李麗霞,婁金華,王智華,李 巖,李 倩
(1.東營市農(nóng)業(yè)科學研究院,山東 東營 257091;2.東營市農(nóng)業(yè)局,山東 東營 257091)
近年來,我國水稻育秧技術(shù)迅速發(fā)展,形成了培育多種類型壯秧的配套技術(shù),例如北方稻區(qū)建立起以早育秧為主的系列技術(shù)。與此同時,隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移及用工成本的增加,傳統(tǒng)人工插秧的水稻生產(chǎn)模式已不再適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,為了減輕水稻生產(chǎn)的勞動強度,全國各地大力推廣應(yīng)用機械插秧技術(shù),水稻機械插秧技術(shù)高速發(fā)展,并成為了現(xiàn)代稻作發(fā)展的必然趨勢。
近年來,人們從苗床管理入手,就如何實現(xiàn)水稻壯秧、提升秧苗素質(zhì)開展了大量研究。研究表明,在水稻育秧過程中,秧苗素質(zhì)受基質(zhì)養(yǎng)分組成、播種量、秧床水分管理、生長調(diào)節(jié)劑使用等諸多因素的影響,提升秧苗素質(zhì)、培育適齡壯秧是水稻機械化插秧成功的關(guān)鍵[1-4]。在實際生產(chǎn)中,秧苗不健壯會影響秧苗移栽后的生長,特別是在水稻機插育秧方面尤其突出。
20 世紀40年代,日本磐亞株式會社發(fā)明了酵素菌技術(shù),于80年代廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),1994年引入我國,并在北京、山東、河南、遼寧等十多個省份得以推廣,在促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。酵素菌是由細菌、酵母菌和放線菌3 大類24種有益微生物組成的微生物群體,是一群有生命的活體,其繁殖和代謝能力很強,不同菌種間相互配合相互補充,能充分發(fā)揮群體效益,并取得明顯效果[5-7]。酵素菌生命活動中分泌出的多種酶和一些活性物質(zhì)稱之為酵素,主要成分有糖化酶、蛋白質(zhì)分解酶、脂肪分解酶、纖維分解酶、氧化還原酶、酒精酶、尿素酶等。酵素菌具有較強的好氣性發(fā)酵分解能力,其產(chǎn)生的各種酶具有很強的催化能力,不僅能夠分解農(nóng)作物秸稈等有機物質(zhì)形成腐殖質(zhì),分解頁巖沸石等礦物質(zhì)產(chǎn)生可以被植物吸收的活性元素,而且還能分解農(nóng)藥等化學物質(zhì),溶解土壤中被固化的磷鉀微量元素等營養(yǎng)成分,增加土壤中有效養(yǎng)分的含量,減少土壤及水體污染[8-10]。因此,將酵素應(yīng)用于水稻基質(zhì)育秧中,可促進基質(zhì)營養(yǎng)元素的釋放,改善基質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng),培育水稻壯秧。試驗研究了酵素在水稻基質(zhì)育秧中的適宜用量及其對秧苗素質(zhì)的影響,旨在為探索水稻工廠化育秧提供技術(shù)依據(jù)。
育秧所用的基質(zhì)為山東省壽光市生產(chǎn)的普通基質(zhì),基質(zhì)速效養(yǎng)分含量為:N 183 mg/kg、P2O586.57 mg/kg、K2O 319 mg/kg,有機質(zhì)37.82%。試驗所用酵素由果皮發(fā)酵而成,將香蕉蘋果等的果皮、紅糖、水,按照3︰1︰10 的比例混合,密封后于陰暗處發(fā)酵3個月,取其上清液,備用。供試水稻品種為武育粳3 號。
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)置4個處理,分別為:CK,水1 500 m L;T1(10%),1 350 m L 水+150 m L酵素;T2(20%),1 200 m L 水+300 m L 酵素;T3(50%),750 m L 水+750 m L 酵素。每個處理重復3 次。
1.2.2 育 苗 室溫18~22℃,育苗水溫18℃,清水浸種5 d;用4 L 基質(zhì)噴施1 500 m L 水(或酵素與水混合液),攪拌均勻后裝盤,抹平,將60 g種子均勻撒播,覆蓋少量基質(zhì)。播種后根據(jù)土壤墑情等量噴灑清水。
1.2.3 測定項目與方法 播種20 d 后取10 cm×10 cm面積內(nèi)秧苗,用直尺測定株高、根長度,用游標卡尺測定莖基寬度,用萬分之一天平測定地上部鮮重、根鮮重,計算根冠比。用Excel 2003 進行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析及圖表繪制。
株高將影響水稻葉片的空間分布、植株的抗倒伏性以及干物質(zhì)垂直分層分布的合理性。有研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用酵素能夠增加水稻成株的高度[11-12]。但由表1 可知,在育苗基質(zhì)中添加酵素,在一定程度上是秧苗變矮了,當酵素濃度為10%時(T1),秧苗平均株高比對照降低了0.45 cm;當酵素濃度為20%時(T2),秧苗平均株高比對照降低了1.80 cm;當酵素濃度為50%時(T3),秧苗平均株高比對照降低了3.93 cm。這表明適量酵素能夠矮化秧苗,可能具有壯苗作用。
莖基寬能反映秧苗的粗壯程度,莖的基部越粗、越寬、色澤越綠,秧苗越健壯。這也是植株抗逆性的一個重要指標。從表1 中可以看出,在育秧基質(zhì)種添加適量的酵素,能改變秧苗莖基寬度,且不同濃度處理在0.05水平上差異顯著;酵素濃度為10%和50%時,秧苗莖基寬度變窄,酵素濃度20%時,莖基寬度增加。莖基寬度越大,秧苗越健壯,機械插秧時植傷越輕,越有利于提高機械插秧的成活率。
表1 不同濃度的酵素處理對水稻秧苗株高和基莖寬的影響
根系重量是秧苗地下部發(fā)育好壞的重要標志,根越重,根系越發(fā)達,根數(shù)越多,根系活力越強、根系的新陳代謝活動越強,為地上部輸送水分、礦物質(zhì)等的能力越強,越有利于秧苗栽植后的返青和分蘗。試驗結(jié)果表明(圖1),普通基質(zhì)育秧時根重不足30 mg/株,使用酵素后,秧苗根重均有顯著增加;當酵素濃度為10%、20%和50%時,秧苗根重分別為39.67、40.17、47.43 mg/株,根系增加量均超過30%。
圖1 不同濃度的酵素處理對水稻秧苗根系鮮重、地上部鮮重和根冠比的影響
從秧苗地上部重量的變化(圖1)可以看出,當酵素濃度為10%時,地上部重量為53.23 mg/株,與對照相比增加了3.10%;當酵素濃度為20%和50%時,秧苗地上部重量均有所降低。從根冠比情況來看,在育秧基質(zhì)中添加酵素,能夠提高秧苗的根冠比,普通基質(zhì)育秧時,秧苗根冠比為0.58;應(yīng)用10%及以上濃度的酵素時,秧苗根冠比均在0.75 以上(圖1)。試驗結(jié)果說明,使用并科學調(diào)控酵素濃度,能夠有效的調(diào)控水稻秧苗根系以及地上部的長勢,是實現(xiàn)水稻育秧壯苗的有效措施和手段。
酵素作為植物組織發(fā)酵產(chǎn)物,具有生物活性,將其應(yīng)用于基質(zhì)育秧,能改善基質(zhì)的營養(yǎng)有效性,使基質(zhì)肥效更加持久,從而促進水稻秧苗根系的生長,增加秧苗根系的生物量;另外,秧苗地上部的生長發(fā)育也有所改變??茖W使用酵素能夠調(diào)控秧苗的生長發(fā)育,是水稻育秧壯苗技術(shù)的重要發(fā)現(xiàn),對提高機插秧秧苗成活率、大面積推廣水稻機插秧技術(shù)意義重大。試驗結(jié)果表明,在育苗基質(zhì)中添加不同濃度的酵素,秧苗平均株高比對照降低了4%~35%,根系增加量均超過30%,秧苗根冠比均在0.75 以上。但酵素在基質(zhì)育秧的使用濃度應(yīng)控制在20%以下,最佳用量還有待進一步深入研究。
基于酵素分解農(nóng)作物秸稈促進形成腐殖質(zhì)、溶解活化土壤養(yǎng)分、分解殘留農(nóng)藥等特性,深入開展酵素稻殼(秸稈)育秧試驗,可充分利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物,降低農(nóng)業(yè)廢棄物殘留污染。同時,可在水稻生產(chǎn)過程的不同階段開展酵素應(yīng)用試驗研究,活化并提高稻田土壤養(yǎng)分利用效率,降低土壤養(yǎng)分殘留與流失,減少土壤及水體污染,進而改善土壤質(zhì)量。綜上所述,酵素在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用,將對解決稻區(qū)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境的突出問題,實現(xiàn)水稻產(chǎn)業(yè)的清潔生產(chǎn),創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)模式具有十分重要的意義。
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