周偉,王世偉,左振朋,王曉弟,馮尚宗*,婁華敏
(1.臨沂市農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心,山東 臨沂 276000;2.山東省農(nóng)業(yè)廣播電視學校,山東 濟南 250013;3.郯城縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,山東 郯城 276100)
水稻在糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。臨沂市水稻常年種植面積約5.33 萬hm2,單產(chǎn)8250~9000kg/hm2。近年來,受種植結(jié)構調(diào)整、栽培方式轉(zhuǎn)變、病蟲害發(fā)生率增加、勞動力成本上升等因素的影響,水稻機械插秧面積進一步擴大,對于適宜機械插秧的適齡壯秧需求不斷增加。育秧是水稻機插秧技術中最重要的環(huán)節(jié),也是機插秧技術發(fā)展最薄弱的環(huán)節(jié)。機插秧苗需要與插秧機械的工作性能和特點相匹配,要求秧苗株高矮、葉齡小、分蘗少且根系適中,《機插育秧技術規(guī)程》(NY/T 1922—2010) 提出適宜機插秧的水稻苗株高為13~20 cm。而生產(chǎn)上為了獲得較高產(chǎn)量,在農(nóng)藝方面要求秧苗秧齡長、分蘗多且根系發(fā)達,這就與農(nóng)機插秧的秧苗要求產(chǎn)生了矛盾。因此,通過一定的技術措施改變秧苗的生理、生長狀況,適當延長秧苗的適栽期和秧齡彈性,對推廣水稻機插秧技術、提高機插稻產(chǎn)量具有重要意義。眾多學者研究表明,采取調(diào)整播量、肥水調(diào)控、優(yōu)化育秧方式等措施可適當延長秧齡彈性[1~6];應用植物生長調(diào)節(jié)劑能夠調(diào)節(jié)水稻秧苗的株高,增加葉面積和根體積[4]。閆凱莉等[7]研究發(fā)現(xiàn),多效唑可以影響水稻的生長發(fā)育,其作用機理是抑制赤霉素的合成,提高吲哚乙酸氧化酶的活性,增加植物體內(nèi)生長素的含量,降低脫落酸的含量,從而達到培育壯秧的目的。王斌等[8]研究發(fā)現(xiàn),超秧齡秧苗應用烯效唑后,株高生長明顯受到抑制,莖基寬、百株干重和綠葉數(shù)均顯著提升,秧苗矮壯,整齊度增加,總根數(shù)增多,秧塊根系盤結(jié)力提高,在形態(tài)上可同時滿足農(nóng)機和農(nóng)藝的需求。鑒于此,對不同秧齡水稻秧苗噴施不同濃度多效唑溶液進行研究,探究多效唑?qū)ρ砻缢刭|(zhì)、水稻產(chǎn)量及其構成要素的影響,可為水稻育秧時合理使用多效唑提供理論依據(jù)。
水稻品種為臨稻16。藥劑為15%多效唑可濕性粉劑(江蘇省姜堰市康鵬農(nóng)化有限公司)。噴霧器為永躍牌3WBD-20 型背負式電動噴霧器。插秧機為久保田SPV-8C 乘坐式高速插秧機。
1.2.1 試驗設計 試驗于2017 年在臨沂市河東區(qū)太平鎮(zhèn)進行。試驗地為黑土,肥力均勻。整個研究分兩部分內(nèi)容——育秧試驗和田間試驗。
1.2.1.1 育秧試驗。采用裂區(qū)試驗設計,其中,主處理為移栽秧齡,設25d(T1)、32d(T2)和40d(T3)3 個水平,對應的育秧時間分別為5 月27 日、20 日和12 日;副處理為多效唑濃度(有效成分的質(zhì)量分數(shù)),設0(清水,CK)、150 mg/kg(C1) 和300 mg/kg(C2) 3 個水平。
采用水稻硬盤分期播種育秧,秧盤規(guī)格為58 cm×28 cm×3 cm。每個處理育秧20 盤。在水稻1 葉1 心期,采用電動噴霧器均勻噴灑多效唑溶液0.5 kg/盤。噴施前1 d 排空秧田水,噴藥后1 d 再覆淺水。
1.2.1.2 田間試驗。6 月21 日將育秧試驗的水稻進行移栽,插秧密度30 cm×12 cm。各處理小區(qū)面積均為50 m2,3 次重復,隨機排列。各處理均于同一天插完稻秧,缺蔸率超過5%的田塊適當補蔸,小區(qū)兩端人工手插補齊。采用干濕交替法進行水分管理,收獲前7 d 曬田,全生育期其他管理同大田常規(guī),控制病蟲害。
1.2.2 測定項目與方法
1.2.2.1 秧苗素質(zhì)。移栽前,每小區(qū)隨機選取10 cm×10 cm的樣方,從中選擇有代表性的秧苗20 株,測定秧苗的株高、葉齡、莖基寬和根數(shù),以及鮮重和干物質(zhì)重。
1.2.2.2 產(chǎn)量及其構成因素。成熟期,每小區(qū)連續(xù)選取具有代表性的樣株10 蔸,調(diào)查水稻的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、空癟粒數(shù)和千粒重,并計算結(jié)實率[(穗粒數(shù)-空癟粒數(shù)) /穗粒數(shù)×100%]。全小區(qū)實收測產(chǎn),脫粒曬干后稱重,計算產(chǎn)量。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,利用SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)的方差分析。
噴施多效唑溶液能顯著提高秧苗素質(zhì)(表1)。在相同移栽秧齡下,與CK 相比,噴施多效唑溶液可顯著降低秧苗株高和百株鮮重,顯著提高根系數(shù)量;增加秧苗葉齡和莖基寬,但差異普遍未達到顯著水平;降低秧苗干重,其中移栽秧齡25 d 處理與CK 差異不顯著。噴施多效唑溶液后,在相同移栽秧齡下,各指標值與CK 的差異均隨多效唑濃度的升高而增大。
表1 秧齡和多效唑濃度對水稻秧苗素質(zhì)的影響Table 1 Effects of seedling age and paclobutrazol concentration on the seedlings quality
在相同多效唑濃度下,隨著移栽秧齡的延長,各處理秧苗的株高、葉齡、百株鮮重和百株干重均呈逐漸增加趨勢,莖基寬均呈先增后減趨勢;根數(shù)變化趨勢不同,其中,CK 呈增加趨勢,C1和C2處理呈先增后減趨勢。
根據(jù)機插水稻秧苗要求(株高13~20 cm,葉齡小,分蘗少且根系適中),綜合來看,本試驗條件下T2C1處理的秧苗最為適宜,即在水稻1 葉1 心期噴施150 mg/kg 多效唑溶液,移栽秧齡為32 d 時的水稻秧苗最適宜機械插秧。
噴施適宜濃度多效唑溶液可顯著提高水稻產(chǎn)量和穗數(shù)(表2)。在相同移栽秧齡下,與CK 相比,噴施多效唑溶液可顯著提高水稻單位面積穗數(shù),顯著降低穗實粒數(shù);結(jié)實率和千粒重除T1C2處理較低,其他處理差異不大;水稻產(chǎn)量除T1C2處理顯著<其CK 外,其他處理均顯著>其CK,且C1處理的增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于C2處理。T1C2處理的結(jié)實率、千粒重和產(chǎn)量較低,可能與該處理水稻秧齡較小,而多效唑噴施濃度過大,嚴重抑制了秧苗正常生長有關。
在相同多效唑濃度處理下,隨著移栽秧齡的延長,CK 和C2處理的單位面積穗數(shù)均呈降低趨勢,C1處理的單位面積穗數(shù)呈先增后降趨勢;CK 的產(chǎn)量呈下降趨勢,C1和C2處理的產(chǎn)量均呈先增后降趨勢;各處理的穗實粒數(shù)均呈降低趨勢;結(jié)實率除T1C2處理較低外,其他處理差異不大;千粒重差異不大。
綜合來看,T2C1處理的單位面積穗數(shù)較多,穗實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重均較大,產(chǎn)量明顯高于其他處理,較CK 增產(chǎn)4.9%。該結(jié)果支持了T2C1處理的秧苗最適宜機械插秧的結(jié)論。
表2 秧齡和多效唑濃度對水稻產(chǎn)量及其構成要素的影響Table 2 Effects of seedling age and paclobutrazol concentration on the yield and its components of rice
水稻秧齡延長,生育期延長,秧苗的干物質(zhì)積累量就越多。但秧齡過長,秧苗竄高,其發(fā)根力變差,易形成超齡弱苗。機械插秧時,秧齡過長容易造成插秧通過性差,植株損傷重、返青緩苗慢,影響分蘗[6]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著秧齡的延長,水稻秧苗的株高和干物質(zhì)積累均呈上升趨勢;在水稻1 葉1 心期噴施150 和300 mg/kg 多效唑溶液抑制水稻秧苗生長效果顯著,在相同秧齡下,隨著多效唑濃度的增加,秧苗的株高、百株鮮重和百株干重呈下降趨勢,葉齡、莖基寬和根數(shù)呈上升趨勢。
多效唑是一種常用的植物生長調(diào)節(jié)劑,在不同作物上應用的適宜濃度不同。閆凱莉等[7]研究發(fā)現(xiàn),使用多效唑可顯著抑制水稻秧苗生長,明顯提高產(chǎn)量,其中,使用質(zhì)量濃度為400 mg/kg 時對促進水稻分蘗和抑制株高效果最好,使用質(zhì)量濃度為100~200 mg/kg時對水稻增產(chǎn)效果最好。宮慶濤等[8]在花生上的研究表明,結(jié)莢盛期噴施有效成分用量67.5~90.0 g/hm2的15%多效唑可濕性粉劑可明顯矮化花生株高,提高其總分枝數(shù)、有效莢果率、百仁重和產(chǎn)量;但多效唑用量超過112.5 g/hm2后會導致花生產(chǎn)量降低。本試驗條件下,在水稻1 葉1 心期噴施150 mg/kg 多效唑溶液處理的增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于噴施300 mg/kg 多效唑溶液處理。
水稻1 葉1 心期噴施適宜濃度的多效唑溶液,不僅能矮化苗高,促進根系生長,提供適宜機械插秧的矮壯秧苗,還能有效提高水稻產(chǎn)量。綜合而言,多效唑溶液噴施濃度150 mg/kg、移栽秧齡為32 d 時,水稻秧苗株高15.9 cm、葉齡4.8 葉、莖基寬0.46 mm、根數(shù)23.5 條,秧苗質(zhì)量最好,符合機械插秧的要求,且水稻產(chǎn)量最高,可以達到9 049 kg/hm2,顯著優(yōu)于其他處理,表現(xiàn)突出。
本研究中多效唑處理的濃度梯度設置過少,且對于水稻秧苗的發(fā)根力及分蘗力等方面的研究尚不明晰,有待以后進一步試驗。