保水劑對水稻機(jī)插盤育秧苗生長的作用

施　俊, 陳香玲, 王邦嵐, 劉朝萍, 歐陽由男, 沈　波

(1.杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310036； 2.中國水稻研究所，浙江 杭州 310006)

?

保水劑對水稻機(jī)插盤育秧苗生長的作用

施俊1, 陳香玲1, 王邦嵐1, 劉朝萍1, 歐陽由男2, 沈波1

(1.杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310036； 2.中國水稻研究所，浙江 杭州 310006)

摘要：在水稻機(jī)插盤育秧土中添加不同量保水劑聚丙烯酸鉀進(jìn)行水稻盤育秧試驗.結(jié)果表明，育秧土添加聚丙烯酸鉀顯著增加了水稻秧苗葉片含水量和根系活力，同時降低了葉片的葉綠素含量和可溶性糖含量.水稻育秧土添加聚丙烯酸鉀的量以10 g/盤較為適宜.

關(guān)鍵詞：水稻；保水劑；秧苗；生理

水稻作為中國種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多的糧食作物，其常年種植面積和總產(chǎn)約占中國糧食作物的28%和40%，稻作生產(chǎn)關(guān)系著國家的糧食安全、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收[1-2].

水稻生產(chǎn)機(jī)械化是未來水稻發(fā)展的必然趨勢.據(jù)統(tǒng)計，2012年中國水稻機(jī)械種植面積占水稻總面積的26.24%[3].水稻種植機(jī)械化的實現(xiàn)，關(guān)鍵是機(jī)插，機(jī)插育秧方式跟常規(guī)育秧有著很大的區(qū)別，其顯著特點(diǎn)是播種密度大、秧苗的標(biāo)準(zhǔn)化要求高.因此，培育適合機(jī)插秧的健壯秧苗，提高栽插質(zhì)量，是機(jī)插秧技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵[4-5].

本試驗以田泥營養(yǎng)土培肥作為機(jī)插盤育秧的基質(zhì)，設(shè)計不同的保水劑聚丙烯酸鉀配給量，培育水稻機(jī)插秧苗，測定秧苗素質(zhì)，分析保水劑聚丙烯酸鉀對機(jī)插秧苗的影響，以期為水稻機(jī)插育秧施用以及育秧基質(zhì)研發(fā)應(yīng)用提供數(shù)據(jù).

1材料與方法

1.1　試驗材料

試驗水稻品種為三系單季雜交稻國稻7號(由中國水稻研究所提供).盤育秧秧盤采用硬塑盤，其規(guī)格為58 cm×28 cm，播種量為50 g/盤.

1.2　試驗處理

以田泥營養(yǎng)土培肥作為機(jī)插盤育秧的基質(zhì)，每盤按照3 kg風(fēng)干營養(yǎng)土計算，每盤配有機(jī)肥50 g，再配敵磺隆0.8 g、丁硫克百威1.2 g用于病蟲害防治.試驗以每盤營養(yǎng)土(3 kg)均勻參入5、10和20 g不同量的聚丙烯酸鉀為處理，以常規(guī)育秧秧苗為對照(CK).水稻種子采用咪酰胺室溫浸種48 h，35 ℃催芽箱(SZC-32型)催芽24 h后播種，播種后種子覆蓋0.5 cm的營養(yǎng)土(覆蓋營養(yǎng)土不參聚丙烯酸鉀).播種后的秧盤放置于生長室栽培池中進(jìn)行秧苗培育，育秧期間不追施其他營養(yǎng)，水分管理參考旱育秧方法[6].秧苗培育期間使用自然光照，溫度設(shè)置為14 h 30 ℃(白晝)和10 h 25 ℃(晚間).待秧苗生長至3葉1心時取水稻植株樣測定各項指標(biāo).

1.3　考察指標(biāo)及測定方法

隨機(jī)取樣20株水稻秧苗，考察株高、根長、根數(shù)，記錄并取平均值.將稻株分為地上部和根系2個部分，蒸餾水洗凈，85 ℃烘干至恒重后，稱干物質(zhì)質(zhì)量.葉片相對含水量采用郭龍彪等[7]方法測定，葉片葉綠素含量測定采用丙酮浸提法[8]，葉片可溶性糖含量采用蒽酮硫酸法[9]，根系活力采用α-萘胺氧化法[10]測定.

2結(jié)果與分析

2.1　不同保水劑用量的水稻秧苗素質(zhì)

由表1可知，隨著保水劑聚丙烯酸鉀用量的增加，株高呈上升的趨勢，即20 g/盤的聚丙烯酸鉀用量株高較5 g/盤和10 g/盤的高.根長最大值為10 g/盤聚丙烯酸鉀處理的秧苗，達(dá)7.35 cm；其次為5 g/盤處理的7.06 cm；20 g/盤處理最小為6.63 cm，和對照的相差不大.從根系性狀來看，根數(shù)最多的是5 g/盤處理的秧苗，平均為10.38根；其次是對照組為9.95根；最少的是20 g/盤處理的秧苗，其根數(shù)為6.55根.秧苗干物質(zhì)積累以5 g/盤和10 g/盤最大，均為0.04 g，而對照和20 g/盤均為0.03 g.秧苗的鮮物質(zhì)積累則以10 g/盤最大為0.19 g，20 g/盤的為0.18 g，對照和5 g/盤處理均為0.17 g.綜合分析表明，聚丙烯酸鉀用量為10 g/盤的盤育秧秧苗素質(zhì)高于其他處理的秧苗.

表1　不同保水劑用量的盤育秧平均單株秧苗素質(zhì)

2.2　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻葉片相對含水量

圖1是不同聚丙烯酸鉀用量條件下水稻秧苗3葉1心期的葉片相對含水量變化.可見，20 g/盤的秧苗葉片相對含水量最大，其次為10 g/盤，5 g/盤的最低.3個聚丙烯酸鉀用量的水稻葉片相對含水量均高于對照.在試驗的聚丙烯酸鉀用量范圍內(nèi)，添加保水劑聚丙烯酸鉀后，水稻秧苗葉片的相對含水量都有所提高，而且添加的量越多，其葉片相對含水量越高.

2.3　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻葉片葉綠素含量

由圖2可知，在試驗設(shè)計的聚丙烯酸鉀用量范圍內(nèi)，隨著聚丙烯酸鉀用量的增加，水稻秧苗葉片葉綠素含量逐漸降低.其中5、10和20 g/盤的秧苗葉片各含葉綠素2.93、2.87和2.71 mg/g，與對照相比，分別降低12.8%、14.6%和19.1%.此外，添加聚丙烯酸鉀的量為5和10 g時，水稻葉片葉綠素的含量相差不大，對照的葉綠素含量最高.

圖1　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻秧苗葉片相對含水量Fig. 1　Related water content of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

圖2　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻秧苗葉片葉綠素含量Fig. 2　Chlorophyll contents of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

2.4　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻葉片可溶性糖含量

由圖3可知，在試驗的聚丙烯酸鉀用量范圍內(nèi)，隨著聚丙烯酸鉀用量的增加，水稻秧苗葉片可溶性糖含量呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢.對照葉片含可溶性糖最高，為0.66 ug/g，20 g/盤聚丙烯酸鉀用量的葉片含可溶性糖最低，為0.31 ug/g.同時，隨著聚丙烯酸鉀用量從5 g/盤增加到10、20 g/盤，葉片可溶性糖含量的下降幅度明顯低于5 g/盤聚丙烯酸鉀處理與對照間的下降幅度.

圖3　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻秧苗葉片可溶性糖含量Fig. 3　Soluble sugar contents of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

圖4　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻秧苗根系活力Fig. 4　Root vigor of rice seedlings under the differentamounts of water retaining agent

2.5　不同聚丙烯酸鉀用量的水稻根系活力

圖4反映了營養(yǎng)土添加不同聚丙烯酸鉀用量對水稻秧苗根系活力的影響.添加聚丙烯酸鉀處理的水稻秧苗根系活力與對照124.5 ug/(g·h)相比，都有所增加且呈逐漸上升趨勢，分別為153.9、172.4和189.3 ug/(g·h)，增幅分別為23.6%、38.5%以及52.0%.這說明在實驗范圍內(nèi)添加聚丙烯酸鉀的量越多，水稻的根系活力越強(qiáng).

3討論

水稻機(jī)插秧苗培育最為顯著的3個特征是：播種密度大(干稻谷在75~200 g/盤，按稻谷千粒重25 g計算，每盤有稻種3 000~8 000粒)，秧苗根系生長空間有限(秧盤規(guī)格為58 cm×28 cm×3 cm)和秧齡較長(15~35 d).機(jī)插對水稻盤秧苗的植傷較為嚴(yán)重，尤其是根系損傷，致使機(jī)插后返青生長緩慢，影響水稻秧苗生長發(fā)育[11-13].生產(chǎn)上多采用生長調(diào)節(jié)劑、養(yǎng)分和水分管理等技術(shù)和措施，以培育健壯的機(jī)插秧苗.但實踐表明，如若按照水稻秧苗生長發(fā)育的要求實施肥水管理十分繁瑣，是水稻機(jī)插盤育秧的一項限制因子[14-16].研究表明，保水劑施用得當(dāng)，可促進(jìn)作物根系發(fā)育，而機(jī)插秧苗根系的損傷較大，施用保水劑得當(dāng)可以提高出苗率和移栽成活率，促進(jìn)植株生長發(fā)育，使水稻能以最短的時間返青，延緩凋萎時間[17-18].

本文開展了在水稻盤育秧營養(yǎng)土中添加不同量聚丙烯酸鉀的試驗，研究結(jié)果表明聚丙烯酸鉀對水稻盤育秧苗素質(zhì)有顯著的作用.與對照相比，反映秧苗素質(zhì)的苗高、莖基寬、根數(shù)、根長、地上部和地下部干質(zhì)量均有顯著的增加，尤以添加聚丙烯酸鉀量為10 g/盤的最佳.從生理性狀來看，營養(yǎng)土添加聚丙烯酸鉀的水稻秧苗葉片相對含水量、根系活力增加，反映出聚丙烯酸鉀的使用可促進(jìn)盤育秧秧苗的生理活性，獲得健壯的機(jī)插秧苗.同時，試驗數(shù)據(jù)表明，葉片葉綠素和可溶性糖含量隨著聚丙烯酸鉀使用量的增加而呈逐漸下降的趨勢，推測營養(yǎng)土添加的聚丙烯酸鉀促進(jìn)了水稻秧苗光合產(chǎn)物—可溶性糖的轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化不僅體現(xiàn)在秧苗素質(zhì)的提高和生理活性的增加，也表現(xiàn)在地下部根系的形態(tài)和生理活性上.

有關(guān)聚丙烯酸鉀對水稻栽培生產(chǎn)的應(yīng)用報導(dǎo)較少，本文通過水稻盤育秧營養(yǎng)土中添加不同量聚丙烯酸鉀試驗，結(jié)合水稻盤育秧帶營養(yǎng)土機(jī)插的特性，表明水稻盤育秧營養(yǎng)土中添加聚丙烯酸鉀的量在10 g/盤左右，可提高水稻秧苗素質(zhì)和生理活性.

參考文獻(xiàn):

[1] 程式華，胡培松．中國水稻科技發(fā)展戰(zhàn)略[J]．中國水稻科學(xué)，2008，22(3)：223-226．

[2] 朱德峰，陳惠哲．水稻機(jī)插秧發(fā)展與糧食安全[J]．中國稻米，2009，15(6)：4-7．

[3] 中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會．中國農(nóng)業(yè)年鑒[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012．

[4] 于林惠，丁艷鋒，薛艷鳳，等．水稻機(jī)插秧田間育秧秧苗素質(zhì)影響因素研究[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，22(3)：73-78．

[5] 朱德峰．水稻機(jī)插育秧技術(shù)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010．

[6] 劉吉忠．水稻旱育秧高產(chǎn)栽培配套技術(shù)探討[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008(9)：133-134．

[7] 郭龍彪，錢前．栽培稻抗旱性的田間評價方法[J]．中國稻米，2003(2)：26-27．

[8] 沈偉其．測定水稻葉片葉綠素含量的混合液提取法[J]．植物生理學(xué)通訊，1988(3)：62-64．

[9] 陳均輝，陶力，朱婉華，等.生物化學(xué)實驗[M].3版.北京：科學(xué)出版社，2004：13-14.

[10] 陳建勛，王曉峰．植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M]．廣州：華南理工大學(xué)出版社，2002：85．

[11] 張建明．水稻機(jī)插秧床土培肥育苗試驗[J]．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(4)：814-816．

[12] 夏恩榮，徐勇，楊波，等．育秧組合技術(shù)對機(jī)插秧秧苗素質(zhì)的影響[J]．耕作與栽培，2010(3)：10-11．

[13] 孔午圓，鄭華斌，劉建霞，等．水稻機(jī)插秧及育秧技術(shù)研究進(jìn)展[J]．作物研究，2014(6)：766-770．

[14] 姚雄，任萬軍，藍(lán)平，等．氮肥與多效唑配合對稻麥兩熟區(qū)機(jī)插水稻秧苗生長的影響[J]．植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2009，15(6)：1364-1371．

[15] 何國亞，戴高星，羅永春，等．育秧方式及秧齡對水稻產(chǎn)量的影響[J]．耕作與栽培，1997，12(Z1)：64-65．

[16] 沈建輝，曹衛(wèi)星，朱慶森，等．不同育秧方式對水稻機(jī)插秧苗素質(zhì)的影響[J]．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003，26(3)：7-9．

[17] 許少華，邢丹英，高劍華，等．免耕直播晚稻應(yīng)用保水劑的效果[J]．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49(9)：2070-2072．

[18] 李亞文，劉書佳．水稻綜合節(jié)水技術(shù)[J]．吉林農(nóng)業(yè)，2012(9)：151．

第15卷第1期2016年1月杭州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)JournalofHangzhouNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.15No.1Jan.2016

Effect of Water Retaining Agent on Machine-transplanted Rice

Seedlings in Plate

SHI Jun1, CHEN Xiangling1， WANG Banglan1， LIU Chaoping1， OUYANG Younan2, SHEN Bo1

(1.College of Life and Environmental Sciences, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China；

2.China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China)

Abstract:In this paper, water retaining agent, polypropylene potassium, is used to study machine-transplanted rice seedlings in plate. The results show that polypropylene potassium in seedbed soil obviously increases the water content and root vigor of rice, and decreases chlorophyll contents and soluble sugar contents of leave. These results suggest that 10 g polypropylene potassium in one plate is suitable for seedbed soil.

Key words:rice; water retaining agent; seedling; physiology

文章編號:1674-232X(2016)01-0030-04

中圖分類號:S311

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

doi:10.3969/j.issn.1674-232X.2016.01.006

通信作者：沈波(1965—)，男，教授，博士，主要從事水稻生理與遺傳研究.E-mail:bshen65@163.com

基金項目：國家科技支撐計劃項目(2011BAD35B02-03);杭州市種子種苗項目(20150432B01)；中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程(試點(diǎn))重大命題項目；生物科學(xué)浙江省優(yōu)勢專業(yè)學(xué)生科研項目；杭州師范大學(xué)本科生創(chuàng)新能力提升工程項目(CX2014100).

收稿日期：2015-05-03