王生軒，齊紅志，尹海慶*，付 景，王付華，王 亞

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，河南 鄭州 450002； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，河南 鄭州 450002)

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播量、育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡鄭稻18號(hào)機(jī)插秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響

王生軒1，齊紅志2，尹海慶1*，付 景1，王付華1，王 亞1

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，河南 鄭州 450002； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，河南 鄭州 450002)

以機(jī)插水稻秧苗為研究對(duì)象，探討播量(80、100、120 g/盤(pán))、育秧基質(zhì)(耕層土、耕層土+育秧伴侶、耕層土+壯秧劑、耕層土+有機(jī)質(zhì))對(duì)不同秧齡(20、25、30、35 d)機(jī)插水稻鄭稻18號(hào)秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：播量及育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡鄭稻18號(hào)的秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量有明顯影響，在播量為100 g/盤(pán)、秧齡為25 d時(shí)可獲得高素質(zhì)秧苗并且水稻產(chǎn)量最高，比同一秧齡播量分別為80、120 g/盤(pán)處理的產(chǎn)量提高11.7%、12.5%，比同一播量秧齡分別為20、30、35 d處理的產(chǎn)量提高21.3%、12.5%、29.1%；在播量為100 g/盤(pán)條件下，當(dāng)基質(zhì)為耕層土+有機(jī)肥、秧齡為25 d時(shí)可獲得高素質(zhì)秧苗并且水稻產(chǎn)量最高，比同一秧齡耕層土、耕層土+育秧伴侶、耕層土+壯秧劑處理的產(chǎn)量分別提高15.3%、7.7%、5.2%，比同一基質(zhì)秧齡分別為20、30、35 d處理的產(chǎn)量提高23.7%、16.0%、27.7%。綜上，在耕層土+有機(jī)肥為育秧基質(zhì)、播量為100 g/盤(pán)、秧齡為25 d時(shí)能培育出適合于機(jī)插的高素質(zhì)秧苗，且可獲得高產(chǎn)。

水稻； 播種量； 育秧基質(zhì)； 秧齡； 秧苗素質(zhì)； 根系形態(tài)

水稻是世界上重要的糧食作物，但隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的不斷轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)的手工插秧方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。為了減輕水稻生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，近年來(lái)全國(guó)各地大力推廣應(yīng)用機(jī)械插秧技術(shù)，與之相配套的育秧技術(shù)體系研究也相應(yīng)增多[1]。機(jī)械化插秧是水稻高效栽培的主要發(fā)展方向，是水稻機(jī)械化、集約化、規(guī)?；爱a(chǎn)業(yè)化的重要途徑，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率具有重要意義[2]。但由于與其配套的農(nóng)藝技術(shù)體系研究相對(duì)滯后，目前生產(chǎn)上尚未大面積應(yīng)用，其原因除機(jī)械成本較高外，主要是由于機(jī)械化插秧對(duì)育秧要求高，不易育出高素質(zhì)且符合機(jī)插的秧苗[3]。培育滿足機(jī)械化插秧的健壯秧苗是提高栽插質(zhì)量、獲得水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。目前，生產(chǎn)上已有與機(jī)械栽插相配套的軟盤(pán)育秧、雙膜育秧等技術(shù)，但育秧基質(zhì)仍以營(yíng)養(yǎng)土為主[4]。關(guān)于不同育秧方式、播種量及壯秧劑對(duì)機(jī)插秧苗素質(zhì)的影響報(bào)道也較多[3-9]，但對(duì)于播量及育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡機(jī)插水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量的影響研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，研究了播量及育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡鄭稻18號(hào)秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響，以期篩選出適宜鄭稻18號(hào)機(jī)插秧的育秧基質(zhì)、播種量、秧齡，為水稻機(jī)插秧技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2013年在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原陽(yáng)試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為小麥，土壤為砂壤土，0～20 cm耕層土壤(風(fēng)干樣)含有機(jī)質(zhì)12.7 g/kg、堿解氮58.7 mg/kg、速效磷19.4 mg/kg、速效鉀117.0 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試水稻品種為鄭稻18號(hào)，屬中晚熟品種，千粒質(zhì)量為25.1 g。試驗(yàn)采用塑料秧盤(pán)育秧，盤(pán)長(zhǎng)58 cm、寬28 cm、厚3 cm，盤(pán)孔數(shù)為420個(gè)(30×14)，每個(gè)秧盤(pán)放置育秧基質(zhì)厚度約為2.5 cm。設(shè)置4種育秧基質(zhì)：耕層土(CK)、耕層土+育秧伴侶(T1)、耕層土+壯秧劑(T2)、耕層土+有機(jī)肥(T3)，4種育秧基質(zhì)的基本理化性狀見(jiàn)表1。設(shè)置3種播量：80 g/盤(pán)(SD1)、100 g/盤(pán)(SD2)、120 g/盤(pán)(SD3)。設(shè)置4個(gè)秧齡：20、25、30、35 d，每個(gè)秧齡每個(gè)處理9盤(pán)，共計(jì)432盤(pán)。所有處理均于6月15日機(jī)械流水線插秧。株、行距分別為12、27 cm，小區(qū)面積為6.0 m×4.0 m，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。全生育期施用尿素(折合純N )240 kg/hm2，按基肥(移栽前1 d)∶分蘗肥(移栽后7 d)∶穗肥(葉齡余數(shù)為2)=5∶3∶2 施用。移栽前各小區(qū)施過(guò)磷酸鈣(含P2O513.5%)225 kg/hm2和氯化鉀(含K2O 62.5%)225 kg/hm2。水分管理等按常規(guī)高產(chǎn)栽培管理，全生育期嚴(yán)格控制病蟲(chóng)草害。

表1 不同育秧基質(zhì)的基本理化性狀

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示處理之間差異顯著(P<0.05),下同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 秧苗素質(zhì) 6月15日,每個(gè)秧齡每個(gè)處理取50株測(cè)定主莖葉齡及帶蘗數(shù)、葉綠素含量、株高、葉挺高、根數(shù)(5 mm以上不定根數(shù))、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、總根長(zhǎng)、根系活力、根系盤(pán)結(jié)力、發(fā)根能力和地上部、根干質(zhì)量。其中，葉綠素含量采用乙醇提取法測(cè)定；根系活力采用TTC法測(cè)定；地上部及根干質(zhì)量采用烘干法測(cè)定；根系盤(pán)結(jié)力：在秧塊上隨機(jī)取相鄰的3株秧苗，用細(xì)線一端拴住秧苗的基部，一端用彈簧秤垂直上拉，直至秧苗離開(kāi)秧盤(pán)，彈簧秤的最大讀數(shù)即為3株秧苗的根系盤(pán)結(jié)力數(shù)值，每秧塊測(cè)定5點(diǎn)；發(fā)根能力：每處理取50株秧苗，將根系全部剪掉，放在盛有蒸餾水的玻璃杯中，將玻璃杯放在科力PYX-1250-B智能人工氣候箱中模擬當(dāng)?shù)?月中旬的氣候條件(最高溫度32 ℃、最低溫度20 ℃、相對(duì)濕度65%)進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)常添加蒸餾水保持水分，7 d后取出測(cè)定不定根的發(fā)生數(shù)，即發(fā)根數(shù)。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于成熟期每小區(qū)取50穴考查穗數(shù)，取10穴考察穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量。各小區(qū)取5 m2實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 和SPSS 16.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播量對(duì)不同秧齡機(jī)插稻秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響

結(jié)合水稻出苗情況、秧苗素質(zhì)和機(jī)插后大田生長(zhǎng)情況對(duì)3個(gè)播量處理進(jìn)行比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)播量為80 g/盤(pán)(SD1)時(shí)出苗較稀，個(gè)體秧苗素質(zhì)好，同一秧齡單株秧苗地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量均最高(P<0.05)，但根系盤(pán)結(jié)力最差(P<0.05)，機(jī)插時(shí)掉苗漏苗嚴(yán)重，導(dǎo)致返青后田間密度較小，穗數(shù)少(P<0.05)，產(chǎn)量較低；播量為120 g/盤(pán)(SD3)時(shí)出苗較密，個(gè)體秧苗較弱，同一秧齡單株秧苗地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量均最低(P<0.05)，根系盤(pán)結(jié)力強(qiáng)(P<0.05)，但是秧苗素質(zhì)整體較差，機(jī)插時(shí)機(jī)械損傷嚴(yán)重，田間返青慢，死亡率高，導(dǎo)致田間密度小，穗數(shù)少(P<0.05)，產(chǎn)量低；播量為100 g/盤(pán)(SD2)時(shí)，出苗均勻整齊，個(gè)體秧苗素質(zhì)較好，同一秧齡單株秧苗地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量和根系盤(pán)結(jié)力均居SD1和SD3處理之間，機(jī)插時(shí)基本無(wú)掉苗漏苗現(xiàn)象，返青后田間密度適中，穗數(shù)最多(P<0.05)，產(chǎn)量最高(P<0.05)(表2)。

對(duì)機(jī)插秧齡進(jìn)行分析(表2)發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)插秧齡增加秧苗地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量和根系盤(pán)結(jié)力呈增加趨勢(shì)；穗數(shù)和產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)，均以插秧秧齡25 d時(shí)最高。綜合來(lái)看，以播量100 g/盤(pán)、秧齡25 d的機(jī)插秧苗素質(zhì)最好，產(chǎn)量最高，比同一秧齡播量為80、120 g/盤(pán)處理的產(chǎn)量分別增加11.7%、12.5%，比同一播量秧齡分別為20、30、35 d處理的產(chǎn)量提高21.3%、12.5%、29.1%。故育秧基質(zhì)試驗(yàn)均以播量100 g/盤(pán)進(jìn)行。

表2 播量對(duì)不同秧齡機(jī)插稻秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響

2.2 育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡機(jī)插稻秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響

2.2.1 地上部性狀 由表3可知，不同育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡水稻秧苗地上部性狀的影響存在明顯差異。隨著機(jī)插秧齡增加，不同育秧基質(zhì)處理的葉齡、帶蘗數(shù)、苗高、葉挺高、葉綠素含量、地上部干質(zhì)量均有所增加；同一機(jī)插秧齡不同育秧基質(zhì)處理上述指標(biāo)總體均表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK。

表3 育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡機(jī)插稻秧苗地上部性狀的影響

2.2.2 地下部性狀 在進(jìn)行水稻機(jī)插秧作業(yè)時(shí)一部分秧苗的根系會(huì)受到損壞，因此水稻秧苗根系發(fā)育的優(yōu)劣對(duì)機(jī)插秧苗移栽后的生長(zhǎng)和分蘗的形成有一定的影響，根系的發(fā)育水平是評(píng)價(jià)水稻秧苗素質(zhì)的重要指標(biāo)。由表4可見(jiàn)，隨著機(jī)插秧齡增加，不同育秧基質(zhì)處理的根數(shù)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、總根長(zhǎng)、根系盤(pán)結(jié)力、根系活力、發(fā)根數(shù)和根干質(zhì)量均有所增加；同一機(jī)插秧齡不同育秧基質(zhì)處理根系盤(pán)結(jié)力總體表現(xiàn)為T(mén)3>T2>CK>T1,上述其他指標(biāo)總體均表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK。

表4 育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡機(jī)插稻秧苗地下部性狀的影響

2.2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響 由表5可以看出，不同育秧基質(zhì)對(duì)不同機(jī)插秧齡鄭稻18號(hào)的產(chǎn)量影響明顯。隨著機(jī)插秧齡增加，不同育秧基質(zhì)處理的穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量均先升高后降低，總體均以秧齡25 d時(shí)最高；同一秧齡，不同育秧基質(zhì)處理的穗數(shù)總體表現(xiàn)為T(mén)3>T1>T2>CK,產(chǎn)量總體表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK,穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量在不同育秧基質(zhì)處理間差異不明顯。總體來(lái)看，以育秧基質(zhì)為耕層土+有機(jī)肥(T3)、秧齡為25 d時(shí)，機(jī)插稻產(chǎn)量最高，為10.65 t/hm2，較同一秧齡CK、T1、T2處理的產(chǎn)量分別增加15.3%、7.7%、5.2%；比同一基質(zhì)秧齡分別為20、30、35 d處理的產(chǎn)量提高23.7%、16.0%、27.7%。

表5 育秧基質(zhì)對(duì)不同秧齡機(jī)插稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

機(jī)械化是水稻生產(chǎn)的發(fā)展方向，機(jī)械化栽插及配套農(nóng)藝措施是一項(xiàng)省工省種、節(jié)本增效的先進(jìn)技術(shù)，其示范推廣能有效解決水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的“瓶頸”難題，具有十分廣闊的應(yīng)用前景[10]。水稻育秧技術(shù)是機(jī)插秧技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)水稻機(jī)械生產(chǎn)有重要影響。而選用合適的播量、優(yōu)質(zhì)的育秧基質(zhì)培育適合機(jī)插的健壯秧苗，則是提高栽插質(zhì)量、保證水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。有研究認(rèn)為，播量低，則植株矮壯，葉鞘較短，基莖粗大，外觀葉色較綠；但播量越低，根系盤(pán)結(jié)力越小，秧塊不能很好成形，群體指標(biāo)達(dá)不到機(jī)插秧要求；播量過(guò)高，田間通風(fēng)透光條件較差，苗高稈細(xì)，秧苗素質(zhì)變劣，故認(rèn)為播量800～920 g/m2、秧齡20 d左右為佳[11]。而孔德友[10]研究表明，一般按300～600 g/m2落芽谷，培育苗高18 cm，葉齡3葉，單株5～7條根，是適于機(jī)插秧的優(yōu)質(zhì)秧苗。由上述研究可以看出，不同研究者的機(jī)插秧適宜秧苗素質(zhì)指標(biāo)不盡一致，雖然都認(rèn)為播量低秧苗個(gè)體素質(zhì)好，但提出的適宜播量之間卻差異較大。本研究結(jié)果認(rèn)為，播量為100 g/盤(pán)(615.8 g/m2)、秧齡為25 d時(shí)秧苗整體素質(zhì)高且產(chǎn)量最高，比同一秧齡播量為80 g/盤(pán)(492.6 g/m2)和120 g/盤(pán)(738.9 g/m2)的產(chǎn)量分別增加11.7%和12.5%。

本研究中秧苗素質(zhì)考察結(jié)果顯示，3種育秧基質(zhì)耕層土+育秧伴侶(T1)、耕層土+壯秧劑(T2)、耕層土+有機(jī)肥(T3)與對(duì)照耕層土(CK)相比，都能提高秧苗素質(zhì)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。這可能主要是因?yàn)橐陨?種育秧基質(zhì)都含有較為豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有利于秧苗吸收利用，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育。進(jìn)一步深入比較發(fā)現(xiàn)，耕層土+有機(jī)肥培育的秧苗素質(zhì)總體較好，秧苗最健壯。這可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥富含充足的肥料，并且肥效緩釋?zhuān)掷m(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，由此保證了整個(gè)育秧期內(nèi)養(yǎng)分的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，更利于秧苗吸收與生長(zhǎng)，而且該基質(zhì)還具有孔隙大、保水性強(qiáng)等特點(diǎn)，相比耕層土+育秧伴侶(T1)、耕層土+壯秧劑(T2)、耕層土(CK)可以更有效地促進(jìn)秧苗生長(zhǎng)發(fā)育。其中，耕層土+有機(jī)肥基質(zhì)處理在秧齡為25 d時(shí)產(chǎn)量最高，比同一秧齡CK、T1、T2處理產(chǎn)量分別增加15.3%、7.7%、5.2%。

綜上，本研究初步得出在基質(zhì)為耕層土+有機(jī)肥、播量為100 g/盤(pán)、秧齡為25 d時(shí)秧苗素質(zhì)較好，適合機(jī)插，可獲得高產(chǎn)。

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Effects of Seeding Rates and Raising Materials on Mechanical Transplanting Rice Seedling Quality and Yield of Zhengdao No.18 at Different Seedling Ages

WANG Shengxuan1,QI Hongzhi2,YIN Haiqing1*,FU Jing1,WANG Fuhua1,WANG Ya1

(1.Cereal Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China; 2.Agricultural Economy & Information Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)

The mechanical transplanting rice seedling quality and grain yield of Zhengdao No.18 at different seedling ages were studied under different seeding rates (80 g per disc,100 g per disc and 120 g per disc) and raising materials(topsoil,topsoil mixed seedling partner,topsoil mixed seedling,topsoil mixed organic fertilizer).The results indicated that the effects of seeding rates and raising materials on seedling quality and grain yield of mechanical transplanting rice Zhengdao No.18 at different seedling ages were obvious.The seedling quality and grain yield were the highest at the seedling age of 25 d when the seeding rate was 100 g per disc,and grain yield increased by 11.7% and 12.5% compared with that under the seeding rates of 80 g and 120 g per disc at the same seedling age,respectively,and increased by 21.3%,12.5% and 29.1% compared with that at the seedling ages of 20 d,30 d and 35 d at the same seeding rate,respectively.The seedling quality and grain yield were the highest at the seedling age of 25 d when the raising material was topsoil mixed organic fertilizer under the seeding rate of 100 g per disc,and grain yield increased by 15.3%,7.7% and 5.2% compared with that under the raising materials of topsoil,topsoil mixed seedling partner,topsoil mixed seedling at the same seedling age,respectively,and increased by 23.7%,16.0% and 27.7% compared with that at the seedling ages of 20 d,30 d and 35 d under the same raising material,respectively.In summary,high-quality seedling fitting mechanical transplanting rice and high yield would be obtained when the raising material was topsoil mixed organic fertilizer and seeding rate was 100 g per disc at the seedling age of 25 d.

rice; seeding rates; seedling raising substrate; seedling age; quality of rice seedling; root morphology

2016-06-20

河南省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專(zhuān)家項(xiàng)目(S2010-04)；河南省重大科技專(zhuān)項(xiàng) (141100110600); 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31501214)

王生軒(1963-),男,河南南陽(yáng)人,副研究員,主要從事水稻栽培研究。E-mail:13017671205@163.com

*通訊作者：尹海慶(1965-),男,河南南陽(yáng)人,研究員,主要從事水稻育種與栽培研究。E-mail:yinhq98@163.com

時(shí)間：2016-11-04 15∶20∶00

S511

A

1004-3268(2016)11-0014-05

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