屈成 楊漫 吳旺嬪 劉芬 王悅 陳光輝,2*
(1湖南農業(yè)大學農學院,長沙410128;2南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心,長沙410128;第一作者:1051367954@qq.com;*通訊作者:cgh68@163.com)
隨著我國社會經濟的發(fā)展,農村勞動力大量轉移,農村勞動力短缺問題日漸突出。傳統(tǒng)水稻種植方式已不能適應社會經濟發(fā)展的需求,迫切需要發(fā)展以機插為主的水稻機械化種植技術,以提高稻作效益和穩(wěn)定水稻種植面積[1]。機插秧技術優(yōu)勢主要體現在提高生產效率、節(jié)省勞作時間、降低勞作強度、降低生產成本上,但與人工栽插相比,兩者在秧苗素質、生長發(fā)育、分蘗動態(tài)及產量形成上又有許多不同,并且有其自身獨特的規(guī)律。
育秧是水稻機插秧中最為重要的環(huán)節(jié)。目前,水稻機插秧生產實踐中主要存在秧苗素質差、秧齡彈性小、機插質量低、漏秧、缺秧等問題[2-3]。研究者從用種量、育秧方式、肥料運籌等方面做了大量研究[4-5]。賈現文等[6]研究表明,機插秧要求秧苗成毯性高,理想苗高在12~18 cm之間,秧齡15~20 d。秧苗太矮機插容易產生漏叢缺叢現象,效果不理想,太高則機插時傷秧嚴重,影響秧苗返青。趙紅等[7]研究發(fā)現,多效唑有矮化壯秧的效果。閆凱莉等[8]研究認為,使用15%多效唑可濕性粉劑對促進和抑制分蘗的效果明顯,同時,適宜濃度的多效唑能夠提高實粒數、結實率、千粒重和實際產量。周永進等[9]研究表明,烯效唑能夠控制秧苗素質,降低漏秧率,縮短返青期,且能增加有效穗數、穗粒數和結實率。本試驗以中早39和陸兩優(yōu)996為材料,研究了不同育苗技術對水稻機插秧苗素質和分蘗動態(tài)的影響,旨在為水稻機插培育壯秧和高產栽培提供理論依據。
以常規(guī)稻中早39和雜交稻陸兩優(yōu)996為材料,種子均由湖南農業(yè)大學水稻研究所提供。所用植物生長調節(jié)劑多效唑和烯效唑系由江蘇七洲綠色化工股份有限公司生產,有效成分分別為15%可濕性粉劑和5%可濕性粉劑,均易溶于水。育秧基質采用湖南省湘暉農業(yè)技術開發(fā)有限公司生產的水稻育秧專用基質。
采用裂區(qū)試驗設計,以品種為主區(qū),育秧技術為副區(qū)。育秧技術設3個水平:T1,播前用130 mg/L烯效唑在37℃條件下浸種 24 h;T2,用37℃清水浸種24 h,在播種前(3月15日前)用120 mg/L多效唑噴施種子;T3,分別在1葉1心(3月 27日)和 2葉 1心(4月2日)時葉面噴濃度為225 mg/L的多效唑1次。每個處理3次重復。
試驗于2017年在湖南省瀏陽市沿溪鎮(zhèn)花園村河東農場進行,采用規(guī)格為58.0 cm×22.0 cm×2.5 cm(長×寬×高)的軟盤半旱式育秧。播種時要一次性完成基質鋪底、播種、灑水、蓋基等工序。播種要求均勻,中早39每盤播140 g種子,陸兩優(yōu)996每盤播75 g種子,每個處理10盤,每個小區(qū)面積140 m2。采用久保田SPU-68C乘坐式插秧機在4月15日進行大田機插,插秧規(guī)格25 cm×14 cm,取秧量為11。采用干濕交替灌溉方式進行水分管理,收獲前1個星期排干水分,全生育期控制病蟲害,其他管理同高產大田。
表1 不同處理對機插秧苗素質的影響
表2 不同處理對機插質量的影響
1.3.1 秧苗素質
于移栽前調查每個品種各處理的秧苗素質水平。取樣面積為10 cm×10 cm,從中選取有代表性秧苗50株,測定苗高、葉齡、莖基寬、白根數、百株鮮質量、成秧率(成秧率=正常幼苗數/供試種子數×100%)等,3次重復。
1.3.2 機插質量
于移栽后第5 d各品種每處理隨機選取3個觀測區(qū),測定5 m2的傷秧數、漂秧數、基本苗數等;測定10 m2的漏插數、全漂數、翻倒數等,計算漏插率、漂秧率、翻倒率、傷秧率和勾秧率。傷秧率=傷秧株數/總株數×100%;漏插率、漂秧率、翻倒率和勾秧率=漏插(漂秧、翻倒、勾秧)叢數×100%。
1.3.3 群體分蘗動態(tài)
從移栽后的第3 d直至莖蘗數穩(wěn)定,定時定點記載莖蘗消長動態(tài),各小區(qū)連續(xù)調查10叢,每隔3 d調查1次。
1.3.4 關鍵生育期
調查記載各處理的播種期、移栽期、返青期、始穗期、齊穗期、成熟期。
1.3.5 產量
成熟期每小區(qū)調查連續(xù)40叢的有效穗數,重復3次,以平均數作為單叢有效穗數,然后每小區(qū)按平均有效穗數取樣5叢,帶回實驗室考察每穗粒數、結實率和千粒重。各小區(qū)分收分曬,計算實際產量。
數據用Excel 2010進行整理,運用SPSS12.0軟件進行方差分析和顯著性檢驗,采用GraphPad Prism 5.0繪圖。
由表1可知,不同處理間秧苗素質存在顯著差異,總體上以T1處理秧苗素質最好,T3優(yōu)于T2處理。不同品種秧苗素質也存在明顯差異,陸兩優(yōu)996各項指標的平均值均高于中早39;同一品種不同調控方式間T1處理的葉齡、莖基寬和百株鮮質量均顯著優(yōu)于T2和T3處理,T2處理的苗高、白根數和成秧率顯著優(yōu)于T1和T3處理。
由表2可知,機插質量以T1處理表現較好,漏插率、漂秧率、翻倒率、傷秧率和勾秧率中早39分別為1.33%、0%、1.33%、9.16%和7.48%,陸兩優(yōu) 996分別為2.13%、1.49%、1.33%、10.45%和7.33%,均顯著低于T2和T3處理;中早39每叢最高苗數T1處理為7.67個,陸兩優(yōu)996為6.33個,顯著高于T2和T3處理。中早39的漏插率、漂秧率、翻倒率和勾秧率的平均值低于陸兩優(yōu)996,每叢最高苗數多于陸兩優(yōu)996。
從表3可見,不同處理對2個品種的播種期、移栽期和返青期無明顯影響,但始穗期至成熟期T1處理比T2處理縮短2 d,比T3處理縮短1 d。中早39和陸兩優(yōu)996從播種期至始穗日期一致,從齊穗期開始到成熟期中早39比陸兩優(yōu)996生育期延長2~3 d。進一步分析發(fā)現,T2和T3處理生育期延長主要是由于返青期到始穗期的天數明顯增加,陸兩優(yōu)996生育期縮短則主要是由于從始穗期到齊穗期的天數減少所致。
表3 不同處理對機插水稻生育期的影響
表4 不同處理對機插水稻干物質積累的影響 (g/m2)
表5 不同處理對機插水稻產量及產量構成的影響
圖1 不同育秧技術對機插秧莖蘗動態(tài)的影響
從圖1可以看出,2個品種莖蘗動態(tài)基本相似,都表現分蘗數量隨著時間的推進先增加后減少,在移栽后30 d時達到最大值約為14個。但2個品種的莖蘗消長趨勢不同,中早39在移栽后3~15 d的分蘗速度較快,陸兩優(yōu)996在移栽后15~30 d的分蘗速度較快。不同育苗技術對莖蘗發(fā)生影響顯著,T1處理能提高分蘗數,且隨著時間延長提高效果明顯,每株最高能提高1.2 個分蘗數。
從表4可以看出,中早39和陸兩優(yōu)996在孕穗期、齊穗期、齊穗期后15 d及成熟期干物質積累量均以T1處理最大,T3處理次之,且隨著生育期的推進各處理間的干物質積累量相差越大,2個品種到成熟期T1處理干物質積累量分別比T3和T2處理高3.0%~8.0%和 16.0%~23.0%。中早 39 在各時期干物質積累量均低于陸兩優(yōu)996,不同調控處理對中早39的影響更大。
由表5可知,不同處理顯著影響中早39和陸兩優(yōu)996產量及產量構成,2個品種變化趨勢一致;T1處理的理論產量和實際產量均顯著高于T2和T3處理,實際產量分別比T2和T3處理高9.5%和16.5%;中早39的理論產量和實際產量均低于陸兩優(yōu)996。進一步分析發(fā)現,T1處理在中早39上的增產效果比在兩優(yōu)996上更明顯。
從產量構成因素來看,對千粒重的影響不同處理之間差異不顯著,但T1處理能顯著增加有效穗數、每穗粒數和結實率;相比中早39,陸兩優(yōu)996的有效穗數和千粒重明顯增加,具有產量優(yōu)勢;相比T2處理,T1處理顯著增加了中早39的有效穗數和結實率,顯著增加了陸兩優(yōu)996的有效穗數和每穗粒數。
烯效唑和多效唑常以浸種包衣、葉面噴施、灌根等方式廣泛應用于延緩水稻生長發(fā)育,通過抑制植株體內赤霉素的生物合成從而降低植株生長素的含量,進而達到矮化壯秧、提高機插質量的效果[10]。但烯效唑和多效唑施用次數過多,施用時間及濃度不合理等,會造成秧苗生長停滯或死亡。姚雄等[11]研究表明,100 mg/L多效唑浸種及在2葉1心期噴施250 mg/L多效唑會提高超秧齡秧苗素質,降低機插漏叢率。王斌等[12]研究表明,1葉1心期葉面噴施烯效唑可以提高秧苗發(fā)根力及提高機插質量,并隨噴施濃度增加作用更顯著。本試驗結果表明,經過烯效唑、多效唑處理,參試品種的葉齡為 3.0~3.8 葉,株高為 12~16 cm,根系盤結成塊,適合機插中小苗標準[13]。本研究還表明,相比T2和T3處理,T1處理在提高葉齡、莖基寬及百株鮮質量方面作用更為明顯,進而能更好的降低漏插率、勾秧率和傷秧率,提高機插質量,這可能與烯效唑的生物活性比多效唑高有關。據研究表明,烯效唑的生物活性約是多效唑的10倍[14]。
不同育苗技術對水稻生育期及產量的影響,前人已有較多研究,秧齡大于24 d烯效唑和多效唑處理能提高秧齡彈性,提高秧苗素質和產量,解決茬口問題,而秧齡小于12 d烯效唑和多效唑處理將導致減產,對12~24 d秧齡烯效唑和多效唑的作用尚存在爭議。龍瑞平等[15]認為,在相同秧齡條件下,多效唑處理間產量差異不顯著。唐小潔等[16]研究認為,多效唑和烯效唑處理后結實率和千粒重高于對照,但由于實粒數明顯降低而沒有達到增產優(yōu)勢。而劉芬等[17-18]認為,烯效唑浸種或1葉1心噴施200 mg/kg多效唑能縮短生育期且提高產量,有利于水稻機械化栽培。本研究結果表明,不同育苗技術對中早39和陸兩優(yōu)996的產量影響基本一致,均表現為T1處理產量最高,究其原因可能是T1處理提高了秧苗素質,降低了漏插率和漂秧率,提高了基本苗數和分蘗數,有利于形成穗大粒多、株型適中的高產群體。本研究還發(fā)現,不同育苗技術對不同水稻品種的敏感性差異不同,陸兩優(yōu)996在T1處理下對莖基寬和成秧率等重要指標影響不大,因而增產作用較小,中早39在T1處理下分蘗前期莖蘗數發(fā)生速度更快,干物質積累量也明顯增加,并且增加了有效穗數和結實率,增產更明顯。