水稻制種母本機(jī)插秧無土秸稈基質(zhì)的研究

何勇　肖龍　陳杰　黃波　王茂理　張體剛　羅傳浩　葉坤浩

摘要 水稻制種全程機(jī)械化的研究，重點(diǎn)是母本秧機(jī)插技術(shù)的落實(shí)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是母本秧育苗技術(shù)的突破。通過對母本秧育苗基質(zhì)的篩選， 獲得了無土秸稈基質(zhì)是水稻制種母本秧育苗的最佳材料，通過無土秸稈基質(zhì)育苗，可以達(dá)到秧苗壯苗的標(biāo)準(zhǔn)，表現(xiàn)出秧苗壯、基質(zhì)輕、盤根好的特點(diǎn)，解決了水稻制種母本機(jī)插秧育苗的瓶頸問題。水稻母本機(jī)械插秧技術(shù)與傳統(tǒng)人工栽秧技術(shù)相比，機(jī)械插秧優(yōu)勢特別明顯，增產(chǎn)達(dá)到了顯著水平，該項(xiàng)技術(shù)的研究為傳統(tǒng)水稻制種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 水稻制種；母本機(jī)插秧；無土秸稈基質(zhì)

中圖分類號 S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-041-03

隨著農(nóng)村勞動力外出務(wù)工增加，水稻制種生產(chǎn)用工矛盾顯得十分突出，嚴(yán)重制約了水稻制種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過對水稻制種機(jī)插秧技術(shù)的研究，可提高水稻制種產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。水稻機(jī)插秧關(guān)鍵技術(shù)就是水稻育苗環(huán)節(jié)，只有育苗技術(shù)突破，滿足水稻機(jī)械插秧的要求，才能獲得較高的產(chǎn)量。該研究對4種育秧方法進(jìn)行分析，以期篩選出最佳育苗材料，找出水稻制種的最佳育苗方法[2]。

1 材料與方法

1.1 基質(zhì)配方及制作

1.1.1 泥土基質(zhì)。選擇耕作熟化旱土粉碎，在細(xì)土過篩后，每100 kg細(xì)土拌1袋（600 g）“育苗伴侶”（由江都市壯禾化工有限公司生產(chǎn)的“一片綠”品牌水稻機(jī)插秧育苗專用肥，N、P、K總養(yǎng)分≥25%）。該基質(zhì)在機(jī)插秧生產(chǎn)上普遍使用。

1.1.2 商用基質(zhì)。商用基質(zhì)是由杭州錦海農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的“錦海牌”育苗基質(zhì)，主要成分：泥炭、蛭石、珍珠巖等，肥料登記號：浙農(nóng)肥（2011）準(zhǔn)字0044號。

1.1.3 秸稈旱育基質(zhì)。按發(fā)明專利《無土育秧基質(zhì)制備方法》（公告號：CN102792879A），把秸稈粉碎至5 mm左右，按粉碎秸稈50%～60%、沼渣25%～35%、水15%～25%的比例混勻。

1.1.4 秸稈水育基質(zhì)。按發(fā)明專利《一種無土秸稈基質(zhì)水稻機(jī)插秧的育秧方法》（公告號：CN104206240A），將秸稈粉碎至3 mm以下，然后向秸稈中添加水，攪拌得到含水量以重量計(jì)75%～85%的育秧基質(zhì)，以180～250 g/盤的育秧基質(zhì)置于秧盤中，整平壓實(shí)成厚度20～25 mm的育秧基質(zhì)，再向秧盤中澆水至秧盤盤底水分達(dá)到飽和狀態(tài)。該發(fā)明采用秸稈粉碎后，直接作為無土秸稈基質(zhì)使用，減少了取土、篩土等生產(chǎn)過程，減輕了稻農(nóng)的勞動強(qiáng)度。

1.2 基質(zhì)的使用 市場上銷售的水稻插秧機(jī)行距不可調(diào)節(jié)，無法滿足水稻制種的密度要求。因此，定制了長0.55 m、寬0.15 m、厚0.02 m的專用水稻制種塑料小軟盤。把混勻的基質(zhì)鋪在育秧盤上，鋪底層厚15 mm，然后播種，最后蓋上同樣的基質(zhì)。

1.2.1 泥土基質(zhì)的使用。選土壤肥沃、排灌方便、便于管理的大田作為秧田，在做秧廂前施復(fù)合肥45 g/m2，按廂寬1.2 m、溝寬0.3 m做廂，并把裝有泥土基質(zhì)和播種覆蓋后的育秧盤平放在廂面上。

1.2.2 商用基質(zhì)的使用。按照泥土基質(zhì)使用的方法進(jìn)行。

1.2.3 秸稈旱育基質(zhì)的使用。選擇地勢平坦的地方，平鋪塑料膜，把育秧盤平放在塑料膜上，將粉碎秸稈和沼渣按比例用水混合，撒在育秧盤上，厚度15 mm，然后播種，用該基質(zhì)蓋嚴(yán)種子，用噴霧器噴水至飽和狀態(tài)。

1.2.4 秸稈水育基質(zhì)的使用。選擇水稻育秧苗床，施加3 kg/m2發(fā)酵腐熟的豬糞，并與苗床土混勻，然后做秧廂，規(guī)格為廂寬1.20 m、廂溝寬0.30 m、廂高0.10 m，做好秧廂后在秧廂表面施加30 g/m2尿素和50 g/m2過磷酸鈣。把育秧盤平放在廂面上，壓實(shí)，撒粉碎秸稈在育秧盤上，厚度15 mm，然后播種，再用粉碎秸稈蓋嚴(yán)種子，用噴霧器噴水至飽和狀態(tài)。

1.3 注意事項(xiàng) ①母本種子經(jīng)過消毒處理后，催芽至露白播種。②種子必須用基質(zhì)蓋嚴(yán)，保持濕潤狀態(tài)，然后用拱膜保溫。③泥土基質(zhì)的營養(yǎng)由土壤和“育苗伴侶”提供，商用基質(zhì)不添加任何營養(yǎng)物質(zhì)，秸稈旱育基質(zhì)的營養(yǎng)由沼渣提供，秸稈水育基質(zhì)的營養(yǎng)由廂面肥料反滲透、擴(kuò)散提供。④水稻品種是蓉18優(yōu)662（2012年國家審定品種，審定編號：國審稻2012011），母本是蓉18A，在母本谷催芽至露白后，按60 g/盤播芽谷種。先人工栽好2行父本，留足空行機(jī)栽14行母本秧。

2 結(jié)果與分析

2.1 秧苗素質(zhì)調(diào)查 秧苗生長至21日齡時，進(jìn)行取樣調(diào)查，具體試驗(yàn)結(jié)果見表1。機(jī)插秧的壯苗標(biāo)準(zhǔn)是秧齡在20 d左右，葉齡達(dá)到3.5～4.1葉，苗高達(dá)到18～25 cm，白根數(shù)10條以上，秧苗生長整齊健壯，青秀無病。按照這個標(biāo)準(zhǔn)，只有泥土基質(zhì)和秸稈水育基質(zhì)培育的秧苗達(dá)到了此要求。

2.1.1 商用基質(zhì)和秸稈旱育基質(zhì)。這2個基質(zhì)培育的水稻秧苗素質(zhì)較差，表現(xiàn)出葉色偏黃，幼苗生長勢不旺，出現(xiàn)嚴(yán)重的缺肥現(xiàn)象。究其原因，商用基質(zhì)經(jīng)檢測，基本沒有營養(yǎng)物質(zhì)，所以無法滿足幼苗生長的營養(yǎng)需求，生長到3葉后，表現(xiàn)出嚴(yán)重的脫肥現(xiàn)象；而秸稈旱育基質(zhì)，由于采用旱育苗技術(shù)，秸稈的保水保肥力較弱，對水分管理的要求較高，操作困難，難以創(chuàng)造秧苗生長的有利環(huán)境，所以，秧苗表現(xiàn)出苗黃、長勢差，在幼苗階段就形成了老苗、僵苗，對后期生長極其不利。

2.1.2 泥土基質(zhì)和秸稈水育基質(zhì)。這2個基質(zhì)培育的秧苗都表現(xiàn)出苗壯、葉綠、生長勢旺的特點(diǎn)。究其原因，泥土基質(zhì)本身就帶有一定的營養(yǎng)，再添加“育苗伴侶”，完全滿足了幼苗的正常生長。而秸稈水育基質(zhì)雖然秸稈內(nèi)沒有增加任何營養(yǎng)物質(zhì)，但在做秧廂時廂面就使用肥料，通過水分滲透為秧苗生長提供了足夠的營養(yǎng)，秸稈僅起一個秧苗載體的作用。

這2種基質(zhì)育出的秧苗素質(zhì)基本一樣，但泥土基質(zhì)需要大量耕作層和細(xì)沙土壤，連年取土育苗將破壞良田、沙地及植被，隨著機(jī)插秧面積逐年擴(kuò)大，不利于保護(hù)耕地；而秸稈水育基質(zhì)是一種無土秸稈基質(zhì)，只需要把秸稈粉碎，不需要添加任何土壤，秸稈基質(zhì)和泥土基質(zhì)比較優(yōu)勢明顯。經(jīng)研究，該技術(shù)具有全替土、操作簡單、秧苗素質(zhì)好、返青快等特點(diǎn)，適合集中化機(jī)插育秧需求，解決了水稻育秧連年取土的問題，育出的成品秧苗，在移栽時秧盤重量只有泥土基質(zhì)的1/2或者1/3，便于運(yùn)輸。

2.2 秸稈基質(zhì)的測試結(jié)果 把秸稈粉碎后放入育秧盤內(nèi)，并把秧盤放入已經(jīng)做好的秧廂上，保持秸稈的濕潤狀態(tài)，每隔7 d取1次秸稈進(jìn)行檢測，分析秸稈在腐爛過程中對秧苗的影響。

2.2.1 腐爛程度分析。秸稈作為育苗材料，在濕潤狀態(tài)下，會發(fā)生腐爛，產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，從而影響幼苗的正常生長。檢測秸稈腐爛程度通常用C/N指標(biāo)來衡量。從表2看出，秸稈的碳含量在田間隨著時間推移而逐漸減少，而全氮含量在逐步增加，說明秸稈在田間發(fā)生了腐爛，二者相除得到了C/N指標(biāo)。分析發(fā)現(xiàn)，秸稈在前7 d，腐爛的速度最快，C/N從517.15下降到203.44，之后下降速度趨于平緩，在種子發(fā)芽前7 d，種子的根系少、生長慢，影響不是特別大。從第7～28天，C/N指標(biāo)基本沒有變化，由于水田育苗，水分對秸稈基質(zhì)物質(zhì)的滲透、擴(kuò)散結(jié)果，降低了秸稈在腐爛過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)對秧苗根系的影響，因而未腐熟的秸稈基質(zhì)的秧苗和其他基質(zhì)效果基本一致，說明水稻秸稈基質(zhì)不需要腐熟過程，對秧苗根系的影響程度有限。

2.2.2 秸稈基質(zhì)的應(yīng)用。水稻種子的營養(yǎng)基本能保證秧苗在3葉期前的生長，只要對秧苗補(bǔ)充少量的N、P、K成分，就能達(dá)到根多苗壯的效果，機(jī)插秧秧苗在20 d左右就要移栽，此時要求盤根多、易分根、帶土少，而秸稈基質(zhì)能夠完全滿足這項(xiàng)要求，因此無土秸稈基質(zhì)應(yīng)運(yùn)而生。

2.3 制種產(chǎn)量的分析 在4種基質(zhì)中，只有無土秸稈基質(zhì)效果最好，因此，用無土秸稈基質(zhì)育蓉18A（不育系），并配合水稻制種機(jī)插秧進(jìn)行移栽，同時與傳統(tǒng)的育苗方法和人工移栽的蓉18A（不育系）進(jìn)行比較，分析產(chǎn)量。

2.3.1 產(chǎn)量結(jié)果。根據(jù)農(nóng)戶收獲曬干后的實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，得到8戶蓉18優(yōu)662（蓉18A×綿恢662）的產(chǎn)量并折算成單產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用成組數(shù)據(jù)的比較方法（或叫不成對比較方法） 分析。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)公式，把數(shù)據(jù)帶入公式得：S12=9 513.00，S22=4 893.75；平均數(shù)的差數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤：Sd=60.015，t=3.530

自由度=4+4-2=6

查t表，當(dāng)自由度為6時，P0.05的t值是2.447，P0.01的t是3.707，而3.530介于該兩t值之間，所以當(dāng)實(shí)際t=3.530時，P<0.05，差異顯著，該試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)械插秧比人工栽秧產(chǎn)量明顯提高，可見機(jī)械插秧對水稻制種有增產(chǎn)效果。

2.3.2 機(jī)械插秧產(chǎn)量提高的原因分析。綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院與寧波協(xié)力機(jī)電制造有限公司共同研發(fā)了1臺適合綿陽市水稻制種的乘座式插秧機(jī)，該機(jī)作業(yè)行數(shù)為14行，行距17.5 cm，株距10～14 cm（可調(diào)）。按照母本秧苗栽插是全田的80%計(jì)算，可栽37.5萬窩/hm2左右，而人工栽秧很難超過30.0萬窩/hm2，密度保障是制種產(chǎn)量提高的前提，僅此一項(xiàng)就可增加數(shù)千株的密度，提高單產(chǎn)。

2.3.2.1 能規(guī)范栽培?？蓪久?、栽插深度、株距等指標(biāo)進(jìn)行量化調(diào)節(jié)，還可根據(jù)所插基本苗對每公頃所插蔸數(shù)及每蔸株數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3.2.2 效率高且穩(wěn)定。一般乘座式插秧機(jī)每天栽插面積為2.6～3.3 hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工栽插效率，并且機(jī)械水田作業(yè)穩(wěn)定性好、易操作，有利于搶季節(jié)、保進(jìn)度。

2.3.2.3 有助于標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)發(fā)展。以插秧機(jī)為載體，機(jī)手或者專業(yè)合作社通過開展統(tǒng)一育秧、統(tǒng)一供秧、統(tǒng)一機(jī)插等社會化服務(wù)形式，提高水稻制種的規(guī)模化經(jīng)營和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

2.3.3 水稻機(jī)插秧成本核算。

2.3.3.1 秧苗移栽時的成本核算。制種1 hm2蓉18優(yōu)662需要母本秧田1 500 m2，秧田管理18個工，人工栽插60個工，人工成本按75元/d計(jì)算，母本秧從管理到栽插需要5 850.0元/hm2；而機(jī)插母本秧，秧田只需要195 hm2，秧田管理1.5個工，機(jī)栽需用工3.6個工，人工成本382.5元，加上油料消耗150元；兩項(xiàng)合計(jì)機(jī)械栽秧節(jié)約成本是5 325.0元/hm2，費(fèi)省效宏。

2.3.3.2 產(chǎn)量增加的效益提高。按照表3的機(jī)械插秧和人工栽秧的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表，機(jī)械插秧的單產(chǎn)是3 349.5 kg/hm2，而人工栽秧的單產(chǎn)是3 138.0 kg/hm2，增產(chǎn)211.5 kg/hm2，增產(chǎn)6.74%，按收購價格20元/kg計(jì)算，可以增加收入4 230.0元/hm2。

2.3.3.3 二項(xiàng)合計(jì)效益。機(jī)械栽秧節(jié)約成本是5 325.0元/hm2，同時可以增加收入4 230.0元/hm2，二項(xiàng)合計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益是9 555.0 元/hm2。

3 小結(jié)

3.1 水稻制種機(jī)械化前景廣闊 據(jù)調(diào)查，水稻制種的效益在近20年屬于停滯狀態(tài)，效益持續(xù)偏低，嚴(yán)重挫傷了農(nóng)戶的生產(chǎn)積極性，造成制種基地面積逐年下降，要改變這一現(xiàn)狀，就要改革過去的生產(chǎn)方式，提高制種的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.2 普及水稻制種機(jī)械插秧技術(shù) 雜交水稻種子生產(chǎn)是科技含量很高且勞動力高度集中的艱苦工作，需要投入較多的勞動力，只有實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化制種，才能從根本上扭轉(zhuǎn)制種基地萎縮的現(xiàn)狀，促進(jìn)水稻制種規(guī)?；?、商品化、現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3.3 降低水稻制種生產(chǎn)成本 雜交稻機(jī)械化制種技術(shù)是提高雜交水稻制種產(chǎn)量，降低制種成本的有效途徑之一，該技術(shù)的關(guān)鍵是解決了雜交稻制種過程中機(jī)械播種、育秧、移栽、管理和收獲的機(jī)械化使用問題。

3.4 突破水稻制種機(jī)械插秧的瓶頸問題 水稻機(jī)械插秧的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是秧苗的育苗技術(shù)，只有突破該項(xiàng)技術(shù)，才能解決水稻制種過程中的父本和母本花期相遇、秧苗長勢一致、激素處理等多個環(huán)節(jié)，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的，無土秸稈基質(zhì)的利用將助推水稻制種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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