滕 飛，陳惠哲，朱德峰*，蔡雪青，向 鏡，徐一成，張正凱

(1．中國(guó)水稻研究所/水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310006;2．江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045)

水稻插秧機(jī)械化是未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、機(jī)械化、現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向之一，而機(jī)插秧盤(pán)育秧則是發(fā)展水稻機(jī)插秧技術(shù)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)［1-2］。秧盤(pán)育秧具有播種密度較大、秧齡彈性較小、秧苗苗高較矮等特點(diǎn)，因此對(duì)苗期的管理要求較高［3-7］。理想的秧盤(pán)育秧除了秧苗素質(zhì)較優(yōu)之外，還要求秧苗出苗整齊、根系盤(pán)結(jié)，起秧時(shí)做到秧苗成毯，不易松散［8-12］。

近年來(lái)，針對(duì)秧盤(pán)育秧播種量的研究不斷增多，對(duì)于最適播種量不同地區(qū)間研究結(jié)果相差較大，但普遍認(rèn)為秧苗素質(zhì)與播種量顯著相關(guān)，隨著秧盤(pán)播種量的增加，秧苗素質(zhì)呈下降趨勢(shì);低播種量條件下，雖然秧苗素質(zhì)較好，但成毯性差，運(yùn)輸中易松散斷裂［11-17］。然而，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于秧盤(pán)育秧成毯性及其相關(guān)影響因素的研究較少，尤其是不同水稻品種育秧成毯所需播種量尚未明確。為此，本研究通過(guò)設(shè)置不同的秧盤(pán)播種量，并選取大面積種植的秈型、粳型雜交稻各一種，對(duì)其不同播種量條件下秧苗素質(zhì)、秧苗均勻度、單位葉面積等性狀進(jìn)行全面的分析比較，研究不同播種量對(duì)秧苗成毯各項(xiàng)指標(biāo)的具體影響，以得出秧盤(pán)育秧成毯所需的適宜播種量，為水稻機(jī)插育秧技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2014年5—7月在中國(guó)水稻科學(xué)研究所富陽(yáng)試驗(yàn)基地進(jìn)行。年平均氣溫16℃，降雨量1 388 mm，日照時(shí)數(shù)1 763 h，無(wú)霜期231 d。供試品種為雜交稻甬優(yōu)12與中浙優(yōu)1號(hào)。

1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，播種量為主區(qū)，品種為副區(qū)，主區(qū)播種量設(shè)置為每盤(pán)干種35 g(D1)、50 g(D2)、65 g(D3)、80 g(D4)、95 g(D5)、110 g(D6)共6個(gè)處理;副區(qū)為甬優(yōu)12(V1)和中浙優(yōu)1號(hào)(V2)2個(gè)不同品種。試驗(yàn)采用普通機(jī)插秧盤(pán)基質(zhì)育秧，秧盤(pán)長(zhǎng)580 mm，寬280 mm，高28 mm。所有處理種子均于2014年5月27日浸種、催芽，5月30日播種，每播種量處理均勻播種6盤(pán)，播后采用人工噴水方式保持秧盤(pán)基質(zhì)濕潤(rùn)不開(kāi)裂。

1．3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1．3．1 秧苗形態(tài)調(diào)查 播后18 d調(diào)查各處理平均葉齡，按平均葉齡各處理取20株秧苗，3個(gè)重復(fù)，測(cè)量苗高、根長(zhǎng)、根數(shù)、黃葉數(shù)及苗基粗度，并于105℃下殺青，80℃烘干至恒質(zhì)量后稱(chēng)量。

1．3．2 秧苗整齊度 播后18 d每處理秧盤(pán)切取6 cm×6 cm秧塊3個(gè)，測(cè)量每秧塊內(nèi)所有秧苗苗高，統(tǒng)計(jì)秧塊內(nèi)秧苗總數(shù)。按苗高將各處理秧苗分為0～5 cm、＞5～10 cm、＞10～15 cm、＞15～20 cm 4部分，并計(jì)算各部分所占比例，以推算不同播種量處理秧苗生長(zhǎng)均勻度。

1．3．3 葉面積及SPAD值 播后19 d每處理秧盤(pán)切取6 cm×6 cm秧塊3個(gè)，采用日本產(chǎn)SPAD-502型葉綠素儀測(cè)定各秧塊內(nèi)秧苗完全展開(kāi)葉綠色度(soil and plant analyzer development，SPAD)值，以分析各播種量對(duì)秧苗葉綠素相對(duì)含量的影響。其后剪下秧塊內(nèi)所有秧苗葉片(葉長(zhǎng)2 cm以上)，用LI-COR公司的LI-3000A葉面積儀測(cè)定其葉面積，換算秧盤(pán)全盤(pán)葉面積指數(shù)。

1．3．4 秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力 于3．5葉齡期各處理取出整塊秧苗，固定一端，以大夾板夾牢另一端，使用電子測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)秧苗，至整塊秧苗斷裂松散，記錄所需最大拉力為盤(pán)結(jié)力，3次重復(fù)。

1．4 數(shù)據(jù)處理

所測(cè)數(shù)據(jù)采用SAS軟件和Excel軟件進(jìn)行分析處理，方差分析采用LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同播種量對(duì)秧苗外觀形態(tài)的影響

對(duì)不同處理下秧苗素質(zhì)相關(guān)形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行比較分析(表1)，可以看出，播種量對(duì)秧苗外觀形態(tài)及每盤(pán)秧苗數(shù)量影響顯著，隨著播種量的增加，每盤(pán)秧苗數(shù)也有所增加，且播種量較低條件下，秧苗數(shù)量受播種量影響顯著，當(dāng)播種量高于80 g后，繼續(xù)增加播種量，秧苗數(shù)量差異不顯著，繼續(xù)增加播種量會(huì)造成種子浪費(fèi)。且隨著播種量增加，兩品種秧苗高度、基部粗度、葉齡、根數(shù)均呈下降趨勢(shì)，而黃葉數(shù)則隨之增加。在低播種量條件下(35～50 g)，秧苗生長(zhǎng)較快，基部較粗，根系也較為發(fā)達(dá)，而高播種量條件下(95～110 g)，秧苗素質(zhì)顯著降低，其苗高、葉齡、苗基粗度、根數(shù)均大幅降低，差異顯著。播種量的增加導(dǎo)致秧苗生長(zhǎng)減緩，最低播種量與最高播種量間的相差近1葉齡，差異十分明顯，而從黃葉數(shù)可以直觀看出，播種量較高的處理，其秧苗枯死葉較多，秧苗素質(zhì)較差。對(duì)兩品種進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，甬優(yōu)12在播種量達(dá)到80 g/盤(pán)時(shí)，秧苗素質(zhì)顯著下降，黃葉數(shù)增多，而中浙優(yōu)1號(hào)在播種量為65 g/盤(pán)時(shí)，其秧苗各項(xiàng)外觀指標(biāo)便顯著下降，說(shuō)明秈型水稻對(duì)播種量變化較為敏感。

表1 不同播種量對(duì)秧苗各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的影響Tab．1 Effects of different sow ing rates on morphological index of rice seedling

2．2 不同播種量對(duì)秧苗干物質(zhì)積累量的影響

比較各播種量條件下秧苗地上部干物質(zhì)量(圖1)發(fā)現(xiàn)，秧盤(pán)播種量的增大會(huì)導(dǎo)致秧苗地上部干物質(zhì)量減小，當(dāng)播種量增加至某一臨界值時(shí)，會(huì)引起秧苗地上部干物質(zhì)積累量顯著降低，而后下降趨勢(shì)逐漸平緩。由圖1可知，兩品種的臨界值有所不同，甬優(yōu)12播種量增至80 g/盤(pán)時(shí)，秧苗地上部干物質(zhì)積累量顯著下降，而中浙優(yōu)1號(hào)在播種量增至65 g/盤(pán)時(shí)秧苗地上部干物質(zhì)積累量便發(fā)生顯著下降，說(shuō)明秈型水稻對(duì)播種量較為敏感，而粳型水稻播種量彈性則相對(duì)較大。

2．3 不同播種量對(duì)秧苗整齊度的影響

根據(jù)苗高將單位面積(6 cm×6 cm)內(nèi)秧苗分為4部分，統(tǒng)計(jì)各部分所占比例，如圖2所示，在播種量較低的條件下，秧苗生長(zhǎng)較為整齊，苗高比例較為集中，而播種量較高時(shí)，小苗明顯增多，秧苗生長(zhǎng)整齊度受到較大影響。甬優(yōu)12在播種量小于65 g/盤(pán)時(shí)，苗高15 cm以上的秧苗比例都達(dá)到了80%以上，當(dāng)播種量達(dá)到80 g/盤(pán)后，15 cm以上秧苗明顯較少，＞10～15 cm秧苗數(shù)顯著增加，隨著播種量的繼續(xù)增大，＞10～15 cm秧苗比例持續(xù)升高，且10 cm以下小苗也明顯增多，在播種量增加至95 g/盤(pán)時(shí)出現(xiàn)苗高在5 cm以下的弱苗。而中浙優(yōu)1號(hào)整體整齊度不如甬優(yōu)12，播種量在50 g/盤(pán)時(shí)，15 cm以上秧苗比例尚能維持在60%左右，當(dāng)播種量增加至65 g/盤(pán)后15 cm以上秧苗比例已不足50%，降幅顯著，且開(kāi)始出現(xiàn)5 cm以下的弱苗。隨著播種量的繼續(xù)增大，15 cm以上秧苗比例隨之降低，而10～15 cm秧苗比例相對(duì)穩(wěn)定，10 cm以下秧苗比例則逐步升高。

圖1 不同播種量對(duì)秧苗地上部干物質(zhì)積累量的影響Fig．1 Effects of different sowing rates on dry matter accumulation of rice seedling

圖2 不同播種量條件下的秧苗整齊度Fig．2 Seedling uniformity with different sowing rates

2．4 不同播種量對(duì)秧苗SPAD值的影響

由圖3可以看出，秧盤(pán)播種量對(duì)水稻秧苗SPAD值影響十分明顯，隨著播種量的增加，甬優(yōu)12與中浙優(yōu)1號(hào)秧苗SPAD值均呈下降趨勢(shì)，甬優(yōu)12、中浙優(yōu)1號(hào)最低播種量(35 g/盤(pán))秧苗SPAD值相對(duì)于最高播種量(110 g/盤(pán))而言，分別增加了16．43% 和 18．53%，差異明顯。對(duì)兩品種秧苗SPAD值與其播種量進(jìn)行回歸分析發(fā)現(xiàn)，甬優(yōu)12與中浙優(yōu)1號(hào)SPAD值與其播種量間存在顯著對(duì)數(shù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0．996 8和0．981 5，說(shuō)明秈型雜交稻與粳型雜交稻秧苗SPAD值與其播種量之間均存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，且在較低播種量條件下，播種量變化對(duì)秧苗SPAD值影響較大，而高播種量時(shí)，播種量變化對(duì)SPAD值的影響則顯著減小。

圖3 不同播種量與秧苗SAPD值的關(guān)系Fig．3 Relationship between sowing rate and SPAD

2．5 不同播種量對(duì)秧盤(pán)育秧全盤(pán)葉面積指數(shù)的影響

播種量不同必然導(dǎo)致播種密度發(fā)現(xiàn)變化，而成毯性較好的秧苗除了生長(zhǎng)整齊外，還應(yīng)保證秧苗緊密、不透光，即全盤(pán)葉面積指數(shù)較大。由圖4可以看出，隨著每盤(pán)播種量的增大，秧盤(pán)葉面積指數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且在低播種量條件下，增大播種量對(duì)于其葉面積指數(shù)的增加具有十分顯著的效果，而高播種量條件下繼續(xù)增大播種量對(duì)其葉面積指數(shù)的影響較小，降幅平緩。播種量較低時(shí)，由于稻谷未能鋪滿(mǎn)秧盤(pán)，導(dǎo)致秧苗密度較小，單位面積秧苗數(shù)較少，是導(dǎo)致其葉面積指數(shù)較低的主要原因。隨著播種量的增大，秧苗密度提高，葉面積指數(shù)也隨之增加，當(dāng)播種量增至65 g/盤(pán)時(shí)，兩品種葉面積指數(shù)均達(dá)到最高峰。繼續(xù)增加播種量，葉面積指數(shù)反而下降，主要原因是由于秧苗密度較大，引起秧苗素質(zhì)逐漸降低，葉面積隨之減少，此時(shí)秧苗素質(zhì)(即葉長(zhǎng)與葉寬)已取代單位面積秧苗數(shù)，成為影響葉面積指數(shù)的主因。

圖4 不同播種量條件下的葉面積指數(shù)Fig．4 Leaf area index with different sowing rate

圖5 不同播種量與秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力的關(guān)系Fig．5 Relationship between sowing rate and root entwining force

2．6 不同播種量對(duì)秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力的影響

秧苗盤(pán)結(jié)力是育秧成毯性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，成毯性好的秧苗盤(pán)結(jié)力較大，起秧不松散，根系盤(pán)結(jié)如毯狀。由圖5可以看出，秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力與其播種量間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析發(fā)現(xiàn)，秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力與其播種量之間有較好的對(duì)數(shù)回歸關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0．98以上，對(duì)數(shù)關(guān)系顯著。說(shuō)明播種量的增加的確可以顯著提高秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力，然而，在高播種量條件下，繼續(xù)增加播種量，秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力增量減小，增速趨于平緩。比較兩品種盤(pán)結(jié)力發(fā)現(xiàn)，在相同播種量條件下(35～110 g)，甬優(yōu)12秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力比中浙優(yōu) 1 號(hào)分別高出 9．26%、24．11%、32．6%、33．81%、34．74% 和 41．09%，可以看出，粳型水稻在各播種量條件下秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力均較高，最低50 g/盤(pán)便可實(shí)現(xiàn)起秧不散、秧苗盤(pán)結(jié)，而秈型水稻則需要增加播種量來(lái)達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，最低播種量在65 g/盤(pán)左右。

3 討論

水稻機(jī)械化栽插及配套栽培技術(shù)是我國(guó)現(xiàn)代化、集約化、規(guī)?；r(nóng)業(yè)的發(fā)展方向之一，應(yīng)用前景廣闊［18］，而機(jī)插秧盤(pán)育秧是水稻機(jī)械化種植中最重要的步驟之一，培育適宜機(jī)插的健壯秧苗，是保證水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。不同于手工移栽，秧盤(pán)育秧要求秧苗成毯性較好，而秧苗成毯各項(xiàng)指標(biāo)均與秧盤(pán)播種量密切相關(guān)。于林惠［19］認(rèn)為播種量較低時(shí)，秧苗個(gè)體性狀優(yōu)勢(shì)明顯，但盤(pán)根性差，不利于起秧機(jī)插，而播量過(guò)高時(shí)，秧苗素質(zhì)弱，不利于機(jī)插后的返青活棵。本文研究發(fā)現(xiàn)，在播種量較低的條件下(每盤(pán)干種小于50 g)，秧苗素質(zhì)及秧苗生長(zhǎng)整齊度均較優(yōu)，但其葉面積指數(shù)及秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力較低，說(shuō)明播種量較低會(huì)導(dǎo)致秧盤(pán)內(nèi)秧苗地上部稀疏、地下部松散，成毯性差。而較高播種量條件下(每盤(pán)干種大于110 g)，秧苗素質(zhì)顯著降低，秧苗細(xì)弱，葉綠素含量下降，秧苗整齊度也受到影響，小苗弱苗增多，葉面積指數(shù)也有所減少，其秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力有所增加，但增幅較為平緩。說(shuō)明高播種量雖可提高秧盤(pán)盤(pán)結(jié)力，使其不易松散斷裂，但會(huì)導(dǎo)致秧苗個(gè)體素質(zhì)下降，增加小苗弱苗比例，且增加了生產(chǎn)成本。

對(duì)于最適播種量，不同學(xué)者的研究結(jié)果也不盡相同。方利等［20］認(rèn)為播種量為80 g/盤(pán)時(shí)，秧苗素質(zhì)最佳。張衛(wèi)星等［21］認(rèn)為基質(zhì)育秧在較低播種量條件下(每平方米芽谷300～400 g)便可培育符合機(jī)插要求的壯秧。而彭長(zhǎng)青、李世峰［22-23］等以武香粳14為材料，對(duì)機(jī)插水稻播量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，芽谷播量以每盤(pán)150～180 g最佳。由此可以看出，對(duì)機(jī)插秧盤(pán)育秧最適播量，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)果。本研究以秧盤(pán)成毯各項(xiàng)指標(biāo)為重點(diǎn)，結(jié)合秧苗素質(zhì)，對(duì)秧盤(pán)育秧播種量進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明，兩品種秧苗各項(xiàng)指標(biāo)隨播種量變化趨勢(shì)一致，但其秧苗成毯及秧苗素質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)變化的臨界值之間存在明顯差異。甬優(yōu)12在播種量增加至80 g/盤(pán)時(shí)，地上部干物質(zhì)量及秧苗外觀各項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)顯著下降，而中浙優(yōu)1號(hào)在播種量為65 g/盤(pán)時(shí)便開(kāi)始顯著下降。同樣，在秧苗整齊度方面，甬優(yōu)12在80 g/盤(pán)時(shí)大苗比例明顯降低，開(kāi)始出現(xiàn)10 cm以下的小苗，而中浙優(yōu)1號(hào)在播種量達(dá)到65 g/盤(pán)時(shí)已出現(xiàn)5 cm以下的小苗，且15 cm以上的大苗比例也降到不足50%。由此可以看出，秈型雜交稻對(duì)播種量變化較為敏感，秧苗素質(zhì)受播種量影響較大，而粳型水稻播種量彈性則相對(duì)較大。兩品種成毯所需最低播種量均為50 g/盤(pán)左右，但甬優(yōu)12播種密度大，秧苗生長(zhǎng)稀疏，秧盤(pán)露土較多，因此其最適播種量應(yīng)為65 g/盤(pán)左右。

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