水稻育秧基質理化性狀對秧苗品質的影響

郝向陽　梁天鋒　韋善清　江立庚

摘 要 以木薯渣、甘蔗濾泥、稻田土為原料配成不同水稻育秧基質，以‘桂育9號為供試品種，探究不同水稻育秧基質理化性狀對秧苗品質的影響。結果表明：除不定根數、單位面積秧苗數外，秧苗各性狀皆與基質的理化性狀存在顯著或極顯著相關性。基質容重的減小和孔隙度的增大使得秧苗株高、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重顯著增大，而根系盤結力顯著減小；基質pH中性左右對秧苗品質無顯著影響。在2.7 mS范圍內，基質電導率增大對株高、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重有顯著促進作用；堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質對秧苗株高、SPAD值、葉面積和單位體積基質生產秧苗鮮重有顯著促進作用，其中速效磷還對秧苗莖基寬、葉齡、地上部干重、發根能力有顯著或極顯著促進作用，而與根系盤結力則呈極顯著的負相關。

關鍵詞 水稻；機插秧；育秧基質；理化性狀；秧苗品質

中圖分類號 S511.038 文獻標識碼 A

Abstract In this paper， cassava dregs， sugarcane filtrate and rice paddy soil were used as the raw materials to make rice seedling substrates. The effects of physical and chemical properties of rice seedling on seedling quality were explored by using Guiyu No.9 as the tested varieties. The results showed that there were significant or extremely significant correlations between the traits of the seedling and the physical and chemical properties of the substrate， except for the number of adventitious roots and the number of seedlings per unit area. The decrease of bulk density and the increase of porosity extent significantly increased the fresh weight of seedling， plant height， leaf area and unit volume of seedling， but the root twisting power decreased significantly. The neutral pH of the substrate had no significant effect on seedling quality， but in the range of 2.7 mS， the increase of substrate conductivity had a significant effect on plant height， leaf area and fresh weight per unit volume of substrate production. The alkaline hydrolysis N， available P， available K and organic matter greatly effected the plant height， SPAD value， leaf area， and leaf area per unit volume of seedling， yet significant negative correlation was found on root twisting power， among which， available P also had significant or even significantly effects on seedling stem width， leaf age， dry weight of over ground part and rooting ability.

Key words Rice； seedling for mechanical transplanting； seedling nursery substrate； physical and chemical properties； seedling quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.06.013

水稻（Oryza sativa）是中國的第二大作物，2014年全國水稻種植面積3.03億hm2，占全國糧食種植面積26.89%，稻谷產量約2.07億t，占全國糧食總產量34.02%。截至2014年底，中國水稻耕種收綜合機械化水平為74%，其中機耕水平達到了95%，機收水平達到了81%，但機械化種植水平僅為38%[1]。究其原因是多方面的，其中由于機插秧育秧要求高，使得生產上未能培育出既適合插秧作業要求又滿足高產農藝要求的標準壯秧成為了最大的技術障礙[2]。俗話說“秧好一半禾”，壯秧是水稻栽培獲得高產最重要的基礎[3]。目前，生產采用的機插育秧技術包括軟盤育秧、雙膜育秧、缽體育秧技術等，仍以營養土為主[4-8]。前人對育秧床土培肥、水分管理、秧苗抗旱生理等的研究較多[9-15]。現行推廣的工廠化育秧較多以育秧基質為載體和以無苗床的方式培育秧苗[16]。因此，明確基質的理化性狀對秧苗品質的影響，對提高水稻秧苗品質和水稻現代化種植水平具有重要作用。本文以木薯渣、甘蔗濾泥和稻田土為原料，配比出不同理化性狀基質，研究基質理化性狀對秧苗品質的影響，旨在為配置適宜水稻工廠化育秧基質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點及材料

試驗于2015年7～12月在廣西大學農學院試驗農場網室（108.30°E，22.85°N）進行，地屬濕潤的亞熱帶季風氣候，年均溫在21.6 ℃左右，年均降雨量達1 304.2 mm，平均相對濕度79%，氣候特點是炎熱潮濕，年均日照時數為1 827 h，日照百分率39%。

供試品種為‘桂育9號，屬感溫秈型常規水稻。

配置基質所用材料為稻田土、甘蔗濾泥、木薯渣。其中，稻田土來源于廣西大學農學院農場水稻田，肥力水平中等，風干后粉碎過篩待用；甘蔗濾泥、木薯渣由武鳴縣鑫來順農產品廢棄物經營部提供，經過堆漚腐熟之后使用。各材料主要養分含量見表1。

1.2 試驗設計

共設10個處理，各處理稻田土、甘蔗濾泥、木薯渣的含量詳見表2。3次重復，完全隨機排列。采用塑料秧盤育秧，育秧盤規格為 58 cm×28 cm×2.5 cm，網室水泥地面無苗床。采用人工混合方式將基質材料按比率充分混合，每盤基質用量4 L，秧盤底部2 cm，覆土0.5 cm，每盤播種量150 g干芽谷，此后每天人工澆水保持基質濕潤。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 配比后基質理化性狀的測定 在播種前分別測定不同配比基質的有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀、容重及總孔隙度、pH值、電導率。有機質的測定采用熱稀釋法，堿解氮的測定采用堿解擴散法，速效磷的測定采用碳酸氫鈉法，速效鉀采用火焰光度計測定，容重、孔隙度采用環刀法（環刀容積為100 cm3）。具體試驗操作方法參考鮑士旦主編《土壤農化分析》第四版[17]。pH測定采用PHS-3C臺式pH計（測定方法參照國際標準《土壤質量-pH 的測定》ISO 10390），電導率（EC）測定采用DDS-11A型電導儀。

1.3.2 秧苗性狀的測定 于秧苗兩葉一心期測定秧苗農藝性狀。每個重復隨機抽取20株秧苗測定株高、莖基寬、葉齡、SPAD值（使用SPAD-502 Plus便攜式葉綠素計進行測定）、葉面積（長×寬×0.75）、每株不定根數、發根能力（將根系全部剪掉后的秧苗放入盛有蒸餾水的玻璃杯中，一同放入恒溫光照培養箱中培養，培養箱溫度設定為25 ℃、相對濕度為94%、光照與黑暗各12 h，連續培養7 d，期間注意添加蒸餾水保持水分，7 d后取出，測定發根數量）。每個重復隨機抽取100株測定植株鮮重，地上部干重、地下部干重。另從育秧盤中切取部分秧塊28 cm×15 cm水平放在木板平面上，固定其中一端，兩端用夾板夾住，另一端沿水平方向用彈簧秤鉤拉直到秧塊斷裂瞬間，彈簧秤顯示的拉力值，即為秧塊根系盤結力。

1.3.3 基質生產性能的測定 基質的生產性能主要測定每50 cm2苗數、1 cm3體積基質生產秧苗重量=測得基質上秧苗鮮重/對應原配比基質體積。

1.4 數據處理

數據整理采用Excel軟件，統計分析采用SPSS20.0軟件。

2 結果與分析

2.1 不同配比基質理化性狀分析

不同處理育秧基質的理化性狀見表3。由表3可看出，不同處理育秧基質的理化性狀存在顯著差異。綜合分析，基質總孔隙度、pH隨木薯渣比率增加而增加，容重、電導率（EC）及速效氮、速效鉀和有機質含量隨木薯渣比率增加而下降，而速效磷則隨著甘蔗濾泥比率增加而增加，且各基質的各個理化性狀都與CK有顯著差異。

2.2 不同配比基質對秧苗性狀的影響

不同處理育秧基質秧苗性狀見表4。由表4可以看出，隨著基質中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加，秧苗高度、莖基寬、SPAD、葉面積顯著增加，且在D1處理時達到最大。根系盤結力隨著基質中甘蔗濾泥含量的增加有著先減小后增大的趨勢，CK根系盤結力顯著高于除D9以外的其他處理。發根能力則表現為隨著基質中甘蔗濾泥含量的增加而增加，各處理間葉齡、地上部干重、地下部干重、不定根數均無顯著差異，但地上部干重有隨著基質中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加而增加的趨勢，而地下部干重隨著基質中木薯渣和甘蔗濾泥含量的增加而減小。

2.3 不同配比基質的生產性能

從表5可以看出，隨著基質中甘蔗濾泥和木薯渣的增加單位體積基質生產秧苗鮮重增加，處理間差異達顯著水平。單位面積秧苗數變化無明顯規律，D5處理最大，其次為CK，兩者顯著高于D6。

2.4 基質理化性狀與秧苗品質的相關性分析

從表6可以看出，除不定根數、50 cm2秧苗數外，秧苗各性狀皆與基質的理化性狀存在顯著相關性。根系盤結力與容重有極顯著正相關，與其它理化性狀成顯著或極顯著負相關，株高、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重與除pH外的各理化性狀都有著顯著或極顯著的相關性。容重與各秧苗品質相關性較其它絕大多數理化性狀恰好相反，速效磷、速效鉀與大多數秧苗性狀都有著顯著或極顯著的相關性，而速效氮和有機質與株高、SPAD值、葉面積、根系盤結力、單位體積基質生產秧苗鮮重有著顯著或極顯著的相關性。

3 討論

基質容重、孔隙度能反映基質的疏松或緊實程度，容重過大的基質太緊實、通氣透水性能不好，容重很小的基質不易于固定植物、易傾倒[18]。Klock K A[19]的研究表明，0.6～0.75 g/cm3是育秧基質的最適宜容重。田吉林等[20]認為總孔隙度為總體積比的60%～90%時，育秧基質的育秧效果最佳。本研究表明，基質容重的減小和孔隙度的增大使得秧苗株高、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重顯著增大，卻使得根系盤結力顯著減小。其中容重的減小還顯著促進了秧苗莖基寬的增大，孔隙度的增大還顯著促進了SPAD值的增加。在處理D1容重為0.90、孔隙度為66.02%時，秧苗株高、莖基寬、SPAD值、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重最高，且較其它處理達到顯著水平。不難發現通過增大基質中木薯渣比率或者減小稻田土、甘蔗濾泥的比率可達到減小容重和增大孔隙度的目的，而最佳處理D1容重和孔隙度介于D2和D6處理之間。

水稻幼苗喜偏酸性土壤[21]。作為中度耐鹽堿作物，水稻在不同的生育時期其耐鹽堿性是不同的，營養生長階段耐鹽堿性呈逐漸遞增趨勢[22-24]。本研究中，基質pH在中性左右變化，且變化幅度小，對秧苗品質無顯著影響。在2.7 mS范圍內，基質電導率增大對株高、葉面積、單位體積基質生產秧苗鮮重有顯著促進作用。

基質中無機氮、速效磷、速效鉀的含量是基質供應養分能力的重要指標，且在水稻幼苗期對磷的需求尤為重要[25]。有機質則是土壤維持肥力和農業生產力的重要組分，主要成分為碳和氮的有機化合物組成[26]，且在養分循環、微生物活動、土壤保水保肥能力和土壤結構形成上有較大的作用[27-28]。本研究表明，堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質對秧苗株高、SPAD值、葉面積和單位體積基質生產秧苗鮮重有顯著促進作用，而對根系盤結力有著極顯著負相關性，其中速效磷還對秧苗莖基寬、葉齡、地上部干重、發根能力有顯著或極顯著促進作用，速效鉀對秧苗莖基寬有顯著促進作用。速效磷較其它養分對秧苗地上部促進作用更為明顯，在發根力方面也效果更加顯著，說明磷在水稻育秧上起著更為關鍵的作用。

生產中機插秧苗品質通常以株高、葉齡、苗基粗、百株干重、不定根數、盤根力和栽后發根力等指標來衡量，秧苗品質的好壞直接影響插秧機的作業質量和品種產量潛力的發揮[3]。本研究中秧苗株高、葉面積與基質中除pH外的理化性狀存在極顯著的相關性，莖基寬也與容重、速效磷、速效鉀有著顯著或極顯著的相關性，SPAD值與孔隙度、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質都有著極顯著正相關，通過調節基質配比可使這些性狀達到適合機插的最佳水平。而不同配比基質的理化性狀對于秧苗地上部干重、地下部干重作用并不顯著或不理想，這些性狀的優化還需進一步探究。發根能力只與速效磷有顯著正相關性，提高基質中速效磷含量將有利于發根能力的增強。根系盤結力與除容重外的理化性狀皆成負顯著或極顯著相關，究其主要原因，與基質粘性[29]有關，稻田土容重大且有較大粘性，隨著基質中稻田土含量的減小，土壤越易松散，盤結力越小，這也是今后需解決的問題。

綜上所述，基質理化性狀主要對秧苗地上部性狀株高、莖基寬、葉綠素、葉面積作用較為顯著，且除容重外皆大致表現為促進作用，但卻對根系盤結力作用相反；與秧苗地上部、地下部干重作用不顯著，但除容重外對單位基質生產秧苗鮮重卻顯著促進。因此，還需對秧苗地上部、地下部干重及根系盤結力的提高進行進一步究。

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