水稻制種母本機插秧無土秸稈基質的研究

何勇　肖龍　陳杰　黃波　王茂理　張體剛　羅傳浩　葉坤浩

摘要 水稻制種全程機械化的研究，重點是母本秧機插技術的落實，關鍵環節是母本秧育苗技術的突破。通過對母本秧育苗基質的篩選， 獲得了無土秸稈基質是水稻制種母本秧育苗的最佳材料，通過無土秸稈基質育苗，可以達到秧苗壯苗的標準，表現出秧苗壯、基質輕、盤根好的特點，解決了水稻制種母本機插秧育苗的瓶頸問題。水稻母本機械插秧技術與傳統人工栽秧技術相比，機械插秧優勢特別明顯，增產達到了顯著水平，該項技術的研究為傳統水稻制種產業的發展提供了技術支撐。

關鍵詞 水稻制種；母本機插秧；無土秸稈基質

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-041-03

隨著農村勞動力外出務工增加，水稻制種生產用工矛盾顯得十分突出，嚴重制約了水稻制種產業的發展。通過對水稻制種機插秧技術的研究，可提高水稻制種產業發展[1]。水稻機插秧關鍵技術就是水稻育苗環節，只有育苗技術突破，滿足水稻機械插秧的要求，才能獲得較高的產量。該研究對4種育秧方法進行分析，以期篩選出最佳育苗材料，找出水稻制種的最佳育苗方法[2]。

1 材料與方法

1.1 基質配方及制作

1.1.1 泥土基質。選擇耕作熟化旱土粉碎，在細土過篩后，每100 kg細土拌1袋（600 g）“育苗伴侶”（由江都市壯禾化工有限公司生產的“一片綠”品牌水稻機插秧育苗專用肥，N、P、K總養分≥25%）。該基質在機插秧生產上普遍使用。

1.1.2 商用基質。商用基質是由杭州錦海農業科技有限公司生產的“錦海牌”育苗基質，主要成分：泥炭、蛭石、珍珠巖等，肥料登記號：浙農肥（2011）準字0044號。

1.1.3 秸稈旱育基質。按發明專利《無土育秧基質制備方法》（公告號：CN102792879A），把秸稈粉碎至5 mm左右，按粉碎秸稈50%～60%、沼渣25%～35%、水15%～25%的比例混勻。

1.1.4 秸稈水育基質。按發明專利《一種無土秸稈基質水稻機插秧的育秧方法》（公告號：CN104206240A），將秸稈粉碎至3 mm以下，然后向秸稈中添加水，攪拌得到含水量以重量計75%～85%的育秧基質，以180～250 g/盤的育秧基質置于秧盤中，整平壓實成厚度20～25 mm的育秧基質，再向秧盤中澆水至秧盤盤底水分達到飽和狀態。該發明采用秸稈粉碎后，直接作為無土秸稈基質使用，減少了取土、篩土等生產過程，減輕了稻農的勞動強度。

1.2 基質的使用 市場上銷售的水稻插秧機行距不可調節，無法滿足水稻制種的密度要求。因此，定制了長0.55 m、寬0.15 m、厚0.02 m的專用水稻制種塑料小軟盤。把混勻的基質鋪在育秧盤上，鋪底層厚15 mm，然后播種，最后蓋上同樣的基質。

1.2.1 泥土基質的使用。選土壤肥沃、排灌方便、便于管理的大田作為秧田，在做秧廂前施復合肥45 g/m2，按廂寬1.2 m、溝寬0.3 m做廂，并把裝有泥土基質和播種覆蓋后的育秧盤平放在廂面上。

1.2.2 商用基質的使用。按照泥土基質使用的方法進行。

1.2.3 秸稈旱育基質的使用。選擇地勢平坦的地方，平鋪塑料膜，把育秧盤平放在塑料膜上，將粉碎秸稈和沼渣按比例用水混合，撒在育秧盤上，厚度15 mm，然后播種，用該基質蓋嚴種子，用噴霧器噴水至飽和狀態。

1.2.4 秸稈水育基質的使用。選擇水稻育秧苗床，施加3 kg/m2發酵腐熟的豬糞，并與苗床土混勻，然后做秧廂，規格為廂寬1.20 m、廂溝寬0.30 m、廂高0.10 m，做好秧廂后在秧廂表面施加30 g/m2尿素和50 g/m2過磷酸鈣。把育秧盤平放在廂面上，壓實，撒粉碎秸稈在育秧盤上，厚度15 mm，然后播種，再用粉碎秸稈蓋嚴種子，用噴霧器噴水至飽和狀態。

1.3 注意事項 ①母本種子經過消毒處理后，催芽至露白播種。②種子必須用基質蓋嚴，保持濕潤狀態，然后用拱膜保溫。③泥土基質的營養由土壤和“育苗伴侶”提供，商用基質不添加任何營養物質，秸稈旱育基質的營養由沼渣提供，秸稈水育基質的營養由廂面肥料反滲透、擴散提供。④水稻品種是蓉18優662（2012年國家審定品種，審定編號：國審稻2012011），母本是蓉18A，在母本谷催芽至露白后，按60 g/盤播芽谷種。先人工栽好2行父本，留足空行機栽14行母本秧。

2 結果與分析

2.1 秧苗素質調查 秧苗生長至21日齡時，進行取樣調查，具體試驗結果見表1。機插秧的壯苗標準是秧齡在20 d左右，葉齡達到3.5～4.1葉，苗高達到18～25 cm，白根數10條以上，秧苗生長整齊健壯，青秀無病。按照這個標準，只有泥土基質和秸稈水育基質培育的秧苗達到了此要求。

2.1.1 商用基質和秸稈旱育基質。這2個基質培育的水稻秧苗素質較差，表現出葉色偏黃，幼苗生長勢不旺，出現嚴重的缺肥現象。究其原因，商用基質經檢測，基本沒有營養物質，所以無法滿足幼苗生長的營養需求，生長到3葉后，表現出嚴重的脫肥現象；而秸稈旱育基質，由于采用旱育苗技術，秸稈的保水保肥力較弱，對水分管理的要求較高，操作困難，難以創造秧苗生長的有利環境，所以，秧苗表現出苗黃、長勢差，在幼苗階段就形成了老苗、僵苗，對后期生長極其不利。

2.1.2 泥土基質和秸稈水育基質。這2個基質培育的秧苗都表現出苗壯、葉綠、生長勢旺的特點。究其原因，泥土基質本身就帶有一定的營養，再添加“育苗伴侶”，完全滿足了幼苗的正常生長。而秸稈水育基質雖然秸稈內沒有增加任何營養物質，但在做秧廂時廂面就使用肥料，通過水分滲透為秧苗生長提供了足夠的營養，秸稈僅起一個秧苗載體的作用。

這2種基質育出的秧苗素質基本一樣，但泥土基質需要大量耕作層和細沙土壤，連年取土育苗將破壞良田、沙地及植被，隨著機插秧面積逐年擴大，不利于保護耕地；而秸稈水育基質是一種無土秸稈基質，只需要把秸稈粉碎，不需要添加任何土壤，秸稈基質和泥土基質比較優勢明顯。經研究，該技術具有全替土、操作簡單、秧苗素質好、返青快等特點，適合集中化機插育秧需求，解決了水稻育秧連年取土的問題，育出的成品秧苗，在移栽時秧盤重量只有泥土基質的1/2或者1/3，便于運輸。

2.2 秸稈基質的測試結果 把秸稈粉碎后放入育秧盤內，并把秧盤放入已經做好的秧廂上，保持秸稈的濕潤狀態，每隔7 d取1次秸稈進行檢測，分析秸稈在腐爛過程中對秧苗的影響。

2.2.1 腐爛程度分析。秸稈作為育苗材料，在濕潤狀態下，會發生腐爛，產生有毒有害物質，從而影響幼苗的正常生長。檢測秸稈腐爛程度通常用C/N指標來衡量。從表2看出，秸稈的碳含量在田間隨著時間推移而逐漸減少，而全氮含量在逐步增加，說明秸稈在田間發生了腐爛，二者相除得到了C/N指標。分析發現，秸稈在前7 d，腐爛的速度最快，C/N從517.15下降到203.44，之后下降速度趨于平緩，在種子發芽前7 d，種子的根系少、生長慢，影響不是特別大。從第7～28天，C/N指標基本沒有變化，由于水田育苗，水分對秸稈基質物質的滲透、擴散結果，降低了秸稈在腐爛過程中產生的有毒物質對秧苗根系的影響，因而未腐熟的秸稈基質的秧苗和其他基質效果基本一致，說明水稻秸稈基質不需要腐熟過程，對秧苗根系的影響程度有限。

2.2.2 秸稈基質的應用。水稻種子的營養基本能保證秧苗在3葉期前的生長，只要對秧苗補充少量的N、P、K成分，就能達到根多苗壯的效果，機插秧秧苗在20 d左右就要移栽，此時要求盤根多、易分根、帶土少，而秸稈基質能夠完全滿足這項要求，因此無土秸稈基質應運而生。

2.3 制種產量的分析 在4種基質中，只有無土秸稈基質效果最好，因此，用無土秸稈基質育蓉18A（不育系），并配合水稻制種機插秧進行移栽，同時與傳統的育苗方法和人工移栽的蓉18A（不育系）進行比較，分析產量。

2.3.1 產量結果。根據農戶收獲曬干后的實際產量進行調查統計，得到8戶蓉18優662（蓉18A×綿恢662）的產量并折算成單產進行統計，采用成組數據的比較方法（或叫不成對比較方法） 分析。

根據統計公式，把數據帶入公式得：S12=9 513.00，S22=4 893.75；平均數的差數標準誤：Sd=60.015，t=3.530

自由度=4+4-2=6

查t表，當自由度為6時，P0.05的t值是2.447，P0.01的t是3.707，而3.530介于該兩t值之間，所以當實際t=3.530時，P<0.05，差異顯著，該試驗結果表明，機械插秧比人工栽秧產量明顯提高，可見機械插秧對水稻制種有增產效果。

2.3.2 機械插秧產量提高的原因分析。綿陽市農業科學研究院與寧波協力機電制造有限公司共同研發了1臺適合綿陽市水稻制種的乘座式插秧機，該機作業行數為14行，行距17.5 cm，株距10～14 cm（可調）。按照母本秧苗栽插是全田的80%計算，可栽37.5萬窩/hm2左右，而人工栽秧很難超過30.0萬窩/hm2，密度保障是制種產量提高的前提，僅此一項就可增加數千株的密度，提高單產。

2.3.2.1 能規范栽培。可對基本苗、栽插深度、株距等指標進行量化調節，還可根據所插基本苗對每公頃所插蔸數及每蔸株數進行調節。

2.3.2.2 效率高且穩定。一般乘座式插秧機每天栽插面積為2.6～3.3 hm2，遠遠高于人工栽插效率，并且機械水田作業穩定性好、易操作，有利于搶季節、保進度。

2.3.2.3 有助于標準化農業發展。以插秧機為載體，機手或者專業合作社通過開展統一育秧、統一供秧、統一機插等社會化服務形式，提高水稻制種的規模化經營和標準化生產。

2.3.3 水稻機插秧成本核算。

2.3.3.1 秧苗移栽時的成本核算。制種1 hm2蓉18優662需要母本秧田1 500 m2，秧田管理18個工，人工栽插60個工，人工成本按75元/d計算，母本秧從管理到栽插需要5 850.0元/hm2；而機插母本秧，秧田只需要195 hm2，秧田管理1.5個工，機栽需用工3.6個工，人工成本382.5元，加上油料消耗150元；兩項合計機械栽秧節約成本是5 325.0元/hm2，費省效宏。

2.3.3.2 產量增加的效益提高。按照表3的機械插秧和人工栽秧的產量統計表，機械插秧的單產是3 349.5 kg/hm2，而人工栽秧的單產是3 138.0 kg/hm2，增產211.5 kg/hm2，增產6.74%，按收購價格20元/kg計算，可以增加收入4 230.0元/hm2。

2.3.3.3 二項合計效益。機械栽秧節約成本是5 325.0元/hm2，同時可以增加收入4 230.0元/hm2，二項合計的經濟效益是9 555.0 元/hm2。

3 小結

3.1 水稻制種機械化前景廣闊 據調查，水稻制種的效益在近20年屬于停滯狀態，效益持續偏低，嚴重挫傷了農戶的生產積極性，造成制種基地面積逐年下降，要改變這一現狀，就要改革過去的生產方式，提高制種的經濟效益[3]。

3.2 普及水稻制種機械插秧技術 雜交水稻種子生產是科技含量很高且勞動力高度集中的艱苦工作，需要投入較多的勞動力，只有實現全程機械化制種，才能從根本上扭轉制種基地萎縮的現狀，促進水稻制種規模化、商品化、現代化和產業化的發展。

3.3 降低水稻制種生產成本 雜交稻機械化制種技術是提高雜交水稻制種產量，降低制種成本的有效途徑之一，該技術的關鍵是解決了雜交稻制種過程中機械播種、育秧、移栽、管理和收獲的機械化使用問題。

3.4 突破水稻制種機械插秧的瓶頸問題 水稻機械插秧的關鍵環節就是秧苗的育苗技術，只有突破該項技術，才能解決水稻制種過程中的父本和母本花期相遇、秧苗長勢一致、激素處理等多個環節，達到高產穩產的目的，無土秸稈基質的利用將助推水稻制種產業的發展。

參考文獻

[1] 朱德峰，陳惠哲，徐一成.中國水稻機械種植的發展前景與對策[J].農業技術與裝備，2007（1）：14-15.

[2] 潘躍，吳子文.水稻機械化插秧技術分析與種植機械發展趨勢[J].中國稻米，2008（3）：21-22.

[3] 鐘定旭，楊子超，葉成，等.雜交中秈稻中優18機械化制種技術[J].中國種業，2011（4）：51-52.