歐達(dá) 馮躍華,2* 許桂玲 管正策 蘇衛(wèi) 張佳鳳 王玲莉 陳梅
(1貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴陽550025;2貴州大學(xué)/山地植物資源與種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴陽550025;第一作者:784697750@qq.com;*通訊作者:fengyuehua2006@126.com)
水稻缽苗育秧機(jī)插作為稻作方式巨大技術(shù)革新,是采用新型插秧機(jī)將缽育壯秧按一定行株距均勻無植傷地移植大田的先進(jìn)技術(shù),2012年被農(nóng)業(yè)部列為12項(xiàng)主推農(nóng)機(jī)技術(shù)之一[1]。采用缽穴塑料秧盤育成根部帶有完整缽狀營養(yǎng)土的缽苗進(jìn)行栽插,具有栽插不傷根、緩苗期短、秧體干質(zhì)量大、重高比大、產(chǎn)量高的特點(diǎn)[2-4]。但由于缽苗機(jī)插水稻栽插行距較大,易造成基本苗低,大面積生產(chǎn)中往往會出現(xiàn)穗數(shù)不足的問題,但過大增加播種量,又對秧齡彈性造成負(fù)面影響[5-6]。在秧齡方面,姜心祿等[7]以超級稻F優(yōu)498為試驗(yàn)材料研究認(rèn)為,在秧齡40 d前,缽苗穴盤的秧苗葉齡高于塑料軟平盤和缽形毯狀盤的秧苗,但從40 d開始,由于生產(chǎn)上必須要控苗,因此,缽苗穴盤的秧苗能較好的控苗控長,而塑料軟平盤和缽形毯狀盤的秧苗較難控制,在高溫高濕情況下生長競爭加重,反而葉齡增加;李應(yīng)洪等[8]以超級稻F優(yōu)498為試驗(yàn)材料,研究表明,隨秧齡的增大,株高、葉齡、莖基寬、百苗干質(zhì)量、發(fā)根力以及單位株高干質(zhì)量顯著增加,而綠葉數(shù)、整齊度以及根數(shù)呈不同程度的下降趨勢。在播種量方面,宋云生等[9]以武運(yùn)粳24號為試驗(yàn)材料,研究結(jié)果表明,缽苗的秧苗素質(zhì)隨播量的增加而趨劣,主要體現(xiàn)在秧苗纖弱、干質(zhì)量減少、重高比小、根系發(fā)育情況差等;李忠芹等[10]以南粳9108為試驗(yàn)材料研究認(rèn)為,缽苗機(jī)插硬盤育秧時,播種量與秧苗素質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,播種量越大,移栽時秧苗素質(zhì)越差,南粳9108大面積生產(chǎn)培育壯秧時以每穴3~5粒為宜。前人關(guān)于播種量和秧齡對秧苗素質(zhì)影響的研究較多,但在貴州喀斯特山區(qū)相關(guān)研究較少。因此,本研究針對貴州喀斯特地貌地區(qū),以當(dāng)?shù)刂髟云贩N雜交秈稻C兩優(yōu)華占為材料,探尋其在缽苗機(jī)插下適宜的播種量和秧齡,為該地區(qū)缽苗機(jī)插水稻培育壯秧提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)在貴州省三穗縣長吉鎮(zhèn)司前村進(jìn)行,該地屬北亞熱帶和濕潤季風(fēng)氣候,全年無霜期290~300 d,年平均氣溫14.9℃,年平均降水量1 147 mm。供試水稻品種C兩優(yōu)華占;壯秧培育用旱育保姆(總有效成分含量:0.78%;多菌靈含量:0.75%;多效唑含量:0.03%)。
試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),設(shè)置秧齡(T)、播量(Q)2個因素。主區(qū)處理為T,設(shè) 3個秧齡水平:T1,60 d;T2,55 d;T3,50 d。播期分別為4月8日、4月13日和4月15日。裂區(qū)副區(qū)處理為Q,設(shè)4個不同播種量水平:Q1,每孔2粒;Q2,每孔 3粒;Q3,每孔 4粒;Q4,每孔 5粒。每個處理8盤。試驗(yàn)采用D448P型水稻缽形秧盤培育壯苗,人工播種,秧盤標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為61.8 cm(長)×31.5 cm(寬)×2.5 cm(高),每盤448孔,上部孔徑1.6 cm,底部孔徑1.3 cm,缽盤孔底有自由開關(guān)“Y”形孔。播種前1 d浸種催芽,育秧底土由每125 kg細(xì)土加旱育保姆0.5 kg充分?jǐn)嚢杈鶆蛑瞥伞?/p>
育苗具體方法:播種做到缽內(nèi)營養(yǎng)底土厚度穩(wěn)定在50%至67%孔深,精播勻播;蓋表土厚度不超過盤面,以不見芽谷為宜;擺盤前畦面鋪細(xì)孔紗布,防止根系竄長至底部床土中;播后直接將塑盤沿秧盤寬度方向并排對放,盤間緊密鋪放。蓋無紡布,再蓋薄膜,四周用泥壓實(shí)。擺盤完畢后灌1次平溝水,濕潤秧板后立即排出,以利于保濕齊苗。旱育秧管理參照水稻塑盤旱育技術(shù)規(guī)程[13]進(jìn)行。
1.3.1 秧苗期農(nóng)藝性狀
于移栽前1 d進(jìn)行秧苗素質(zhì)的考察。出苗率:各處理連續(xù)調(diào)查100個缽孔,實(shí)際秧苗除以理論秧苗的百分?jǐn)?shù)就是出苗率[14]。秧苗形態(tài)指標(biāo):各處理選取有代表性秧苗30株,考察株高、葉齡、葉挺高、莖基寬、根冠比、重高比、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量。株高:測量所取秧苗的株高,從秧苗基本到葉片頂點(diǎn)高度[15]。葉齡:采用常規(guī)水稻葉齡方法計(jì)算。葉挺高:秧苗基本到葉耳最高處[16]。莖基寬:秧苗分蘗節(jié)2 cm處的苗寬度[17]。根冠比:地上部干質(zhì)量與根干質(zhì)量之比[18]。重高比:計(jì)算方法為地上部平均干物質(zhì)積累量與平均苗高之比[9]。地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量:各處理選取有代表性秧苗100株剪去根系,分別將莖葉和根系置于105℃烘箱中烘30 min殺青,后在 80℃下烘干至恒質(zhì)量[9]。
1.3.2 根系性狀
采用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)測定總根長、根表面積、根平均直徑、根尖數(shù)和根分支數(shù)。
1.3.3 不同播量和秧齡對秧苗綜合素質(zhì)的比較
采用平均隸屬函數(shù)值法[19]對各處理秧苗綜合素質(zhì)進(jìn)行比較分析。分別計(jì)算各處理各性狀平均值,按下式計(jì)算各性狀的隸屬函數(shù)值。
式中,Xij為第i個處理第j個性狀的平均值,Xmax、Xmin分別為該性狀在所有處理中最大、最小值。Fi為第i個處理第j個性狀的隸屬值。最后將各處理對應(yīng)各性狀的隸屬值平均,得出平均隸屬函數(shù)值。
表1不同播量和秧齡條件下出苗情況
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2007和SAS9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由表1可以看出,在秧齡為60 d條件下,隨著播量的增加,出苗率呈逐漸降低趨勢,其中Q3處理顯著低于Q1、Q2和Q4處理;在秧齡為55 d條件下,隨著播量的增加,出苗率呈先增加后降低趨勢,其中Q1處理顯著低于Q2、Q3和Q4處理;在秧齡為50 d條件下,出苗率變化規(guī)律不明顯,但各處理間有差異。
如表2所示,隨著秧齡的降低,苗高和葉挺高均呈下降趨勢,其中T1處理顯著高于T2、T3處理,表現(xiàn)為T1>T2>T3;葉齡和莖基寬呈先下降后上升趨勢,葉齡在T3處理下顯著高于T1、T2處理,莖基寬在T2處理下顯著高于T1、T3處理;葉面積呈先增加后降低趨勢,各處理間差異不顯著。隨著播量的增加,苗高、葉齡和葉挺高均呈先降低后升高趨勢,且均表現(xiàn)為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理;莖基寬呈降低趨勢,表現(xiàn)為Q1>Q2>Q3>Q4;葉面積呈逐漸降低趨勢,但各處理間差異不顯著。
方差分析結(jié)果表明,播量和秧齡互作對秧苗期地上部性狀指標(biāo)的影響均達(dá)到了極顯著水平(P<0.01),其中均以T2Q1處理最高。
表2不同播量和秧齡對地上部性狀的影響
表3不同播量和秧齡對根系性狀的影響
從表3可以看出,隨著秧齡的降低,總根長、根表面積和根分支數(shù)均呈先下降后上升的趨勢,且各個處理間差異不顯著;根平均直徑呈先升高后降低趨勢,其中T2處理顯著高于T1、T3處理;根尖數(shù)呈先降低后升高趨勢,其中T3處理顯著高于T2處理。隨著播量的增加,總根長、根表面積、根平均直徑和根分支數(shù)均呈降低趨勢變化,其中均表現(xiàn)為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理,根尖數(shù)變化規(guī)律不明顯。
表4不同播量和秧齡對秧苗干物質(zhì)的影響
表5不同處理水稻秧苗各性狀隸屬函數(shù)值比較分析
通過方差分析結(jié)果得出,秧齡和播量互作對總根長、根表面積、根平均直徑和根尖數(shù)均達(dá)極顯著水平,其中分別以 T1Q1、T2Q1、T2Q1、T3Q1 處理較高,互作對根分支數(shù)差異不顯著。
通過表4可見,隨著秧齡的降低,地上部干質(zhì)量呈先升后降趨勢,各處理間差異不顯著;重高比呈上升趨勢,其中T1處理顯著低于T2、T3處理;根冠比呈降低趨勢,其中T1處理顯著高于T2、T3處理。隨著播量的增加,地上部干質(zhì)量和重高比均呈降低趨勢,均為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理,根冠比呈先上升后下降趨勢,其中Q2處理顯著高于Q1、Q3和Q4處理。
方差分析結(jié)果表明,秧齡和播量互作對秧苗期干質(zhì)量影響均達(dá)極顯著水平,其中地上部干物質(zhì)量和重高比均以T2Q1處理最高,根冠比以T3Q2處理最高。
以11個水稻秧苗農(nóng)藝性狀指標(biāo)為調(diào)查對象,利用平均隸屬函數(shù)值法分析秧苗的綜合素質(zhì),結(jié)果(表5)表明,T2Q1處理下水稻秧苗期性狀隸屬值均比較高,其中株高、葉齡、葉挺高、莖基寬、葉面積、地上部干質(zhì)量、根表面積、根平均直徑、根尖數(shù)和根分支數(shù)等性狀隸屬函數(shù)值均達(dá)1.00,平均隸屬函數(shù)值最高達(dá)1.00;其中隸屬函數(shù)值最小的是T2Q4處理,其隸屬函數(shù)值為0.08。不同處理水稻秧苗綜合素質(zhì)優(yōu)劣次序?yàn)門2Q1>T3Q1>T1Q1>T3Q2>T1Q2>T2Q2>T3Q4>T1Q3>T1Q4>T3Q3>T2Q3>T2Q4。由此可以得出,在T2Q1處理下秧苗綜合素質(zhì)最優(yōu)。
本研究結(jié)果表明,在同一秧齡條件下,播種量為每孔2粒時,地上部性狀、根系性狀以及干物質(zhì)積累均表現(xiàn)最好;在相同播量條件下,秧齡為55 d時,地上部性狀、根系性狀以及干物質(zhì)積累表現(xiàn)最好。通過隸屬函數(shù)值分析結(jié)果得出T2Q1處理下秧苗綜合素質(zhì)表現(xiàn)最優(yōu)。
秧苗素質(zhì)是缽苗機(jī)插的關(guān)鍵因素,隨著播種量的增加,秧苗素質(zhì)變差,主要表現(xiàn)為秧苗柔軟、重高比低、干物質(zhì)積累減少、以及根系生長變?nèi)醯确矫?。除此之外,高播種量也不利于節(jié)約成本,而且秧苗群體透風(fēng)透光率降低,缽體內(nèi)秧苗個體競爭激烈,秧苗素質(zhì)差,不利于高產(chǎn)。本研究表明,隨著播種量的增加,秧苗干物質(zhì)積累和重高比呈逐漸下降趨勢,這與畢春發(fā)等[20-21]研究結(jié)果一致。秦龍等[22]研究認(rèn)為,缽盤每孔必須播4粒以上才能保證單孔成苗率,這一研究結(jié)果與本研究有差異,可能是因?yàn)椴煌貐^(qū)和不同品種等差異導(dǎo)致。
關(guān)于秧齡對水稻秧苗素質(zhì)的影響,前人有許多研究。本研究認(rèn)為隨著秧齡的降低,苗高、葉挺高、莖基寬、干物質(zhì)積累和重高比等性狀呈下降趨勢,這與潘志軍等[22]研究結(jié)果一致。4月13日播種,秧齡55 d和每孔播2粒的處理,有利于秧苗個體得到充分生長,個體健壯,秧苗根長、根表面積、根分支數(shù)較好,也有利吸收土壤中養(yǎng)分,地上部和地下部生長協(xié)調(diào)。