水稻苗期不同噴淋間隔處理對其生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

李 睿 董立強 商文奇 于廣星 代貴金 王 錚 李躍東

（遼寧省水稻研究所，110101，遼寧沈陽）

水稻是我國最重要的糧食作物之一，占口糧消費量的60%以上，水稻的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)對保障國家糧食安全至關(guān)重要[1-3]。育苗是水稻生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)化的壯秧能夠提高群體起點質(zhì)量，是水稻高產(chǎn)的重要基礎(chǔ)[3-6]。因此，科學(xué)調(diào)控秧苗生長，培育壯秧對水稻增產(chǎn)具有重要意義。旱育秧模式采用人工補水，整個苗期不建立水層，能夠增加苗床土壤通透性，促進秧苗根系發(fā)育，有利于培育壯秧[7-10]。旱育秧模式的關(guān)鍵在于調(diào)控苗床土壤水分，水分過多無法達到旱育目的，水分過少則無法滿足秧苗的生長需要[11-12]。因此，開展旱育秧模式下科學(xué)的水分管理技術(shù)對培育壯秧具有重要意義。

本研究采用基質(zhì)和營養(yǎng)土2種育苗載體進行育秧，于秧苗1葉1心期設(shè)置3種噴淋方式（間隔為24、48和72h）?；诓煌乃止芾矸绞?，對水稻的秧苗素質(zhì)、大田生長情況、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進行秧苗期和本田期研究，旨在探明苗期不同育苗載體和水分管理方式對水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為培育健壯秧苗提供方法指導(dǎo)，以促進水稻生產(chǎn)，取得穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與材料

苗期試驗分別于2018和2019年4-5月在遼寧省水稻研究所試驗基地工廠化育苗智能溫室進行，大田試驗于5-10月在遼寧省沈陽市蘇家屯區(qū)八一街道三家子村（123°15′22″E，41°34′51″N）進行。供試水稻品種為常規(guī)稻遼粳401，該品種在遼寧省屬中晚熟品種，是遼寧中部稻區(qū)主栽品種。

1.2 試驗設(shè)計

試驗選用2種育苗載體，基質(zhì)（S）和營養(yǎng)土（N），每種載體設(shè)置24、48和72h共3種噴淋間隔，分別記為S24、S48、S72和N24、N48、N72?；|(zhì)主要成分為牛糞和水稻秸稈，經(jīng)2次發(fā)酵制備而成，屬于有機質(zhì)型育苗基質(zhì)，由遼寧省水稻研究所[13]研制；營養(yǎng)土取自遼寧省水稻研究所試驗田，二者添加肥料及調(diào)試劑一致。苗期試驗分別于2018年和2019年4月15日播種，采用塑料硬盤（規(guī)格58cm×28cm×3cm）育秧，基質(zhì)和營養(yǎng)土各播150盤，播種量為浸泡種100g（約4000粒/盤），秧盤分3個區(qū)域擺放，每個區(qū)域基質(zhì)和營養(yǎng)土各50盤，按5行×10盤擺放。于秧苗1葉1心期對秧苗進行噴淋處理，間隔為24、48和72h，每次噴淋0.5h，噴淋后秧盤內(nèi)含水量達到飽和，且苗床濕潤。

大田試驗分別于2018和2019年5月15日進行機械化移栽，采用久保田乘坐式5SPV-6CMD型6行高速插秧機，插秧密度為30.0cm×16.7cm。大田施氮肥為尿素，折合純氮用量為225kg/hm2，按基肥:分蘗肥:穗肥=5:3:2施用；磷肥為鈣鎂磷肥，折合成P2O5用量為70kg/hm2，全部作基肥施用；鉀肥為KCl，折合成K2O用量為75kg/hm2，按基肥:穗肥=6:4施用。大田水分管理及病蟲草害防治按常規(guī)管理進行。移栽采用隨機區(qū)組大區(qū)試驗，每個處理作業(yè)區(qū)域重復(fù)3次，為實現(xiàn)機械化作業(yè)效果，每個區(qū)域?qū)嶋H插秧面積大于360m2，試驗調(diào)查區(qū)為去除邊行后區(qū)域。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 秧苗素質(zhì) 于5月12日（移栽前3d），按對角線法選擇代表性秧苗3盤，每盤取代表性秧苗30株，測定秧苗葉齡、株高、根長、根數(shù)、莖基寬（距秧苗生根處1cm）和相對葉綠素含量（SPAD，使用SPAD-502型葉綠素儀測定第3葉中部），每盤另取100株秧苗測定百株地上部干質(zhì)量、百株根干質(zhì)量和根冠比。具體操作為將秧苗地上部分與根系分開，置于105℃烘箱殺青0.5h后，于80℃烘干至恒重，根冠比=秧苗根干質(zhì)量/秧苗地上部干質(zhì)量。

1.3.2 水稻生育時期和莖蘗動態(tài) 觀測并記載供試水稻播種期、移栽期、始蘗期、拔節(jié)期、齊穗期和成熟期。秧苗移栽至大田后，每個小區(qū)選取代表點，選擇生長一致、具有代表性的連續(xù)10株水稻作為定點苗，從移栽后開始每7d調(diào)查定點苗的莖蘗數(shù)，直至莖蘗數(shù)連續(xù)降低2次時調(diào)查結(jié)束。

1.3.3 葉面積指數(shù)（LAI） 于齊穗期，每小區(qū)各取長勢均勻、分蘗數(shù)與平均分蘗數(shù)相同的植株3穴，用比葉重法[14]測定LAI。

1.3.4 干物質(zhì)積累量 每小區(qū)分別于拔節(jié)期、齊穗期和成熟期按平均分蘗取3穴代表性植株，分根、莖、葉和穗等部分裝袋，樣品于105℃條件下殺青1.0h，再經(jīng)80℃烘干至恒重，測定植株各部分干物質(zhì)積累量。

1.3.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期每小區(qū)按平均有效穗數(shù)選取20叢長勢均勻的水稻進行考種，測定每穗總粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒重和結(jié)實率。收獲時每小區(qū)實打?qū)嵤?，晾干后測定稻谷重量和含水量，按標(biāo)準(zhǔn)含水量14.5%折算水稻產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理，采用DPS 18.10進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴淋間隔處理對水稻秧苗素質(zhì)的影響

2.1.1 對秧苗地上部性狀的影響 對2年試驗結(jié)果（表1）分析可知，各處理間秧苗均處在3葉1心期，葉齡和莖基寬差異不顯著。2種育苗載體下，噴淋間隔72h處理SPAD均顯著高于24h處理，株高和百株地上部干質(zhì)量顯著低于24h處理。噴淋間隔72h處理同樣表現(xiàn)出SPAD高于48h處理，株高和百株地上部干質(zhì)量低于48h處理，但未均達到顯著水平。

表1 噴淋間隔處理對秧苗地上部性狀的影響Table 1 Effects of water spraying interval on the aboveground part traits of rice seedlings

2018和2019年，基質(zhì)和營養(yǎng)土秧苗的SPAD表現(xiàn)出隨噴淋間隔延長而升高的趨勢，株高和百株地上部干質(zhì)量則表現(xiàn)出相反的趨勢。這說明延長噴淋間隔，能夠抑制秧苗地上部生長，降低秧苗的株高和地上部干質(zhì)量。

2.1.2 對秧苗根系的影響 由表2可知，隨噴淋間隔時間的延長，2種育苗載體秧苗的根數(shù)呈增加趨勢，2018年噴淋間隔72h處理根數(shù)顯著多于24h處理，多于48h處理，但差異不顯著；2019年噴淋間隔72h處理根數(shù)顯著多于24和48h處理。百株根干質(zhì)量隨噴淋間隔的延長而增加，噴淋間隔72h處理秧苗百株根干質(zhì)量顯著大于24h處理，2018年N72根干質(zhì)量顯著大于N48，其余情況72h處理大于48h處理，但差異不顯著。噴淋間隔72h處理的根冠比均顯著大于24和48h處理。

表2 噴淋間隔處理對秧苗根系的影響Table 2 Effects of water spraying interval on roots of rice seedlings

2018和2019年，基質(zhì)和營養(yǎng)土秧苗的根數(shù)、百株根干質(zhì)量和根冠比表現(xiàn)出隨噴淋間隔延長而增加的趨勢。說明延長噴淋間隔，能夠促進秧苗根系生長，增加秧苗的根數(shù)和根干質(zhì)量，增大秧苗的根冠比。

2.2 噴淋間隔處理對水稻莖蘗動態(tài)的影響

水稻分蘗是影響水稻產(chǎn)量構(gòu)成的重要因素。綜合2年數(shù)據(jù)（圖1），2種育苗載體下，不同噴淋間隔處理對水稻莖蘗動態(tài)變化的影響是一致的，但增長速率不同。移栽14d后，噴淋間隔72h處理水稻分蘗數(shù)明顯增加，移栽后42d噴淋間隔72h處理莖蘗數(shù)達到峰值，然后緩慢降低。在分蘗期內(nèi)72h處理的分蘗數(shù)始終高于48和24h處理，表明噴淋間隔72h處理秧苗機插后緩苗活棵迅速，分蘗發(fā)生更早，有利于有效分蘗的形成，促進有效穗的形成。

圖1 噴淋間隔處理下水稻莖蘗數(shù)的動態(tài)變化Fig.1 Dynamics of rice tiller number under water spraying interval

2.3 噴淋間隔處理對水稻主要生育期的影響

2年試驗結(jié)果（表3）顯示，延長噴淋間隔縮短了水稻全生育期。2種育苗載體下，2018年噴淋間隔72h處理全生育期較24h處理均縮短2d，2019年72h處理較24h處理均縮短3d。其原因在于噴淋間隔72h處理移栽后緩苗迅速，分蘗較其他處理發(fā)生早，縮短了移栽期到始蘗期的天數(shù)，群體數(shù)量迅速增加，較早進入到幼穗分化階段，拔節(jié)期提前。拔節(jié)期至齊穗期以及齊穗期至成熟期各處理間天數(shù)差異較小。

表3 噴淋間隔處理對水稻主要生育期的影響Table 3 Effects of water spraying interval on main growth stage

2.4 噴淋間隔處理對水稻LAI的影響

LAI是水稻群體結(jié)構(gòu)的重要量化指標(biāo)，與作物的產(chǎn)量聯(lián)系緊密。由圖2可知，2種育苗載體下，在拔節(jié)期各處理LAI分布于2.83～3.26，齊穗期LAI分布于6.38～6.96，成熟期LAI分布于4.47～4.76。在水稻生長發(fā)育的3個關(guān)鍵時期，噴淋間隔72h處理的群體LAI最高，各處理間表現(xiàn)出72h＞48h＞24h的規(guī)律。在各關(guān)鍵時期，72h處理的LAI均顯著高于24h處理，72h處理的LAI高于48h處理，但部分未達到顯著水平。

圖2 噴淋間隔處理對水稻LAI的影響Fig.2 Effects of water spraying interval on LAI of rice

2.5 噴淋間隔處理對水稻干物質(zhì)積累量的影響

水稻各時期干物質(zhì)積累量可反映出群體生長情況。對群體干物質(zhì)積累情況分析（表4）可知，2種育苗載體下，水稻群體在拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的地上部和根干質(zhì)量均為72h＞48h＞24h，表現(xiàn)出隨苗期噴淋間隔延長而增加的規(guī)律。這表明，苗期延長噴淋間隔有利于大田期群體干物質(zhì)的積累。其中噴淋間隔72h處理在各階段干物質(zhì)積累量均顯著高于24h處理，72h處理干物質(zhì)積累量高于48h處理，但部分未達到顯著水平。

表4 噴淋間隔處理對水稻干物質(zhì)積累量的影響Table 4 Effects of water spraying interval on dry matter weight of population

2.6 噴淋間隔處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

對噴淋間隔處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析（表5）可知，2年實際產(chǎn)量均以S72的產(chǎn)量最高，N72次之，且噴淋間隔72h處理實際產(chǎn)量顯著高于24和48h處理，僅2019年S72的產(chǎn)量大于S48，且差異不顯著。噴淋間隔72h處理有效穗數(shù)顯著大于24和48h處理，僅2018年S72有效穗數(shù)大于S48，且差異不顯著。噴淋間隔72h處理結(jié)實率顯著大于24和48h處理，僅2019年N72處理結(jié)實率大于N48處理，且差異未達顯著水平。除了2019年N24處理的每穗穎花數(shù)差異顯著外，2年各處理間每穗穎花數(shù)和千粒重差異不顯著。

表5 噴淋間隔處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 5 Effects of water spraying interval on rice grain yield and its components

3 討論

水分是影響秧苗生長的重要因素。苗期適度的水分虧缺能夠降低秧苗的株高，促進根系生長，增強根系活力，提高秧苗素質(zhì)[15-17]。廖莎等[18]認為，在不受天氣影響的情況下，稻草基質(zhì)3d左右灌水1次是適合的水分管理方式，有利于秧苗和根系生長，提高秧苗素質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，無論采用有機質(zhì)型載體還是傳統(tǒng)營養(yǎng)土培育秧苗，噴淋間隔延長至72h均有利于降低株高，促進根系發(fā)育，提高秧苗素質(zhì)。

苗期適度的水分虧缺降低了機插時秧苗的傷株率[19]，使秧苗能夠迅速適應(yīng)大田環(huán)境，較快發(fā)出新根[19-21]。本研究噴淋間隔延長至72h，秧苗經(jīng)充分“煉苗”，機插后分蘗發(fā)生更早，分蘗數(shù)量更多。較高的分蘗數(shù)量保障了群體數(shù)量，為成熟期有效穗數(shù)的形成提供了群體基礎(chǔ)，這是本研究中實際產(chǎn)量提高的原因之一。

本研究噴淋間隔72h處理秧苗素質(zhì)高，機插后緩苗活棵迅速，較早地進入到大田營養(yǎng)生長階段，生育期有一定的提前。噴淋間隔72h處理在拔節(jié)期、齊穗期和成熟期一直保持著較高的LAI和干物質(zhì)積累量。齊穗期較高的葉面積能夠促進有效穗數(shù)的形成[22-23]。遼粳401具有活稈成熟的特性，噴淋間隔72h處理在成熟期LAI仍維持在較高水平，且該處理能夠較快進入到籽粒灌漿階段，充足的葉片量和持綠時間有利于群體干物質(zhì)的積累，為籽粒灌漿結(jié)實提供充足的“源”，促進產(chǎn)量提升[24-26]。

4 結(jié)論

水稻秧苗1葉1心期后，將噴淋間隔延長至72h可以降低株高，促進根系生長，秧苗素質(zhì)得到提高。機插后秧苗分蘗發(fā)生早，群體葉片量和干物質(zhì)積累量增加，群體有效穗數(shù)和結(jié)實率提高，有利于水稻獲得高產(chǎn)。