舒小偉 徐杰姣 徐萱 唐東南 趙士茹 丁周宇 楊英 王樹深 伏桐 周娟 姚友禮 王余龍 董桂春
摘要:為探明機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻秧苗素質(zhì)、產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響。以南粳9108為試驗(yàn)材料,以(未培肥)素土為床土,進(jìn)行壯秧劑比較、秧田期施氮、播種量、秧齡和每穴苗數(shù)試驗(yàn)。結(jié)果表明:素土配施壯秧劑和秧田期施氮提升了秧苗素質(zhì),秧苗的葉齡、葉長(zhǎng)、莖基寬和根數(shù)均顯著增加,分別以育苗伴侶壯秧劑和壯秧劑+2次肥處理各指標(biāo)最優(yōu);隨著播種量的增加和秧齡的延長(zhǎng),秧苗素質(zhì)顯著趨劣,分別以75 g播種量和23 d秧齡處理最優(yōu);素土配施壯秧劑和秧田期施氮顯著提高了水稻產(chǎn)量,壯秧劑處理和壯秧劑+2次肥處理分別平均增加13.16%和9.97%;隨著播種量的增加和秧齡的延長(zhǎng),產(chǎn)量顯著降低,以75 g播種量和23 d秧齡處理最高,分別增加2.84%~25.52%和5.57%~29.51%;每穴苗數(shù)以每穴5苗處理的產(chǎn)量最高。相關(guān)分析和通徑分析表明,在適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上,促進(jìn)每穗粒數(shù)的增加是其產(chǎn)量增加的主要原因;素土配施壯秧劑顯著提高了水稻植株的氮素積累量、轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率,并使氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率增加;秧田期施氮提高了氮素積累量和氮素利用指標(biāo);隨著播種量的增加和秧齡的延長(zhǎng),氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用顯著降低,分別以75 g播種量和23 d秧齡處理最高;每穴5苗處理的氮素吸收利用指標(biāo)均最高。相關(guān)分析表明,氮素吸收利用主要指標(biāo)均與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)。結(jié)論:機(jī)插秧干種子直接播種在素土+壯秧劑的床土上,播量75 g,秧田期施用2次肥料,秧齡≤23 d,有利于提升水稻秧苗素質(zhì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和氮素吸收利用的同步提高。
關(guān)鍵詞:機(jī)插秧;育苗配套措施;秧苗素質(zhì);產(chǎn)量;氮素吸收利用
中圖分類號(hào):S511.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2023)16-0082-09
收稿日期:2022-09-30
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):31571608);江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號(hào):CX(18)1002];農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計(jì)劃試點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):2020-SJ-047-03);張家港市科技計(jì)劃(編號(hào):ZKN1818);常州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào):CZ202035、2021007)。
作者簡(jiǎn)介:舒小偉(1995—),男,江蘇沭陽(yáng)人,博士研究生,從事水稻栽培與生理研究。E-mail:1411278171@qq.com。
通信作者:董桂春,博士,教授,從事水稻栽培與生理研究。E-mail:gcdong@yzu.edu.cn。
機(jī)械栽插是江蘇省水稻生產(chǎn)的主要方式。育苗是機(jī)插秧生產(chǎn)技術(shù)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),“秧好一半稻”這個(gè)諺語(yǔ)充分說(shuō)明了高素質(zhì)的秧苗是移栽水稻獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。因此,育秧的核心目標(biāo)就是培育適齡壯秧[1-4]。
床土制備是機(jī)插水稻育秧過(guò)程的首要環(huán)節(jié),優(yōu)良床土是培育壯苗的基礎(chǔ)[5]。床土制備主要分為2種。一是傳統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)土,通常從冬前開始準(zhǔn)備,一直持續(xù)到開春后,經(jīng)過(guò)施肥、耕翻、運(yùn)土、堆放、過(guò)篩等工序,因制作繁瑣和取土難度大等因素使用越來(lái)越受到限制[6];二是基質(zhì),其用各種農(nóng)業(yè)廢棄物及蛭石、珍珠巖等為原料制作而成,具有質(zhì)量輕、通透性強(qiáng)、不板結(jié)等優(yōu)點(diǎn),但因其保水、保肥性能差和價(jià)格較貴等因素應(yīng)用也有局限性[7-10]。這2種床土培育的秧苗,通常將萌發(fā)的稻種播到秧盤上,經(jīng)過(guò)暗化過(guò)程使稻種發(fā)芽生長(zhǎng),芽長(zhǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再轉(zhuǎn)運(yùn)至秧田進(jìn)行管理,過(guò)程較為繁瑣。更重要的是,這種育秧方式育苗時(shí)間短、苗體小、秧齡彈性小、超秧齡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,秧苗素質(zhì)更易弱化,進(jìn)而降低產(chǎn)量。因此,制作過(guò)程簡(jiǎn)單,秧齡適度延長(zhǎng),秧齡彈性適度增加并能提升秧苗素質(zhì)的育苗方式迫在眉睫。
為了避免培土繁瑣,減少育苗成本因素,不少種植大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)在機(jī)插秧育苗時(shí)采用素土(未培肥)+壯秧劑+干種子直播+高播量(175 g左右)的育苗方式,雖然簡(jiǎn)化了育苗程序,但由于播量大、肥水管理粗放,秧苗素質(zhì)普遍較差,特別是過(guò)度依賴壯秧劑的調(diào)節(jié)作用[11-14],栽插的計(jì)劃秧齡普遍偏大,超秧齡現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生,導(dǎo)致秧苗素質(zhì)更加劣化,嚴(yán)重影響了高質(zhì)量、足量基本苗群體的塑造和栽后水稻生長(zhǎng),機(jī)插水稻的產(chǎn)量潛力受到了極大地限制。為解決機(jī)插秧育秧過(guò)程中存在的上述種種問(wèn)題,本研究結(jié)合江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新項(xiàng)目,于2018—2019年在淮安市淮安區(qū),以南粳9108為供試材料,以素土(未培肥)為床土,設(shè)計(jì)壯秧劑比較、秧田期施氮、播種量、栽插秧齡、每穴栽插苗數(shù)等試驗(yàn),以期為機(jī)插秧育秧技術(shù)的研發(fā)與集成提供解決思路、技術(shù)方案及數(shù)據(jù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料
試驗(yàn)于2018—2019年進(jìn)行,試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇省淮安市淮安區(qū)南閘鎮(zhèn)姚莊村欣農(nóng)稻麥專業(yè)合作社,土壤類型為潛育水稻土,0~20 cm土壤含總氮 1.35 g/kg、堿解氮82.48 mg/kg、有效磷5.12 mg/kg、有效鉀72.42 mg/kg、有機(jī)質(zhì)20.12 g/kg。供試材料為遲熟中粳水稻南粳9108。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料培育
2018年進(jìn)行壯秧劑比較和秧田期施氮試驗(yàn),2019年在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了播種量、秧齡和每穴栽插苗數(shù)試驗(yàn)。
2018年試驗(yàn)于5月27日播種,6月22日移栽,秧齡23 d。2019年試驗(yàn)于5月25日播種,6月19日移栽,秧齡23 d。塑料盤育秧,秧盤規(guī)格為 28 cm×58 cm。床土為素土(未培肥)+壯秧劑,干種子直接播種,播種量為125 g/盤。秧田期施2次肥(1葉1心和移栽前3 d),每次施純氮3 g/盤。
人工模擬機(jī)插,株行距為11 cm×30 cm,密度為30.3萬(wàn)穴/hm2,每穴5苗,小區(qū)面積為20 m2(4 m×5 m),重復(fù)3次,小區(qū)間以田埂分隔,并用塑料薄膜包埋,單獨(dú)排灌,防止肥水串灌。肥料施用:氮磷鉀施用比例為1.0 ∶0.4 ∶0.4,施純氮 300 kg/hm2,磷肥(P2O5)施120 kg/hm2,一次性基施,鉀肥(K2O)施120 kg/hm2,分2次施用,基肥與穗肥各占50%。氮肥運(yùn)籌為基肥 ∶分蘗肥 ∶穗肥=4 ∶3 ∶3?;试谝圃郧? d施用,分蘗肥在移栽后7 d施用,穗肥只施促花肥(倒3.5葉)。每個(gè)試驗(yàn)移栽后均設(shè)置不施氮處理,計(jì)算氮肥利用率。
水分管理,移栽后淺水活棵,分蘗期干濕交替灌溉,夠苗80%時(shí)多次輕擱田,直至稻田土壤出現(xiàn)雞爪裂紋,穗分化期及抽穗期保持濕潤(rùn)或淺水層,然后干濕交替灌溉,收獲前10 d斷水。適時(shí)防止病蟲草害,保證水稻正常生長(zhǎng)。
1.2.1 壯秧劑比較試驗(yàn) 2018年進(jìn)行,設(shè)無(wú)壯秧劑素土、素土+育苗伴侶(試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)、素土+育秧綠(試驗(yàn)地點(diǎn)為淮安誠(chéng)信肥業(yè)有限公司)、素土+龍旗(南通祺豐肥料科技有限公司)和素土+杰偉(無(wú)錫市坊前杰偉壯秧劑有限公司),共5個(gè)床土處理。每處理播10盤,共計(jì)50盤秧苗。
1.2.2 秧田期施氮試驗(yàn) 2018年進(jìn)行,設(shè)無(wú)壯秧劑素土+不施肥、素土+育苗伴侶+苗期施1次肥(1葉1心)和素土+育苗伴侶+苗期施2次肥(1葉1心和移栽前3 d),共3個(gè)處理,每處理播10個(gè)秧盤,共計(jì)30盤秧苗。
1.2.3 播種量試驗(yàn) 2019年進(jìn)行,設(shè)每盤75、100、125、150、175、200 g,共6個(gè)播種量處理,每處理播10個(gè)秧盤,共計(jì)60盤秧苗。
1.2.4 秧齡試驗(yàn) 2019年進(jìn)行,5月25日播種,5月28日出苗,設(shè)23、28、33、38 d共4個(gè)秧齡處理,分別于6月19、24、29日和7月4日移栽,共4個(gè)秧齡處理,每處理播10個(gè)秧盤,共計(jì)40盤秧苗。
1.2.5 每穴栽插苗數(shù)試驗(yàn) 2019年進(jìn)行,設(shè)3、5、7株苗,共3個(gè)每穴栽插苗數(shù)處理。
1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法
1.3.1 秧苗素質(zhì)測(cè)定 移栽前每處理取100株代表性秧苗測(cè)定苗高、葉齡、葉長(zhǎng)、根數(shù)、莖基寬。
1.3.2 產(chǎn)量及構(gòu)成因素測(cè)定 成熟期各小區(qū)取代表性植株10穴,測(cè)定單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。
1.3.3 植株含氮率測(cè)定 將主要生育期植株各器官干質(zhì)量樣品烘干粉碎,用FOSS-8400全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定植株各器官含氮率。
1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
氮素積累量(kg/hm2)=該時(shí)期植株干物質(zhì)質(zhì)量×含氮率;
氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量(kg/hm2)=抽穗期氮素積累量-成熟期氮素積累量;
氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率=氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量/抽穗期氮素積累量×100%;
穗氮素增加量(kg/hm2)=成熟期穗氮素積累量-抽穗期穗氮素積累量;
氮素籽粒生產(chǎn)效率(kg/kg)=單位面積籽粒產(chǎn)量/單位面積植株氮素積累量;
氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=施氮區(qū)產(chǎn)量/氮肥施用量;
氮肥利用率=(施氮區(qū)植株氮素累積量-不施氮區(qū)植株氮素累積量)/施氮量×100%。
本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均以Microsoft Excel 2019進(jìn)行處理,以SPSS 25.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以O(shè)rigin 2022進(jìn)行繪圖。各處理的比較均采用最小顯著差異法(LSD),α=0.05。
2 結(jié)果與分析
2.1 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻秧苗素質(zhì)、產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
壯秧劑處理顯著提高了秧苗素質(zhì)(表1),不同壯秧劑處理間秧苗素質(zhì)各指標(biāo)無(wú)顯著差異。秧田期施氮顯著增加了秧苗的苗高、葉齡、葉長(zhǎng)、莖基寬,以壯秧劑+2次肥處理各指標(biāo)最優(yōu)。隨著播種量增加,苗高不斷增加,以200 g處理最高;莖基寬和根數(shù)則隨播種量的增加整體降低,均以75 g處理最大;播種量對(duì)葉齡無(wú)顯著影響,均在3.5葉齡左右;1~4葉長(zhǎng)均以75 g播種量最長(zhǎng)。隨著秧齡的延長(zhǎng),苗高、葉齡和根數(shù)呈增加趨勢(shì),均以秧齡38 d處理最大;就葉長(zhǎng)而言,1葉以秧齡23 d處理為最長(zhǎng),2葉、3葉、4葉均以秧齡38 d處理最長(zhǎng);莖基寬則呈降低趨勢(shì),以23 d處理最大。
壯秧劑處理顯著提高了水稻產(chǎn)量(表2),較無(wú)壯秧劑處理平均顯著增加13.16%,穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率分別平均顯著增加5.63%、3.27%和3.43%。不同壯秧劑處理中,育苗伴侶處理產(chǎn)量及構(gòu)成因素均為最高或較高,其余3類壯秧劑產(chǎn)量及構(gòu)成因素則無(wú)顯著差異。秧田期施氮顯著提高了水稻產(chǎn)量,以壯秧劑+2次肥處理最大,較無(wú)壯秧劑+素土和壯秧劑+1次肥處理,產(chǎn)量分別增加13.21%和6.73%;穗數(shù)分別增加4.95%和3.50%;每穗粒數(shù)分別增加3.51%和0.13%;結(jié)實(shí)率分別增加3.09%和1.22%;千粒質(zhì)量分別增加0.51%和1.58%。
隨著播量的增加產(chǎn)量呈顯著降低趨勢(shì),產(chǎn)量和穗數(shù)均以75 g播種量處理最高。產(chǎn)量較其他播種量處理增加2.84%~25.52%,穗數(shù)增加0.71%~5.16%。每穗粒數(shù)在125 g播種量處理下最高,較其他處理高出0.38%~6.57%,結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量整體均呈降低趨勢(shì),均以75 g處理最高。隨著秧齡的延長(zhǎng),產(chǎn)量、穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均顯著降低,均以23 d處理最大,較其他秧齡處理,產(chǎn)量增加5.57%~29.51%;穗數(shù)增加1.99%~11.24%;每穗粒數(shù)增加3.10%~11.91%;結(jié)實(shí)率增加0.65%~4.16%,處理間千粒質(zhì)量無(wú)顯著差異。隨著每穴栽插苗數(shù)的增加,產(chǎn)量以每穴5苗處理最大,較3苗和7苗處理分別增加5.97%和5.60%;單位面積穗數(shù)以每穴7苗處理最大;每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量均以每穴3苗處理最大。
2.2 產(chǎn)量與秧苗素質(zhì)及處理構(gòu)成因素的相關(guān)和直接通徑分析
相關(guān)分析結(jié)果(表3)表明,壯秧劑比較、秧田期施氮和秧齡試驗(yàn)中,各處理的穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),而千粒質(zhì)量則與產(chǎn)量無(wú)顯著相關(guān)性;播種量試驗(yàn)中,各處理的產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān);每穴栽插苗數(shù)的產(chǎn)量構(gòu)成因素則與產(chǎn)量無(wú)顯著相關(guān)性。通徑分析表明,壯秧劑比較、秧田期施氮和秧齡試驗(yàn)中,穗數(shù)和每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)均大于結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量;播種量試驗(yàn)中,每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)要明顯大于其他3個(gè)因素;每穴苗數(shù)試驗(yàn)中,則以穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。
2.3 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
由表4可知,壯秧劑處理顯著提高了植株的氮素積累量、轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率,抽穗期和成熟期植株氮素積累量分別平均增加7.78%和7.52%,抽穗后莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和穗氮素增加量分別平均顯著增加14.26%、5.89%和13.46%。秧田期施氮使壯秧劑+2次肥處理的植株氮素積累量顯著增加7.98%(抽穗期)、7.06%(成熟期),對(duì)抽穗后莖鞘葉的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)顯著影響。隨著播種量的增加,植株氮素積累量、抽穗后莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和穗氮素增加量均顯著降低,75 g處理較其他處理增加2.21%~12.19%(抽穗期)、2.38%~11.00%(成熟期)、3.16%~13.60%(莖鞘葉)、3.46%~11.40%(穗);莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率呈先降低后增加趨勢(shì),75 g處理最大,125 g處理最小。隨著移栽秧齡的延長(zhǎng),植株氮素積累量、抽穗后莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和穗氮素增加量顯著降低,23 d處理較其他處理增加4.54%~15.71%(抽穗期)、4.48%~14.05%(成熟期);5.55%~19.63%(莖鞘葉)、5.40%~16.24%(穗);莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率處理間無(wú)顯著差異。每穴栽插苗數(shù)試驗(yàn)中,每穴5苗處理的植株氮素積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)量及轉(zhuǎn)運(yùn)率均最大,較3苗和7苗處理分別增加3.59%和3.11%(抽穗期)、3.17%和2.87%(成熟期)、5.10%和5.37%(莖鞘葉轉(zhuǎn)運(yùn)量)、0.45%和2.06%(莖鞘葉轉(zhuǎn)運(yùn)率)、4.26%和4.86%(穗氮素增加量)。
2.4 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻氮素利用的影響
由圖1可知,壯秧劑處理提高了水稻的氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率,較無(wú)壯秧劑處理分別平均增加5.27%、13.16%和13.59%。各壯秧劑處理的氮素利用指標(biāo)均以育苗伴侶處理最大。秧田期施氮顯著提高了上述各氮素利用指標(biāo),均以壯秧劑+2次肥處理最大,較其余處理分別高5.73%和2.54%、13.21%和6.73%、13.32%和7.53%。隨著播種量的增加,各氮素利用指標(biāo)均呈降低趨勢(shì),75 g處理較其余處理分別高0.46%~8.77%(氮素籽粒生產(chǎn)效率)、2.85%~25.52%(氮肥偏生產(chǎn)力)和4.19%~20.75%(氮肥利用率)。隨著移栽秧齡的延長(zhǎng),各氮素利用指標(biāo)均降低,以秧齡23 d處理最大,較其余處理分別高1.05%~13.50%(氮素籽粒生產(chǎn)效率)、5.57%~29.51%(氮肥偏生產(chǎn)力)和7.92%~26.75%(氮肥利用率)。每穴5苗處理的各氮素利用指標(biāo)均最大,較3苗和7苗處理分別增加2.73%和2.66%(氮素籽粒生產(chǎn)效率)、5.97%和5.6%(氮肥偏生產(chǎn)力)、5.77%和5.22%(氮肥利用率)。
相關(guān)分析結(jié)果見表5,對(duì)所有試驗(yàn)進(jìn)行分析,氮素吸收利用各指標(biāo)均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),以氮素籽粒生產(chǎn)效率相關(guān)性最大,其次為成熟期氮素積累量。各試驗(yàn)中,除秧田期施氮試驗(yàn)和每穴苗數(shù)的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)與產(chǎn)量無(wú)顯著相關(guān)性外,其余試驗(yàn)的氮素利用指標(biāo)與產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)。
3 討論與結(jié)論
3.1 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻秧苗素質(zhì)的影響
秧苗素質(zhì)優(yōu)劣是對(duì)育秧技術(shù)最直觀的評(píng)價(jià)。育秧過(guò)程中,床土制備[6,10-11,15]、播種量選擇[16-17]、秧田期肥料施用及移栽秧齡[12,18]等因素均會(huì)對(duì)秧苗素質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。壯秧劑是集營(yíng)養(yǎng)劑、消毒劑、調(diào)酸劑和化學(xué)調(diào)控于一體的新型育秧制劑,與床土按比例配合使用,具有壯苗、壯根、控長(zhǎng)、調(diào)節(jié)秧齡等作用[13]。賴日芳等研究認(rèn)為,壯秧劑能夠顯著提高秧苗素質(zhì),具體表現(xiàn)為株高降低13.21%,單株干質(zhì)量和鮮質(zhì)量分別增加45.04%、43.57%,莖基寬增加8.72%[19]。本研究與前人結(jié)論[19]一致,不同類型壯秧劑處理的秧苗素質(zhì)各指標(biāo)無(wú)顯著差異,但是各壯秧劑處理下秧苗的苗高、葉齡、葉長(zhǎng)(除1葉長(zhǎng)外)、莖基寬、根數(shù)均顯著優(yōu)于對(duì)照處理。播種量不僅影響秧苗的個(gè)體素質(zhì),還影響秧苗群體質(zhì)量[3]。前人研究表明,隨著播種量的增加,秧苗根系盤結(jié)力增加,成毯性提高,但播種量過(guò)大,秧苗群體密度大幅增加,地上部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、莖基寬、株高、發(fā)根力等指標(biāo)明顯趨劣,直接影響栽插質(zhì)量及栽后田間的生長(zhǎng)發(fā)育;播種量過(guò)低,雖然秧苗個(gè)體素質(zhì)優(yōu)秀,但是移栽后稀疏易空穴,需人工補(bǔ)苗,費(fèi)工費(fèi)力[16-17]。本研究表明,在床土、播期一致條件下,隨著播種量的增加,秧苗素質(zhì)各指標(biāo)顯著趨劣,以干種子75 g/盤時(shí)秧苗素質(zhì)最優(yōu)。
秧田期施肥是補(bǔ)充床土養(yǎng)分,改善秧苗素質(zhì)的重要措施,機(jī)插秧秧苗密度大,隨著秧苗的生長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)土中養(yǎng)分快速消耗,單純依賴床土養(yǎng)分供給無(wú)法滿足,必須額外補(bǔ)充肥料,才能滿足秧苗健壯生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。馬錚發(fā)現(xiàn),秧田早期施肥其秧苗好于后期施肥的處理,早施肥有利于秧苗吸收利用,促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育[20]。本研究表明,秧田期施2次肥能夠顯著增加秧苗素質(zhì)。由于播期、機(jī)插作業(yè)安排不當(dāng)及其他非人為因素影響,超秧齡移栽現(xiàn)象十分普遍,采取措施適度延長(zhǎng)移栽期具有重要意義。前人研究表明,床土配施壯秧劑是延長(zhǎng)秧齡的有效措施,同時(shí)也可以通過(guò)噴施外源物質(zhì)來(lái)控制秧苗旺長(zhǎng),達(dá)到延長(zhǎng)秧齡的目標(biāo)[12,18]。本研究表明,隨著秧齡的增加,秧苗素質(zhì)顯著趨劣,23 d處理的株高、莖基寬、根數(shù)等指標(biāo)均最優(yōu),38 d處理秧苗素質(zhì)最差。
3.2 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
前人的大量研究表明秧苗素質(zhì)與產(chǎn)量顯著正相關(guān)。林育烔等研究表明,施用壯秧劑可以很好地提高水稻的生長(zhǎng)效率,提高水稻移栽后的分蘗能力,增加有效穗數(shù),產(chǎn)量也有所提升[7]。丁國(guó)華等認(rèn)為,壯秧劑處理使龍稻5號(hào)產(chǎn)量增加的原因是提高了穗數(shù)和結(jié)實(shí)率[21]。本研究與前人研究結(jié)論一致,壯秧劑處理后水稻顯著增產(chǎn),產(chǎn)量平均增加13.16%。
適宜播種量是機(jī)插秧高產(chǎn)的基礎(chǔ),李玉祥等研究表明,武運(yùn)粳24號(hào)播種量從180 g/盤降低至 120 g/盤時(shí),產(chǎn)量無(wú)顯著變化,再降低播量后,產(chǎn)量顯著下降,每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量均以120 g/盤處理最大[3]。張橋等研究發(fā)現(xiàn),播種量為75 g/盤時(shí),機(jī)插易產(chǎn)生缺穴,造成基本苗較少,導(dǎo)致減產(chǎn),播種量為150 g/盤時(shí),結(jié)實(shí)率低,每穗實(shí)粒數(shù)較少,產(chǎn)量最低,以播種量為100~125 g/盤時(shí)產(chǎn)量最高[22]。本研究表明,隨著播種量的增加產(chǎn)量顯著下降,產(chǎn)量、穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量均在75 g/盤播種量處理最高。從大面積生產(chǎn)來(lái)看,一般產(chǎn)量為600~650 kg/667 m2的田塊,推薦干種子播量普遍在100~105 g/盤,但隨著產(chǎn)量水平的提高,播量有逐步下降的趨勢(shì),如一些大型農(nóng)場(chǎng)機(jī)插水稻產(chǎn)量已開始逼近 700 kg/667 m2,其重要措施之一就是降低播量,一般在 80 g/盤左右,進(jìn)一步提高了秧苗素質(zhì)。毋庸置疑,稀播有利于秧苗素質(zhì)的持續(xù)提升,是高產(chǎn)的必然途徑,但稀播對(duì)種子處理、床土培肥(或用壯秧劑代替)及苗床管理提出了更高的要求,否則會(huì)導(dǎo)致苗少、苗不勻,秧苗素質(zhì)參差不齊,基本苗不足等問(wèn)題,增加了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的難度。
機(jī)插秧秧苗密度大,隨著秧苗的生長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)土中的養(yǎng)分快速消耗,單純依賴床土養(yǎng)分供給無(wú)法滿足,必須額外補(bǔ)充養(yǎng)分,才能滿足秧苗健壯生長(zhǎng)所需養(yǎng)分。本研究表明,秧田期施肥能顯著增加產(chǎn)量。一般認(rèn)為,基質(zhì)育秧的秧齡一般以15~20 d為宜,超過(guò)適宜秧齡后,秧苗迅速拔高,莖基寬、發(fā)根力等指標(biāo)明顯趨劣[19]。前人研究發(fā)現(xiàn),隨移栽秧齡增大,雖然每穗實(shí)粒數(shù)增加,但是成穗率降低,有效穗不足、粒質(zhì)量降低,最終產(chǎn)量減少[12,23]。本研究表明,隨著秧齡的延長(zhǎng),產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素顯著降低,以23 d處理產(chǎn)量最高。
機(jī)插密度過(guò)大或過(guò)小對(duì)水稻生長(zhǎng)均有不利的影響。種植過(guò)密,則莖蘗生長(zhǎng)基數(shù)增加,夠苗期提早,植株個(gè)體生長(zhǎng)受到抑制,部分有效分蘗無(wú)法成穗,導(dǎo)致成穗率低下。胡雨寒等對(duì)晶兩優(yōu)534的研究發(fā)現(xiàn),隨著每穴栽插株數(shù)的增加,有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量均呈先增加后降低的趨勢(shì),以每穴2苗處理最優(yōu),在保障有效穗數(shù)的基礎(chǔ)上調(diào)整每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等產(chǎn)量性狀[24]。本研究表明,隨著每穴栽插苗數(shù)的增加,產(chǎn)量先增加后下降,以每穴5苗最高。相關(guān)分析和通徑分析表明,機(jī)插秧輕簡(jiǎn)育苗技術(shù)增產(chǎn)的原因是提高了秧苗素質(zhì),使秧苗移栽后莖蘗發(fā)生快,成穗率增加,在獲得適宜穗數(shù)的同時(shí),促進(jìn)每穗粒數(shù)的增加,進(jìn)而提高產(chǎn)量。
3.3 機(jī)插秧育苗配套措施對(duì)水稻氮素吸收利用的影響
前人關(guān)于床土制備、播種量選擇、秧田期肥料施用及移栽秧齡等因素對(duì)水稻的影響基本以秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量研究為主,關(guān)于對(duì)氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)利用的影響研究較少[25]。李應(yīng)洪等對(duì)雜交稻F優(yōu)498的研究表明,與40 d秧齡相比,20 d秧齡處理的植株氮素積累量增加3.50%,莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和穗部氮素增加量分別增加3.07%和3.73%,氮素籽粒生產(chǎn)效率增加1.65%[26]。段里成等對(duì)雜交早稻鄱優(yōu)364的研究表明,增加每穴栽插苗數(shù),植株氮素積累量和氮肥利用率顯著上升,在施氮量為 180 kg/hm2,每穴栽插3~4根苗時(shí)可獲得較高產(chǎn)量的氮肥吸收利用率[27]。本研究表明,壯秧劑處理后,植株氮素積累量、莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和穗氮素增加量均顯著增加,同時(shí)壯秧劑處理增加了水稻的氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率,絕對(duì)數(shù)值均以育苗伴侶最大。隨著播種量的增加,植株氮素積累量、莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率、穗氮素增加量均以75 g處理最大,植株的氮素利用指標(biāo)均明顯降低,同樣以75 g處理最大。秧田期施肥顯著增加了植株氮素積累量,但對(duì)植株氮素轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)顯著影響,顯著提高了植株的氮素利用指標(biāo)。與前人結(jié)論相似,隨著移栽秧齡的延長(zhǎng),植株氮素積累量、氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量顯著降低,莖鞘葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率處理間無(wú)顯著差異,植株的氮素利用指標(biāo)均明顯降低,以秧齡23 d處理最大。每穴栽插苗數(shù)處理中,每穴5苗處理的氮素吸收利用指標(biāo)均最大。
采用未培肥的素土+壯秧劑配制成新的床土,75 g干種子直接播種在28 cm×58 cm的塑盤上,秧田期施用2次肥料,秧齡不超過(guò)23 d等育苗配套措施,可實(shí)現(xiàn)機(jī)插秧育苗的輕簡(jiǎn)化,提升秧苗素質(zhì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和氮素吸收利用同步提高的現(xiàn)代水稻生產(chǎn)目的。
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