胡志華 李大明 柳開樓 余喜初 徐小林 葉會財 胡惠文
(江西省紅壤研究所/國家紅壤改良工程技術研究中心,南昌331717;第一作者:hzh218314@yeah.net;
我國常年水稻種植面積在3 300 萬hm2左右。隨著我國經濟的快速發(fā)展,農村人口流失嚴重,從事水稻生產的勞動力日益匱乏,水稻生產成本日漸上升[1-2]。水稻種植機械化可降低40%勞動用工量,與人工插秧相比節(jié)省成本約450 元/hm2,發(fā)展水稻種植機械化對于緩解我國水稻生產勞動力缺乏、實現水稻節(jié)本增效生產具有重要意義[3]。育秧是機械化種植的關鍵環(huán)節(jié),水稻機械化種植對于秧苗具有很高的要求,培育適宜機械化作業(yè)、出苗均勻、健壯、生長一致、秧齡適宜的秧苗是當前制約我國水稻機械化種植的關鍵[4-6]。烯效唑是重要的生長調節(jié)劑,在緩解水稻生長、提升秧苗耐性、促進分蘗發(fā)生與干物質積累等方面起到重要作用[7-9]。目前,關于烯效唑調控水稻秧苗生長與秧苗素質等方面已有較多的研究[10-13]。但關于烯效唑噴施時間與噴施濃度對無土基質育秧秧苗素質影響的研究較少。因此,本研究針對雙季稻早晚茬口銜接較緊,所需秧苗秧齡彈性較大等突出問題,研究烯效唑噴施方式對無土基質育秧秧苗素質的影響,以期為促進早晚稻茬口銜接,提高秧苗彈性培育壯秧提供理論支撐。
試驗于2016—2017年在江西省南昌市進賢縣江西省紅壤研究所溫圳試驗基地(28°34’,116°11’)進行。試驗點屬中亞熱帶季風氣候,年均降雨量1 727 mm,蒸發(fā)量1 100 mm。年均氣溫17.7°C ~18.5°C,最冷月(1月)平均氣溫為4.6°C,最熱月(7月)平均氣溫為28.0°C~29.8°C。海拔高度25~30 m,為典型的低丘紅壤地區(qū)。
供試水稻品種為華優(yōu)2 號,生育期131 d,千粒重29.5 g,在江西省秈稻區(qū)適宜作雙季晚稻種植。
采用標準機插無土育秧基質硬盤方式育秧,秧盤規(guī)格為60 cm×30 cm×3.5 cm。試驗為雙因素試驗,主處理為烯效唑噴施時間,設T0(播種時)、T1(5 d 秧齡)、T2(10 d 秧齡)3 個時期;副處理為烯效唑噴施濃度,設C0(0 mL/L,噴施等量清水代替)、C1(25 mL/L)、C2(50 mL/L)、C3(100 mL/L)4 個濃度水平。試驗共計10 個處理(見表1),其中噴施清水處理C0為對照。各處理烯效唑噴施量為100 mL/盤,每個處理3 次重復。
1.4.1 秧苗干物質
于15 d、20 d、25 d 秧齡各處理取代表性秧苗1盤,隨機割取3 個10 cm×10 cm 的秧塊,各秧塊選取代表性秧苗100 株,于105℃下殺青30 min 后轉至85℃條件下烘干至恒質量,稱量。
1.4.2 秧苗株高與SPAD 值
于5 d、20 d、25 d 秧齡各處理取代表性秧苗20棵,分別測其最上一片全展葉SPAD 值。
表1 烯效唑噴施方式對秧苗株高的影響 (cm)
表2 烯效唑濃度與噴施時間互作下基質育秧秧苗株高的方差分析(F 值)
表3 烯效唑噴施方式對秧苗SPAD 值的影響
表4 烯效唑濃度與處理時間互作下秧苗SPAD 值的方差分析(F 值)
1.4.3 秧苗根系數量、長度與根系活力
于5 d、20 d、25 d 秧齡各處理取代表性秧苗1 盤,隨機割取3 個10 cm×10 cm 的秧塊,各秧塊選取代表性秧苗20 株,測其根數、根長,將根系洗凈后采用TTC法[14]測其根系活力。
采用SAS 9.2 數據分析軟件進行統(tǒng)計分析,顯著性檢驗采用LSD 法,并用Excel 進行繪圖。
圖1 烯效唑噴施方式對秧苗根系生長的影響
從表1 可見,噴施烯效唑顯著抑制了各時期秧苗株高,且抑制作用隨噴施濃度的增加而增強,噴施烯效唑控苗效果隨著噴施時間的推移逐漸減弱。通過方差分析發(fā)現,15 d 秧齡秧苗株高在處理時間、烯效唑濃度處理間存在極顯著差異;20 d 秧齡秧苗株高在烯效唑濃度(C)、處理時間(T)×烯效唑濃度(C)互作處理間差異極顯著;25 d 秧齡秧苗株高僅在烯效唑濃度處理間存在顯著差異(表2)。
從表3 可見,噴施烯效唑對秧苗頂部葉片葉綠素影響主要表現在前20 d 秧齡時,隨著秧齡的增加處理間葉綠素含量無顯著性差異。方差分析發(fā)現,15 d 秧齡SPAD 值在處理時間(T)、烯效唑濃度(C)和處理時間(T)×烯效唑濃度(C)互作處理間差異顯著(P≤0.05)(表4)。
從圖1 可見,與CK 相比,噴烯效唑的處理秧苗根系數量顯著增加,且隨著烯效唑噴施濃度的增加呈先增后降趨勢;烯效唑對根系數量的影響隨噴施時間的推遲逐漸減弱。秧苗根長對烯效唑噴施方式的響應情況與根系數量較為一致,根長隨著烯效唑濃度增加先伸長后縮短,且增幅隨噴施時間的推遲逐漸降低。噴施烯效唑顯著提高秧苗根系活力,各秧齡時期均以C2處理根系活力最強,秧苗根系活力在噴施時間(T)處理間無顯著差異,但總體上秧齡過長(25 d)其根系活力降低。
與傳統(tǒng)營養(yǎng)土基質育秧相比,無土基質育秧具有更高的生態(tài)價值,解決了營養(yǎng)土育秧取土難、破壞植被與耕層環(huán)境等問題,同時有利于緩解農村勞動力緊張的現狀[14]。培育壯秧是保障機插秧栽插質量與高產穩(wěn)產的關鍵。諸多研究表明,株高過高不利于秧苗機插,且超過20 cm 時秧苗根系生長受到抑制,出現葉綠素含量、根冠比降低,丙二醛含量升高等老化癥狀。通常機插株高在15~20 cm、秧齡15~20 d 為宜[4]。本研究結果表明,噴施烯效唑顯著降低秧苗株高,噴施濃度越高控苗效果越明顯,且15~20 d 秧齡秧苗株高均可保持在15~20 cm 之間,提高了秧齡彈性,滿足了機插對秧苗株高及秧齡的需要。然而,烯效唑噴施濃度過高顯著降低了20~25 d 秧齡秧苗葉綠素含量,不符合培育壯秧的要求。因此,烯效唑噴施濃度應在50 mL/L 為宜。
秧苗根系生長直接影響機插后秧苗的返青及后期生長。根系長度與數量影響著秧苗移栽后迅速緩苗及養(yǎng)分吸收[15]。本研究發(fā)現,噴施烯效唑可顯著提高根系長度與數量,有利于秧苗移栽后迅速緩苗。根系活力是表征根系養(yǎng)分吸收等代謝強度的重要指標,根系活力強,秧苗代謝旺盛,吸收養(yǎng)分等能力強。本研究結果表明,噴施烯效唑可顯著提高秧苗根系活力,這與周永進等[13]研究結果基本一致。但烯效唑濃度過高則顯著抑制秧苗根系的生長、根系數量、長度及根系活力。倪洪濤等[11]也有類似的報道。這也進一步表明,噴施秧苗的烯效唑濃度應控制在50 mL/L 左右。綜合秧苗株高、SPAD 值、根長、根數和根系活力等對噴施烯效唑的響應特征,播種后5 d 噴施50 mL/L 烯效唑(T1C2)對秧苗素質提升效果最佳。