纪力,董玉兵,钟平,孙春梅,庄春,陈川,章安康,邵文奇
(江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所,江苏 淮安 223001)
水稻是我国主要的粮食作物,全国有60%人口以稻米为主食。随着经济的发展,从事农业的劳动力转移,加上水稻种植机械化程度较低、水资源紧缺、稻作效益差等原因,水稻种植面积大幅度减少[1]。由于水稻直播技术还未成熟[2],推进以水稻机插秧为主的机械化高产种植技术,对稳定我国水稻种植面积、提高单产、保障粮食安全具有重要意义[1-3]。目前,我国水稻生产中耕作和收获基本实现了机械化作业,水稻机插秧是我国水稻种植机械化主要环节之一[2]。研究表明,水稻秧苗素质是水稻高产的重要保证,对产量形成有重要影响[3-5]。随着研究的推进,水稻机插秧漂浮育苗技术中的各项技术问题均已经得到有效解决,能够培育出健壮且适宜机插的水稻秧苗。但传统的机插水稻育秧技术中,苗床整理、田间水分管理和病虫害防治等环节仍存在着较大的难度,且费工费力[4-6],而水稻机插秧漂浮育苗技术可以省去苗床整理和水分管理2个环节,同时避免了大多数土传病害,使水稻机插秧漂浮育苗技术成为机插水稻秧苗培育的有效途径。本试验选用市场上常见的水稻育苗基质进行秧苗培育,研究不同基质对机插水稻漂浮育苗技术秧苗生理特性的影响,以期筛选出适宜的育苗基质,为水稻机插秧漂浮育苗技术的推广提供理论依据和技术支持[7-9]。
试验于2018年在江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所实施,稻种选用南梗9108。使用江苏万农化工生产的秧病灵水稻机插秧专用拌种剂[8],按药种质量比1∶100拌种,秧盘规格选用常规硬盘(30 cm×60 cm),每盘1 500 g基质,稻种播种量90 g·盘-1。6月8日落谷,暗化出苗后6月14日下水,铺放于厚1.5 cm、宽120 cm、长900 cm的打孔珍珠棉泡沫上进行漂浮育苗(图1)。
图1 水稻机插秧漂浮育苗的方法
设置6个处理:A1为长农牌水稻育苗基质(淮安市清浦区长农有机基质肥厂),A2为绿禾牌水稻育苗基质(淮安市绿禾有机基质厂),A3为淮三农牌水稻育苗基质(淮安市农业科技实业总公司),A4为中诺牌水稻育苗基质(淮安市中诺农业科技发展有限公司),A5为柴米河牌水稻育苗基质(淮安市柴米河农业科技发展有限公司),CK为对照(淮安三树镇的稻田土)。
种子成苗率:在播种后第21天切取10 cm×10 cm板面的秧苗,剔除其中弱苗死苗(叶片数不足正常秧苗1/2,茎秆瘦弱),记录苗数,并计算成苗率,成苗率=(总苗数/种子数)×100%。
地上部形态:在播种后第17、21、25天,分别记录各处理秧苗的叶龄、株高、苗基部宽度,在第21天测量秧苗第1、2、3叶的叶鞘高度和第1、2叶叶片长度。
生物量测定:分别在播种后第17、21、25天每处理取100株秧苗分为地上部与地下部,分别记录其生物量,并计算单株生物量。
叶绿素相对含量(SPAD):播种后第17、21、25天使用叶绿素测定仪(型号:KONICA SPAD 502 PLUS)测量秧苗完全展开叶的叶片中部SPAD值。
本试验所用稻种发芽率为88.9%。由图2可以看出,A1处理的成苗率最高,为75.9%,显著高于其他处理;A2、A4处理间无明显差异,成苗率分别为67.8%和68.2%;A3、A5、CK处理的成苗率较低,在60%左右,且处理间无明显差异。由此可见,使用漂浮育秧的方法,长农牌水稻育苗基质、绿禾牌水稻育苗基质、中诺牌水稻育苗基质的成苗率均高于对照。
柱上无相同小写字母表示不同处理间差异达到5%显著水平。图3~4同。
表1为不同育苗基质所培育秧苗的地上部形态比较。A4处理和对照CK各性状表现无明显差异,但生长至21 d时株高已经相对较高,不太适宜机插;A3和A5的秧苗地上部形态基本一致,17 d至25 d时秧苗地上形态较好,均适宜机插;A1和A2处理株高增加较慢,在25 d时方可达到机插要求。
表1 不同基质对秧苗形态的影响
注:同列数据后无相同小写字母表示不同处理间差异达到5%显著水平。表2同。
从秧苗第1、2、3叶片的叶鞘高度和叶片长度来看(图3),由于试验中稻种均使用了水稻机插秧专用拌种剂秧病灵拌种,不同处理间秧苗株形表现相对一致,差异主要表现在不同叶龄的叶鞘高度和第3叶长度。
鲜重表示秧苗生物量的积累,根冠比是反映根系与地上部分生长协调性的重要指标,根冠比越高,表明根系生长健壮,有利于壮苗秧的形成[7]。表2为不同处理秧苗的鲜重和根冠比。采用漂浮育秧技术秧苗的根冠比优于营养土秧苗(CK),处理A4与CK的地上鲜重较高但是根冠比却较低,A2、A3与A5处理间无明显差异。
图3 播后21 d不同基质中水稻叶片生长情况
表2 不同基质对秧苗生物量积累和根冠比的影响
叶片SPAD值可在一定程度上反映植株的叶绿素含量,反映叶片的光合作用效果[9-11]。结果(图4)显示,随着秧龄增长,各处理的SPAD值都呈现缓慢的下降趋势,这是因为在秧苗生长期间未进行肥料追施,随着养分的消耗叶色逐渐变淡。各处理间由于育苗基质营养配方的不同,SPAD值有差异,A1和A2处理叶片SPAD值均显著低于其他处理,A3处理叶片SPAD值较高。
图4 不同基质对秧苗叶片SPAD值的影响
水稻机插秧技术在水稻机械化生产中已经得到了广泛的应用,目前广泛采用的水稻育秧技术中的诸多难点通过漂浮育秧的方式可以得到解决,因此,水稻机插秧漂浮育秧技术是当前育秧技术的一个很好的补充和发展方向;而壮秧是水稻栽培获得高产最重要的基础,“秧好半熟稻,苗好产量高”形象说明了壮秧对夺取水稻高产的作用[12-14]。本研究在水稻机插秧漂浮育苗的技术上筛选出优质的水稻育苗基质以培育出适宜机插的健壮水稻秧苗。本研究选取的5种水稻机插秧育苗基质在育苗过程中秧苗表现不尽相同,中诺牌水稻育苗基质的叶龄、秧苗株高、茎基宽、整株生物量、根冠比、SPAD指数与对照趋于一致,但是存在一定的超龄超高问题,需要在生产中采取一定的控制措施;淮三农牌和柴米河牌水稻育苗基质营养相对较好,培育出的水稻秧苗健壮,且适栽期较长,表现优异;长农牌和绿禾牌水稻育苗基质也能够满足育苗需求。