育苗載體對機(jī)插水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

王 宇， 呂小紅， 李 旭， 任 海， 隋 鑫， 馬 暢， 杜 萌， 付立東

(遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧盤錦 124010)

近年來，隨著水稻機(jī)械化插秧及其配套農(nóng)藝技術(shù)的改進(jìn)，以省工省力、高產(chǎn)高效為特征的機(jī)插水稻在遼寧省范圍內(nèi)迅速推廣，機(jī)插水平達(dá)到90%以上，遼寧盤錦擁有水田 11.3萬hm2，2007年被列入農(nóng)業(yè)部水稻育插秧機(jī)械化技術(shù)示范推廣項(xiàng)目區(qū)[1-2]，水稻機(jī)插秧現(xiàn)已發(fā)展成盤錦水稻種植的主要方式?！把砗冒胧斓?，苗好產(chǎn)量高”，培育整齊一致、植株健壯、根系盤結(jié)力適中、秧齡適宜的秧苗是水稻機(jī)插秧高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵，良好的秧苗素質(zhì)為充分發(fā)揮插秧機(jī)的優(yōu)越性能及培育本田高質(zhì)量群體奠定了良好基礎(chǔ)，對提高機(jī)插秧質(zhì)量與產(chǎn)量均有重要意義，而優(yōu)良育苗載體[3-5]則是培育健壯秧苗的前提條件。為完善濱海稻區(qū)水稻機(jī)械化工廠化育苗技術(shù)研究與示范項(xiàng)目實(shí)施，結(jié)合盤錦稻區(qū)水稻生產(chǎn)特點(diǎn)，遼寧省鹽堿地利用研究所于2016年在2015年研究基礎(chǔ)上繼續(xù)開展了不同育苗載體對機(jī)插水稻生育及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)，旨在探尋盤錦稻區(qū)水稻機(jī)插秧高產(chǎn)適宜的育苗載體，為水稻機(jī)械化移栽配套技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為鹽豐47。供試育苗載體材料有營養(yǎng)土a、營養(yǎng)土b、育苗基質(zhì)。其中，營養(yǎng)土a由過篩稻田土加床土調(diào)制劑混合；營養(yǎng)土b由過篩稻田土與草炭土按體積比2 ∶1再加床土調(diào)制劑混合；育苗基質(zhì)為草炭、蛭石、粉煤灰、腐熟有機(jī)肥、多效唑、微量元素等按一定比例混合。

1.2 供試地點(diǎn)

本試驗(yàn)在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地(新建)進(jìn)行。耕層土壤(0～15 cm)中有機(jī)質(zhì)含量為1.694 g/kg，全氮含量為0.155 g/kg，堿解氮含量為111.44 mg/kg，速效P2O5含量為 45.289 mg/kg，速效K2O含量為294.931 mg/kg，全鹽含量為0.207 62 g/kg，pH值7.49。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用缽毯狀塑料硬盤育苗，盤深3 cm，內(nèi)徑長 58 cm，寬28 cm，秧盤底部在長方形平板上按順序排列凹下的缽?fù)?，總共?6×18個(gè)缽，缽深0.8 cm。用機(jī)械化流水線精量播種旱育秧技術(shù)培育壯秧，4月18日前后播種，播量為100 g/盤；5月24日前后使用久保田SPW-68C插秧機(jī)插秧(本田秧苗對應(yīng)各處理)，通過調(diào)節(jié)插秧機(jī)橫縱桿選擇同一檔抓秧面積，插秧行距為30 cm，穴距為18 cm。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積20 m×6 m。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：處理1為底土和覆蓋土都用營養(yǎng)土a；處理2為底土和覆蓋土都用營養(yǎng)土b；處理3為底土和覆蓋土都用育苗基質(zhì)；處理4為底土用育苗基質(zhì)，覆蓋土用營養(yǎng)土a；處理5為底土用育苗基質(zhì)，覆蓋土用營養(yǎng)土b。

各處理氮素(N)、磷素(P2O5)、鉀素(K2O)的正常施肥水平分別為270、108、48 kg/hm2。蘗肥于水稻5.5、7.0葉齡期分2次施入，穗肥于水稻11.5葉齡期施入。將大地豐 600 kg/hm2(N ∶P2O5∶K2O=28 ∶18 ∶8)、含磷硅肥 1 500 kg/hm2(P2O5≥5%)、生物有機(jī)肥750 kg/hm2(N+P2O5+K2O≥6%)在旋耕前一次性施下。

移栽期保持水層1～3 cm，緩苗期保持水層3～5 cm，分蘗前期保持水層2～4 cm，分蘗中期保持水層0～4 cm，達(dá)到預(yù)期穗數(shù)的80%及水稻拔節(jié)期適度晾田，幼穗分化形成期保持水層3～5 cm，孕穗期保持水層3～8 cm，抽穗開花期及灌漿前期保持水層0～5 cm，灌漿后期采取淺、濕間歇灌溉，收割前7～10 d逐漸落干水層。土壤鹽堿含量較高的田塊適當(dāng)增加水層深度，在水稻生育前期尤為重要。施藥防治病蟲草害及其他田間管理措施按常規(guī)進(jìn)行。

1.4 測定內(nèi)容與方法

1.4.1 秧苗素質(zhì)測定 移栽期每個(gè)處理帶土切取10 cm×10 cm板面，選取有代表性的秧苗20株測定株高、葉齡、枕間距、莖基寬、根數(shù)、根長、葉面積指數(shù)，選取100株秧苗測地上、地下干鮮質(zhì)量。

1.4.2 分蘗發(fā)生期調(diào)查 調(diào)查返青期、分蘗始期、分蘗盛期、分蘗終止期。

1.4.3 發(fā)根力調(diào)查 移栽期每處理取10株秧苗，剪掉全部根系后插入本田，7 d后調(diào)查新發(fā)的根數(shù)、根長。

1.4.4 移栽后成苗率調(diào)查 每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)定點(diǎn)10穴，調(diào)查基本苗，7 d后調(diào)查活苗數(shù)，計(jì)算成苗率。

1.4.5 莖蘗動(dòng)態(tài)及分蘗 每小區(qū)定植2點(diǎn)，每點(diǎn)定植10穴，分蘗中期開始，7 d調(diào)查1次莖蘗數(shù)，主要調(diào)查N-n期(N為主莖總?cè)~數(shù)，n為伸長節(jié)間數(shù))、N-n+1期、最高分蘗期莖蘗數(shù)，于N-n期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期進(jìn)行普查。

1.4.6 干物質(zhì)量 移栽期、N-n期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期，每小區(qū)取3穴有代表性的植株，測定群體干物質(zhì)量，成熟期測定谷粒和莖稈干物質(zhì)量。首先將莖葉和穗(成熟期)分開，分別裝入樣品袋，先于105 ℃殺青30 min，然后在85 ℃烘干至恒質(zhì)量。收獲指數(shù)為成熟期的籽粒干質(zhì)量除以籽粒與莖稈干質(zhì)量之和。

1.4.7 產(chǎn)量構(gòu)成與實(shí)產(chǎn) 成熟期每小區(qū)取具有代表性植株5穴，進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查每穴平均穗數(shù)、株高、穗長，調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量(飽粒質(zhì)量)；每小區(qū)收割2 m2脫谷記實(shí)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel、DPS軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 育苗載體對機(jī)插水稻秧苗素質(zhì)的影響

由表1可知，秧苗生長前期株高、葉齡、枕間距、百株干質(zhì)量大小順序?yàn)樘幚?>處理1>處理5>處理4>處理3；莖基寬大小順序?yàn)樘幚?>處理4>處理3>處理2>處理1；處理3根數(shù)最多，最長根長最長，其次是處理5。苗床表現(xiàn)也是這樣，營養(yǎng)土育苗先出苗，其次是基質(zhì)加營養(yǎng)土育苗，最后是純基質(zhì)育苗，出苗時(shí)間相差2～3 d。

表1 不同載體育苗對機(jī)插水稻苗素質(zhì)的影響(5月13日)

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母、大寫字母分別表示在0.05、0.01水平上差異顯著。下表同。

由表2可知，秧苗生長后期，隨溫度上升，帶有育苗基質(zhì)的秧苗生長加快，株高表現(xiàn)為處理3>處理5>處理4>處理2>處理1；葉齡還是營養(yǎng)土育苗占優(yōu)勢；莖基寬、根數(shù)、最長根長、百株干質(zhì)量排序?yàn)樘幚?>處理4>處理2>處理3>處理1，從枕間距、葉面積指數(shù)來看，純基質(zhì)育苗的處理3表現(xiàn)徒長。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1莖基寬分別寬0.43%、1.30%、3.10%、9.39%；根數(shù)分別多5.03%、14.34%、19.24%、25.45%；百株地下干質(zhì)量分別高0.78%、7.44%、12.07%、17.12%。結(jié)果表明，基質(zhì)質(zhì)地疏松，透氣好，有利于水稻根系生長[6]，但在高溫條件下，水分蒸發(fā)快，保水性比營養(yǎng)土差，另外，純基質(zhì)較輕，壓不住水稻種子拱土，容易發(fā)生頂蓋現(xiàn)象，沒有草炭的營養(yǎng)土太黏，太板結(jié)，不利于根系生長；用基質(zhì)作底土，播種后以營養(yǎng)土覆蓋，解決了上述所有問題。營養(yǎng)土b加有草炭，營養(yǎng)土b作覆蓋土的處理5比營養(yǎng)土a作覆蓋土的處理4效果好。基質(zhì)養(yǎng)分水平高、整體容重小，為秧苗的生長提供了充足的養(yǎng)分。

表2 不同載體育苗對機(jī)插水稻苗素質(zhì)的影響(5月22日)

2.2 育苗載體對機(jī)插水稻分蘗發(fā)生期的影響

由表3可知，不同處理秧苗，同一天移栽，用基質(zhì)作底土以營養(yǎng)土覆蓋的處理5、處理4插秧后返青時(shí)間、分蘗始期、分蘗盛期、分蘗終止期提早1～2 d。由于這2個(gè)處理秧苗根系發(fā)達(dá)，秧苗素質(zhì)高，機(jī)械移栽時(shí)植傷較小，插后緩苗快、分蘗快，表明壯秧是早發(fā)的基礎(chǔ)[7]。

2.3 育苗載體對機(jī)插水稻發(fā)根力、成苗率的影響

由表4可知，根系發(fā)根能力直接決定移栽后秧苗的返青速度、成活率。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1單株新發(fā)根數(shù)分別增加4.21%、13.50%、16.71%、24.43%，單株新發(fā)總根長分別增加3.34%、10.46%、16.09%、23.36%；插后成苗率分別增加0.77、1.33、1.71、2.44百分點(diǎn)。可見，用基質(zhì)作底土以營養(yǎng)土b作覆蓋土，秧苗根系發(fā)根潛力最高，加速移栽后秧苗返青，提高了秧苗成活率[8]。

表3 育苗載體對機(jī)插水稻分蘗發(fā)生期的影響

表4 育苗載體對機(jī)插水稻發(fā)根力、成苗率的影響

2.4 育苗載體對機(jī)插水稻莖蘗、成穗率的影響

由表5可知，用基質(zhì)作底土以營養(yǎng)土覆蓋秧苗素質(zhì)高，發(fā)根力強(qiáng)，插后分蘗發(fā)生早，不同時(shí)期莖蘗數(shù)均是處理5>處理4>處理2>處理3>處理1；高峰苗數(shù)低，且持續(xù)時(shí)間長，后平緩下降，有利于低位分蘗成穗，甚至部分動(dòng)搖分蘗仍能成穗，故群體最終成穗率也是處理5>處理4>處理2>處理3>處理1。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1收獲穗數(shù)分別高1.97%、2.87%、5.63%、7.41%，成穗率分別增加0.75、1.18、2.52、2.86百分點(diǎn)。表明處理5壯秧增蘗、增穗效果顯著[9-10]。

2.5 育苗載體對機(jī)插水稻干物質(zhì)積累量的影響

由表6可知，用基質(zhì)作底土以營養(yǎng)土覆蓋秧苗素質(zhì)高，不同時(shí)期群體發(fā)育良好，所以群體干物質(zhì)積累量[11-13]、齊穗后干物質(zhì)產(chǎn)量占籽粒產(chǎn)量的百分比也較高。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1干物質(zhì)積累量分別增加3.90%、7.34%、10.39%、12.56%，齊穗后干物質(zhì)積累量占籽粒產(chǎn)量的百分比分別增加0.86、1.83、2.91、3.55百分點(diǎn)。收獲指數(shù)以處理4最高，比處理5、處理2、處理3、處理1分別增加 0.36%、0.54%、0.91%、1.09%。

表5 育苗載體對機(jī)插水稻莖蘗、成穗率影響

表6 育苗載體對機(jī)插水稻干物質(zhì)積累量的影響

2.6 育苗載體對機(jī)插水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

由表7可知，用基質(zhì)作底土以營養(yǎng)土覆蓋土秧苗素質(zhì)高，所以移栽到本田后各時(shí)期發(fā)育良好，收獲穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、理論產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量表現(xiàn)為處理5>處理4>處理2>處理3>處理1，總穎花數(shù)表現(xiàn)為處理5>處理4>處理2>處理1>處理3，千粒質(zhì)量差別不大。處理5壯苗指數(shù)最高，為高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1實(shí)粒數(shù)分別多 1.25%、5.36%、12.68%、12.91%；結(jié)實(shí)率分別高1.14、2.60、3.03、4.54百分點(diǎn)；實(shí)際產(chǎn)量分別高4.34%、8.42%、11.89%、14.50%。可見，育苗栽體直接影響秧苗素質(zhì)，育苗栽體適宜，秧苗個(gè)體健壯，單位面積有效穗數(shù)較高，每穗粒數(shù)適宜，進(jìn)而顯著增加了群體總穎花量，且千粒質(zhì)量也較高，因此理論產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量都較高。表明處理5壯秧早發(fā)，群體協(xié)調(diào)，個(gè)體健壯，穗部性狀明顯優(yōu)化，增穗、增粒和增產(chǎn)顯著[14-16]。

3 結(jié)論與討論

純營養(yǎng)土比較黏重，有機(jī)質(zhì)少，根系在這種土壤基質(zhì)中缺少必要的氧氣，很難壯根。育苗基質(zhì)為水稻秧苗提供了較好的、優(yōu)于土壤的生長條件，孔隙度較大，空氣含量高，更有利于水稻秧苗根系發(fā)育，培育出壯苗， 但純育苗基質(zhì)比較輕，保水的能力又比較弱，覆土也采用基質(zhì)，往往壓不住水稻種子，容易發(fā)生頂蓋現(xiàn)象[17]。用基質(zhì)作底土，播種后以營養(yǎng)土覆蓋，解決了在高溫條件下因基質(zhì)質(zhì)地疏松、水分蒸發(fā)快造成的保水性差、種子拱土頂蓋的問題。另外，營養(yǎng)土b加有草炭土，質(zhì)地好于營養(yǎng)土a，又不會(huì)發(fā)生頂蓋現(xiàn)象，所以總體表現(xiàn)為處理5>處理4>處理2>處理3>處理1。處理5比處理4、處理2、處理3、處理1實(shí)際產(chǎn)量分別高4.34%、8.42%、11.89%、14.50%。

表7 育苗載體對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

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