陳虞雯 王子臣+周煒++王鑫 朱普平++丁艷峰

摘要：為研究育秧基質(zhì)與土不同配比對水稻秧苗素質(zhì)的影響，采用盆栽試驗(yàn)，設(shè)置了100%基質(zhì)、75%基質(zhì)+25%土壤、50%基質(zhì)+50%土壤、25%基質(zhì)+75%土壤、100%土壤5個(gè)處理，測定不同處理水稻秧苗素質(zhì)，并從生理角度和光合作用層面進(jìn)行了秧苗健壯程度對比分析。結(jié)果表明：75%基質(zhì)+25%土壤處理秧苗素質(zhì)最佳，其成秧率、葉齡、葉寬、株高、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量等均高于其他處理，秧苗綜合生理指標(biāo)及光合作用功能也表現(xiàn)為75%基質(zhì)+25%土壤處理優(yōu)于其他處理。

關(guān)鍵詞：育秧基質(zhì)；秧苗素質(zhì)；光合作用；水稻

中圖分類號： S511.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A[HK]

文章編號：1002-1302（2017）13-0057-03[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2017-03-29

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號：2013BAD20B05）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（編號：201503122）；省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地項(xiàng)目（編號：4911406）。

作者簡介：陳虞雯（1989—），女，江蘇南京人，碩士，主要從事作物栽培與耕作研究。E-mail：cyw0331@163.com。

通信作者：丁艷鋒，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水稻栽培生理研究。E-mail：dingyf@njau.edu.cn。

[ZK）]

近年來，以全程機(jī)械化和秸稈全量還田為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對水稻育秧技術(shù)提出了新要求：既要培育壯秧，又要符合插秧機(jī)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，基質(zhì)育秧和營養(yǎng)土育秧得到快速發(fā)展，相關(guān)研究有較多報(bào)道[1-6]。但實(shí)際生產(chǎn)中，基質(zhì)育秧的秧塊盤根力差、根系黏附物輕等會(huì)導(dǎo)致栽插過程中秧苗機(jī)械損傷大、栽后易漂浮、返青活棵慢，而營養(yǎng)土育秧取土困難、運(yùn)輸不便以及機(jī)械作業(yè)負(fù)荷大等缺點(diǎn)限制了其規(guī)?；S化育秧的推廣[7]?；|(zhì)與土配比育秧可以有效緩解上述機(jī)插過程遇到的問題，但圍繞基質(zhì)與土配比育秧方面的研究較少[8-9]。鑒于此，本研究進(jìn)行了基質(zhì)與土配比育秧試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了不同配比育秧對水稻秧苗生長的影響，并從生理角度和光合作用層面進(jìn)行了秧苗健壯程度分析，旨在探明培育機(jī)插標(biāo)準(zhǔn)壯秧的合適的基質(zhì)與土配比比例，完善機(jī)插技術(shù)，為水稻育秧機(jī)械化及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試水稻品種為鹽稻12，由江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成。供試土壤為常規(guī)黏性土壤，取自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院良種繁育大田，土壤基本理化性狀為：容重1.15 g/cm3、總孔隙度54.6%、pH值7.24、有機(jī)質(zhì)含量24.1 g/kg、總氮含量 0.76 g/kg、[JP2]總磷含量1.00 g/kg、總鉀含量17.9 g/kg、速效磷含量38.7 mg/kg、速效鉀含量158 mg/kg。供試育秧基質(zhì)取自江蘇省農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)基地，其容重為0.36 g/cm3、總孔隙度63.2%、pH值7.04、有機(jī)質(zhì)含量 215 g/kg、總氮含量2.78 g/kg、總磷含量1.43 g/kg、總鉀含量11.5 g/kg、速效磷含量27.1 mg/kg、速效鉀含量492 mg/kg。[JP]

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年12月至2015年2月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所進(jìn)行，采用盆栽模擬試驗(yàn)，盆缽長 25 cm、寬18 cm、高6.5 cm，每盆裝育秧床土總風(fēng)干質(zhì)量 1 kg，預(yù)留少許介質(zhì)用于蓋籽，其余部分充分濕潤后播種100粒事先經(jīng)過浸種催芽的種子，放入QHX-400B5Ⅲ人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為白天14 h，溫度27 ℃，相對濕度85%；黑暗10 h，溫度20 ℃，相對濕度90%。試驗(yàn)期間，每天澆水1次，使其表層濕潤。共設(shè)5個(gè)處理，分別為：（1）100%基質(zhì)（T1）；（2）75%基質(zhì)+25%土壤（T2）；（3）50%基質(zhì)+50%土壤（T3）；（4）25%基質(zhì)+75%土壤（T4）；（5）100%土壤（T5）。每個(gè)處理重復(fù)3次，共計(jì)15盆。

1.3測定指標(biāo)及方法

于播種后35 d統(tǒng)計(jì)百株成秧率，分別取20個(gè)單株測量株高、葉齡、葉寬、地上鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量、根系干質(zhì)量，并測定葉片可溶性糖含量（蒽酮比色法）、可溶性蛋白質(zhì)含量（考馬斯亮藍(lán)G-250染色法）、根系活力（TTC法）。用便攜式葉[LM]綠素計(jì)SPAD-502測定葉片SPAD值，用便攜式光合儀 LI-6400XT 測定秧苗倒2葉凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）等。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel（2010）軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總、作圖，采用SPSS for windows（13.0）軟件進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對秧苗成秧率的影響

不同配比處理間的成秧率存在明顯差異（表1）。播種后35 d，T2處理育秧的成秧率最高，T3處理育秧次之，T1處理育秧的成秧率低于T2、T3處理，但高于T4處理、T5處理。表明在本試驗(yàn)條件下，有基質(zhì)的處理其成秧率均高于純土壤育秧處理，基質(zhì)成分在50%～75%時(shí)育秧的成秧率要高于純基質(zhì)育秧處理，且處理間差異顯著。這可能是因?yàn)榧兺寥烙砻绱财秸螅韺油寥莱恋戆褰Y(jié)，導(dǎo)致萌芽幼苗扎根期發(fā)生倒苗或死苗，成苗率明顯降低，并且在后續(xù)生長期表層保水性能和透氣性較差，不利于幼苗生長，成秧率相應(yīng)下降。純基質(zhì)育秧在萌芽幼苗扎根期生長較好，但部分秧苗松散傾斜，基質(zhì)特性使得在后續(xù)生長期間水分散失較快，且營養(yǎng)相對缺乏，導(dǎo)致成秧率下降。

2.2不同處理對秧苗葉齡、葉寬及株高的影響

基質(zhì)與土配比育秧能夠提升秧苗生長速度（表1）。T2處理育秧，在播種后35 d，葉齡和株高均高于其他處理。秧齡大小順序?yàn)門2=T3>T4>T1>T5，株高大小順序?yàn)門2>T1>T3>T4>T5，葉片寬度大小順序?yàn)門3>T2>T4>T5>T1。表明合適的基質(zhì)與土配比育秧葉齡、株高、葉寬優(yōu)于純基質(zhì)和純土壤育秧，75%基質(zhì)+25%土壤處理較為明顯。在稻麥輪作生產(chǎn)季節(jié)緊張的情況下，合理的基質(zhì)與土配比育秧能夠縮短周期，便于茬口的安排。endprint

2.3不同處理對秧苗干物質(zhì)累積量的影響

秧苗干物質(zhì)累積量是衡量秧苗健壯度的重要指標(biāo)之一。從表1可以看出，T2處理育秧，其地上部鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量均高于其他含基質(zhì)處理，且顯著高于純土壤處理。T2、T3處理干物質(zhì)累積量（地上部干質(zhì)量+根系干質(zhì)量）均大于其他處理，T4、T5處理干物質(zhì)累積量均小于T1處理。表明純基質(zhì)育秧優(yōu)于常規(guī)土壤育秧，但不是最好的育秧方式，T2、T3處理的基質(zhì)與土配比育秧效果更佳。

2.4不同處理對秧苗葉片及根系生理的影響

葉片可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)是幼苗代謝活動(dòng)的基本物質(zhì)，具有滲透調(diào)節(jié)功能，在一定程度上反映了葉片健康程度以及抵抗逆境的能力。從表2可以看出，T2處理育秧，其可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量均高于T1處理，且可溶性糖含量達(dá)6.32 mg/g，顯著高于T1、T4、T5處理。從葉片生理角度進(jìn)一步說明了T2處理土壤配比育秧的優(yōu)越性。葉片SPAD值是用數(shù)字來表示葉片中葉綠素含量相對應(yīng)的參數(shù)，與葉片中的氮含量呈相關(guān)性，因此也被用來衡量作物的健康程度。有基質(zhì)參與的育秧處理，其秧苗葉片SPAD值均高于純土壤育秧處理，T1、T2、T3、T4處理間差異不顯著，說明基質(zhì)育秧有助于葉片葉綠素含量的提升，但基質(zhì)用量多少對葉片葉綠素含量的提升幅度之間沒有明顯的相關(guān)關(guān)系，葉綠素含量高低順序?yàn)門2>T3>T4>T1>T5。從不同處理秧苗的根系活力可看出，基質(zhì)育秧有助于提升秧苗根系活力，基質(zhì)與土配比育秧中基質(zhì)成分越高根系活力越大，這可能與基質(zhì)的通透性較好有關(guān)。

2.5不同處理對秧苗光合作用的影響

光合作用是秧苗生長以及形成產(chǎn)量的基礎(chǔ)。氣孔導(dǎo)度是衡量秧苗受環(huán)境影響的敏感指標(biāo)之一。從圖1-A可以看出，不同處理氣孔導(dǎo)度大小順序?yàn)門2>T1>T4>T5>T3，表明T2、T1處理與其他處理相比能夠保持較低的葉片氣孔阻力，更有利于秧苗生長。從圖1-B可以看出，不同處理凈光合速率大小順序?yàn)門1>T2>T3>T4>T5，表明使用基質(zhì)育秧能夠提升秧苗的凈光合速率，提升效果隨基質(zhì)成分的增加而增大。本結(jié)論可以從胞間CO2濃度得到進(jìn)一步驗(yàn)證（圖1-C），T1處理凈光合速率最大，其相應(yīng)的胞間CO2濃度最低，而T5處理凈光合速率最小，則其相應(yīng)的胞間CO2濃度最大。從[CM（25]圖1-D可以看出，葉片蒸騰速率T1處理、T5處理均大于二者配比育秧處理，說明其水分消耗比較大，不是最佳的育秧方式。綜合以上4個(gè)指標(biāo)可以看出，T2處理處理光合性能最佳，有力佐證了該處理能夠取得較好的育秧效果。

3討論

“秧好一半谷”，多年的水稻栽培科學(xué)試驗(yàn)表明，培育壯秧是一項(xiàng)能夠促進(jìn)水稻高產(chǎn)的重要技術(shù)措施[10-12]。農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化的發(fā)展以及秸稈全量還田的推進(jìn)，倒逼著育秧技術(shù)的改進(jìn)。秧苗既要壯實(shí)又要適機(jī)性好，還要保證立苗率。吳文革等使用營養(yǎng)土育秧秧塊盤根力增加、成型度好，易于符合插秧機(jī)作業(yè)要求[2]。周青等采用有基質(zhì)育秧比常規(guī)營養(yǎng)土育秧秧苗更健壯，移栽后有更強(qiáng)的抵御或者適應(yīng)能力[1]。表明營養(yǎng)土育秧適機(jī)性優(yōu)于基質(zhì)育秧，但秧苗長勢不及基質(zhì)育秧，在基質(zhì)中增加泥土成分，能夠增大秧苗根系附著黏重，進(jìn)而提升其適機(jī)性。張衛(wèi)星等研究表明，谷殼與土按2 ∶[KG-*3]1或 3 ∶[KG-*3]1 體積配比時(shí)能夠培育出適合機(jī)插的高素質(zhì)秧苗，秧苗地上部和地下部干物質(zhì)量顯著高于純谷殼和純土處理[8]。徐紅等選用淮農(nóng)育秧基質(zhì)、柴米河育秧基質(zhì)、鎮(zhèn)江培蕾育秧基質(zhì)分別與沙土按1 ∶[KG-*3]1混合育秧，結(jié)果在葉齡、株高、莖基寬等指標(biāo)上與純基質(zhì)育秧基本相當(dāng)，但盤根效果顯著優(yōu)于純基質(zhì)[9]。本研究結(jié)果與張衛(wèi)星等的研究結(jié)果[8]基本一致，但選材上比其更具應(yīng)用價(jià)值和規(guī)模工廠化推廣前景。試驗(yàn)選用江蘇省農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的專用育秧基質(zhì)，基質(zhì)與土3 ∶[KG-*3]1配比（即75%基質(zhì)+25%土）能夠取得最佳的育秧效果，成秧率、葉齡、葉寬、株高、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量等指標(biāo)均高于純基質(zhì)育秧和純土壤育秧。從葉片與根系生理指標(biāo)以及葉片光合功能層面分析也均表明75%基質(zhì)+25%土處理育秧效果優(yōu)于純基質(zhì)、純土壤育秧。

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