水稻育秧基質(zhì)理化性狀對(duì)秧苗品質(zhì)的影響

郝向陽(yáng)　梁天鋒　韋善清　江立庚

摘 要 以木薯渣、甘蔗濾泥、稻田土為原料配成不同水稻育秧基質(zhì)，以‘桂育9號(hào)為供試品種，探究不同水稻育秧基質(zhì)理化性狀對(duì)秧苗品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：除不定根數(shù)、單位面積秧苗數(shù)外，秧苗各性狀皆與基質(zhì)的理化性狀存在顯著或極顯著相關(guān)性?；|(zhì)容重的減小和孔隙度的增大使得秧苗株高、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重顯著增大，而根系盤(pán)結(jié)力顯著減??；基質(zhì)pH中性左右對(duì)秧苗品質(zhì)無(wú)顯著影響。在2.7 mS范圍內(nèi)，基質(zhì)電導(dǎo)率增大對(duì)株高、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重有顯著促進(jìn)作用；堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)對(duì)秧苗株高、SPAD值、葉面積和單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重有顯著促進(jìn)作用，其中速效磷還對(duì)秧苗莖基寬、葉齡、地上部干重、發(fā)根能力有顯著或極顯著促進(jìn)作用，而與根系盤(pán)結(jié)力則呈極顯著的負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞 水稻；機(jī)插秧；育秧基質(zhì)；理化性狀；秧苗品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào) S511.038 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract In this paper， cassava dregs， sugarcane filtrate and rice paddy soil were used as the raw materials to make rice seedling substrates. The effects of physical and chemical properties of rice seedling on seedling quality were explored by using Guiyu No.9 as the tested varieties. The results showed that there were significant or extremely significant correlations between the traits of the seedling and the physical and chemical properties of the substrate， except for the number of adventitious roots and the number of seedlings per unit area. The decrease of bulk density and the increase of porosity extent significantly increased the fresh weight of seedling， plant height， leaf area and unit volume of seedling， but the root twisting power decreased significantly. The neutral pH of the substrate had no significant effect on seedling quality， but in the range of 2.7 mS， the increase of substrate conductivity had a significant effect on plant height， leaf area and fresh weight per unit volume of substrate production. The alkaline hydrolysis N， available P， available K and organic matter greatly effected the plant height， SPAD value， leaf area， and leaf area per unit volume of seedling， yet significant negative correlation was found on root twisting power， among which， available P also had significant or even significantly effects on seedling stem width， leaf age， dry weight of over ground part and rooting ability.

Key words Rice； seedling for mechanical transplanting； seedling nursery substrate； physical and chemical properties； seedling quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.06.013

水稻（Oryza sativa）是中國(guó)的第二大作物，2014年全國(guó)水稻種植面積3.03億hm2，占全國(guó)糧食種植面積26.89%，稻谷產(chǎn)量約2.07億t，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量34.02%。截至2014年底，中國(guó)水稻耕種收綜合機(jī)械化水平為74%，其中機(jī)耕水平達(dá)到了95%，機(jī)收水平達(dá)到了81%，但機(jī)械化種植水平僅為38%[1]。究其原因是多方面的，其中由于機(jī)插秧育秧要求高，使得生產(chǎn)上未能培育出既適合插秧作業(yè)要求又滿足高產(chǎn)農(nóng)藝要求的標(biāo)準(zhǔn)壯秧成為了最大的技術(shù)障礙[2]。俗話說(shuō)“秧好一半禾”，壯秧是水稻栽培獲得高產(chǎn)最重要的基礎(chǔ)[3]。目前，生產(chǎn)采用的機(jī)插育秧技術(shù)包括軟盤(pán)育秧、雙膜育秧、缽體育秧技術(shù)等，仍以營(yíng)養(yǎng)土為主[4-8]。前人對(duì)育秧床土培肥、水分管理、秧苗抗旱生理等的研究較多[9-15]?，F(xiàn)行推廣的工廠化育秧較多以育秧基質(zhì)為載體和以無(wú)苗床的方式培育秧苗[16]。因此，明確基質(zhì)的理化性狀對(duì)秧苗品質(zhì)的影響，對(duì)提高水稻秧苗品質(zhì)和水稻現(xiàn)代化種植水平具有重要作用。本文以木薯渣、甘蔗濾泥和稻田土為原料，配比出不同理化性狀基質(zhì)，研究基質(zhì)理化性狀對(duì)秧苗品質(zhì)的影響，旨在為配置適宜水稻工廠化育秧基質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2015年7～12月在廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)網(wǎng)室（108.30°E，22.85°N）進(jìn)行，地屬濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫在21.6 ℃左右，年均降雨量達(dá)1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度79%，氣候特點(diǎn)是炎熱潮濕，年均日照時(shí)數(shù)為1 827 h，日照百分率39%。

供試品種為‘桂育9號(hào)，屬感溫秈型常規(guī)水稻。

配置基質(zhì)所用材料為稻田土、甘蔗濾泥、木薯渣。其中，稻田土來(lái)源于廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)場(chǎng)水稻田，肥力水平中等，風(fēng)干后粉碎過(guò)篩待用；甘蔗濾泥、木薯渣由武鳴縣鑫來(lái)順農(nóng)產(chǎn)品廢棄物經(jīng)營(yíng)部提供，經(jīng)過(guò)堆漚腐熟之后使用。各材料主要養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)10個(gè)處理，各處理稻田土、甘蔗濾泥、木薯渣的含量詳見(jiàn)表2。3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。采用塑料秧盤(pán)育秧，育秧盤(pán)規(guī)格為 58 cm×28 cm×2.5 cm，網(wǎng)室水泥地面無(wú)苗床。采用人工混合方式將基質(zhì)材料按比率充分混合，每盤(pán)基質(zhì)用量4 L，秧盤(pán)底部2 cm，覆土0.5 cm，每盤(pán)播種量150 g干芽谷，此后每天人工澆水保持基質(zhì)濕潤(rùn)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 配比后基質(zhì)理化性狀的測(cè)定 在播種前分別測(cè)定不同配比基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、容重及總孔隙度、pH值、電導(dǎo)率。有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用熱稀釋法，堿解氮的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，速效磷的測(cè)定采用碳酸氫鈉法，速效鉀采用火焰光度計(jì)測(cè)定，容重、孔隙度采用環(huán)刀法（環(huán)刀容積為100 cm3）。具體試驗(yàn)操作方法參考鮑士旦主編《土壤農(nóng)化分析》第四版[17]。pH測(cè)定采用PHS-3C臺(tái)式pH計(jì)（測(cè)定方法參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《土壤質(zhì)量-pH 的測(cè)定》ISO 10390），電導(dǎo)率（EC）測(cè)定采用DDS-11A型電導(dǎo)儀。

1.3.2 秧苗性狀的測(cè)定 于秧苗兩葉一心期測(cè)定秧苗農(nóng)藝性狀。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取20株秧苗測(cè)定株高、莖基寬、葉齡、SPAD值（使用SPAD-502 Plus便攜式葉綠素計(jì)進(jìn)行測(cè)定）、葉面積（長(zhǎng)×寬×0.75）、每株不定根數(shù)、發(fā)根能力（將根系全部剪掉后的秧苗放入盛有蒸餾水的玻璃杯中，一同放入恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)箱溫度設(shè)定為25 ℃、相對(duì)濕度為94%、光照與黑暗各12 h，連續(xù)培養(yǎng)7 d，期間注意添加蒸餾水保持水分，7 d后取出，測(cè)定發(fā)根數(shù)量）。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取100株測(cè)定植株鮮重，地上部干重、地下部干重。另從育秧盤(pán)中切取部分秧塊28 cm×15 cm水平放在木板平面上，固定其中一端，兩端用夾板夾住，另一端沿水平方向用彈簧秤鉤拉直到秧塊斷裂瞬間，彈簧秤顯示的拉力值，即為秧塊根系盤(pán)結(jié)力。

1.3.3 基質(zhì)生產(chǎn)性能的測(cè)定 基質(zhì)的生產(chǎn)性能主要測(cè)定每50 cm2苗數(shù)、1 cm3體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗重量=測(cè)得基質(zhì)上秧苗鮮重/對(duì)應(yīng)原配比基質(zhì)體積。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)整理采用Excel軟件，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS20.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比基質(zhì)理化性狀分析

不同處理育秧基質(zhì)的理化性狀見(jiàn)表3。由表3可看出，不同處理育秧基質(zhì)的理化性狀存在顯著差異。綜合分析，基質(zhì)總孔隙度、pH隨木薯渣比率增加而增加，容重、電導(dǎo)率（EC）及速效氮、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量隨木薯渣比率增加而下降，而速效磷則隨著甘蔗濾泥比率增加而增加，且各基質(zhì)的各個(gè)理化性狀都與CK有顯著差異。

2.2 不同配比基質(zhì)對(duì)秧苗性狀的影響

不同處理育秧基質(zhì)秧苗性狀見(jiàn)表4。由表4可以看出，隨著基質(zhì)中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加，秧苗高度、莖基寬、SPAD、葉面積顯著增加，且在D1處理時(shí)達(dá)到最大。根系盤(pán)結(jié)力隨著基質(zhì)中甘蔗濾泥含量的增加有著先減小后增大的趨勢(shì)，CK根系盤(pán)結(jié)力顯著高于除D9以外的其他處理。發(fā)根能力則表現(xiàn)為隨著基質(zhì)中甘蔗濾泥含量的增加而增加，各處理間葉齡、地上部干重、地下部干重、不定根數(shù)均無(wú)顯著差異，但地上部干重有隨著基質(zhì)中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加而增加的趨勢(shì)，而地下部干重隨著基質(zhì)中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加而減小。

2.3 不同配比基質(zhì)的生產(chǎn)性能

從表5可以看出，隨著基質(zhì)中甘蔗濾泥和木薯渣的增加單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重增加，處理間差異達(dá)顯著水平。單位面積秧苗數(shù)變化無(wú)明顯規(guī)律，D5處理最大，其次為CK，兩者顯著高于D6。

2.4 基質(zhì)理化性狀與秧苗品質(zhì)的相關(guān)性分析

從表6可以看出，除不定根數(shù)、50 cm2秧苗數(shù)外，秧苗各性狀皆與基質(zhì)的理化性狀存在顯著相關(guān)性。根系盤(pán)結(jié)力與容重有極顯著正相關(guān)，與其它理化性狀成顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，株高、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重與除pH外的各理化性狀都有著顯著或極顯著的相關(guān)性。容重與各秧苗品質(zhì)相關(guān)性較其它絕大多數(shù)理化性狀恰好相反，速效磷、速效鉀與大多數(shù)秧苗性狀都有著顯著或極顯著的相關(guān)性，而速效氮和有機(jī)質(zhì)與株高、SPAD值、葉面積、根系盤(pán)結(jié)力、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重有著顯著或極顯著的相關(guān)性。

3 討論

基質(zhì)容重、孔隙度能反映基質(zhì)的疏松或緊實(shí)程度，容重過(guò)大的基質(zhì)太緊實(shí)、通氣透水性能不好，容重很小的基質(zhì)不易于固定植物、易傾倒[18]。Klock K A[19]的研究表明，0.6～0.75 g/cm3是育秧基質(zhì)的最適宜容重。田吉林等[20]認(rèn)為總孔隙度為總體積比的60%～90%時(shí)，育秧基質(zhì)的育秧效果最佳。本研究表明，基質(zhì)容重的減小和孔隙度的增大使得秧苗株高、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重顯著增大，卻使得根系盤(pán)結(jié)力顯著減小。其中容重的減小還顯著促進(jìn)了秧苗莖基寬的增大，孔隙度的增大還顯著促進(jìn)了SPAD值的增加。在處理D1容重為0.90、孔隙度為66.02%時(shí)，秧苗株高、莖基寬、SPAD值、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重最高，且較其它處理達(dá)到顯著水平。不難發(fā)現(xiàn)通過(guò)增大基質(zhì)中木薯渣比率或者減小稻田土、甘蔗濾泥的比率可達(dá)到減小容重和增大孔隙度的目的，而最佳處理D1容重和孔隙度介于D2和D6處理之間。

水稻幼苗喜偏酸性土壤[21]。作為中度耐鹽堿作物，水稻在不同的生育時(shí)期其耐鹽堿性是不同的，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段耐鹽堿性呈逐漸遞增趨勢(shì)[22-24]。本研究中，基質(zhì)pH在中性左右變化，且變化幅度小，對(duì)秧苗品質(zhì)無(wú)顯著影響。在2.7 mS范圍內(nèi)，基質(zhì)電導(dǎo)率增大對(duì)株高、葉面積、單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重有顯著促進(jìn)作用。

基質(zhì)中無(wú)機(jī)氮、速效磷、速效鉀的含量是基質(zhì)供應(yīng)養(yǎng)分能力的重要指標(biāo)，且在水稻幼苗期對(duì)磷的需求尤為重要[25]。有機(jī)質(zhì)則是土壤維持肥力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要組分，主要成分為碳和氮的有機(jī)化合物組成[26]，且在養(yǎng)分循環(huán)、微生物活動(dòng)、土壤保水保肥能力和土壤結(jié)構(gòu)形成上有較大的作用[27-28]。本研究表明，堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)對(duì)秧苗株高、SPAD值、葉面積和單位體積基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重有顯著促進(jìn)作用，而對(duì)根系盤(pán)結(jié)力有著極顯著負(fù)相關(guān)性，其中速效磷還對(duì)秧苗莖基寬、葉齡、地上部干重、發(fā)根能力有顯著或極顯著促進(jìn)作用，速效鉀對(duì)秧苗莖基寬有顯著促進(jìn)作用。速效磷較其它養(yǎng)分對(duì)秧苗地上部促進(jìn)作用更為明顯，在發(fā)根力方面也效果更加顯著，說(shuō)明磷在水稻育秧上起著更為關(guān)鍵的作用。

生產(chǎn)中機(jī)插秧苗品質(zhì)通常以株高、葉齡、苗基粗、百株干重、不定根數(shù)、盤(pán)根力和栽后發(fā)根力等指標(biāo)來(lái)衡量，秧苗品質(zhì)的好壞直接影響插秧機(jī)的作業(yè)質(zhì)量和品種產(chǎn)量潛力的發(fā)揮[3]。本研究中秧苗株高、葉面積與基質(zhì)中除pH外的理化性狀存在極顯著的相關(guān)性，莖基寬也與容重、速效磷、速效鉀有著顯著或極顯著的相關(guān)性，SPAD值與孔隙度、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)都有著極顯著正相關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)基質(zhì)配比可使這些性狀達(dá)到適合機(jī)插的最佳水平。而不同配比基質(zhì)的理化性狀對(duì)于秧苗地上部干重、地下部干重作用并不顯著或不理想，這些性狀的優(yōu)化還需進(jìn)一步探究。發(fā)根能力只與速效磷有顯著正相關(guān)性，提高基質(zhì)中速效磷含量將有利于發(fā)根能力的增強(qiáng)。根系盤(pán)結(jié)力與除容重外的理化性狀皆成負(fù)顯著或極顯著相關(guān)，究其主要原因，與基質(zhì)粘性[29]有關(guān)，稻田土容重大且有較大粘性，隨著基質(zhì)中稻田土含量的減小，土壤越易松散，盤(pán)結(jié)力越小，這也是今后需解決的問(wèn)題。

綜上所述，基質(zhì)理化性狀主要對(duì)秧苗地上部性狀株高、莖基寬、葉綠素、葉面積作用較為顯著，且除容重外皆大致表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但卻對(duì)根系盤(pán)結(jié)力作用相反；與秧苗地上部、地下部干重作用不顯著，但除容重外對(duì)單位基質(zhì)生產(chǎn)秧苗鮮重卻顯著促進(jìn)。因此，還需對(duì)秧苗地上部、地下部干重及根系盤(pán)結(jié)力的提高進(jìn)行進(jìn)一步究。

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