酵素對水稻基質育秧秧苗素質的影響

李麗霞，婁金華，王智華，李 巖，李 倩

（1.東營市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東 東營 257091；2.東營市農(nóng)業(yè)局，山東 東營 257091）

近年來，我國水稻育秧技術迅速發(fā)展，形成了培育多種類型壯秧的配套技術，例如北方稻區(qū)建立起以早育秧為主的系列技術。與此同時，隨著農(nóng)村勞動力的轉移及用工成本的增加，傳統(tǒng)人工插秧的水稻生產(chǎn)模式已不再適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，為了減輕水稻生產(chǎn)的勞動強度，全國各地大力推廣應用機械插秧技術，水稻機械插秧技術高速發(fā)展，并成為了現(xiàn)代稻作發(fā)展的必然趨勢。

近年來，人們從苗床管理入手，就如何實現(xiàn)水稻壯秧、提升秧苗素質開展了大量研究。研究表明，在水稻育秧過程中，秧苗素質受基質養(yǎng)分組成、播種量、秧床水分管理、生長調節(jié)劑使用等諸多因素的影響，提升秧苗素質、培育適齡壯秧是水稻機械化插秧成功的關鍵[1-4]。在實際生產(chǎn)中，秧苗不健壯會影響秧苗移栽后的生長，特別是在水稻機插育秧方面尤其突出。

20 世紀40年代，日本磐亞株式會社發(fā)明了酵素菌技術，于80年代廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，1994年引入我國，并在北京、山東、河南、遼寧等十多個省份得以推廣，在促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整和生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。酵素菌是由細菌、酵母菌和放線菌3 大類24種有益微生物組成的微生物群體，是一群有生命的活體，其繁殖和代謝能力很強，不同菌種間相互配合相互補充，能充分發(fā)揮群體效益，并取得明顯效果[5-7]。酵素菌生命活動中分泌出的多種酶和一些活性物質稱之為酵素，主要成分有糖化酶、蛋白質分解酶、脂肪分解酶、纖維分解酶、氧化還原酶、酒精酶、尿素酶等。酵素菌具有較強的好氣性發(fā)酵分解能力，其產(chǎn)生的各種酶具有很強的催化能力，不僅能夠分解農(nóng)作物秸稈等有機物質形成腐殖質，分解頁巖沸石等礦物質產(chǎn)生可以被植物吸收的活性元素，而且還能分解農(nóng)藥等化學物質，溶解土壤中被固化的磷鉀微量元素等營養(yǎng)成分，增加土壤中有效養(yǎng)分的含量，減少土壤及水體污染[8-10]。因此，將酵素應用于水稻基質育秧中，可促進基質營養(yǎng)元素的釋放，改善基質營養(yǎng)供應，培育水稻壯秧。試驗研究了酵素在水稻基質育秧中的適宜用量及其對秧苗素質的影響，旨在為探索水稻工廠化育秧提供技術依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

育秧所用的基質為山東省壽光市生產(chǎn)的普通基質，基質速效養(yǎng)分含量為：N 183 mg/kg、P2O586.57 mg/kg、K2O 319 mg/kg，有機質37.82%。試驗所用酵素由果皮發(fā)酵而成，將香蕉蘋果等的果皮、紅糖、水，按照3︰1︰10 的比例混合，密封后于陰暗處發(fā)酵3個月，取其上清液，備用。供試水稻品種為武育粳3 號。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗共設置4個處理，分別為：CK，水1 500 m L；T1（10%），1 350 m L 水+150 m L酵素；T2（20%），1 200 m L 水＋300 m L 酵素；T3（50%），750 m L 水＋750 m L 酵素。每個處理重復3 次。

1.2.2 育 苗 室溫18～22℃，育苗水溫18℃，清水浸種5 d；用4 L 基質噴施1 500 m L 水（或酵素與水混合液），攪拌均勻后裝盤，抹平，將60 g種子均勻撒播，覆蓋少量基質。播種后根據(jù)土壤墑情等量噴灑清水。

1.2.3 測定項目與方法 播種20 d 后取10 cm×10 cm面積內(nèi)秧苗，用直尺測定株高、根長度，用游標卡尺測定莖基寬度，用萬分之一天平測定地上部鮮重、根鮮重，計算根冠比。用Excel 2003 進行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析及圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 不同濃度酵素對水稻秧苗株高的影響

株高將影響水稻葉片的空間分布、植株的抗倒伏性以及干物質垂直分層分布的合理性。有研究發(fā)現(xiàn)，應用酵素能夠增加水稻成株的高度[11-12]。但由表1 可知，在育苗基質中添加酵素，在一定程度上是秧苗變矮了，當酵素濃度為10%時（T1），秧苗平均株高比對照降低了0.45 cm；當酵素濃度為20%時（T2），秧苗平均株高比對照降低了1.80 cm；當酵素濃度為50%時（T3），秧苗平均株高比對照降低了3.93 cm。這表明適量酵素能夠矮化秧苗，可能具有壯苗作用。

2.2 不同濃度酵素對水稻秧苗莖基寬的影響

莖基寬能反映秧苗的粗壯程度，莖的基部越粗、越寬、色澤越綠，秧苗越健壯。這也是植株抗逆性的一個重要指標。從表1 中可以看出，在育秧基質種添加適量的酵素，能改變秧苗莖基寬度，且不同濃度處理在0.05水平上差異顯著；酵素濃度為10%和50%時，秧苗莖基寬度變窄，酵素濃度20%時，莖基寬度增加。莖基寬度越大，秧苗越健壯，機械插秧時植傷越輕，越有利于提高機械插秧的成活率。

表1 不同濃度的酵素處理對水稻秧苗株高和基莖寬的影響

2.3 不同濃度酵素對秧苗生物量形成以及根冠比的影響

根系重量是秧苗地下部發(fā)育好壞的重要標志，根越重，根系越發(fā)達，根數(shù)越多，根系活力越強、根系的新陳代謝活動越強，為地上部輸送水分、礦物質等的能力越強，越有利于秧苗栽植后的返青和分蘗。試驗結果表明（圖1），普通基質育秧時根重不足30 mg/株，使用酵素后，秧苗根重均有顯著增加；當酵素濃度為10%、20%和50%時，秧苗根重分別為39.67、40.17、47.43 mg/株，根系增加量均超過30%。

圖1 不同濃度的酵素處理對水稻秧苗根系鮮重、地上部鮮重和根冠比的影響

從秧苗地上部重量的變化（圖1）可以看出，當酵素濃度為10%時，地上部重量為53.23 mg/株，與對照相比增加了3.10%；當酵素濃度為20%和50%時，秧苗地上部重量均有所降低。從根冠比情況來看，在育秧基質中添加酵素，能夠提高秧苗的根冠比，普通基質育秧時，秧苗根冠比為0.58；應用10%及以上濃度的酵素時，秧苗根冠比均在0.75 以上（圖1）。試驗結果說明，使用并科學調控酵素濃度，能夠有效的調控水稻秧苗根系以及地上部的長勢，是實現(xiàn)水稻育秧壯苗的有效措施和手段。

3 結論與討論

酵素作為植物組織發(fā)酵產(chǎn)物，具有生物活性，將其應用于基質育秧，能改善基質的營養(yǎng)有效性，使基質肥效更加持久，從而促進水稻秧苗根系的生長，增加秧苗根系的生物量；另外，秧苗地上部的生長發(fā)育也有所改變。科學使用酵素能夠調控秧苗的生長發(fā)育，是水稻育秧壯苗技術的重要發(fā)現(xiàn)，對提高機插秧秧苗成活率、大面積推廣水稻機插秧技術意義重大。試驗結果表明，在育苗基質中添加不同濃度的酵素，秧苗平均株高比對照降低了4%～35%，根系增加量均超過30%，秧苗根冠比均在0.75 以上。但酵素在基質育秧的使用濃度應控制在20%以下，最佳用量還有待進一步深入研究。

基于酵素分解農(nóng)作物秸稈促進形成腐殖質、溶解活化土壤養(yǎng)分、分解殘留農(nóng)藥等特性，深入開展酵素稻殼（秸稈）育秧試驗，可充分利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物，降低農(nóng)業(yè)廢棄物殘留污染。同時，可在水稻生產(chǎn)過程的不同階段開展酵素應用試驗研究，活化并提高稻田土壤養(yǎng)分利用效率，降低土壤養(yǎng)分殘留與流失，減少土壤及水體污染，進而改善土壤質量。綜上所述，酵素在水稻生產(chǎn)中的應用，將對解決稻區(qū)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境的突出問題，實現(xiàn)水稻產(chǎn)業(yè)的清潔生產(chǎn)，創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)模式具有十分重要的意義。

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