王志剛 秦葉波 王亞梁 向鏡 張義凱 張玉屏 陳惠哲*
(1 中國水稻研究所,杭州 310006;2浙江省農(nóng)業(yè)技術推廣中心,杭州 310020;*通訊作者:chenhuizhe@163.com)
種植機械化是水稻生產(chǎn)全程機械化的重點和難點。目前,我國水稻種植機械化仍然是以盤育毯苗機插為主[1]。但是生產(chǎn)上毯苗育秧適宜機插的秧齡較小,與同期人工手插秧移栽相比,全生育期明顯縮短,且機插植傷重、緩苗期長,水稻高產(chǎn)潛力難以得到充分發(fā)揮[2-3]。2010 年左右江蘇、黑龍江等地開始推廣缽苗機插。缽苗育秧秧齡彈性大,機插帶土移栽,活棵發(fā)苗快,移栽后秧苗基本無緩苗現(xiàn)象,較毯苗機插產(chǎn)量有顯著提升[4-5]。浙江省于2017 年從江蘇引進缽苗機插技術,并在臺州等地開展試驗示范和推廣工作。目前,有關缽苗機插的研究多以常規(guī)粳稻為主,缺少在雜交稻,特別是秈粳雜交稻上的研究。本試驗結合浙江省水稻生產(chǎn)實際,選擇廣適型的秈粳雜交稻品種甬優(yōu)1540 為材料,通過設置不同播種量和不同育秧方式對比,探討了缽盤育秧對秈粳雜交稻秧苗素質的影響,以期為秈粳雜交稻缽苗機插應用提供參考。
試驗于2021 年在中國水稻研究所試驗基地(杭州市富陽區(qū))進行。供試品種為秈粳雜交稻甬優(yōu)1540。
試驗設置2 種育秧方式(F1,缽苗育秧;F2,毯苗育秧)和4 種播種量處理。播種量:缽盤育秧每孔分別播2 粒、4 粒、6 粒和8 粒,對應毯苗育秧每盤播種量為21.5 g、43.0 g、64.5 g 和 86.0 g,分別用 S1、S2、S3 和 S4表示。缽苗育秧盤規(guī)格為618 mm×315 mm×25 mm,橫向14 孔、縱向32 孔,共448 孔。毯苗育秧盤為硬質平盤,規(guī)格為600 mm×300 mm×30 mm。全基質半旱式育秧,5 月 18 日播種,秧齡 30 d。
出苗率:缽苗育秧調查連續(xù)60 孔,毯苗育秧調查3個14 cm×7 cm 面積的出苗情況。秧齡30 d 時考察秧苗素質,即考察株高、葉齡、莖基寬、根長和根數(shù)等性狀。各處理選取有代表性秧苗30 株,分地上部和地下部兩部分,放置于105 ℃烘箱中殺青30 min,80 ℃烘干至恒質量后稱重。
采用Excel 2003 進行數(shù)據(jù)整理,采用SAS9.2 進行統(tǒng)計分析。
方差分析結果(表1)表明,育秧方式對出苗率的影響達顯著水平,播種量對出苗率的影響達極顯著水平,育秧方式與播種量互作對出苗率的影響不顯著。從不同育秧方式看,缽苗育秧的出苗率約比毯苗育秧低3.5個百分點,差異顯著。從不同播種量看,無論是缽苗育秧還是毯苗育秧,隨著播種量的增加,出苗率均逐漸降低,毯苗育秧不同播種量處理間差異不顯著,極差約4.0個百分點;缽苗育秧不同播種量處理間的差異達極顯著水平,極差在12.0個百分點以上。在同一播種量條件下,缽苗育秧的出苗率均低于毯苗育秧。其中,S1、S2 和S3 播種量下,2 種育秧方式的出苗率無顯著差異;S4 播種量下,缽苗育秧的出苗率比毯苗育秧低8.7個百分點,差異達顯著水平。
表1 不同處理對水稻秧苗素質的影響
方差分析結果(表1)表明,育秧方式和播種量對株高、葉齡、莖基寬和地上部干物質量的影響達極顯著水平;育秧方式與播種量互作對株高和葉齡的影響達顯著水平,對莖基寬和地上部干物質量的影響不顯著。從不同育秧方式來看,缽苗育秧處理的株高、葉齡、莖基寬和地上部干物質量明顯高于毯苗育秧處理,分別高30.12%、7.24%、17.95%和39.09%。從不同播種量來看,總體上,隨著播種量的增加,秧苗株高、葉齡、莖基寬和地上部干物質量呈降低趨勢。
在缽苗育秧條件下,S1、S2 和S3 處理的株高均在28 cm 以上,處理間無顯著差異,但極顯著高于S4 處理;S3 處理與S4 處理的葉齡無顯著差異,但顯著或極顯著低于 S1 和 S2 處理;S2、S3 和 S4 處理的莖基寬和地上部干物質量均無顯著差異,但顯著或極顯著低于S1 處理。在毯苗育秧條件下,株高表現(xiàn)為S2、S3 和S4處理之間無顯著差異,但均極顯著低于S1 處理;不同播種量處理間的葉齡、莖基寬和地上部干物質量表現(xiàn)與缽苗育秧條件下基本一致。
同一播種量條件下,缽苗育秧處理的株高分別比毯苗育秧處理高 19.57%(S1 播量)、36.43%(S2 播量)、40.10%(S3 播量)和 26.39%(S4 播量),差異達極顯著水平。在S1 播種量條件下,缽苗育秧和毯苗育秧的葉齡和莖基寬無顯著差異,在S2、S3 和S4 播種量下,缽苗育秧和毯苗育秧的葉齡和莖基寬存在顯著或極顯著差異。地上部干物質量的表現(xiàn)則相反,在S1 播種量條件下,缽苗育秧處理顯著高于毯苗育秧處理,而在S2、S3 和S4 播種量下2 種育秧方式的地上部干物質量無顯著差異。
方差分析結果(表1)表明,育秧方式對秧苗根長的影響達極顯著水平,對根數(shù)和地下部干物質量的影響不顯著;播種量對秧苗根長和根數(shù)的影響達極顯著水平,對地下部干物質量的影響達顯著水平;育秧方式與播種量互作對秧苗根長的影響達顯著水平,對根數(shù)和地下部干物質量的影響不顯著。
從不同育秧方式來看,與毯苗育秧處理相比,缽苗育秧處理的秧苗根長低29.07%,根數(shù)和地下部干物質量分別高7.47%和17.65%。從不同播種量來看,隨著播種量的增加,秧苗根長、根數(shù)和地下部干物質量均呈降低趨勢。
在缽苗育秧條件下,不同播種量處理的根長無顯著差異;根數(shù)表現(xiàn)為S1 處理與S4 處理存在顯著差異,其他播種量處理間無顯著差異;地下部干物質量表現(xiàn)為S1 處理與S3 和S4 處理存在極顯著差異,其他播種量處理間無顯著差異。在毯苗育秧條件下,S3 處理與S4 處理間的根長無顯著差異,其他播種量處理間存在顯著或極顯著差異;根數(shù)表現(xiàn)為S1 與S3、S1 與S4、S2與S4 處理間存在顯著差異,其他播種量處理間無顯著差異;地下部干物質量不同播種量處理間差異不顯著。
在同一播種量條件下,S1、S2 播種量時,缽苗育秧處理的根長分別比毯苗育秧低41.09%和24.89%,達極顯著和顯著水平;S3、S4 播種量時,缽苗育秧根長雖然低于毯苗育秧處理,但差異不顯著。在同一播種量條件下,缽苗育秧處理的根數(shù)略高于毯苗育秧處理,但差異不顯著。在同一播種量條件下,地下部干物質量僅S1播種量時缽苗育秧處理顯著高于毯苗育秧處理,其他播種量時2 種育秧方式基本相近。
根據(jù)表1 中的8個指標,采用類平均法對不同處理進行聚類分析,結果見圖1。綜合考慮半偏R2 和CCC 值,將8個不同處理分為3 類較為適宜,即F1S1、F1S2 和 F2S1 為一類,F(xiàn)2S2、F2S3 和 F2S4 為一類,F(xiàn)1S3和F1S4 為一類,同一類型不同處理之間的差異相對較小。缽苗育秧播種量較低的2個處理與毯苗育秧播種量最低的處理為一類,間接說明缽苗育秧在較低播種量下秧苗素質比毯苗育秧更有優(yōu)勢。
圖1 聚類分析結果樹狀圖
從本試驗結果看,缽苗育秧處理的出苗率和根長顯著或極顯著低于毯苗育秧處理;株高、葉齡、莖基寬和地上部干物質量極顯著高于毯苗育秧處理;根數(shù)和地下部干物質量雖然高于毯苗育秧處理,但差異不顯著。隨著播種量的增加,無論是缽苗育秧還是毯苗育秧,各秧苗素質指標均呈降低趨勢;除了毯苗育秧處理的出苗率、地下部干物質量和缽苗育秧處理的根長外,其他指標同一育秧方式下均隨播種量的增加而顯著或極顯著降低。宋云生等[6]對武運粳24 號缽苗機插秧苗素質的研究表明,隨著播種量的增加,缽孔內(nèi)秧苗數(shù)量增加,個體間競爭加劇,群體的通風透光性變差,秧苗素質變?nèi)?。歐達等[7]研究表明,隨著播種量的增加,缽盤育秧的苗高、葉齡呈先降低后升高的趨勢,莖基寬、地上部干物質量和根長呈降低趨勢。李忠芹等[8]對南粳9108 缽苗機插的研究表明,隨著播種量的增加,秧苗的株高、秧齡、莖基寬、地上部干物質量、地下部干物質量以及根數(shù)均呈降低趨勢。本研究結果與上述研究的結果基本一致。
同一播種量條件下,缽苗育秧處理的株高、葉齡以及莖基寬等明顯高于毯苗育秧處理,這可能與缽苗秧盤孔穴排列有序有關。缽盤孔穴有序排列,使秧苗成行生長,株內(nèi)通風透光性明顯高于毯苗育秧。同一播種量條件下,缽苗育秧處理的出苗率和根長低于毯苗育秧處理,這可能與缽盤內(nèi)部可利用空間較小有關。雖然缽盤和平盤的育秧面積基本相近,但缽盤育秧種子只能播在孔穴中,且孔穴與孔穴之間還有空隙,造成缽盤育秧種子和根系實際占用空間顯著低于毯苗育秧,從而限制了種子的萌發(fā)和生根。因此,秈粳雜交稻缽苗育秧每孔播種粒數(shù)不能太多,以不超過4 粒為宜。