水稻育秧基质理化性状对秧苗品质的影响

郝向阳　梁天锋　韦善清　江立庚

摘 要 以木薯渣、甘蔗滤泥、稻田土为原料配成不同水稻育秧基质，以‘桂育9号为供试品种，探究不同水稻育秧基质理化性状对秧苗品质的影响。结果表明：除不定根数、单位面积秧苗数外，秧苗各性状皆与基质的理化性状存在显著或极显著相关性。基质容重的减小和孔隙度的增大使得秧苗株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重显著增大，而根系盘结力显著减小；基质pH中性左右对秧苗品质无显著影响。在2.7 mS范围内，基质电导率增大对株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用；碱解氮、速效磷、速效钾、有机质对秧苗株高、SPAD值、叶面积和单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用，其中速效磷还对秧苗茎基宽、叶龄、地上部干重、发根能力有显著或极显著促进作用，而与根系盘结力则呈极显著的负相关。

关键词 水稻；机插秧；育秧基质；理化性状；秧苗品质

中图分类号 S511.038 文献标识码 A

Abstract In this paper， cassava dregs， sugarcane filtrate and rice paddy soil were used as the raw materials to make rice seedling substrates. The effects of physical and chemical properties of rice seedling on seedling quality were explored by using Guiyu No.9 as the tested varieties. The results showed that there were significant or extremely significant correlations between the traits of the seedling and the physical and chemical properties of the substrate， except for the number of adventitious roots and the number of seedlings per unit area. The decrease of bulk density and the increase of porosity extent significantly increased the fresh weight of seedling， plant height， leaf area and unit volume of seedling， but the root twisting power decreased significantly. The neutral pH of the substrate had no significant effect on seedling quality， but in the range of 2.7 mS， the increase of substrate conductivity had a significant effect on plant height， leaf area and fresh weight per unit volume of substrate production. The alkaline hydrolysis N， available P， available K and organic matter greatly effected the plant height， SPAD value， leaf area， and leaf area per unit volume of seedling， yet significant negative correlation was found on root twisting power， among which， available P also had significant or even significantly effects on seedling stem width， leaf age， dry weight of over ground part and rooting ability.

Key words Rice； seedling for mechanical transplanting； seedling nursery substrate； physical and chemical properties； seedling quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.06.013

水稻（Oryza sativa）是中國的第二大作物，2014年全国水稻种植面积3.03亿hm2，占全国粮食种植面积26.89%，稻谷产量约2.07亿t，占全国粮食总产量34.02%。截至2014年底，中国水稻耕种收综合机械化水平为74%，其中机耕水平达到了95%，机收水平达到了81%，但机械化种植水平仅为38%[1]。究其原因是多方面的，其中由于机插秧育秧要求高，使得生产上未能培育出既适合插秧作业要求又满足高产农艺要求的标准壮秧成为了最大的技术障碍[2]。俗话说“秧好一半禾”，壮秧是水稻栽培获得高产最重要的基础[3]。目前，生产采用的机插育秧技术包括软盘育秧、双膜育秧、钵体育秧技术等，仍以营养土为主[4-8]。前人对育秧床土培肥、水分管理、秧苗抗旱生理等的研究较多[9-15]。现行推广的工厂化育秧较多以育秧基质为载体和以无苗床的方式培育秧苗[16]。因此，明确基质的理化性状对秧苗品质的影响，对提高水稻秧苗品质和水稻现代化种植水平具有重要作用。本文以木薯渣、甘蔗滤泥和稻田土为原料，配比出不同理化性状基质，研究基质理化性状对秧苗品质的影响，旨在为配置适宜水稻工厂化育秧基质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点及材料

试验于2015年7～12月在广西大学农学院试验农场网室（108.30°E，22.85°N）进行，地属湿润的亚热带季风气候，年均温在21.6 ℃左右，年均降雨量达1 304.2 mm，平均相对湿度79%，气候特点是炎热潮湿，年均日照时数为1 827 h，日照百分率39%。

供试品种为‘桂育9号，属感温籼型常规水稻。

配置基质所用材料为稻田土、甘蔗滤泥、木薯渣。其中，稻田土来源于广西大学农学院农场水稻田，肥力水平中等，风干后粉碎过筛待用；甘蔗滤泥、木薯渣由武鸣县鑫来顺农产品废弃物经营部提供，经过堆沤腐熟之后使用。各材料主要养分含量见表1。

1.2 试验设计

共设10个处理，各处理稻田土、甘蔗滤泥、木薯渣的含量详见表2。3次重复，完全随机排列。采用塑料秧盘育秧，育秧盘规格为 58 cm×28 cm×2.5 cm，网室水泥地面无苗床。采用人工混合方式将基质材料按比率充分混合，每盘基质用量4 L，秧盘底部2 cm，覆土0.5 cm，每盘播种量150 g干芽谷，此后每天人工浇水保持基质湿润。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 配比后基质理化性状的测定 在播种前分别测定不同配比基质的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、容重及总孔隙度、pH值、电导率。有机质的测定采用热稀释法，碱解氮的测定采用碱解扩散法，速效磷的测定采用碳酸氢钠法，速效钾采用火焰光度计测定，容重、孔隙度采用环刀法（环刀容积为100 cm3）。具体试验操作方法参考鲍士旦主编《土壤农化分析》第四版[17]。pH测定采用PHS-3C台式pH计（测定方法参照国际标准《土壤质量-pH 的测定》ISO 10390），电导率（EC）测定采用DDS-11A型电导仪。

1.3.2 秧苗性状的测定 于秧苗两叶一心期测定秧苗农艺性状。每个重复随机抽取20株秧苗测定株高、茎基宽、叶龄、SPAD值（使用SPAD-502 Plus便携式叶绿素计进行测定）、叶面积（长×宽×0.75）、每株不定根数、发根能力（将根系全部剪掉后的秧苗放入盛有蒸馏水的玻璃杯中，一同放入恒温光照培养箱中培养，培养箱温度设定为25 ℃、相对湿度为94%、光照与黑暗各12 h，连续培养7 d，期间注意添加蒸馏水保持水分，7 d后取出，测定发根数量）。每个重复随机抽取100株测定植株鲜重，地上部干重、地下部干重。另从育秧盘中切取部分秧块28 cm×15 cm水平放在木板平面上，固定其中一端，两端用夹板夹住，另一端沿水平方向用弹簧秤钩拉直到秧块断裂瞬间，弹簧秤显示的拉力值，即为秧块根系盘结力。

1.3.3 基质生产性能的测定 基质的生产性能主要测定每50 cm2苗数、1 cm3体积基质生产秧苗重量=测得基质上秧苗鲜重/对应原配比基质体积。

1.4 数据处理

数据整理采用Excel软件，统计分析采用SPSS20.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质理化性状分析

不同处理育秧基质的理化性状见表3。由表3可看出，不同处理育秧基质的理化性状存在显著差异。综合分析，基质总孔隙度、pH随木薯渣比率增加而增加，容重、电导率（EC）及速效氮、速效钾和有机质含量随木薯渣比率增加而下降，而速效磷则随着甘蔗滤泥比率增加而增加，且各基质的各个理化性状都与CK有显著差异。

2.2 不同配比基质对秧苗性状的影响

不同处理育秧基质秧苗性状见表4。由表4可以看出，随着基质中木薯渣和甘蔗滤泥含量的增加，秧苗高度、茎基宽、SPAD、叶面积显著增加，且在D1处理时达到最大。根系盘结力随着基质中甘蔗滤泥含量的增加有着先减小后增大的趋势，CK根系盘结力显著高于除D9以外的其他处理。发根能力则表现为随着基质中甘蔗滤泥含量的增加而增加，各处理间叶龄、地上部干重、地下部干重、不定根数均无显著差异，但地上部干重有随着基质中木薯渣和甘蔗滤泥含量的增加而增加的趋势，而地下部干重随着基质中木薯渣和甘蔗滤泥含量的增加而减小。

2.3 不同配比基质的生产性能

从表5可以看出，随着基质中甘蔗滤泥和木薯渣的增加单位体积基质生产秧苗鲜重增加，处理间差异达显著水平。单位面积秧苗数变化无明显规律，D5处理最大，其次为CK，两者显著高于D6。

2.4 基质理化性状与秧苗品质的相关性分析

从表6可以看出，除不定根数、50 cm2秧苗数外，秧苗各性状皆与基质的理化性状存在显著相关性。根系盘结力与容重有极显著正相关，与其它理化性状成显著或极显著负相关，株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重与除pH外的各理化性状都有着显著或极显著的相关性。容重与各秧苗品质相关性较其它绝大多数理化性状恰好相反，速效磷、速效钾与大多数秧苗性状都有着显著或极显著的相关性，而速效氮和有机质与株高、SPAD值、叶面积、根系盘结力、单位体积基质生产秧苗鲜重有着显著或极显著的相关性。

3 讨论

基质容重、孔隙度能反映基质的疏松或紧实程度，容重过大的基质太紧实、通气透水性能不好，容重很小的基质不易于固定植物、易倾倒[18]。Klock K A[19]的研究表明，0.6～0.75 g/cm3是育秧基质的最适宜容重。田吉林等[20]认为总孔隙度为总体积比的60%～90%时，育秧基质的育秧效果最佳。本研究表明，基质容重的减小和孔隙度的增大使得秧苗株高、葉面积、单位体积基质生产秧苗鲜重显著增大，却使得根系盘结力显著减小。其中容重的减小还显著促进了秧苗茎基宽的增大，孔隙度的增大还显著促进了SPAD值的增加。在处理D1容重为0.90、孔隙度为66.02%时，秧苗株高、茎基宽、SPAD值、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重最高，且较其它处理达到显著水平。不难发现通过增大基质中木薯渣比率或者减小稻田土、甘蔗滤泥的比率可达到减小容重和增大孔隙度的目的，而最佳处理D1容重和孔隙度介于D2和D6处理之间。

水稻幼苗喜偏酸性土壤[21]。作为中度耐盐碱作物，水稻在不同的生育时期其耐盐碱性是不同的，营养生长阶段耐盐碱性呈逐渐递增趋势[22-24]。本研究中，基质pH在中性左右变化，且变化幅度小，对秧苗品质无显著影响。在2.7 mS范围内，基质电导率增大对株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用。

基质中无机氮、速效磷、速效钾的含量是基质供应养分能力的重要指标，且在水稻幼苗期对磷的需求尤为重要[25]。有机质则是土壤维持肥力和农业生产力的重要组分，主要成分为碳和氮的有机化合物组成[26]，且在养分循环、微生物活动、土壤保水保肥能力和土壤结构形成上有较大的作用[27-28]。本研究表明，碱解氮、速效磷、速效钾、有机质对秧苗株高、SPAD值、叶面积和单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用，而对根系盘结力有着极显著负相关性，其中速效磷还对秧苗茎基宽、叶龄、地上部干重、发根能力有显著或极显著促进作用，速效钾对秧苗茎基宽有显著促进作用。速效磷较其它养分对秧苗地上部促进作用更为明显，在发根力方面也效果更加显著，说明磷在水稻育秧上起着更为关键的作用。

生产中机插秧苗品质通常以株高、叶龄、苗基粗、百株干重、不定根数、盘根力和栽后发根力等指标来衡量，秧苗品质的好坏直接影响插秧机的作业质量和品种产量潜力的发挥[3]。本研究中秧苗株高、叶面积与基质中除pH外的理化性状存在极显著的相关性，茎基宽也与容重、速效磷、速效钾有着显著或极显著的相关性，SPAD值与孔隙度、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质都有着极显著正相关，通过调节基质配比可使这些性状达到适合机插的最佳水平。而不同配比基质的理化性状对于秧苗地上部干重、地下部干重作用并不显著或不理想，这些性状的优化还需进一步探究。发根能力只与速效磷有显著正相关性，提高基质中速效磷含量将有利于发根能力的增强。根系盘结力与除容重外的理化性状皆成负显著或极显著相关，究其主要原因，与基质粘性[29]有关，稻田土容重大且有较大粘性，随着基质中稻田土含量的减小，土壤越易松散，盘结力越小，这也是今后需解决的问题。

综上所述，基质理化性状主要对秧苗地上部性状株高、茎基宽、叶绿素、叶面积作用较为显著，且除容重外皆大致表现为促进作用，但却对根系盘结力作用相反；与秧苗地上部、地下部干重作用不显著，但除容重外对单位基质生产秧苗鲜重却显著促进。因此，还需对秧苗地上部、地下部干重及根系盘结力的提高进行进一步究。

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