保水剂对水稻机插盘育秧苗生长的作用

施　俊, 陈香玲, 王邦岚, 刘朝萍, 欧阳由男, 沈　波

(1.杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江 杭州 310036； 2.中国水稻研究所，浙江 杭州 310006)



保水剂对水稻机插盘育秧苗生长的作用

施俊1, 陈香玲1, 王邦岚1, 刘朝萍1, 欧阳由男2, 沈波1

(1.杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江 杭州 310036； 2.中国水稻研究所，浙江 杭州 310006)

摘要：在水稻机插盘育秧土中添加不同量保水剂聚丙烯酸钾进行水稻盘育秧试验.结果表明，育秧土添加聚丙烯酸钾显著增加了水稻秧苗叶片含水量和根系活力，同时降低了叶片的叶绿素含量和可溶性糖含量.水稻育秧土添加聚丙烯酸钾的量以10 g/盘较为适宜.

关键词：水稻；保水剂；秧苗；生理

水稻作为中国种植面积最大、单产最高、总产最多的粮食作物，其常年种植面积和总产约占中国粮食作物的28%和40%，稻作生产关系着国家的粮食安全、农业增效和农民增收[1-2].

水稻生产机械化是未来水稻发展的必然趋势.据统计，2012年中国水稻机械种植面积占水稻总面积的26.24%[3].水稻种植机械化的实现，关键是机插，机插育秧方式跟常规育秧有着很大的区别，其显著特点是播种密度大、秧苗的标准化要求高.因此，培育适合机插秧的健壮秧苗，提高栽插质量，是机插秧技术发展的关键[4-5].

本试验以田泥营养土培肥作为机插盘育秧的基质，设计不同的保水剂聚丙烯酸钾配给量，培育水稻机插秧苗，测定秧苗素质，分析保水剂聚丙烯酸钾对机插秧苗的影响，以期为水稻机插育秧施用以及育秧基质研发应用提供数据.

1材料与方法

1.1　试验材料

试验水稻品种为三系单季杂交稻国稻7号(由中国水稻研究所提供).盘育秧秧盘采用硬塑盘，其规格为58 cm×28 cm，播种量为50 g/盘.

1.2　试验处理

以田泥营养土培肥作为机插盘育秧的基质，每盘按照3 kg风干营养土计算，每盘配有机肥50 g，再配敌磺隆0.8 g、丁硫克百威1.2 g用于病虫害防治.试验以每盘营养土(3 kg)均匀参入5、10和20 g不同量的聚丙烯酸钾为处理，以常规育秧秧苗为对照(CK).水稻种子采用咪酰胺室温浸种48 h，35 ℃催芽箱(SZC-32型)催芽24 h后播种，播种后种子覆盖0.5 cm的营养土(覆盖营养土不参聚丙烯酸钾).播种后的秧盘放置于生长室栽培池中进行秧苗培育，育秧期间不追施其他营养，水分管理参考旱育秧方法[6].秧苗培育期间使用自然光照，温度设置为14 h 30 ℃(白昼)和10 h 25 ℃(晚间).待秧苗生长至3叶1心时取水稻植株样测定各项指标.

1.3　考察指标及测定方法

随机取样20株水稻秧苗，考察株高、根长、根数，记录并取平均值.将稻株分为地上部和根系2个部分，蒸馏水洗净，85 ℃烘干至恒重后，称干物质质量.叶片相对含水量采用郭龙彪等[7]方法测定，叶片叶绿素含量测定采用丙酮浸提法[8]，叶片可溶性糖含量采用蒽酮硫酸法[9]，根系活力采用α-萘胺氧化法[10]测定.

2结果与分析

2.1　不同保水剂用量的水稻秧苗素质

由表1可知，随着保水剂聚丙烯酸钾用量的增加，株高呈上升的趋势，即20 g/盘的聚丙烯酸钾用量株高较5 g/盘和10 g/盘的高.根长最大值为10 g/盘聚丙烯酸钾处理的秧苗，达7.35 cm；其次为5 g/盘处理的7.06 cm；20 g/盘处理最小为6.63 cm，和对照的相差不大.从根系性状来看，根数最多的是5 g/盘处理的秧苗，平均为10.38根；其次是对照组为9.95根；最少的是20 g/盘处理的秧苗，其根数为6.55根.秧苗干物质积累以5 g/盘和10 g/盘最大，均为0.04 g，而对照和20 g/盘均为0.03 g.秧苗的鲜物质积累则以10 g/盘最大为0.19 g，20 g/盘的为0.18 g，对照和5 g/盘处理均为0.17 g.综合分析表明，聚丙烯酸钾用量为10 g/盘的盘育秧秧苗素质高于其他处理的秧苗.

表1　不同保水剂用量的盘育秧平均单株秧苗素质

2.2　不同聚丙烯酸钾用量的水稻叶片相对含水量

图1是不同聚丙烯酸钾用量条件下水稻秧苗3叶1心期的叶片相对含水量变化.可见，20 g/盘的秧苗叶片相对含水量最大，其次为10 g/盘，5 g/盘的最低.3个聚丙烯酸钾用量的水稻叶片相对含水量均高于对照.在试验的聚丙烯酸钾用量范围内，添加保水剂聚丙烯酸钾后，水稻秧苗叶片的相对含水量都有所提高，而且添加的量越多，其叶片相对含水量越高.

2.3　不同聚丙烯酸钾用量的水稻叶片叶绿素含量

由图2可知，在试验设计的聚丙烯酸钾用量范围内，随着聚丙烯酸钾用量的增加，水稻秧苗叶片叶绿素含量逐渐降低.其中5、10和20 g/盘的秧苗叶片各含叶绿素2.93、2.87和2.71 mg/g，与对照相比，分别降低12.8%、14.6%和19.1%.此外，添加聚丙烯酸钾的量为5和10 g时，水稻叶片叶绿素的含量相差不大，对照的叶绿素含量最高.

图1　不同聚丙烯酸钾用量的水稻秧苗叶片相对含水量Fig. 1　Related water content of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

图2　不同聚丙烯酸钾用量的水稻秧苗叶片叶绿素含量Fig. 2　Chlorophyll contents of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

2.4　不同聚丙烯酸钾用量的水稻叶片可溶性糖含量

由图3可知，在试验的聚丙烯酸钾用量范围内，随着聚丙烯酸钾用量的增加，水稻秧苗叶片可溶性糖含量呈现逐渐递减的趋势.对照叶片含可溶性糖最高，为0.66 ug/g，20 g/盘聚丙烯酸钾用量的叶片含可溶性糖最低，为0.31 ug/g.同时，随着聚丙烯酸钾用量从5 g/盘增加到10、20 g/盘，叶片可溶性糖含量的下降幅度明显低于5 g/盘聚丙烯酸钾处理与对照间的下降幅度.

图3　不同聚丙烯酸钾用量的水稻秧苗叶片可溶性糖含量Fig. 3　Soluble sugar contents of rice leave underthe different amounts of water retaining agent

图4　不同聚丙烯酸钾用量的水稻秧苗根系活力Fig. 4　Root vigor of rice seedlings under the differentamounts of water retaining agent

2.5　不同聚丙烯酸钾用量的水稻根系活力

图4反映了营养土添加不同聚丙烯酸钾用量对水稻秧苗根系活力的影响.添加聚丙烯酸钾处理的水稻秧苗根系活力与对照124.5 ug/(g·h)相比，都有所增加且呈逐渐上升趋势，分别为153.9、172.4和189.3 ug/(g·h)，增幅分别为23.6%、38.5%以及52.0%.这说明在实验范围内添加聚丙烯酸钾的量越多，水稻的根系活力越强.

3讨论

水稻机插秧苗培育最为显著的3个特征是：播种密度大(干稻谷在75~200 g/盘，按稻谷千粒重25 g计算，每盘有稻种3 000~8 000粒)，秧苗根系生长空间有限(秧盘规格为58 cm×28 cm×3 cm)和秧龄较长(15~35 d).机插对水稻盘秧苗的植伤较为严重，尤其是根系损伤，致使机插后返青生长缓慢，影响水稻秧苗生长发育[11-13].生产上多采用生长调节剂、养分和水分管理等技术和措施，以培育健壮的机插秧苗.但实践表明，如若按照水稻秧苗生长发育的要求实施肥水管理十分繁琐，是水稻机插盘育秧的一项限制因子[14-16].研究表明，保水剂施用得当，可促进作物根系发育，而机插秧苗根系的损伤较大，施用保水剂得当可以提高出苗率和移栽成活率，促进植株生长发育，使水稻能以最短的时间返青，延缓凋萎时间[17-18].

本文开展了在水稻盘育秧营养土中添加不同量聚丙烯酸钾的试验，研究结果表明聚丙烯酸钾对水稻盘育秧苗素质有显著的作用.与对照相比，反映秧苗素质的苗高、茎基宽、根数、根长、地上部和地下部干质量均有显著的增加，尤以添加聚丙烯酸钾量为10 g/盘的最佳.从生理性状来看，营养土添加聚丙烯酸钾的水稻秧苗叶片相对含水量、根系活力增加，反映出聚丙烯酸钾的使用可促进盘育秧秧苗的生理活性，获得健壮的机插秧苗.同时，试验数据表明，叶片叶绿素和可溶性糖含量随着聚丙烯酸钾使用量的增加而呈逐渐下降的趋势，推测营养土添加的聚丙烯酸钾促进了水稻秧苗光合产物—可溶性糖的转化，这种转化不仅体现在秧苗素质的提高和生理活性的增加，也表现在地下部根系的形态和生理活性上.

有关聚丙烯酸钾对水稻栽培生产的应用报导较少，本文通过水稻盘育秧营养土中添加不同量聚丙烯酸钾试验，结合水稻盘育秧带营养土机插的特性，表明水稻盘育秧营养土中添加聚丙烯酸钾的量在10 g/盘左右，可提高水稻秧苗素质和生理活性.

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第15卷第1期2016年1月杭州师范大学学报(自然科学版)JournalofHangzhouNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.15No.1Jan.2016

Effect of Water Retaining Agent on Machine-transplanted Rice

Seedlings in Plate

SHI Jun1, CHEN Xiangling1， WANG Banglan1， LIU Chaoping1， OUYANG Younan2, SHEN Bo1

(1.College of Life and Environmental Sciences, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China；

2.China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China)

Abstract:In this paper, water retaining agent, polypropylene potassium, is used to study machine-transplanted rice seedlings in plate. The results show that polypropylene potassium in seedbed soil obviously increases the water content and root vigor of rice, and decreases chlorophyll contents and soluble sugar contents of leave. These results suggest that 10 g polypropylene potassium in one plate is suitable for seedbed soil.

Key words:rice; water retaining agent; seedling; physiology

文章编号:1674-232X(2016)01-0030-04

中图分类号:S311

文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1674-232X.2016.01.006

通信作者：沈波(1965—)，男，教授，博士，主要从事水稻生理与遗传研究.E-mail:bshen65@163.com

基金项目：国家科技支撑计划项目(2011BAD35B02-03);杭州市种子种苗项目(20150432B01)；中国农科院科技创新工程(试点)重大命题项目；生物科学浙江省优势专业学生科研项目；杭州师范大学本科生创新能力提升工程项目(CX2014100).

收稿日期：2015-05-03