托盤(pán)育苗及播種量對(duì)機(jī)插水稻秧苗素質(zhì)的影響

邵文奇 紀(jì)力 鐘平 董玉兵 孫春梅 莊春 陳川

摘要：【目的】探明托盤(pán)育苗對(duì)機(jī)插水稻秧苗素質(zhì)的影響，并確定其適宜播種量，為托盤(pán)育苗的推廣應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。【方法】以粳稻品種南粳9108為供試材料，比較90 g/盤(pán)（0.055 g/cm2）播種量時(shí)托盤(pán)育苗與常規(guī)育苗兩種方法所育秧苗的素質(zhì)差異;另設(shè)90 g/盤(pán)（0.055 g/cm2）、120 g/盤(pán)（0.074 g/cm2）和150 g/盤(pán)（0.092 g/cm2）3個(gè)播種量水平，考察不同播種量對(duì)托盤(pán)育苗所育秧苗素質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】在90 g/盤(pán)的播種量下，托盤(pán)苗在出苗率、葉齡、莖基寬、秧苗地上部和根系干質(zhì)量、株型緊湊情況等性狀與常規(guī)方法秧苗無(wú)顯著差異（P>0.05），但20 d秧齡后托盤(pán)苗的株高增加顯著（P<0.05，下同），根冠比下降，株高葉齡比K值增加，秧苗素質(zhì)降低。托盤(pán)苗的成苗率、苗基寬、SPAD值、地上部和根系干質(zhì)量、根冠比及K值等性狀均隨播種量的降低顯著增強(qiáng)，小播種量處理秧苗的株高降低，株型更緊湊，根系粗白健壯，素質(zhì)明顯提高?！窘Y(jié)論】托盤(pán)育苗較常規(guī)育苗所育秧苗素質(zhì)有所下降，但秧苗形態(tài)基本一致，株型緊湊，莖稈粗壯，根系發(fā)達(dá)成毯性好，可培育壯秧滿(mǎn)足機(jī)插要求。在常規(guī)粳稻托盤(pán)育苗時(shí)以采用90 g/盤(pán)播種量（0.055 g/cm2）較適宜。

關(guān)鍵詞： 水稻;托盤(pán)育苗;機(jī)插;播種量;秧苗素質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)： S511.22; S233.71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2019）01-0025-07

0 引言

【研究意義】隨著城市化進(jìn)程、農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)的加快，我國(guó)水稻種植方式正逐步向規(guī)模化、輕簡(jiǎn)化和機(jī)械化轉(zhuǎn)型，水稻機(jī)插秧技術(shù)是目前推進(jìn)水稻種植機(jī)械化的重要方向（凌啟鴻等，2007;Peng et al.，2009;白人樸，2011;張洪程和龔金龍，2014）。托盤(pán)育苗是將育苗盤(pán)擱置于托盤(pán)內(nèi)進(jìn)行秧苗培育的一種方法（邵文奇等，2018），為水稻種植提供了新的思路與途徑，其主要特征（圖1）是利用一層以上苗床的支架及鋪放育苗秧盤(pán)的托盤(pán)，輔助以相應(yīng)的農(nóng)藝措施，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、輕簡(jiǎn)化的資源節(jié)約型秧苗培育，有效解決目前育苗過(guò)程中存在勞動(dòng)強(qiáng)度大和資源利用率低的問(wèn)題（張洪程和龔金龍，2014;史鴻志等，2017）。因此，研究與托盤(pán)育苗相適應(yīng)的農(nóng)藝措施在水稻機(jī)插秧技術(shù)推廣中具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，托盤(pán)育苗方法多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)作物。李?lèi)?ài)華等（2012）、陳乾錦等（2015）在煙草上使用托盤(pán)育苗方法，發(fā)現(xiàn)植株的出苗率、株高、莖粗、主根長(zhǎng)度、植株干鮮重等指標(biāo)得到顯著改善，可增強(qiáng)煙苗素質(zhì)。杜京城（2018）、劉小燕（2018）基于托盤(pán)育苗方法發(fā)明了用于蔬菜育苗的裝置，可提高蔬菜育苗的效果和效率。托盤(pán)育苗具有省時(shí)省工、操作簡(jiǎn)便、育苗效果好等優(yōu)點(diǎn)，但其在機(jī)插水稻上的應(yīng)用效果目前未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道。此外，適宜播種量是培育機(jī)插水稻壯苗的基礎(chǔ)（凌啟鴻等，2007;張洪程和龔金龍，2014），在常規(guī)育秧中，需要考慮基本苗、盤(pán)根性和大田漏插率等問(wèn)題，經(jīng)常導(dǎo)致播種密度偏高，秧苗素質(zhì)較差。姚雄等（2009）研究了不同育秧方式及播種量對(duì)機(jī)插秧苗素質(zhì)和栽插質(zhì)量的影響，結(jié)果表明降低播種量可增加成苗率，并顯著改善秧苗的株高、莖粗及根系生長(zhǎng)和植株干鮮重等性狀;胡劍鋒等（2017）研究了稀播育秧時(shí)機(jī)插雜交秈稻秧苗的生長(zhǎng)特性及栽插質(zhì)量，認(rèn)為隨播種密度降低，秧苗的成苗率、干物質(zhì)積累量、根冠比、秧苗充實(shí)度、氮積累量等均呈增加趨勢(shì);李玉祥等（2018）在探索水卷苗機(jī)插高產(chǎn)適宜的播種量時(shí)也認(rèn)為適宜播種量可改善秧苗生長(zhǎng)環(huán)境，提高秧苗素質(zhì)，增強(qiáng)秧齡彈性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本課題組將托盤(pán)育苗方法改進(jìn)完善并應(yīng)用于機(jī)插水稻秧苗培育，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際從育秧裝置、育秧介質(zhì)、秧苗管理等方面進(jìn)行初步研究，已培育出適合機(jī)插的健壯秧苗，但其與常規(guī)方法所育秧苗素質(zhì)的比較尚需進(jìn)一步研究與評(píng)價(jià)。同時(shí)，在托盤(pán)育苗方法中，需要確定適宜播種量，使其既能培育適齡壯苗又能保證秧塊根系盤(pán)結(jié)成毯。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以蘇北地區(qū)主栽水稻品種南粳9108為供試材料，比較托盤(pán)育苗與常規(guī)育苗兩種方法所育機(jī)插水稻秧苗的素質(zhì)差異，并考察不同播種量對(duì)托盤(pán)苗秧苗素質(zhì)的影響，以期對(duì)托盤(pán)育苗所育秧苗素質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并確定應(yīng)用于此方法的適宜播種量，為托盤(pán)育苗的推廣應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為南粳9108（蘇審稻201306），育秧用復(fù)合肥料（N：9.0%，P2O5：4.5%，K2O：1.5%），拌種劑為3.5%咪鮮·甲霜靈（淮安市農(nóng)業(yè)科技實(shí)業(yè)總公司生產(chǎn)），育苗塑料硬盤(pán)規(guī)格為內(nèi)徑58 cm×28 cm。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年在江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所進(jìn)行。托盤(pán)育苗方法設(shè)3個(gè)播種量水平，分別為90 g/盤(pán)（0.055 g/cm2，以干種子質(zhì)量計(jì)，下同）、120 g/盤(pán)（0.074 g/cm2）和150 g/盤(pán)（0.092 g/cm2）。選取處理90 g/盤(pán)代表托盤(pán)育苗方法，以常規(guī)育苗方法為對(duì)照（播種量90 g/盤(pán)），進(jìn)行兩種育苗方法的比較。設(shè)3次重復(fù)。各處理每盤(pán)用土量4.0 kg，均勻拌入18 g肥料，其中鋪盤(pán)用土2.5 kg，蓋種用土1.5 kg，水稻種子使用3.5%咪鮮·甲霜靈按藥種質(zhì)量比1∶100均勻拌種。于6月1日播種，3個(gè)播種量處理播種后將育苗硬盤(pán)放置于托盤(pán)內(nèi)，托盤(pán)內(nèi)上水使育苗盤(pán)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)土浸透，覆蓋無(wú)紡布并于秧苗立針后（6月8日）揭去，后期托盤(pán)內(nèi)每2 d加一次水，使托盤(pán)內(nèi)水分能浸入育苗盤(pán)內(nèi)1/2高度。常規(guī)育苗方法處理使用暗化方式出苗，于6月7日移入常規(guī)土質(zhì)苗床（培肥水平為100 g/m2），采用濕潤(rùn)育苗管理方法。苗床生長(zhǎng)期間所有處理均不追施肥料，且未進(jìn)行病蟲(chóng)害防治及其他藥劑處理。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1. 3. 1 出苗率及成苗率 在播種后第7 d統(tǒng)計(jì)10 cm×10 cm板面內(nèi)出苗數(shù)，并計(jì)算出苗率，出苗率（%）=總苗數(shù)/種子數(shù)×100;在第20 d切取10 cm×10 cm板面的秧苗，剔除弱苗死苗（葉片數(shù)不足正常秧苗1/2，莖稈瘦弱），記錄苗數(shù)，并計(jì)算成苗率，成苗率（%）=總苗數(shù)/種子數(shù)×100。

1. 3. 2 地上部形態(tài) 在播種后第15、20和25 d，分別記錄各處理秧苗的葉齡、株高和苗基部寬度，在第25 d時(shí)測(cè)量秧苗第1、2、3葉的葉鞘高度及葉片長(zhǎng)度。

1. 3. 3 秧苗干重及根冠比 分別在播種后第15、20和25 d，每處理取100株秧苗，將地上部與地下部分開(kāi)，洗凈、殺青、烘干，記錄干質(zhì)量，并計(jì)算根冠比，根冠比=根系干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量。

1. 3. 4 葉片SPAD值 使用葉綠素測(cè)定儀（型號(hào)：KONICA SPAD 502 PLUS）測(cè)量秧苗倒一完全展開(kāi)葉的葉片中部SPAD值。

1. 3. 5 株高葉齡比K值 使用所取秧苗測(cè)量的葉齡與株高數(shù)值，根據(jù)公式K=[0.9（n-2）]*h/N（2.0≤N≤5.5，h代表株高，N代表葉齡，n=[N]）計(jì)算秧苗在不同時(shí)期的株高葉齡比K值（邵文奇等，2017）。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2010和SPSS 21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析，并采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行處理間多重比較。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同育苗方法和播種量對(duì)秧苗出苗率和成苗率的影響

由表1可知，不同育苗方法間的出苗率無(wú)顯著差異（P>0.05，下同），表明托盤(pán)育苗方法未對(duì)出苗率產(chǎn)生不利影響，其提供的水分、溫度等外部條件較適宜種子出苗。但托盤(pán)育苗方法的成苗率顯著低于常規(guī)育苗方法（P<0.05，下同），可能是因?yàn)橥斜P(pán)育苗方法的秧盤(pán)內(nèi)水分大部分時(shí)間均處于飽和狀態(tài)，導(dǎo)致秧苗根系透氣性弱于常規(guī)育苗方法，使生長(zhǎng)勢(shì)較差的秧苗進(jìn)一步弱化形成無(wú)效苗。不同播種量處理間的出苗率也無(wú)顯著差異，但從成苗率來(lái)看，90和120 g/盤(pán)處理顯著高于150 g/盤(pán)處理，表明降低播種量有利于提高成苗率（表2）。

2. 2 不同育苗方法和播種量對(duì)秧苗地上部性狀的影響

2. 2. 1 對(duì)秧苗形態(tài)指標(biāo)的影響 由表3可知，在整個(gè)秧苗生長(zhǎng)過(guò)程中，常規(guī)育苗和托盤(pán)育苗處理的秧苗葉齡在各葉齡期均無(wú)顯著差異，但托盤(pán)育苗的秧苗株高整體上高于常規(guī)育苗的秧苗，在播種后第15、20和25 d時(shí)分別較常規(guī)方法增加4.3%、5.5%和6.0%，且在播種后第25 d時(shí)差異顯著。對(duì)不同播種量處理進(jìn)行比較，結(jié)果（表4）表明，隨播種量增加，秧苗葉齡和莖基寬下降，株高增加，表明增加播種量易使株型纖弱，不利于提高秧苗素質(zhì)。

2. 2. 2 對(duì)秧苗葉片生長(zhǎng)的影響 由圖2可看出，兩種育苗方法所育秧苗除第1葉的葉片長(zhǎng)度存在顯著差異外，其第1、2、3葉的葉鞘高度及第2、3葉的葉片長(zhǎng)度均無(wú)顯著差異，表明托盤(pán)育苗對(duì)秧苗株型的緊湊度影響較小。從不同播種量來(lái)看，3個(gè)播種量處理第2、3葉的葉片長(zhǎng)度無(wú)顯著差異，但150 g/盤(pán)播種量處理第1、2、3葉的葉鞘高度均顯著高于90 g/盤(pán)處理，表明播種量增加會(huì)顯著增加葉片的出葉高度，致使秧苗株型較松散。

2. 2. 3 對(duì)葉片SPAD值的影響 葉片SPAD值可在一定程度上反映植株的葉綠素含量和葉片的濃淡程度（姜繼萍等，2012;楊惠杰等，2016）。由圖3可看出，隨著秧齡的增長(zhǎng)，不同育苗方法和播種量處理的SPAD值均呈下降趨勢(shì)，是由于在秧苗生長(zhǎng)期間未進(jìn)行肥料追施，隨著養(yǎng)分的消耗其葉色逐漸變淡。由于常規(guī)育苗方法淋水帶來(lái)的淋洗效果加劇了秧盤(pán)內(nèi)的養(yǎng)分損失，其葉片SPAD值下降較劇烈，而托盤(pán)育秧方法不存在這種影響，其SPAD值下降相對(duì)平緩。隨播種量增加，秧苗對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，尤其在成苗后（播種后第25 d），150 g/盤(pán)處理的葉片SPAD值顯著低于其他播種量處理。

2. 3 不同育苗方法和播種量對(duì)秧苗生物量積累及根系生長(zhǎng)的影響

干質(zhì)量表示秧苗生物量的積累，根冠比是反映根系與地上部分生長(zhǎng)協(xié)調(diào)性的重要指標(biāo)，根冠比越高，表明根系生長(zhǎng)越健壯，越有利于壯苗秧的形成（陳龍等，2014;李玉祥等，2018）。由表5可知，與常規(guī)育苗相比，托盤(pán)育苗在播種后第15、20和25 d時(shí)的地上部百株干質(zhì)量分別增加6.9%、6.6%和9.6%，根部百株干質(zhì)量分別增加8.7%、0和2.6%，其地上部干物質(zhì)積累增長(zhǎng)幅度高于根部，從而使托盤(pán)育苗所育秧苗在秧齡后期的根冠比小于常規(guī)育苗，至播種后第15 d時(shí)根冠比同為0.43，但在播種后第20和25 d時(shí)托盤(pán)育苗較常規(guī)育苗降低6.3%和7.3%。不同播種量處理間比較（表6），隨播種量增加，秧苗的地上部百株干質(zhì)量和根部百株干質(zhì)量均呈下降趨勢(shì)，根冠比也隨之下降，與90 g/盤(pán)相比，150 g/盤(pán)的根冠比在播種后第15、20和25 d時(shí)分別降低11.6%、11.1%和15.8%。

由于秧苗根系特征的數(shù)據(jù)采集不夠全面，因此本研究未對(duì)兩種育苗方法秧苗的根系生長(zhǎng)情況進(jìn)行量化分析比較，但通過(guò)直觀比較（圖4），發(fā)現(xiàn)常規(guī)育苗所育秧苗的根系較細(xì)，顏色發(fā)黃且有少許褐色，盤(pán)結(jié)性一般;而托盤(pán)育苗所育秧苗的根系粗壯，呈白色，盤(pán)結(jié)性與成毯效果較好。

2. 4 不同育苗方法和播種量對(duì)秧苗株高葉齡比K值的影響

株高葉齡比K值與秧苗整體素質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，可橫向比較不同處理秧苗的素質(zhì)差異，也可在時(shí)間縱向上反映秧苗的素質(zhì)變化情況（邵文奇等，2017）。由圖5可看出，不同育苗方法和播種量處理的秧苗株高葉齡比K值均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明隨著秧齡增長(zhǎng)秧苗素質(zhì)逐漸下降。托盤(pán)育苗與常規(guī)育苗所育秧苗在播種后第15和20 d時(shí)株高葉齡比K值無(wú)顯著差異，秧苗素質(zhì)相近，但25 d時(shí)兩個(gè)處理間的株高葉齡比K值差異顯著，此時(shí)托盤(pán)育苗所育秧苗的素質(zhì)弱于常規(guī)育苗。不同播種量處理間比較，播種后第15 d時(shí)各處理間無(wú)顯著差異，隨著秧齡的增加，各處理秧苗素質(zhì)差異增大，至播種后第25 d時(shí)，各處理的秧苗株高葉齡比K值表現(xiàn)為90 g/盤(pán)<120 g/盤(pán)<150 g/盤(pán)，表明播種量的增加會(huì)弱化秧苗素質(zhì)，并隨著秧齡的增長(zhǎng)弱化趨勢(shì)加劇。

3 討論

3. 1 托盤(pán)育苗方法所育秧苗的生長(zhǎng)特點(diǎn)

目前生產(chǎn)上機(jī)插水稻育苗技術(shù)主要有軟盤(pán)苗床育苗、硬盤(pán)暗化育苗、工廠立體化育苗及其他育苗方法（周海波等，2008），每種方法均可育出健壯秧苗，但也存在一些缺陷，如勞動(dòng)強(qiáng)度大、資源利用率低、秧苗生長(zhǎng)一致性差等（凌啟鴻等，2007;張洪程和龔金龍，2014;李玉祥等，2018;邵文奇等，2018）。托盤(pán)育苗可降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)環(huán)境，其養(yǎng)分與水分可定量精確控制且操作簡(jiǎn)單，可降低天氣、環(huán)境、管理水平等因素對(duì)育苗質(zhì)量的不利影響。本研究在播種量相同（90 g/盤(pán)）的條件下，對(duì)常規(guī)育苗中的硬盤(pán)暗化育苗與托盤(pán)育苗兩種方法所育秧苗的素質(zhì)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者在出苗率、秧苗地上部特征、秧苗地上部和根系干質(zhì)量等性狀上均無(wú)顯著差異，秧苗形態(tài)基本一致。托盤(pán)秧苗各葉片出葉高度與葉片長(zhǎng)度合理，株型緊湊，莖稈粗壯，根系發(fā)達(dá)，在秧苗生長(zhǎng)過(guò)程中未追施養(yǎng)分，托盤(pán)苗葉片依然保持濃綠，表明托盤(pán)育苗的養(yǎng)分流失少利用率高，但秧齡20 d后托盤(pán)苗株高增加顯著，秧苗根冠比下降，株高葉齡比K值增加，素質(zhì)較對(duì)照下降顯著。張林青和蔡小銘（2007）研究表明，光照時(shí)間與強(qiáng)度對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)有明顯影響;馬旭等（2015）在研究水稻溫室立體育秧技術(shù)中也指出秧架各層間光線(xiàn)互相遮擋易造成秧苗采光不足。托盤(pán)育苗的各層苗床間光照情況存在明顯差異，為方便比較，本研究中所取托盤(pán)秧苗均位于最上層，但關(guān)于不同層苗床間的光照差異對(duì)托盤(pán)秧苗素質(zhì)的影響還需進(jìn)一步研究。

3. 2 托盤(pán)育苗方法的適宜播種量

培育健壯秧苗能提高栽插質(zhì)量，是水稻機(jī)械化移栽技術(shù)成功的關(guān)鍵。姚雄等（2009）、胡劍鋒等（2017）、李玉祥等（2018）眾多研究均表明降低育秧播種量可改善秧苗生長(zhǎng)環(huán)境，提高秧苗素質(zhì)，增強(qiáng)秧齡彈性。本研究結(jié)果也得出相似結(jié)論，托盤(pán)苗的成苗率、苗基寬、SPAD值、地上部和根系干質(zhì)量、根冠比及K值等性狀均隨播種量的降低顯著增加，低播種量處理秧苗株高降低，株型更緊湊，根系粗白健壯，素質(zhì)明顯提高。這主要是因?yàn)榈筒シN量可降低葉面積指數(shù)，增加個(gè)體對(duì)養(yǎng)分光照等資源的獲取量，減少群體間競(jìng)爭(zhēng)，有效促進(jìn)個(gè)體生長(zhǎng)（Fageria et al.，2005;Sarangi et al.，2015;李玉祥等，2018）。常規(guī)方法育秧中，需要考慮秧苗根系盤(pán)結(jié)性、基本苗等問(wèn)題，普遍存在播種密度偏高的問(wèn)題，導(dǎo)致秧苗素質(zhì)下降嚴(yán)重（凌啟鴻等，2007;姚雄等，2009;胡劍鋒等，2017;史鴻志等，2017），而托盤(pán)秧苗根系粗白健壯盤(pán)結(jié)性好，在播種量偏少時(shí)根系成毯情況也可滿(mǎn)足機(jī)插要求，但需考慮因基本苗不足導(dǎo)致栽插漏穴率高、大田穗數(shù)不足等問(wèn)題，本研究中托盤(pán)育苗較適宜的播種量為90 g/盤(pán)。

4 結(jié)論

托盤(pán)育苗雖然較常規(guī)育苗所育秧苗素質(zhì)下降，但二者秧苗形態(tài)基本一致，株型緊湊，莖稈粗壯，尤其根系發(fā)達(dá)成毯性好，可培育壯秧滿(mǎn)足機(jī)插要求，提高增產(chǎn)潛力。在常規(guī)粳稻托盤(pán)育苗時(shí)以采用90 g/盤(pán)播種量（0.055 g/cm2）較適宜。在生產(chǎn)實(shí)踐中，可通過(guò)水分管理、化學(xué)調(diào)控等措施調(diào)節(jié)托盤(pán)秧苗適栽期株高，進(jìn)一步增強(qiáng)秧苗素質(zhì)。

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（責(zé)任編輯 王 暉）