng)高度密集，面對(duì)從業(yè)人員短缺、老齡化及用工成本快速攀高等社會(huì)性問(wèn)題，機(jī)器化嫁接育苗是未來(lái)發(fā)展必然趨勢(shì)。北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心、浙江理工大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研教學(xué)單位相繼研發(fā)出多款嫁接裝備(表2)，但鑒于幼苗質(zhì)量要求、嫁接操作效率、性?xún)r(jià)比等因素，并未在生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)用。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江博仁工貿(mào)有限公司還推出了多工位組合式嫁接平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了砧木幼苗、接穗幼苗、嫁接苗分層機(jī)械傳送，大幅度提高了嫁接操作效率。

　　3　我國(guó)蔬菜育苗“十四五”展望及建議

　　3.1　主要問(wèn)題

　　3.1.1　發(fā)育調(diào)控理論創(chuàng)新不足　良好的株型，是莖葉和根系整體均衡表觀，包括：① 莖葉部分，如下胚軸、上胚軸、節(jié)間長(zhǎng)度，子葉開(kāi)展度，真葉葉柄長(zhǎng)度和葉面積;② 根系構(gòu)型，如主根長(zhǎng)度和粗度，側(cè)根數(shù)量、長(zhǎng)度和粗度。運(yùn)用現(xiàn)代生物學(xué)研究方法和手段，探知幼苗組織或器官發(fā)育規(guī)律，明確遺傳 - 環(huán)境互作機(jī)制，是育苗資材與技術(shù)開(kāi)發(fā)的前提，也是規(guī)模化高效育苗的基礎(chǔ)。此外，瓜類(lèi)、茄果類(lèi)蔬菜花芽分化多在苗期完成，明確花芽分化和形成規(guī)律，改進(jìn)環(huán)境管理技術(shù)，是提高花芽質(zhì)量以及蔬菜優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)高效的必然要求。

　　3.1.2　高效實(shí)用技術(shù)裝備缺乏　降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少用工量，是蔬菜育苗提質(zhì)增效的重要途徑。目前，我國(guó)育苗專(zhuān)用設(shè)施、環(huán)境精準(zhǔn)監(jiān)控裝備、高效操作裝備等依然缺乏，特別是與區(qū)域或茬口、規(guī)模水平的適配性，應(yīng)用的精準(zhǔn)穩(wěn)定性，操作的高效便捷性等，均有待進(jìn)一步提高和完善。

　　3.1.3　運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)亟待加強(qiáng)　蔬菜育苗的規(guī)模化、商品化已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，企業(yè)內(nèi)、外運(yùn)營(yíng)管控卻比較滯后，如育苗場(chǎng)(基地、中心)內(nèi)部科學(xué)化、高效化布局，企業(yè)內(nèi)部人、財(cái)、物科學(xué)配置及成本管控，種—苗—訂單—種植戶(hù)—田塊—市場(chǎng)—消費(fèi)可溯源品控等系統(tǒng)尚未建立，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益提升。

　　3.2　展望與建議

　　3.2.1　加強(qiáng)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新與應(yīng)用　幼苗組織或器官發(fā)育內(nèi)在規(guī)律及環(huán)境互作是核心。采用現(xiàn)代影像學(xué)、生理生化學(xué)、多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析等手段，探知種子萌發(fā)，莖、葉、花芽、根系發(fā)生及發(fā)育規(guī)律，提高種子萌發(fā)速率和整齊度，以及組織或器官發(fā)育的人為可控性，開(kāi)發(fā)種苗發(fā)育調(diào)控新產(chǎn)品，培育生理活力高、適應(yīng)性強(qiáng)、株型緊湊的壯苗，不斷適應(yīng)小根域、高密度、機(jī)械化移栽的需求。

　　3.2.2　研發(fā)新型裝備及配套應(yīng)用技術(shù)　建立種子質(zhì)量、基質(zhì)質(zhì)量、苗期在線(xiàn)養(yǎng)分快速檢測(cè)技術(shù)體系，包括檢測(cè)方法、檢測(cè)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化可鑒量值等;開(kāi)發(fā)節(jié)能、高效、智能化專(zhuān)用育苗設(shè)施;開(kāi)發(fā)育苗設(shè)施內(nèi)外溫、光、氣、濕(空氣相對(duì)濕度和基質(zhì)濕度)、風(fēng)速等環(huán)境因子綜合采集以及與幼苗發(fā)育需求偶聯(lián)的數(shù)學(xué)模型及控制系統(tǒng);研制省工高效轉(zhuǎn)運(yùn)傳送裝置、人工輔助型嫁接機(jī)械等。

　　3.2.3　構(gòu)建數(shù)字種苗生產(chǎn)系統(tǒng)　數(shù)字種苗生產(chǎn)系統(tǒng)至少應(yīng)包括 3 個(gè)單元：① 物料貯備。如種子、基質(zhì)物料、穴盤(pán)、水源、肥料、植保制品及機(jī)械裝備等，不單單是基于經(jīng)濟(jì)性的貯備數(shù)量，更是特性或特征參數(shù)的數(shù)字化。② 育苗流程。播種至出苗整個(gè)育苗過(guò)程(包括運(yùn)輸)，包括種苗生物學(xué)需求、育苗環(huán)境實(shí)時(shí)采集、需求與環(huán)境信息耦合、數(shù)字制御等。③ 市場(chǎng)反饋。農(nóng)戶(hù)對(duì)秧苗質(zhì)量的完整信息反饋，包括移栽質(zhì)量、緩苗時(shí)間、采收時(shí)間、豐產(chǎn)性、優(yōu)質(zhì)性、經(jīng)濟(jì)性等數(shù)字化，可以反向倒推育苗企業(yè)思考、改進(jìn)育苗技術(shù)。通過(guò) 3 個(gè)單元頻繁磨合、融會(huì)貫通、修正提高，從而構(gòu)建數(shù)字種苗生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　3.2.4　完善產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制　高效種苗生產(chǎn)體系建立，非一個(gè)學(xué)科，亦非一個(gè)單位可以完成，需要大聯(lián)合，才能高效推進(jìn)。長(zhǎng)期以來(lái)，政府從政策制定、項(xiàng)目設(shè)置等方面積極鼓勵(lì)種苗產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合，協(xié)同創(chuàng)新，快速推動(dòng)種苗產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。其實(shí)，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展與科技進(jìn)步角度來(lái)看，產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合也是必由之路。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所牽頭，于 2018 年聯(lián)合全國(guó) 30 余個(gè)科研院所，依托山東安信種苗股份有限公司，組織成立全國(guó)蔬菜種苗科技協(xié)同創(chuàng)新中心，在技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新、試驗(yàn)示范、運(yùn)行機(jī)制等方面已取得一定效果。