張均華，林育炯，黃 潔，白志剛，Sajid Hussain，朱練峰，曹小闖，金千瑜

（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，杭州 310006）

0 引 言

目前中國(guó)水稻機(jī)插秧面積約占水稻種植面積的 38%，隨機(jī)插種植面積的不斷擴(kuò)大，商品化統(tǒng)一育秧、統(tǒng)一機(jī)插將是水稻生產(chǎn)的必然趨勢(shì)，但營(yíng)養(yǎng)土的制備已成規(guī)?；淼碾y題，同時(shí)也是大面積推廣水稻機(jī)插秧的障礙因素之一[1-3]，利用自然資源及工農(nóng)業(yè)廢棄物等開(kāi)發(fā)的水稻育秧基質(zhì)成為研究的熱點(diǎn)。屈成等[4]根據(jù)水稻育秧基質(zhì)化學(xué)屬性，將目前基質(zhì)類(lèi)型劃分為 3類(lèi)：無(wú)機(jī)物基質(zhì)、有機(jī)物基質(zhì)及復(fù)合基質(zhì)。林育炯等[3]根據(jù)水稻育秧基質(zhì)物理屬性將基質(zhì)類(lèi)型也劃分為 3類(lèi)：營(yíng)養(yǎng)土、無(wú)土基質(zhì)和混合基質(zhì)。利用農(nóng)作物秸稈等可再生資源，綜合應(yīng)用物理技術(shù)、微生物發(fā)酵等技術(shù)開(kāi)發(fā)的輕型無(wú)土基質(zhì)，不僅解決統(tǒng)一育秧中營(yíng)養(yǎng)土取土難、取土破壞植被與環(huán)境等問(wèn)題，還可保護(hù)土壤資源，緩解農(nóng)村勞動(dòng)力緊張現(xiàn)狀，是未來(lái)解決機(jī)插育秧問(wèn)題的關(guān)鍵所在[5]。

中國(guó)水稻種植面積約3 021萬(wàn) hm2，中稻和單季晚稻是水稻種植的主體，二者占全國(guó)水稻種植面積的80.9%，產(chǎn)量為16 948萬(wàn) t，占總產(chǎn)量的83.2%，對(duì)保障中國(guó)糧食供給安全至關(guān)重要[6]。單季晚稻和雙季晚稻育秧期間，正處一年中溫度最高時(shí)期，秧苗生長(zhǎng)速度快，且機(jī)插秧苗密度大，秧苗素質(zhì)易變差，適栽秧齡較短[7-8]。晚稻生產(chǎn)中常遇到茬口銜接、極端天氣等原因，導(dǎo)致晚稻超秧齡移栽，不利于水稻的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)[9]。目前關(guān)于秧齡對(duì)晚稻秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量影響已有較多研究[10-12]，但關(guān)于輕型無(wú)土育秧基質(zhì)對(duì)晚稻秧齡彈性的影響、秧齡彈性對(duì)晚稻秧苗生理特征的影響及相應(yīng)生長(zhǎng)調(diào)控技術(shù)尚缺乏系統(tǒng)研究。本研究以機(jī)插晚稻為研究對(duì)象，以輕型無(wú)土基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)土為育秧介質(zhì)，明確輕型無(wú)土基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)土對(duì)晚稻秧苗生理特征及機(jī)插質(zhì)量的影響，闡明基質(zhì)類(lèi)型、水稻秧齡對(duì)晚稻本田期生育特性的影響，確定適宜晚稻機(jī)插的基質(zhì)育秧技術(shù)、適栽秧齡及外源激素調(diào)控措施，以期為晚稻基質(zhì)育秧及提高晚稻種植機(jī)械化水平提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

基質(zhì)育秧試驗(yàn)于2016年5月～7月在中國(guó)水稻研究所（30°4′49″N，119°56′1″E）育秧大棚進(jìn)行，大田機(jī)插試驗(yàn)于2016年7月～11月在中國(guó)水稻研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。研究區(qū)地處亞熱帶中部濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫16.1℃，年均降雨量1 441.9 mm，年均日照時(shí)數(shù)1 927.7 h，無(wú)霜期231 d。育秧大棚內(nèi)可調(diào)控溫度與水分，適宜秧苗生長(zhǎng)。試驗(yàn)基地供試土壤為青紫泥土，耕作層有機(jī)質(zhì)41.5 g/kg，全氮2.73 g/kg，堿解氮125 mg/kg，速效磷19 mg/kg，速效鉀115 mg/kg，pH值6.81。

供試水稻品種為常規(guī)晚稻嘉58，生育期約156 d，千粒質(zhì)量26.7 g，平均畝產(chǎn)約618 kg，在浙江省粳稻區(qū)適宜作單季晚稻種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)中國(guó)水稻育秧主要基質(zhì)類(lèi)型，設(shè)置 2種水稻育秧介質(zhì)：輕質(zhì)無(wú)土基質(zhì)（T1）和營(yíng)養(yǎng)土（T2）。無(wú)土基質(zhì)代表水稻機(jī)插育秧基質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)，營(yíng)養(yǎng)土為目前水稻育秧的常規(guī)介質(zhì)。無(wú)土基質(zhì)源于中國(guó)水稻研究所研制的以農(nóng)業(yè)廢棄物為基礎(chǔ)的輕型無(wú)土基質(zhì)；營(yíng)養(yǎng)土取自中國(guó)水稻研究所試驗(yàn)基地內(nèi)耕層（0～20 cm）土壤，室內(nèi)通風(fēng)處自然風(fēng)干（15 d）、磨細(xì)、過(guò)5 mm篩后，加入腐熟有機(jī)肥等，經(jīng)調(diào)酸悶堆40 d后備用。

秧苗秧齡設(shè)置 5 個(gè)處理，分別為 12 d（S12）、18 d（S18）、24 d（S24）、30 d（S30）和 36 d（S36）。同時(shí)設(shè)置 2 個(gè)外源激素調(diào)控措施，分別為清水浸種處理（U1）和25 mg/L烯效唑浸種處理（U2），預(yù)試驗(yàn)已明確最佳烯效唑濃度處理。浸種時(shí)稻谷與烯效唑溶液體積比為1∶2。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experiment design

基質(zhì)育秧試驗(yàn)于2016年5月31日、6月5日、6月11日、6月17日、6月23日在中國(guó)水稻研究所育秧大棚中進(jìn)行，采用硬質(zhì)塑料育秧盤(pán)育秧（規(guī)格58 cm×28 cm×3 cm），每個(gè)處理播10盤(pán)，秧盤(pán)內(nèi)育秧基質(zhì)厚度2.5 cm，每盤(pán)播芽谷120 g（約95 g干谷，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)用種量）。水稻播種前浸種2 d，35℃催芽1 d，種子露白后晾干、稱質(zhì)量、播種。秧苗隨機(jī)放置在秧架上，秧架距地面高度為0.8 m，采用半旱育秧方式進(jìn)行育秧管理，即播前噴透水，出苗前澆透水，出苗后秧盤(pán)表面不發(fā)白即可不進(jìn)行噴水管理，于7月6日測(cè)定秧苗生理特征相關(guān)指標(biāo)。

大田機(jī)插試驗(yàn)于2016年7月5日進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)置，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積67.7 m2，試驗(yàn)田周?chē)O(shè)保護(hù)行。采用久保田 NSPU-68C型高速插秧機(jī)插秧，機(jī)插密度為30 cm×14 cm，每穴3～4株，機(jī)插深度 2～3 cm。氮、磷、鉀肥用量分別為 180、54、120 kg/hm2。以尿素（含N 46%）、復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16）、氯化鉀（K2O 60%）為肥料來(lái)源。氮肥分3次施用，基肥∶分蘗肥∶穗肥=6∶3∶1（當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)）；磷肥做基肥1次施用；鉀肥分2次施用，基肥:穗肥=1∶1。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 秧苗生理特征

于大田機(jī)插前2 d隨機(jī)選擇秧苗3盤(pán)，每盤(pán)隨機(jī)取秧苗 10株（秧盤(pán)內(nèi)秧苗質(zhì)量均勻，預(yù)試驗(yàn)已表明取樣 10株可代表秧苗長(zhǎng)勢(shì)），測(cè)定秧苗葉齡、株高、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖基寬（距秧苗生根處1 cm）、百株地上部分干物質(zhì)量、百株根系干物質(zhì)量。百株地上部分干物質(zhì)量與百株根系干物質(zhì)量為 100株秧苗地上部分干物質(zhì)量、根系干物質(zhì)量，具體為秧苗地上部與根系置于105℃烘箱殺青 30 min后，80℃烘干至恒質(zhì)量。秧苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用Soil and Plant Analyzer Development儀器（SPAD儀）測(cè)定秧苗第3葉。根系活力采用TTC法測(cè)定[13]。

1.3.2 成苗率、基本苗和機(jī)插質(zhì)量

于移栽前1 d每處理切取3個(gè)代表性的10 cm×10 cm秧塊，數(shù)出株高大于平均株高1/2的秧苗，并計(jì)算成苗率。于機(jī)插后2 d，每小區(qū)選取代表點(diǎn)，調(diào)查50穴晚稻機(jī)插本數(shù)，計(jì)算基本苗數(shù)；調(diào)查6行，每行36叢，調(diào)查漏插叢數(shù)，計(jì)算漏插率；調(diào)查6行，每行7叢，調(diào)查總株數(shù)和傷秧株數(shù)，計(jì)算傷秧率。

1.3.3 水稻生育期和莖蘗動(dòng)態(tài)

觀測(cè)并記錄供試晚稻播種期、移栽期、拔節(jié)期、始穗期、齊穗期和成熟期等主要生育時(shí)期對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確日期。秧苗移栽后每小區(qū)選擇生長(zhǎng)一致、具有代表性的10株晚稻作為定點(diǎn)苗，從始蘗期開(kāi)始每 7 d考查定點(diǎn)苗的莖蘗數(shù)，直至莖蘗數(shù)連續(xù)降低2次時(shí)考查結(jié)束。

1.3.4 產(chǎn)量及構(gòu)成因素

齊穗期每小區(qū)隨機(jī)調(diào)查30 叢水稻的有效穗數(shù)，計(jì)算有效穗數(shù)平均數(shù)。成熟期各小區(qū)隨機(jī)選取5 叢水稻考種，測(cè)定每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率。收獲時(shí)每小區(qū)單打單收，曬干后（約 10 d）測(cè)定稻谷質(zhì)量和含水率，按標(biāo)準(zhǔn)含水率13.5%折算得出水稻產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 12.0.1（SPSS inc.）數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用 Duncan新復(fù)極差法（LSR）進(jìn)行處理間顯著性檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻秧苗生理特征

2.1.1 地上部生理特征

水稻秧苗地上部生理特征（葉齡、株高、莖基寬、百株地下部質(zhì)量、SPAD值）對(duì)大田機(jī)插及機(jī)插后秧苗返青時(shí)間具有重要作用。總體上，秧苗地上部生理指標(biāo)在基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異（P≤0.05）?；|(zhì)類(lèi)型×秧齡、基質(zhì)類(lèi)型×烯效唑浸種處理、秧齡×烯效唑浸種處理以及基質(zhì)類(lèi)型×秧齡×烯效唑浸種處理對(duì)秧苗地上部生理指標(biāo)的互作效應(yīng)大部分不顯著（表2）。

表2 基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、浸種互作下秧苗生理特征的方差分析（F值）Table 2 Variance analysis of physiological characters for rice seedlings under interaction among substrate type, seedling age and seed soaking (F value)

機(jī)插晚稻適宜葉齡為2.5～4.0[14-15]。各處理所育秧苗的葉齡變化動(dòng)態(tài)相似，隨秧齡的延長(zhǎng)，各處理葉齡逐漸增加，當(dāng)秧齡大于30 d時(shí)，水稻葉齡超過(guò)4.0（表3），影響水稻機(jī)插秧質(zhì)量與秧苗返青時(shí)間。同一秧齡處理下，U2處理的平均秧苗葉齡大于U1處理的平均秧苗葉齡。相同烯效唑浸種處理下，輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗葉齡總體大于或近似等于營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗葉齡，表明輕型無(wú)土育秧基質(zhì)對(duì)秧苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。

水稻秧苗株高是影響機(jī)插質(zhì)量的重要因素。從表 3可知，水稻秧齡小于30 d時(shí)，營(yíng)養(yǎng)土與輕型無(wú)土基質(zhì)處理水稻株高隨秧齡延長(zhǎng)而顯著增加；秧齡超過(guò)30 d后，水稻株高不再增加。烯效唑浸種處理可顯著矮化秧苗，與清水浸種處理相比，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)采用25 mg/L烯效唑浸種處理秧苗36 d秧齡時(shí)株高分別下降2.66 cm和 3.05 cm，達(dá)到顯著水平。

表3 不同處理對(duì)秧苗生理特征的影響Table 3 Effect of rice seedlings physiological characters under different treatments

水稻秧苗莖基寬反映秧苗粗壯程度。秧苗粗壯可提高機(jī)插質(zhì)量，降低秧苗進(jìn)入大田環(huán)境后的返青時(shí)間，莖基寬是衡量水稻秧苗質(zhì)量的重要指標(biāo)。水稻秧齡24 d相比 12 d時(shí)，秧苗莖基寬隨秧齡增加而增加，秧齡超過(guò)24 d后對(duì)秧苗莖基寬影響較?。ū?）。同一烯效唑浸種處理和相同秧齡條件下，輕型無(wú)土基質(zhì)處理秧苗莖基寬比營(yíng)養(yǎng)土處理粗，表明輕型無(wú)土基質(zhì)處理秧苗比營(yíng)養(yǎng)土處理秧苗莖稈更粗壯。采用25 mg/L烯效唑浸種處理后，各處理莖基寬約有 0.1～0.2 cm的增加，營(yíng)養(yǎng)土育秧的S18、S30、S36處理甚至達(dá)到顯著差異水平，輕型無(wú)土基質(zhì)處理莖基寬未達(dá)顯著差異水平，表明烯效唑處理有利于矮壯秧苗，用于營(yíng)養(yǎng)土育秧時(shí)效果更佳。

秧苗百株地上部分干物質(zhì)量可反映秧苗的生長(zhǎng)狀況。隨秧齡延長(zhǎng)，晚稻秧苗地上部分干物質(zhì)量顯著增加，但增加的速度有所下降。同一烯效唑浸種和相同秧齡條件下，輕型無(wú)土基質(zhì)處理秧苗地上部分干物質(zhì)量比營(yíng)養(yǎng)土處理略高，表明輕型無(wú)土基質(zhì)秧苗地上部更健壯，素質(zhì)更高。與清水浸種處理相比，烯效唑浸種顯著降低了S12處理的營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗百株地上部分干物質(zhì)量，表明烯效唑浸種對(duì)秧齡較小的營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗地上部生長(zhǎng)有一定抑制作用。隨秧齡延長(zhǎng)，烯效唑處理秧苗地上部分干物質(zhì)量逐漸增高。在S30后，U2處理的營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗地上部分干物質(zhì)量顯著高于U1處理，表明烯效唑有利于增強(qiáng)長(zhǎng)秧齡條件下秧苗的干物質(zhì)積累能力。烯效唑浸種對(duì)輕型無(wú)土基質(zhì)處理的秧苗地上部分干物質(zhì)積累量無(wú)顯著提升作用，可能與輕型無(wú)土基質(zhì)中已加入生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)有關(guān)。

晚稻葉片 SPAD值與葉片的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān)，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接影響秧苗的干物質(zhì)積累能力[16]。從表 3可知，同一烯效唑浸種濃度與同一基質(zhì)類(lèi)型下，隨秧齡延長(zhǎng)，第3葉片SPAD值均先增加后降低。S12～S18時(shí)，第3葉剛展開(kāi)，葉片SPAD值逐漸增加，S18時(shí)，秧苗葉片SPAD值達(dá)到最高值，S18后葉片SPAD值下降，葉片逐漸衰老，且隨著秧齡的延長(zhǎng)第 3葉片衰老速度增快。烯效唑浸種處理后，秧苗葉片SPAD值提高，葉綠素衰減速度減慢。采用烯效唑浸種的秧苗在S36時(shí)，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理的晚稻葉片 SPAD值分別比清水浸種處理增加11.59%和3.05%。

2.1.2 水稻秧苗地下部生理特征

水稻秧苗地下部（根系）生理特征是反映秧苗素質(zhì)的重要指標(biāo)。秧苗地下部生理特征在基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異（P=0.01），在基質(zhì)類(lèi)型×烯效唑浸種處理間存在顯著互作效應(yīng)（P=0.05），其他處理的互作效應(yīng)大部分不顯著（表2）。

百株地下部分干物質(zhì)量可反映秧苗根系的生長(zhǎng)狀況，是影響秧苗根系盤(pán)結(jié)和大田機(jī)插質(zhì)量的重要指標(biāo)。秧齡小于S24時(shí)，隨秧齡延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理的晚稻秧苗地下部分干物質(zhì)量顯著增加，S24后保持穩(wěn)定（表 3）。烯效唑浸種處理后，2種基質(zhì)所育秧苗地下部分干物質(zhì)量顯著提高。S36時(shí)，采用烯效唑浸種的營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)秧苗地下部分干物質(zhì)量分別比清水浸種處理提高15.69%和4.92%，表明烯效唑浸種有利于提高秧苗地下部分干物質(zhì)量，并可延緩根系的惡化，營(yíng)養(yǎng)土采用烯效唑浸種更能提高地下部分干物質(zhì)量。

根系活力可反映秧苗根系的生長(zhǎng)、代謝情況。S12～S18時(shí)，輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗根系活力顯著增加，營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗根系活力也有較大幅度增加，S18后輕型無(wú)土基質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗根系活力大部分呈顯著下降趨勢(shì)。與S12處理的秧苗相比，S24、S30、S36處理的營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗根系活力分別下降18.19%、43.67%、66.09%，S24、S30、S36處理的輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗根系活力分別下降12.45%、32.07%、48.87%。S24后，營(yíng)養(yǎng)土處理的秧苗根系活力下降幅度大于輕型無(wú)土基質(zhì)處理的秧苗根系活力。烯效唑浸種后各處理根系活力顯著上升，隨著秧齡的延長(zhǎng)，根系活力增加越明顯，烯效唑浸種處理有助于延緩秧苗根系衰老。

2.2 大田基本苗與機(jī)插質(zhì)量

表 4所示，大田基本苗和機(jī)插質(zhì)量在基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異（P=0.01），在基質(zhì)類(lèi)型×秧齡、基質(zhì)類(lèi)型×烯效唑浸種、秧齡×烯效唑浸種間大部分存在顯著或極顯著互作效應(yīng)（P≤0.05），基質(zhì)類(lèi)型×秧齡×烯效唑浸種處理的互作效應(yīng)大部分不顯著。

表4 基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、浸種互作下大田基本苗數(shù)和機(jī)插質(zhì)量的方差分析（F值）Table 4 Variance analysis of number of basic seedlings in field and quality of machine-transplanted under interaction among substrate type, seedling age, and seed soaking (F value)

成苗數(shù)是單位面積秧盤(pán)內(nèi)秧苗數(shù)量，大田基本苗數(shù)為秧苗機(jī)插進(jìn)入大田后的單位面積苗數(shù)。成苗率決定秧盤(pán)內(nèi)秧苗的數(shù)量，并影響大田基本苗數(shù)和機(jī)插質(zhì)量[17]。從表 5可知，隨水稻秧齡的延長(zhǎng)，晚稻成苗率和大田基本苗數(shù)逐漸下降，且秧齡越長(zhǎng)，下降幅度越大。S18后營(yíng)養(yǎng)土處理的水稻成苗率下降達(dá)到顯著差異水平，S24后輕型無(wú)土基質(zhì)處理的水稻成苗率下降達(dá)到顯著差異水平。S36時(shí)，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理的晚稻成苗率分別比S12時(shí)低 12.67%和 9.37%，基本苗數(shù)分別比 S12時(shí)減少15.97%和12.01%。原因可能是秧齡增加，水稻根冠比降低，有一部分根系不發(fā)達(dá)秧苗無(wú)足夠養(yǎng)分及生長(zhǎng)空間而枯死，從而引起秧盤(pán)成苗率與大田基本苗數(shù)的降低。烯效唑浸種處理秧苗在18 d秧齡內(nèi)比清水浸種處理水稻秧苗成苗率雖有小幅度提高，但不顯著，24 d秧齡后，烯效唑浸種處理顯著提高了秧苗成苗率。S24、S30、S36處理下，營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗采用烯效唑浸種的成苗率顯著高于清水浸種處理，與清水浸種處理之差為2.52%、4.26%、4.76%。與清水浸種相比，烯效唑浸種對(duì)輕型無(wú)土基質(zhì)處理秧苗的成苗率無(wú)顯著影響，僅S36時(shí)，顯著高于對(duì)照處理，與對(duì)照組相差2.24%。表明烯效唑浸種可有效增加營(yíng)養(yǎng)土處理的成苗率，對(duì)長(zhǎng)秧齡下輕型無(wú)土基質(zhì)處理的成苗率也有提升作用。

漏插率和傷秧率是機(jī)插質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。從表 5可知，12 d到18 d秧齡時(shí)，2種基質(zhì)處理的晚稻秧苗漏插率和傷秧率無(wú)顯著差異；18 d秧齡后，隨秧齡的延長(zhǎng)，秧塊質(zhì)量變差，除 T2U2，各處理漏插率和傷秧率大幅度增加。烯效唑浸種處理可降低水稻秧苗的漏插率和傷秧率。與清水浸種處理相比，烯效唑浸種處理的秧苗在S18以內(nèi)漏插率和傷秧率無(wú)顯著變化；但是S24以上時(shí)，烯效唑浸種處理可降低晚稻秧苗漏插率和傷秧率。S36處理下，營(yíng)養(yǎng)土處理采用烯效唑浸種的秧苗漏插率和傷秧率與清水浸種之差為 4.07%和 4.21%，輕型無(wú)土基質(zhì)處理為0.88%和1.93%。烯效唑浸種可改善秧苗機(jī)插質(zhì)量，秧齡越長(zhǎng)，改善效果更明顯。

表5 不同處理對(duì)大田基本苗數(shù)和機(jī)插質(zhì)量的影響Table 5 Number of basic seedlings in field and quality of machine-transplanted under different treatments

2.3 水稻生育期

不同育秧基質(zhì)處理的水稻秧苗機(jī)插進(jìn)入大田環(huán)境后，各生育時(shí)期及全生育期天數(shù)見(jiàn)表6。秧齡處理對(duì)水稻生育時(shí)期有一定影響。隨著秧齡的延長(zhǎng)，水稻全生育期有不同程度的延長(zhǎng)，大田生育期有所縮短，S36處理比S12處理的水稻全生育期長(zhǎng)20～21 d，大田生育期短3～4 d。秧齡的延長(zhǎng)還造成拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的提前，S36處理的水稻拔節(jié)期、齊穗期和成熟期分別比S12處理的水稻提前6～9 d、4～5 d 和3～5 d。秧齡的延長(zhǎng)還造成移栽期-拔節(jié)期的階段時(shí)間有所縮短，拔節(jié)期到齊穗期、齊穗期到成熟期的時(shí)間有所延長(zhǎng)，S36處理比 S12處理水稻移栽期-拔節(jié)期的時(shí)間縮短6～9 d，拔節(jié)-齊穗期延長(zhǎng)1～4 d，齊穗期到成熟期縮短或延長(zhǎng)0～2 d，表明秧齡對(duì)移栽期到拔節(jié)期的影響最大，拔節(jié)期到齊穗期次之，對(duì)齊穗期后生育期無(wú)顯著影響。25 mg/L烯效唑浸種處理對(duì)水稻大田生育期影響較小，基本上與清水浸種處理相同。

表6 不同處理對(duì)水稻生育期影響Table 6 Growth stages of rice plants under different treatments

2.4 莖蘗動(dòng)態(tài)

晚稻分蘗是大田機(jī)插晚稻產(chǎn)量形成的重要因素。2種育秧介質(zhì)處理晚稻莖蘗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)基本相似，不同秧齡處理之間分蘗發(fā)生和消長(zhǎng)趨勢(shì)有所不同（圖 1）。隨著秧齡的延長(zhǎng)，各處理分蘗個(gè)數(shù)逐漸降低，表明隨秧齡延長(zhǎng)，秧苗緩苗期有所延長(zhǎng)。S36處理的水稻最高分蘗期發(fā)生在移栽后28 d，S12處理的水稻最高分蘗期在移栽后42 d出現(xiàn)，說(shuō)明隨著秧齡的延長(zhǎng)，水稻最高分蘗期會(huì)有所提前，且各秧齡處理的最高分蘗數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)。烯效唑浸種處理后，各秧齡處理到達(dá)最高分蘗數(shù)時(shí)間基本不變，但最高分蘗數(shù)有所降低，分蘗消退速度減慢，無(wú)效分蘗數(shù)減少，有效穗數(shù)有所提高。

2.5 產(chǎn)量

水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量組成（除千粒質(zhì)量及 T處理的有效穗數(shù)外）在基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異（P=0.01），水稻產(chǎn)量及有效穗數(shù)在基質(zhì)類(lèi)型×烯效唑浸種處理、秧齡×烯效唑浸種處理間存在顯著差異（P≤0.05），其他互作效應(yīng)基本不顯著（表7）。

有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量是保證水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。表 8結(jié)果表明，秧齡處理對(duì)水稻產(chǎn)量、結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)和有效穗數(shù)有較大影響，對(duì)千粒質(zhì)量影響較小。隨著秧齡的延長(zhǎng)，水稻產(chǎn)量、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均呈先增加后減少的趨勢(shì)，3個(gè)指標(biāo)均在S18處理時(shí)達(dá)到最大值。S18處理后隨著秧齡的延長(zhǎng)，機(jī)插晚稻有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)逐漸降低，最終造成減產(chǎn)。S36條件下，U1處理的營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗機(jī)插產(chǎn)量分別比S18條件下減少11.71%和10.39%；U2處理的營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗機(jī)插產(chǎn)量分別比S18條件下減少8.18%和8.23%。S12條件下，U2處理的營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗機(jī)插后有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量與 U1處理相比無(wú)顯著差異；S18后，U2處理的營(yíng)養(yǎng)土所育秧苗機(jī)插后有效穗數(shù)和產(chǎn)量顯著高于U1處理，U2處理的輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗機(jī)插后有效穗數(shù)和產(chǎn)量與U1處理無(wú)顯著變化，產(chǎn)量增加不顯著。研究結(jié)果表明烯效唑浸種可緩解長(zhǎng)秧齡時(shí)營(yíng)養(yǎng)土處理的晚稻產(chǎn)量下降趨勢(shì)。

圖1 不同處理水稻莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Dynamics of rice tiller numbers under different treatments.

表7 基質(zhì)類(lèi)型、秧齡、浸種互作下水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的方差分析（F值）Table 7 Variance analysis of rice grain yield and its components under interaction among substrate type,seedling age and seed soaking (F value)

表8 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 8 Rice grain yield and its components under different treatments

3 討 論

3.1 輕型無(wú)土基質(zhì)育秧對(duì)晚稻秧苗生理特征及機(jī)插質(zhì)量的影響

水稻機(jī)插秧具有省工、節(jié)本優(yōu)勢(shì)，還可兼顧水稻種植的高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)。水稻機(jī)插育秧獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵是培育適宜秧齡的健壯秧苗，而培育優(yōu)良機(jī)插秧苗的基礎(chǔ)條件則是育秧基質(zhì)的選擇[18-19]。目前營(yíng)養(yǎng)土是育秧過(guò)程中的主要基質(zhì)。據(jù)測(cè)算，100 hm2畝機(jī)插秧所需營(yíng)養(yǎng)土約破壞1畝農(nóng)田或林地耕作層土壤，大面積營(yíng)養(yǎng)土取土、用土不僅影響農(nóng)田土壤質(zhì)量，也制約了水稻種植機(jī)械化的大面積發(fā)展[20]。近年來(lái)，隨農(nóng)村勞動(dòng)力不斷轉(zhuǎn)移，營(yíng)養(yǎng)土及其培肥存在取土難、工藝繁重等技術(shù)問(wèn)題，營(yíng)養(yǎng)土的培肥和配置也常常達(dá)不到壯秧要求[4]。中國(guó)年產(chǎn)作物秸稈約84 194萬(wàn)t，畜禽糞便資源量達(dá)319 000萬(wàn)t，生物質(zhì)電廠灰年產(chǎn)400～500萬(wàn)t，酒精廢糟液排放量高達(dá)6 500萬(wàn)t[21-23]。這些工農(nóng)業(yè)廢棄物富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀、氨基酸、中微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分。利用農(nóng)作物秸稈等可再生資源，結(jié)合水稻秧苗的需肥特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出的無(wú)土育秧基質(zhì)，不僅降低勞動(dòng)強(qiáng)度、保護(hù)土壤環(huán)境，還有利于提高秧苗素質(zhì)以及規(guī)?；?jīng)營(yíng)[5,24-25]。

Lei[26]等利用無(wú)土基質(zhì)對(duì)機(jī)插粳稻進(jìn)行長(zhǎng)毯育秧，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以代替常規(guī)營(yíng)養(yǎng)土育秧，減少水稻機(jī)械化生產(chǎn)對(duì)耕層土壤的依賴性，并且維持較高產(chǎn)量水平。本研究表明，與常規(guī)營(yíng)養(yǎng)土育秧相比，以秸稈為主要原料的輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗的地上部分干物質(zhì)量、地下部分干物質(zhì)量與根系活力有顯著升高，分別比營(yíng)養(yǎng)土育秧高6.02%、10.36%、5.41%。輕型無(wú)土基質(zhì)培育秧苗也具有較高機(jī)插質(zhì)量。與營(yíng)養(yǎng)土處理相比，輕型無(wú)土基質(zhì)處理的秧苗成苗率高1.84%，大田基本苗數(shù)高2.72%，但是漏插率與傷秧率低 1.33、2.24個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)果表明輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗機(jī)插優(yōu)勢(shì)明顯。

3.2 秧齡對(duì)晚稻秧苗質(zhì)量及大田生育特征的影響

目前機(jī)插雙季稻普遍存在著播種密度高、秧苗素質(zhì)差、秧齡彈性小等問(wèn)題。在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，晚稻育苗期氣溫較高，秧苗生長(zhǎng)較快，超秧齡移栽現(xiàn)象普遍存在[27]。目前多數(shù)研究認(rèn)為，晚稻機(jī)插秧適宜秧齡為 15～20 d，葉齡2.5～4.0，株高12～20 cm，根系盤(pán)結(jié)成塊，符合機(jī)插中小苗標(biāo)準(zhǔn)[13-14]。隨秧齡的延長(zhǎng)，秧苗株高增加（超過(guò)20 cm），根系生長(zhǎng)停止，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和根冠比明顯降低，葉片丙二醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，表現(xiàn)老化的癥狀[11,19,28]。超秧齡秧苗尤其是嚴(yán)重超秧齡，秧苗素質(zhì)和秧塊狀態(tài)迅速惡化，栽插質(zhì)量下降[19]。本研究的水稻秧齡大于18 d時(shí)，隨秧齡延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理晚稻秧苗質(zhì)量表現(xiàn)趨勢(shì)總體與前人研究相符，但不同類(lèi)型育秧基質(zhì)處理對(duì)秧塊惡化程度的表現(xiàn)不同，營(yíng)養(yǎng)土處理秧塊質(zhì)量惡化比輕型無(wú)土基質(zhì)處理提前6 d，在相同秧齡條件下，輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗質(zhì)量更高。曾杰等[29]認(rèn)為，水稻全生育期表現(xiàn)為隨秧齡的延長(zhǎng)而增加，秧齡每延長(zhǎng)5 d，全生育期增加2～3 d。本研究發(fā)現(xiàn)，隨秧齡延長(zhǎng)，晚稻全生育期延長(zhǎng)，但大田生育期有所縮短，各生育時(shí)期提前。秧齡延長(zhǎng)主要原因是拔節(jié)期到齊穗期和齊穗期到成熟期的時(shí)間有所延長(zhǎng)，但移栽期到拔節(jié)期的時(shí)間大大縮短，導(dǎo)致大田生育期有所縮短。

關(guān)于水稻機(jī)插秧秧齡對(duì)產(chǎn)量的研究，目前認(rèn)為隨秧齡延長(zhǎng)，機(jī)插晚稻表現(xiàn)出減產(chǎn)的趨勢(shì)[11,30-31]。本研究結(jié)果表明，機(jī)插稻產(chǎn)量隨秧齡延長(zhǎng)呈先增加后減少的趨勢(shì)，在12 d到18 d秧齡時(shí)，產(chǎn)量最高，18 d秧齡后機(jī)插晚稻產(chǎn)量逐漸降低。產(chǎn)量降低的原因，吳一梅等認(rèn)為隨著秧齡延長(zhǎng)，有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量以及總穎花量均顯著下降造成減產(chǎn)[11]。潘勝剛[32]、王斌等[12]研究認(rèn)為，水稻單株分蘗力下降，最終成穗率降低，每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)下降造成產(chǎn)量降低，千粒質(zhì)量差異不顯著。本研究發(fā)現(xiàn)，12 d秧齡時(shí)移栽，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理晚稻雖然均有足夠的穗數(shù)，但是每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率較低，造成產(chǎn)量小于18 d秧齡處理。18～24 d秧齡時(shí)，營(yíng)養(yǎng)土處理產(chǎn)量顯著下降，輕型無(wú)土基質(zhì)處理產(chǎn)量雖有所下降，但下降幅度不大。24 d秧齡后，隨秧齡延長(zhǎng)，晚稻有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率大幅度下降，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。本研究機(jī)插水稻理論產(chǎn)量規(guī)律與實(shí)際產(chǎn)量規(guī)律略有不同，原因可能是理論產(chǎn)量是理想條件下計(jì)算的產(chǎn)量，實(shí)際產(chǎn)量受到各種外部環(huán)境和內(nèi)部因素的影響。張洪程[33]與王秀斌[27]等的研究結(jié)果也表明水稻實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量有一定差異。本研究結(jié)果表明，晚稻采用營(yíng)養(yǎng)土育秧時(shí)最適機(jī)插秧齡應(yīng)為 18 d，輕型無(wú)土基質(zhì)可有效延長(zhǎng)適栽秧齡，但秧齡不宜過(guò)長(zhǎng)，適宜機(jī)插秧齡應(yīng)為18～24 d。

3.3 外源激素調(diào)控對(duì)晚稻機(jī)插質(zhì)量及大田生長(zhǎng)發(fā)育的影響

生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高秧苗素質(zhì)的方法，前人已有較多研究。王斌等[12]采用烯效唑噴施、周永進(jìn)等[34]采用100 mg/L烯效唑及二葉一心期150 mg/L烯效唑噴施、宋云生等[35]采用壯秧劑拌土及多效唑二次化控處理等方法，均證明可有效提高秧苗質(zhì)量，適當(dāng)延長(zhǎng)秧齡彈性。但前人研究多集中于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)中長(zhǎng)秧齡（秧齡大于 20 d）秧苗素質(zhì)的影響，少有研究生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)短秧齡（小于15 d）秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量的影響[36-37]。在長(zhǎng)秧齡條件下（24 d秧齡以上時(shí)），烯效唑浸種處理顯著提高了秧苗素質(zhì)，延緩秧苗質(zhì)量下降。提高了營(yíng)養(yǎng)土育秧的水稻有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)，從而提高產(chǎn)量；且秧齡越長(zhǎng)，增產(chǎn)效果越顯著。本研究發(fā)現(xiàn)在短秧齡條件時(shí)，秧齡小于18 d時(shí)，烯效唑浸種處理并不起增產(chǎn)作用；秧齡為12 d時(shí)，烯效唑處理后甚至導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。原因可能是烯效唑浸種處理后，秧苗生長(zhǎng)有所抑制，機(jī)插秧苗進(jìn)入大田后分蘗發(fā)生比清水浸種處理遲，后期有效穗數(shù)減少，造成減產(chǎn)。本研究還發(fā)現(xiàn)，烯效唑?qū)Σ煌?lèi)型基質(zhì)的作用不同，營(yíng)養(yǎng)土處理的晚稻秧苗采用烯效唑浸種后不僅對(duì)秧苗素質(zhì)有所提高，在長(zhǎng)秧齡條件下，秧塊質(zhì)量和產(chǎn)量也顯著提高；輕型無(wú)土基質(zhì)處理的晚稻秧苗采用烯效唑浸種對(duì)長(zhǎng)秧齡條件下秧塊質(zhì)量有所提高，但對(duì)秧苗的干物質(zhì)量和莖基寬等重要指標(biāo)的影響較小，因而增產(chǎn)不明顯。

4 結(jié) 論

秧齡12～24 d內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)土和輕型無(wú)土基質(zhì)處理的晚稻秧苗生理特征基本隨著秧齡增加而增加。秧齡大于24 d時(shí)，晚稻秧苗秧塊質(zhì)量迅速惡化，大田機(jī)插質(zhì)量下降，水稻機(jī)插漏插率和傷秧率顯著上升。嘉58采用營(yíng)養(yǎng)土育秧時(shí)最適機(jī)插秧齡為 18 d，輕型無(wú)土基質(zhì)可有效延長(zhǎng)適栽秧齡，但秧齡不宜過(guò)長(zhǎng)，適宜機(jī)插秧齡為 18～24 d。秧齡大于24 d時(shí)，烯效唑浸種處理可提高營(yíng)養(yǎng)土育秧晚稻有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)，且秧齡越長(zhǎng)，增產(chǎn)效果越顯著。烯效唑浸種處理對(duì)長(zhǎng)秧齡下輕型無(wú)土基質(zhì)所育秧苗的秧塊質(zhì)量有小幅度提升作用，但增產(chǎn)不顯著，生產(chǎn)中無(wú)需增加烯效唑浸種工序，可降低農(nóng)戶生產(chǎn)的投入。

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