李小萍，趙雅靜，李義珍，姜照偉

（福建省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所，福建福州 350018）

水稻幼苗根葉伸長動態(tài)觀察

李小萍，趙雅靜，李義珍，姜照偉*

（福建省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所，福建福州 350018）

為培育合格的機插秧苗，觀察了水稻幼苗根葉伸長動態(tài)。結果表明，N節(jié)葉片、N-1節(jié)葉鞘、N-3節(jié)節(jié)根同步伸長；1葉1心期，第一層節(jié)根—胚芽鞘節(jié)節(jié)根萌發(fā)伸長，至4葉1心期，共有4節(jié)節(jié)根及其分枝根萌發(fā)，在秧盤底部纏結成網(wǎng)，確保秧苗連片不散，便于帶土機插。

水稻；秧苗；根葉生長；機械插秧

在水稻生產(chǎn)系列機械化中，最后解決的是插秧機械化。近年隨著農(nóng)業(yè)勞力緊缺現(xiàn)象的出現(xiàn)和國家支農(nóng)力量的加強，插秧機械化正在各地推進。適應機插的秧苗為盤育小苗。為了育成符合機插規(guī)格的小苗，必須掌握小苗生育規(guī)律。為此，2013年在福州觀察幼苗從浸種至4葉期的根葉伸長動態(tài)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

供試水稻品種為佳輻占，在福州2013年10月9日浸種，11日播于塑盤沙培和淺層水培，置自然日光下生育，10月31日達4.3葉齡。育苗期間日平均氣溫變幅為21～24℃。

1.2 觀察項目及方法

葉片及葉鞘伸長動態(tài)的觀測 在塑盤沙培苗中固定10株生長一致的幼苗，逐日觀測胚芽鞘和各節(jié)葉片、葉鞘距地表的自然高度。葉片的自然高度包括葉片長度和同節(jié)位葉鞘的長度，待葉鞘抽出時，測定葉鞘的實際長度及葉片已定型的長度（簡稱定長）。當葉片定長前測得的自然高度大于其后測得的葉片定長時，自然高度減去定長，即得該日該節(jié)位葉鞘長度；當測得的葉片自然高度小于葉片定長時，該日同節(jié)位葉鞘長度為0，葉片自然高度即為葉片實際長度。但在葉片尚未露尖而未能測得其自然高度時，則由下述挖取觀測節(jié)根的樣株，在體視顯微鏡下解剖觀測幼葉的實際長度。

葉齡的觀測 依據(jù)葉片伸長動態(tài)的觀測數(shù)據(jù)，逐日計算出標志葉片外觀出生進度的葉齡，以第1完全葉為第1葉計算，整數(shù)是最上展開葉的節(jié)位數(shù)，0下小數(shù)是心葉高于下位葉鞘的長度占該葉定長的比率。

胚根及各節(jié)節(jié)根伸長動態(tài)的觀測 在秧苗2葉齡之前，逐日從淺層水培苗中選取10株與定點株葉齡相近的秧苗，在2葉齡之后，逐日從沙培苗中挖取10株與定點株葉齡相近的秧苗，觀測胚根長度，并在體視顯微鏡下鑒定根葉節(jié)位、觀測各節(jié)節(jié)根的條數(shù)和長度。

1.3 節(jié)位劃分標準

依據(jù)禾谷類胚結構的解釋，將節(jié)部上方的葉片、葉鞘及蘗芽，節(jié)部下方的節(jié)間及節(jié)根，劃為同一個節(jié)位。由于秧苗基部節(jié)間密集，遵照上述節(jié)位劃分標準，采用葉位法確定節(jié)根的節(jié)位，即將緊貼N節(jié)葉鞘基部萌發(fā)的節(jié)根，劃為N節(jié)節(jié)根，將穿破N節(jié)葉鞘的節(jié)根，劃為N+1節(jié)節(jié)根。

2 結果與分析

2.1 幼苗生育進程

在供試條件下，稻谷浸種后24 h幼胚吸脹，36 h外稃基部受脹縱裂，48 h胚芽鞘破殼而出，俗稱“破胸”。此時播種便于操作，根芽損傷也少。播種后1 d胚根萌發(fā)，2～3 d不完全葉露尖（見青），3～4 d第1葉露尖，4～5 d第1葉展開，第2葉露尖，達1葉1心期。此后每隔4～5 d抽出一片新葉，順次達到2葉1心期、3葉1心期和可供機插的4葉1心期。從播種至4葉1心期歷20 d。

2.2 胚芽鞘、葉片和葉鞘的伸長動態(tài)

表1顯示，葉片、葉鞘按由下而上的節(jié)位順次伸長，相鄰節(jié)位葉片、葉鞘的伸長期首尾銜接，同一節(jié)位的葉片先伸長，定長后再葉鞘伸長。由此在一個時間斷面，呈現(xiàn)N節(jié)葉片與N-1節(jié)葉鞘同步伸長的現(xiàn)象。由于不完全葉只有葉鞘，葉片萎縮退化（長僅1 mm），遵循上述同伸規(guī)則，不完全葉與第1葉同步伸長：在不完全葉露尖前，第1葉略短，在不完全葉露尖后，第1葉伸長速度較大，但二者同時定長。

外觀上，當N節(jié)葉片抽出十分之二、三時（記N節(jié)葉片的葉齡為0.2、0.3），N節(jié)葉片已伸長達最終定長的一半左右；當N節(jié)葉片抽出十分之六、七時（記N節(jié)葉片的葉齡為0.6、0.7），N節(jié)葉片已經(jīng)定長，而N+1節(jié)葉片開始伸長。據(jù)此，可以葉齡為指標，診斷各節(jié)葉片、葉鞘伸長進程。

表1 水稻幼苗胚芽鞘和各節(jié)位葉片、葉鞘的伸長動態(tài)

2.3 胚根和節(jié)根的伸長動態(tài)

表2顯示，水稻幼苗有1條胚根，各節(jié)都萌發(fā)多條節(jié)根。在供試條件下，至可供機插的4.3葉齡，胚根平均長度達15.3 cm；胚芽鞘節(jié)萌發(fā)節(jié)根3條，平均長度9.5 cm；不完全葉節(jié)萌發(fā)節(jié)根3.8條，平均長度6.5 cm；1葉節(jié)萌發(fā)節(jié)根5.4條，平均長度4.6 cm；2葉節(jié)萌發(fā)節(jié)根5.6條，平均長度1.5 cm。合計18.8條，總長102 cm，此外還有眾多的一、二次分枝根。根系在秧盤底部纏結成網(wǎng)，確保秧苗連片不散，便于帶土機插。

胚根在播種后1 d萌發(fā)，7 d長度超10 cm。節(jié)根按由下而上的節(jié)位順次萌發(fā)伸長，并與葉片伸長時間存在井然有序的關系，即當N節(jié)葉片開始伸長時（該時N-1節(jié)葉片抽出2/3），N-3節(jié)有少量節(jié)根萌發(fā)，當N節(jié)葉片抽出2/3時（該時N節(jié)葉片定長），N-3節(jié)節(jié)根全部萌發(fā)；節(jié)根萌發(fā)后逐漸伸長，至N節(jié)葉片伸長及半時（該時N節(jié)葉片外觀上抽出十分之二、三），N-3節(jié)節(jié)根平均長度達1～3 cm），至N節(jié)葉片定長時，N-3節(jié)節(jié)根平均長度超3 cm。顯然，N節(jié)葉片與N-3節(jié)節(jié)根同步伸長。不過節(jié)根從萌發(fā)至伸長終止長達2～3個出葉期。

表2 水稻幼苗胚根和各節(jié)節(jié)根的伸長動態(tài)

3 討論

3.1 “雞爪根”發(fā)育問題

從胚芽鞘節(jié)萌發(fā)的節(jié)根，俗稱“雞爪根”，在幼苗生育中起著承前啟后的重要作用。芽鞘節(jié)節(jié)根在1葉展開前萌發(fā)，1葉1心期顯著伸長。在自然條件下育秧，在1葉1心期前實行溝灌，保持畦面濕潤透氣狀態(tài)，促進芽鞘根伸長，可與胚根互為觭角支撐苗體，從而確?？箵麸L雨沖擊，渡過倒苗爛秧關。溫室育秧在1葉1心期前注重床土pH值，出芽期室溫和見青期光照的調(diào)控，促進芽鞘根的原基充分發(fā)育和萌發(fā)伸長，是確保育成強根壯體小苗的基礎。

星川清親［1］報道，“雞爪根”有5條，其中胚芽鞘節(jié)部下方3條，節(jié)部上方2條。實際上后2條穿破胚芽鞘，屬于不完全葉節(jié)節(jié)根。據(jù)本研究觀察，胚芽鞘節(jié)根在1葉抽出2/3時開始萌發(fā)，2葉抽出后發(fā)齊并顯著伸長；不完全葉節(jié)根在2葉露尖期偶見萌發(fā)，在2葉抽出2/3時萌發(fā)2條并開始伸長，在3葉抽出時又萌發(fā)2條新根，在供試條件下，共萌發(fā)3.8條節(jié)根。

3.2 機插秧苗培育問題

機插秧苗有大苗（5葉齡）、中苗（3～4葉齡）、小苗（2葉齡）、乳苗（1葉齡）之分，以下暫按此分類進行討論。

日本在20世紀70年代研制示范動力式插秧機，配套培育盤育大苗、中苗和小苗，以盤育小苗為主；80年代普及乘坐式動力插秧機和盤育小苗（秧盤規(guī)格60 cm×30 cm×3 cm，每盤播種200 g，2～2.5葉齡機插，每667m2插12盤）。星川清親研究了盤育小苗的生理及育苗技術。為大幅提高勞動生產(chǎn)率，小倉昭男近年研究了“長毯水培乳苗”培育技術及配套機械。

中國在20世紀80年代從日本引進成套育秧、插秧機械，在江浙一帶示范，其后逐步發(fā)展育秧設施和插秧機生產(chǎn)。近年隨著水稻規(guī)模經(jīng)營的發(fā)展，機械插秧在各地悄然推進，并探索出一套田間泥漿盤育中苗的技術（雜交稻每盤播種70～80 g，常規(guī)稻每盤播種100～140 g，4葉齡機插，每667m2插20～25盤）［2-4］。但盤育中苗花費的勞力、成本遠高于盤育小苖。

最近各地正在推進育秧中心的建設。其難點是綠化煉苗階段排盤的場地，需比出苗見青階段疊盤架盤的場地擴大10倍以上，為大面積供秧機插不易。但現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求建立能為村鎮(zhèn)大面積供秧的大型育秧中心。為降低場地、勞力、設備、機械等費用，育秧中心可能要走盤育小苗的途徑。

［1］ 星川清親. 水稻小苗的生理及其育秧技術［M］. 沈若謙譯. 北京：科學出版社，1977.

［2］ 張樹標，吳華聰，張琳. 機插水稻的稀泥育秧技術［J］.福建稻麥科技，2012，30（4）：32-33.

［3］ 黃水龍. 水稻機插工廠化肓秧技術［J］. 福建稻麥科技，2012，30（4）：34-35.

［4］ 林鋒利. 優(yōu)質(zhì)稻佳輻占全程機械化豐產(chǎn)栽培技術［J］.福建稻麥科技，2013，31（2）：14-15.

The Elongation Dynamic Observation of Rice Seedlings’ root-leaf

LI Xiao-ping, ZHAO Ya-jing, LI Yi-zhen, JIANG Zhao-wei*
（Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, Fujian 350018, China）

For cultivating qualified rice seedling by mechanical transplanting, the elongation dynamic of rice seedlings’root-leaf was observed. The results showed that N node’s leaves, N-1 node’s leaf sheath and N-3 node’s nodal root elongated synchronization. At the stage of one mature leaf and one new leaf, the first layer nodal root-coleoptile nodal root were sprouting and growing. At the stage of one mature leaf and four leaves, there were 4 node’s nodal root and their branch roots germination, and their entangled into a network at the bottom of seedling plate to ensure the rice seedling contiguous lingers, in order to convenient for machine-transplanted with soil.

rice; rice seedling; leaf and root growth; machine rice transplantation

S511；S311

A

1008 - 9799（2014）01 - 0013 - 04

2014 - 01 - 16

國家科技支撐計劃子課題（2011BAD16B14）；福建省現(xiàn)化農(nóng)業(yè)水稻技術體系建設（閩財指［2009］528號）；福建省財政專項—福建省農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新團隊（CXTD-1-1301）

李小萍（1966－），女，農(nóng)藝師，研究方向：作物栽培學

﹡通訊作者：姜照偉（1973－），男，博士，副研究員，研究方向：作物高產(chǎn)栽培與生理生態(tài)