不同育秧工艺对机插早稻秧苗素质的影响

赵锋++程建平++李阳++汪本福++张枝盛++徐得泽++石后兴++徐顺文

摘要：針对早稻育秧技术要求，考察了不同育秧工艺对早稻育秧期生长和插秧效果的影响。结果表明，采用基质育秧（T1）秧苗密度和根系伤流量较大，个体干物质重、茎重与株高比值较小，30 d时秧苗叶绿素SPAD值较低；以营养土铺垫麻基膜育秧（T2）比不铺膜（CK）处理的30 d秧苗密度大，个体根系发达，根系伤流量大；不覆盖处理（T3）死苗率较高，漏插率显著低于其余处理，不符合水稻田间机插秧质量要求，其余处理均符合要求。基质疏松易于秧苗扎根、供肥迅速，但较营养土保肥性差，育秧时应在后期视苗期补施氮肥；麻基膜有利于秧苗根系的生长，具有明显的加性效应；不覆盖不利于秧苗扎根固定，盘内成苗不均，田间机插秧效果较差。

关键词：早稻；育秧工艺；机插秧；秧苗素质

中图分类号：S511.3+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）13-2410-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.13.003

Effects of Different Raising Technology on Seedling Quality of Machine Transplanting Early Season Rice

ZHAO Feng1，CHEN Jian-ping1，LI Yang1，WANG Ben-fu1，ZHANG Zhi-sheng1，

XU De-ze1，SHI Hou-xing2，XU Shun-wen2

（1.Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement/Food Crops Institute， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan 430064， China；2.Agriculture Bureau of Yangxin， Yangxin 435200，Hubei，China）

Abstract： In view of the technological requirements of early rice seedlings machine transplanting， the effects among different raising seedling technologies on growth of rice seedlings and their machine transplanting effectiveness were investigated. The results showed that density and root SAP flow of seedlings with the commodity matrix（T1） seedling was large， but the ratio of stem dry matter weight and plant height was small， seedling SPAD at 30 days was low； the seedling density of the nutritional soil bedding with hemp substrate membrane laying in bottom of disc（T2） treatment at 30 days was bigger than no membrane（CK）， and root system of the individual more developed， root SAP flow was bigger； miss planting rate of the treatment of no seed covered （T3） was significantly higher than that of the rest of the treatments， which could not like other treatment to meet the requirements for rice machine transplanting in field. The commodity matrix can loose nutrient easily to meet rice seedling need， but wastage of fertilizer is more rapidly than that of the nutritional soil， which is the reason of poor nutrient for the seedlings during their later stage， so other nitrogen fertilizer should be applied； the hemp substrate membrane laying in bottom of disc is conducive to the growth of seedling root system， has the obvious additive effects to the growth of seedling； and the treatment of no seed covered go against to roots fixed in disc， which cause poorer planting quality.

Key words： early season rice； raising seedling technology； machine seedling transplanting； seedling quality

水稻种植机械化是中国作物机械化生产的难点[1]。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》特别提出，“主要农作物耕种收综合机械化率达到70%左右”，着重强调“突破水稻机插、油菜机播机收、棉花及甘蔗机收等瓶颈”。农机农艺融合技术是水稻机插秧体系中的重要短板。其中，育秧作为水稻插秧技术的重要一环，秧苗素质和机械适应性关乎插秧质量和水稻优良群体的构建。

在机械插秧生产中，要求培育秧苗必须符合插秧机械作业要求。机插育秧要求盘根成毯、播种密度大、个体生长空间小。环境因子对盘育秧质量要求有重要影响[2]。育秧模式依据环境可控程度可分为开放式、半开放式和闭锁式。开放式一般是在大田露天育秧，主要在南方稻区中、晚稻应用；半开放式是指塑料棚育秧，按大小又分为大棚、中棚和小拱棚；闭锁式育秧要求光、温和湿度等环境可控，一般有多层育秧架。南方应用最多的是中型塑料大棚，而这种棚育秧仍会受到环境变化的影响。育秧模式目前很多，如按秧盘分为硬盘、软盘及其他材质的秧盘（如秸秆压缩盘）；按形态分为钵状、毯状和钵型毯状等；按育秧介质又分为基质（生物质）、营养土以及两种混合介质。按工艺流程环节不同存在更多育秧模式，如立体育秧、麻基膜育秧、旱育秧等[3，4]。

为进一步细化工厂化育秧模式的工艺，本研究针对育秧工艺流程中涉及的几个重要的影响环节，如介质类型、子粒覆盖、盘根介质，并与传统育秧模式进行对比，通过秧苗素质参数对比，旨在为工厂化育秧提供技术指导和理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

所用水稻品种为两优287；所用育秧盘为 28 cm×58 cm的硬盘。营养土来源为水稻田表层土，晒干、去杂、磨碎、过筛后备用。营养土每盘装3.0～3.5 kg，另外装0.5～1.0 kg盖土。壮秧剂为市售，商品名为苗福，每盘施壮秧剂22 g。营养基质为市售（不含肥料）。

1.2 试验处理

试验于2016年3月11日开始浸种，30 ℃催芽，催芽至半谷长，播种。播种时测量含水量，按干谷90 g/盘播种。采用叠盘、暗化2～3 d，保温保湿齐苗，然后移入塑料保温大棚。

按不同育秧工艺设置4个处理，其中，T1采用育秧基质，于盘底加铺麻基膜；T2采用营养土，于盘底加铺麻基膜；T3采用营养土，于盘底加铺麻基膜，但表面不覆盖；CK采用营养土，盘底不铺麻基膜（普通育秧模式）。除T3外，均用未加壮秧剂的营养土或基质覆盖。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 秧苗密度 播种后20 d和30 d采用1 dm2取样框，考察出苗株数，每处理随机抽取3盘，每盘取有代表性的3个样点。秧苗死亡率为20～30 d期间死亡秧苗数与20 d时调查秧苗密度的比率。

1.3.2 根系伤流量 选择晴天，采用脱脂棉伤流吸收法，即于傍晚18：00以后，选取具有代表性的秧盘，每处理选择各3～5株，剪去上部（下部高度一致），保持假茎断面平齐，然后用脱脂棉吸取伤流，并于次日早晨8：00以后收取。伤流强度=（吸收伤流脱脂棉重-吸收前脱脂棉重）/吸收持续时间。

1.3.3 叶片SPAD值 采用叶绿素快速测定仪测定倒二叶叶绿素。

1.3.4 秧苗形态参数 插秧前选择有代表性的秧盘，取出含根土（基质）块装入塑料网袋，用自来水冲洗干净，采用WinRhizo根系分析系统测定根系形态指标。将不定根从节上剪下放入装有去离子水的无色透明塑料水槽，用镊子调整根的位置尽量避免交叉重叠，使用扫描仪（型号为EPSON1680）及其配套的WinRhizo 5.0根系分析软件扫描获取根系图像及参数。株高采用直尺测定。

1.3.5 秧苗干物质重 插秧前，取有代表性的秧盘，每处理选择30株，分5个采样点，仔细把假茎与根剪开，在烘箱中于60 ℃下烘干至恒重，采用天平称量。

1.3.6 漏插率 插秧后选择有代表性的行，连续考察50个插秧点作为一个考察样点，每处理选择5个样点。

1.4 数据处理

用Excel软件和SPSS 11.5软件对数据进行方差分析、多重比较（采用Duncan法，P<0.05为显著水平）；作图采用Sigma Plot 10.0软件。

2 结果与分析

2.1 秧苗出苗密度

不同育秧工艺下，水稻秧苗出苗密度与死苗率有显著差异（表1）。20 d秧苗密度大小依次为T1>T3>CK>T2，T1显著高于CK，而T2和T3与CK差异不显著；但T1和T2在30 d时的秧苗密度显著大于T3和CK。死苗率T2显著低于其他处理。其中基质育秧20 d和30 d时秧苗密度均较大。20 d秧苗密度T2和CK差异不大，但30 d时则显著高于后者。可见，盘底铺垫麻地膜降低了秧苗的死苗率。T2与T3仅有覆盖处理不同，20 d秧苗不覆盖出苗密度反而比覆盖的出苗密度大，主要原因是在温湿度保证的情况下，不覆盖处理成苗率反而较高。但是，经过控温、控水炼苗后，一些根系未下扎的秧苗逐渐死亡，这也是T3播種后20～30 d秧苗死亡率较多的原因。

2.2 叶片叶绿素SPAD值

由图1可见，T1显著低于其余处理。可见，30 d秧苗叶片叶绿素SPAD值差异主要在商品基质与营养土之间。叶片叶绿素SPAD值是表征叶片中叶绿素含量的重要指标，一般叶绿素SPAD值越大，叶片叶绿素含量越高。同时，叶绿素SPAD值可以表征秧苗的氮营养状况，SPAD较低，说明叶片有缺氮的迹象。由此可见，商品基质的疏松性虽然有利于植株根系下扎，但不利于保肥。

2.3 秧苗个体素质参数

由表2可知，不同育秧工艺下秧苗个体的根系形态和干物质差别较大。与T2相比，T1的个体干物质重显著较低，茎尖数较少，根表面积和根冠比显著降低。说明育秧基质培育的秧苗相对营养土个体较瘦弱，根系不发达。与T2相比，T3处理的植株无论从根系干物质还是根系形态指标在数值上均明显降低，说明育秧时覆盖这一工艺有利于根系的生长。T2与CK相比，前者的根系形态指标和干物质重在数值上大都明显高于后者，说明铺设麻基膜有利于根系的生长。

2.4 根系伤流量

由图2可见，不同育秧工艺水稻秧苗根系伤流量存在差异。其中伤流量T1和T2间差异不显著，但分别比CK高24.3%和27.2%，且均达到显著水平。T2根系伤流量显著高于T3，说明覆盖有利于提高根系活力。

2.5 秧苗机械插秧适应性

农机农艺融合技术是现代栽培体系中重要一环。机插育秧不仅要求秧苗壮，而且要符合插秧机工作规律。株高是考察指标之一，植株较高会导致秧盘厚度较大，不利于秧盘在插秧时自然下移，且容易造成卡盘和漏插。由图3可见，秧苗株高均不超过20 cm，对插秧机插秧工作不会影响。

茎重与株高比是表征秧苗插秧适应性的指标之一，茎重与株高的比值大，说明秧苗个体壮，反之说明秧苗细弱。由图3可见，T1的茎重与株高比显著低于其余处理，其余处理间差异不显著。T1与其余处理的差别是育秧采用了基质而非营养土，可能与营养土养分较全面且持续性较好有关。

2.6 漏插率

机械插秧早稻高产对基本苗要求很高，在实际生产中由于盘中秧苗不匀和机械作业中出现伤秧、插深不够等原因导致漏插或漂秧，导致基本苗不符合田间生产要求。为此，把漂秧和漏插统一考察，并以漏插率作为考察指标。由图4可见，T3漏插率显著高于其他处理，是CK的2.2倍，显然不符合漏插率低于5%的机插田间作业质量要求；而T1和T2漏插率相对较小，且漏插率低于5%。

3 讨论

水稻机插秧苗综合素质的考察目前尚未有统一的标准，评价优质秧苗大致可从群体和个体及机插适应性这3个方面考察。秧苗素质较高体现在出苗密度大且整齐，叶片叶绿素含量高，根多，根系活力强，根系盘结力强，漏插率低，移栽后发根力强，抗损伤能力强[5，6]。

3.1 育秧工艺对盘中早稻秧苗群体生长的影响

早稻机插育秧时间一般在3月上中旬至4月上中旬，时间25～35 d。由于生育期较长，要求床土或基质供肥能力要有持续性。赵伯康等[7]通过基质育秧与普通营养土育秧对比试验发现，基质育秧在秧苗素质、机械可操作性、增产增收和生态效益方面均较营养土育秧有明显优势。本研究发现，20 d秧龄时，基质育秧（T1）较营养土育秧（T2）出苗密度显著提高，说明基质育秧在出苗整齐度上确实较营养土有明显优势。但30 d秧龄时，两者出苗密度差异不显著，T1较T2死苗率显著增大，说明育秧基质后期供肥能力较营养土差，导致大量秧苗因竞争性弱而死亡；在基质上培育的秧苗后期叶绿素含量较低，侧面验证了这一结论。因此，基质育秧插秧秧龄缩短，如需推迟插秧应该补施氮肥。从结构上看，基质疏松有利于根系下扎，但同时在浇水时容易导致肥料流失，保肥性差；营养土具有保肥性，同时自身可以释放一部分养分缓解肥料养分的不足。常规育秧中一般需要覆盖，但覆盖增加秧盘的自重，同时也可能由于选择有壮秧剂的覆盖材料而导致秧苗扎根困难或死苗[8]。本研究结合叠盘、暗化等育秧工艺，研究不覆盖的情况下秧苗素质的变化。发现不覆盖（T3）与覆盖（CK）处理的30 d秧苗密度差异不显著，说明不覆盖处理可以达到普通育秧工艺的密度水平。但试验中发现，不覆盖处理的秧苗呈簇状分布，均匀度没有普通育秧工艺好。不覆盖处理秧苗根系在浇水时容易受到扰动，埋深较浅，采用素土覆盖有利于形成壮秧。

3.2 育秧工艺对早稻个体素质的影响

从根系形态参数、根系伤流量和干物质重等指标对秧苗个体素质进行对比分析发现，T2大部分根系形态参数指标优于T1，且根系干重也高于后者。说明在肥料和其他工艺相同的情况下，采用营养土育秧比基质育秧较有利于早稻秧苗个体的生长。T2和T3比较发现，不覆盖导致根系形态指标在数值上明显下降，可见覆盖这一工艺环节对根系培育是不可或缺的。T2和CK比较发现，采用麻基膜后，根系形态指标在数值上明显高于后者，且干重和根冠比较大，说明盘底铺垫麻基膜有利于水稻根系生长，插前盘根效果较好，这与王朝云等[4，9]的研究结果是一致的。

3.3 不同育秧工艺秧苗对插秧机械的适应性

与采用营养土育秧的处理相比，采用基质育秧的秧苗高度较高，茎重与株高比值降低，说明基质育秧的秧苗较细弱，在机插过程中容易伤秧。主要原因是秧龄较大时，育秧基质养分供应缺乏，导致秧苗缺肥。但从漏插率上来看，育秧基质比营养土育秧降低，这可能与其出苗密度较大有关。基质育秧出苗密度大，漏插率降低，机械适应性好，但由于盘内个体竞争大，要注意及时补肥。盘底下墊麻基膜（T2）比不垫麻基膜（CK）处理的漏插率低，这与育秧盘底铺垫麻基膜有利于根系盘结和生长，出苗也较均匀有关。不覆盖处理（T3）的漏插率较高主要受到浇水和炼苗等管理过程扰动太大，出苗不均匀，死苗率较大，最终导致漏插率较大。笔者前期研究通过减少覆盖的土或基质的厚度措施增加了出苗密度，但完全不覆盖在找到替代的方案之前不能省略。

由此可见，采用基质育秧比营养土有利于提高出苗密度、降低漏插率，但由于基质保肥能力弱，后期死苗率较大，其个体长势较弱；盘底下垫麻基膜有利于根系生长，降低漏插率；覆盖这一工艺环节能够提高根系埋深、促进根系生长和盘中秧苗生长的均匀度，降低漏插率。在生产上建议在采用基质育秧时后期应少量补充肥料。

参考文献：

[1] 张洪程，龚金龙.中国水稻种植机械化高产农艺研究现状及发展探讨[J].中国农业科学，2014，47（7）：1273-1289.

[2] 赵立军，陈 亚，王英雪，等.闭锁式立体水稻育秧室环境控制系统研制[J].东北农业大学学报，2016，47（10）：1-7.

[3] 赵 斌，衣淑娟，董淏鸣，等.工厂化育秧环境智能监控系统研究——基于物联网[J].农机化研究，2014（12）：38-41.

[4] 王朝云，易永健，周晚来，等.麻基膜水稻机插育秧研究初报[J].中国麻业科学，2013，35（1）：19-21.

[5] 隋常玲，左祥文，喻本雨，等.有机育秧基质对水稻机插秧苗素质的影响[J].贵州农业科学，2014，42（8）：76-78，82.

[6] 金 军，赖清云，李伟海，等.水稻基质育秧不同播种量对秧苗素质和产量的影响[J].中国稻米，2014，20（6）：59-61.

[7] 赵伯康，孙华香，王强盛.机插水稻基质育秧技术初探[J].江苏农业科学，2012，40（2）：48-49.

[8] 张锁兵，曾成华，池鹤亭.机插稻育秧基质与盖籽材料改良试验[J].农业装备技术，2016，42（6）：25-26.

[9] 王朝云，易永健，周晚来，等.秧盘垫铺麻育秧膜对水稻机插秧苗根系发育及产量的影响[J].中国农机化学报，2013，34（6）：84-88.