育秧基质中2种植物生长调节剂对水稻秧苗素质的影响

2023-01-19 08:41胡恩祥
大麦与谷类科学 2022年6期
关键词:甲壳素调节剂内酯

胡恩祥,杨 青

(江苏佳禾兴农业生物科技有限公司,江苏 南京 210000)

水稻是我国重要的粮食作物之一,其种植面积大、总产高,65%以上的人口以稻米为主食,故提高水稻综合生产能力对于保障我国粮食安全具有重要意义[1]。水稻生产一直存在用工多、劳动强度大等问题,在我国城镇化进程及农村土地流转步伐加快、农村大量优质劳动力流出的情况下,水稻生产用工矛盾问题日益突出[2]。机插稻是利用插秧机进行秧苗高效移栽的技术,具有操作简化、省力省工、节省稻种和秧田、保障高产稳产等优势[3],其核心技术在于培育健壮秧苗,但育秧过程较为繁锁且易出现问题,一旦秧苗素质降低,很难充分发挥其高产潜力。为提高秧苗素质、增加秧龄弹性、培育适宜机插的健壮秧苗,科研人员已从多方面进行了研究,其中利用生长调节物质调控秧苗生长发育也是重要方向之一,如壮秧剂和植物生长调节剂的使用[4]。李生研究表明,旱育和湿润育秧时配施壮秧剂均能促进秧苗生长,提高其耐高温和耐寒能力[5]。刘晓娜等研究表明,不同水稻品种育秧时配施多效唑对机插秧苗均有较好的控高、壮秧效果,但不同水稻品种对多效唑表现出的敏感性差异较大[6]。赵国安研究指出,多效唑能控制秧苗地上部生长、促进根系生长并提高其活力,增加分蘖数,并阐明了其适宜的施用期、施用量及施用条件[7]。因此,壮秧剂和植物生长调节剂均能够有效地调控水稻秧苗生长发育,对机插稻壮秧培育及高产栽培具有重要意义。

目前,水稻秧苗培育所需的介质主要分为2种,一种是利用秧田土制作的营养土,另一种是利用农业废弃物加工形成的水稻专用育秧基质。由于土壤污染、天气、人工贵等原因,秧田土的取用成本大大增加,而利用农业废弃物加工而成的水稻育秧基质具有理化性状优良、营养齐全、育秧成本低、省时省力的特点[8]。但是,水稻大规模生产上育秧基质采用率不高,且在育秧过程中容易出现种子发芽率低、出苗不齐、盘根不紧实、秧苗农艺性状差等缺点,这已成为阻碍基质育秧推广发展的关键问题,亟需解决。故本研究拟在特定配方的水稻育秧专用基质上,通过添加2种不同的生长调节剂及使用不同的剂量,研究秧苗素质的变化情况,以期寻找有利于培育壮秧的适宜生长调节剂及添加量,研发新型育秧基质,进而进一步降低农户使用基质育秧的难度,减少育秧成本。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

本试验于2019年在淮安佳禾兴农业生物科技有限公司生产基地的玻璃温室(118.85°E、33.07°N)中进行。供试材料为优质食味粳稻品种南粳5055,由江苏省农业科学院提供,该品种全生育期158 d,属早熟晚粳类型。水稻专用育秧基质是用木薯渣、蛭石、草炭以体积比3.0︰1.0︰0.5 配制掺混而成。

1.2 试验设计

本试验选择油菜素内酯、甲壳素2种生长调节剂(购自南京寿德生物科技有限公司)作为水稻专用育秧基质添加剂,分别设置3个不同的添加量:油菜素内酯为 15、35、45 mg/L,甲壳素为 30、60、90 mg/L,并以育秧基质中不添加生长调节剂作为对照处理。该试验筛选出较优的单独添加量后,再将油菜素内酯和甲壳素以最适添加量进行复配使用,并将育秧基质中不添加生长调节剂作为对照(CK)处理。播种前将生长调节剂均匀混合在水稻育秧基质中,播种时每盘使用基质5 L,播种120 g,育秧过程中的秧苗管理措施均保持一致。

1.3 测定项目

1.3.1 秧苗形态。待秧苗20 d 时,测定秧苗株高、茎粗,并记录叶龄。

1.3.2 生物量。待秧苗20 d,选取30 株秧苗取地上部称鲜质量,之后105 ℃杀青,80 ℃烘干至恒质量,测定干物质量。

1.4 数据统计与分析

利用Excel 2022 对数据进行汇总、归类和筛选,汇编列表后利用分组分析法进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 油菜素内酯不同添加量对秧苗的影响

由表1 可知,所有处理中,以基质中添加油菜素内酯15 mg/L 所实现的育秧效果最佳,其单株茎基粗达2.1 mm,干物质质量达27.6 mg/株。在添加油菜素内酯处理中,随着油菜素内酯用量的增加,秧苗株高、叶龄增减幅度不大,且无规律;茎基粗和单株干物质质量则有下降趋势,说明油菜素内酯添加量增加反而会不利于秧苗的生长。因此,基质中添加油菜素内酯15 mg/L 有利于培育水稻壮秧。

表1 不同油菜素内酯添加量对水稻秧苗素质的影响

2.2 甲壳素不同添加量对秧苗的影响

由表2 可以看出,在所有处理中,以基质中添加甲壳素30 mg/L 所达到的育秧效果最佳,其株高最高,达到13.9 cm;茎基粗最粗,达到1.9 mm,且单株干物质质量为30.1 mg。在添加甲壳素的处理中,随着添加量增加,秧苗株高变化趋势并不明显,而叶龄、茎基粗和单株干物质质量均呈下降趋势,这说明甲壳素添加量增加反而会不利于秧苗的生长。故可认为,基质中添加甲壳素30 mg/L 有利于提高水稻秧苗素质。

表2 不同甲壳素添加量对水稻秧苗素质的影响

2.3 油菜素内酯和甲壳素复配对秧苗的影响

由表3 可以看出,除叶龄指标外,油菜素内酯和甲壳素复配处理的其他指标明显优于对照,同时也优于油菜素内酯和甲壳素单独添加的最优处理,这说明基质中添加15 mg/L 油菜素内酯及30 mg/L甲壳素更有利于培育健壮秧苗。

表3 油菜素内酯和甲壳素复配对水稻秧苗素质的影响

3 讨论与结论

目前,生产上应用范围较广的水稻育秧介质是农民自制营养土,其制备过程包括取土、晾晒、粉碎、过筛、调酸和拌肥拌药等步骤,过程繁琐复杂,费时费力[9-10]。同时,林间和道路取土增多,不仅破坏环境,也携带了大量的不明病菌进入稻田,导致病虫害防控成本增加。随着科技的进步和经济水平的提高,各种有机基质应用量逐年增加。有机基质是各种农业有机废弃物等经腐熟、发酵和消毒等方法生产加工而成的有机固态基质,主要原料包括树皮、蔗渣、稻壳、葡萄渣等农业废弃物,并按特定比例和蛭石、草炭等辅料掺混后使用[11]。以该项目的研究成果为基础,我们形成了一套新型水稻育秧基质生产工艺,并设计出一套年生产量在3 万t 左右的育秧基质半自动化生产流水线,它能够充分地将生长调节剂与原材料混合,以培育壮秧和提高水稻产量。在项目实施过程中,我们还明确了秧苗壮秧指标,形成了一套快速检测方法,现该技术年推广机插面积为1 333 hm2左右。

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