酵素对水稻基质育秧秧苗素质的影响

李丽霞，娄金华，王智华，李 岩，李 倩

（1.东营市农业科学研究院，山东 东营 257091；2.东营市农业局，山东 东营 257091）

近年来，我国水稻育秧技术迅速发展，形成了培育多种类型壮秧的配套技术，例如北方稻区建立起以早育秧为主的系列技术。与此同时，随着农村劳动力的转移及用工成本的增加，传统人工插秧的水稻生产模式已不再适应现代农业生产的需要，为了减轻水稻生产的劳动强度，全国各地大力推广应用机械插秧技术，水稻机械插秧技术高速发展，并成为了现代稻作发展的必然趋势。

近年来，人们从苗床管理入手，就如何实现水稻壮秧、提升秧苗素质开展了大量研究。研究表明，在水稻育秧过程中，秧苗素质受基质养分组成、播种量、秧床水分管理、生长调节剂使用等诸多因素的影响，提升秧苗素质、培育适龄壮秧是水稻机械化插秧成功的关键[1-4]。在实际生产中，秧苗不健壮会影响秧苗移栽后的生长，特别是在水稻机插育秧方面尤其突出。

20 世纪40年代，日本磐亚株式会社发明了酵素菌技术，于80年代广泛应用于农业生产，1994年引入我国，并在北京、山东、河南、辽宁等十多个省份得以推广，在促进农业产业结构调整和生态农业发展方面发挥了重要作用。酵素菌是由细菌、酵母菌和放线菌3 大类24种有益微生物组成的微生物群体，是一群有生命的活体，其繁殖和代谢能力很强，不同菌种间相互配合相互补充，能充分发挥群体效益，并取得明显效果[5-7]。酵素菌生命活动中分泌出的多种酶和一些活性物质称之为酵素，主要成分有糖化酶、蛋白质分解酶、脂肪分解酶、纤维分解酶、氧化还原酶、酒精酶、尿素酶等。酵素菌具有较强的好气性发酵分解能力，其产生的各种酶具有很强的催化能力，不仅能够分解农作物秸秆等有机物质形成腐殖质，分解页岩沸石等矿物质产生可以被植物吸收的活性元素，而且还能分解农药等化学物质，溶解土壤中被固化的磷钾微量元素等营养成分，增加土壤中有效养分的含量，减少土壤及水体污染[8-10]。因此，将酵素应用于水稻基质育秧中，可促进基质营养元素的释放，改善基质营养供应，培育水稻壮秧。试验研究了酵素在水稻基质育秧中的适宜用量及其对秧苗素质的影响，旨在为探索水稻工厂化育秧提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

育秧所用的基质为山东省寿光市生产的普通基质，基质速效养分含量为：N 183 mg/kg、P2O586.57 mg/kg、K2O 319 mg/kg，有机质37.82%。试验所用酵素由果皮发酵而成，将香蕉苹果等的果皮、红糖、水，按照3︰1︰10 的比例混合，密封后于阴暗处发酵3个月，取其上清液，备用。供试水稻品种为武育粳3 号。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验共设置4个处理，分别为：CK，水1 500 m L；T1（10%），1 350 m L 水+150 m L酵素；T2（20%），1 200 m L 水＋300 m L 酵素；T3（50%），750 m L 水＋750 m L 酵素。每个处理重复3 次。

1.2.2 育 苗 室温18～22℃，育苗水温18℃，清水浸种5 d；用4 L 基质喷施1 500 m L 水（或酵素与水混合液），搅拌均匀后装盘，抹平，将60 g种子均匀撒播，覆盖少量基质。播种后根据土壤墒情等量喷洒清水。

1.2.3 测定项目与方法 播种20 d 后取10 cm×10 cm面积内秧苗，用直尺测定株高、根长度，用游标卡尺测定茎基宽度，用万分之一天平测定地上部鲜重、根鲜重，计算根冠比。用Excel 2003 进行数据处理、统计分析及图表绘制。

2 结果与分析

2.1 不同浓度酵素对水稻秧苗株高的影响

株高将影响水稻叶片的空间分布、植株的抗倒伏性以及干物质垂直分层分布的合理性。有研究发现，应用酵素能够增加水稻成株的高度[11-12]。但由表1 可知，在育苗基质中添加酵素，在一定程度上是秧苗变矮了，当酵素浓度为10%时（T1），秧苗平均株高比对照降低了0.45 cm；当酵素浓度为20%时（T2），秧苗平均株高比对照降低了1.80 cm；当酵素浓度为50%时（T3），秧苗平均株高比对照降低了3.93 cm。这表明适量酵素能够矮化秧苗，可能具有壮苗作用。

2.2 不同浓度酵素对水稻秧苗茎基宽的影响

茎基宽能反映秧苗的粗壮程度，茎的基部越粗、越宽、色泽越绿，秧苗越健壮。这也是植株抗逆性的一个重要指标。从表1 中可以看出，在育秧基质种添加适量的酵素，能改变秧苗茎基宽度，且不同浓度处理在0.05水平上差异显著；酵素浓度为10%和50%时，秧苗茎基宽度变窄，酵素浓度20%时，茎基宽度增加。茎基宽度越大，秧苗越健壮，机械插秧时植伤越轻，越有利于提高机械插秧的成活率。

表1 不同浓度的酵素处理对水稻秧苗株高和基茎宽的影响

2.3 不同浓度酵素对秧苗生物量形成以及根冠比的影响

根系重量是秧苗地下部发育好坏的重要标志，根越重，根系越发达，根数越多，根系活力越强、根系的新陈代谢活动越强，为地上部输送水分、矿物质等的能力越强，越有利于秧苗栽植后的返青和分蘖。试验结果表明（图1），普通基质育秧时根重不足30 mg/株，使用酵素后，秧苗根重均有显著增加；当酵素浓度为10%、20%和50%时，秧苗根重分别为39.67、40.17、47.43 mg/株，根系增加量均超过30%。

图1 不同浓度的酵素处理对水稻秧苗根系鲜重、地上部鲜重和根冠比的影响

从秧苗地上部重量的变化（图1）可以看出，当酵素浓度为10%时，地上部重量为53.23 mg/株，与对照相比增加了3.10%；当酵素浓度为20%和50%时，秧苗地上部重量均有所降低。从根冠比情况来看，在育秧基质中添加酵素，能够提高秧苗的根冠比，普通基质育秧时，秧苗根冠比为0.58；应用10%及以上浓度的酵素时，秧苗根冠比均在0.75 以上（图1）。试验结果说明，使用并科学调控酵素浓度，能够有效的调控水稻秧苗根系以及地上部的长势，是实现水稻育秧壮苗的有效措施和手段。

3 结论与讨论

酵素作为植物组织发酵产物，具有生物活性，将其应用于基质育秧，能改善基质的营养有效性，使基质肥效更加持久，从而促进水稻秧苗根系的生长，增加秧苗根系的生物量；另外，秧苗地上部的生长发育也有所改变。科学使用酵素能够调控秧苗的生长发育，是水稻育秧壮苗技术的重要发现，对提高机插秧秧苗成活率、大面积推广水稻机插秧技术意义重大。试验结果表明，在育苗基质中添加不同浓度的酵素，秧苗平均株高比对照降低了4%～35%，根系增加量均超过30%，秧苗根冠比均在0.75 以上。但酵素在基质育秧的使用浓度应控制在20%以下，最佳用量还有待进一步深入研究。

基于酵素分解农作物秸秆促进形成腐殖质、溶解活化土壤养分、分解残留农药等特性，深入开展酵素稻壳（秸秆）育秧试验，可充分利用农业有机废弃物，降低农业废弃物残留污染。同时，可在水稻生产过程的不同阶段开展酵素应用试验研究，活化并提高稻田土壤养分利用效率，降低土壤养分残留与流失，减少土壤及水体污染，进而改善土壤质量。综上所述，酵素在水稻生产中的应用，将对解决稻区农业资源与生态环境的突出问题，实现水稻产业的清洁生产，创新发展现代生态农业模式具有十分重要的意义。

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