育秧基質與土配比對水稻秧苗素質及光合生理的影響

陳虞雯 王子臣+周煒++王鑫 朱普平++丁艷峰

摘要：為研究育秧基質與土不同配比對水稻秧苗素質的影響，采用盆栽試驗，設置了100%基質、75%基質+25%土壤、50%基質+50%土壤、25%基質+75%土壤、100%土壤5個處理，測定不同處理水稻秧苗素質，并從生理角度和光合作用層面進行了秧苗健壯程度對比分析。結果表明：75%基質+25%土壤處理秧苗素質最佳，其成秧率、葉齡、葉寬、株高、地上部干質量、根系干質量等均高于其他處理，秧苗綜合生理指標及光合作用功能也表現為75%基質+25%土壤處理優于其他處理。

關鍵詞：育秧基質；秧苗素質；光合作用；水稻

中圖分類號： S511.06文獻標志碼： A[HK]

文章編號：1002-1302（2017）13-0057-03[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2017-03-29

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2013BAD20B05）；公益性行業（農業）科研專項（編號：201503122）；省部共建國家重點實驗室培育基地項目（編號：4911406）。

作者簡介：陳虞雯（1989—），女，江蘇南京人，碩士，主要從事作物栽培與耕作研究。E-mail：cyw0331@163.com。

通信作者：丁艷鋒，教授，博士生導師，主要從事水稻栽培生理研究。E-mail：dingyf@njau.edu.cn。

[ZK）]

近年來，以全程機械化和秸稈全量還田為特征的現代農業的發展，對水稻育秧技術提出了新要求：既要培育壯秧，又要符合插秧機的作業標準。在此背景下，基質育秧和營養土育秧得到快速發展，相關研究有較多報道[1-6]。但實際生產中，基質育秧的秧塊盤根力差、根系黏附物輕等會導致栽插過程中秧苗機械損傷大、栽后易漂浮、返青活棵慢，而營養土育秧取土困難、運輸不便以及機械作業負荷大等缺點限制了其規模化工廠化育秧的推廣[7]。基質與土配比育秧可以有效緩解上述機插過程遇到的問題，但圍繞基質與土配比育秧方面的研究較少[8-9]。鑒于此，本研究進行了基質與土配比育秧試驗，系統研究了不同配比育秧對水稻秧苗生長的影響，并從生理角度和光合作用層面進行了秧苗健壯程度分析，旨在探明培育機插標準壯秧的合適的基質與土配比比例，完善機插技術，為水稻育秧機械化及現代農業的發展提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試水稻品種為鹽稻12，由江蘇沿海地區農業科學研究所育成。供試土壤為常規黏性土壤，取自江蘇省農業科學院良種繁育大田，土壤基本理化性狀為：容重1.15 g/cm3、總孔隙度54.6%、pH值7.24、有機質含量24.1 g/kg、總氮含量 0.76 g/kg、[JP2]總磷含量1.00 g/kg、總鉀含量17.9 g/kg、速效磷含量38.7 mg/kg、速效鉀含量158 mg/kg。供試育秧基質取自江蘇省農業廢棄物資源化高效利用創新團隊生產基地，其容重為0.36 g/cm3、總孔隙度63.2%、pH值7.04、有機質含量 215 g/kg、總氮含量2.78 g/kg、總磷含量1.43 g/kg、總鉀含量11.5 g/kg、速效磷含量27.1 mg/kg、速效鉀含量492 mg/kg。[JP]

1.2試驗設計

試驗于2014年12月至2015年2月在江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所進行，采用盆栽模擬試驗，盆缽長 25 cm、寬18 cm、高6.5 cm，每盆裝育秧床土總風干質量 1 kg，預留少許介質用于蓋籽，其余部分充分濕潤后播種100粒事先經過浸種催芽的種子，放入QHX-400B5Ⅲ人工氣候箱內培養。培養條件為白天14 h，溫度27 ℃，相對濕度85%；黑暗10 h，溫度20 ℃，相對濕度90%。試驗期間，每天澆水1次，使其表層濕潤。共設5個處理，分別為：（1）100%基質（T1）；（2）75%基質+25%土壤（T2）；（3）50%基質+50%土壤（T3）；（4）25%基質+75%土壤（T4）；（5）100%土壤（T5）。每個處理重復3次，共計15盆。

1.3測定指標及方法

于播種后35 d統計百株成秧率，分別取20個單株測量株高、葉齡、葉寬、地上鮮質量、地上干質量、根系干質量，并測定葉片可溶性糖含量（蒽酮比色法）、可溶性蛋白質含量（考馬斯亮藍G-250染色法）、根系活力（TTC法）。用便攜式葉[LM]綠素計SPAD-502測定葉片SPAD值，用便攜式光合儀 LI-6400XT 測定秧苗倒2葉凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）等。

1.4數據處理

采用Microsoft Office Excel（2010）軟件進行試驗數據匯總、作圖，采用SPSS for windows（13.0）軟件進行方差分析。

2結果與分析

2.1不同處理對秧苗成秧率的影響

不同配比處理間的成秧率存在明顯差異（表1）。播種后35 d，T2處理育秧的成秧率最高，T3處理育秧次之，T1處理育秧的成秧率低于T2、T3處理，但高于T4處理、T5處理。表明在本試驗條件下，有基質的處理其成秧率均高于純土壤育秧處理，基質成分在50%～75%時育秧的成秧率要高于純基質育秧處理，且處理間差異顯著。這可能是因為純土壤育秧苗床平整后，表層土壤沉淀板結，導致萌芽幼苗扎根期發生倒苗或死苗，成苗率明顯降低，并且在后續生長期表層保水性能和透氣性較差，不利于幼苗生長，成秧率相應下降。純基質育秧在萌芽幼苗扎根期生長較好，但部分秧苗松散傾斜，基質特性使得在后續生長期間水分散失較快，且營養相對缺乏，導致成秧率下降。

2.2不同處理對秧苗葉齡、葉寬及株高的影響

基質與土配比育秧能夠提升秧苗生長速度（表1）。T2處理育秧，在播種后35 d，葉齡和株高均高于其他處理。秧齡大小順序為T2=T3>T4>T1>T5，株高大小順序為T2>T1>T3>T4>T5，葉片寬度大小順序為T3>T2>T4>T5>T1。表明合適的基質與土配比育秧葉齡、株高、葉寬優于純基質和純土壤育秧，75%基質+25%土壤處理較為明顯。在稻麥輪作生產季節緊張的情況下，合理的基質與土配比育秧能夠縮短周期，便于茬口的安排。endprint

2.3不同處理對秧苗干物質累積量的影響

秧苗干物質累積量是衡量秧苗健壯度的重要指標之一。從表1可以看出，T2處理育秧，其地上部鮮質量、地上部干質量、根系干質量均高于其他含基質處理，且顯著高于純土壤處理。T2、T3處理干物質累積量（地上部干質量+根系干質量）均大于其他處理，T4、T5處理干物質累積量均小于T1處理。表明純基質育秧優于常規土壤育秧，但不是最好的育秧方式，T2、T3處理的基質與土配比育秧效果更佳。

2.4不同處理對秧苗葉片及根系生理的影響

葉片可溶性糖和可溶性蛋白質是幼苗代謝活動的基本物質，具有滲透調節功能，在一定程度上反映了葉片健康程度以及抵抗逆境的能力。從表2可以看出，T2處理育秧，其可溶性糖含量和可溶性蛋白質含量均高于T1處理，且可溶性糖含量達6.32 mg/g，顯著高于T1、T4、T5處理。從葉片生理角度進一步說明了T2處理土壤配比育秧的優越性。葉片SPAD值是用數字來表示葉片中葉綠素含量相對應的參數，與葉片中的氮含量呈相關性，因此也被用來衡量作物的健康程度。有基質參與的育秧處理，其秧苗葉片SPAD值均高于純土壤育秧處理，T1、T2、T3、T4處理間差異不顯著，說明基質育秧有助于葉片葉綠素含量的提升，但基質用量多少對葉片葉綠素含量的提升幅度之間沒有明顯的相關關系，葉綠素含量高低順序為T2>T3>T4>T1>T5。從不同處理秧苗的根系活力可看出，基質育秧有助于提升秧苗根系活力，基質與土配比育秧中基質成分越高根系活力越大，這可能與基質的通透性較好有關。

2.5不同處理對秧苗光合作用的影響

光合作用是秧苗生長以及形成產量的基礎。氣孔導度是衡量秧苗受環境影響的敏感指標之一。從圖1-A可以看出，不同處理氣孔導度大小順序為T2>T1>T4>T5>T3，表明T2、T1處理與其他處理相比能夠保持較低的葉片氣孔阻力，更有利于秧苗生長。從圖1-B可以看出，不同處理凈光合速率大小順序為T1>T2>T3>T4>T5，表明使用基質育秧能夠提升秧苗的凈光合速率，提升效果隨基質成分的增加而增大。本結論可以從胞間CO2濃度得到進一步驗證（圖1-C），T1處理凈光合速率最大，其相應的胞間CO2濃度最低，而T5處理凈光合速率最小，則其相應的胞間CO2濃度最大。從[CM（25]圖1-D可以看出，葉片蒸騰速率T1處理、T5處理均大于二者配比育秧處理，說明其水分消耗比較大，不是最佳的育秧方式。綜合以上4個指標可以看出，T2處理處理光合性能最佳，有力佐證了該處理能夠取得較好的育秧效果。

3討論

“秧好一半谷”，多年的水稻栽培科學試驗表明，培育壯秧是一項能夠促進水稻高產的重要技術措施[10-12]。農業全程機械化的發展以及秸稈全量還田的推進，倒逼著育秧技術的改進。秧苗既要壯實又要適機性好，還要保證立苗率。吳文革等使用營養土育秧秧塊盤根力增加、成型度好，易于符合插秧機作業要求[2]。周青等采用有基質育秧比常規營養土育秧秧苗更健壯，移栽后有更強的抵御或者適應能力[1]。表明營養土育秧適機性優于基質育秧，但秧苗長勢不及基質育秧，在基質中增加泥土成分，能夠增大秧苗根系附著黏重，進而提升其適機性。張衛星等研究表明，谷殼與土按2 ∶[KG-*3]1或 3 ∶[KG-*3]1 體積配比時能夠培育出適合機插的高素質秧苗，秧苗地上部和地下部干物質量顯著高于純谷殼和純土處理[8]。徐紅等選用淮農育秧基質、柴米河育秧基質、鎮江培蕾育秧基質分別與沙土按1 ∶[KG-*3]1混合育秧，結果在葉齡、株高、莖基寬等指標上與純基質育秧基本相當，但盤根效果顯著優于純基質[9]。本研究結果與張衛星等的研究結果[8]基本一致，但選材上比其更具應用價值和規模工廠化推廣前景。試驗選用江蘇省農業廢棄物資源化高效利用創新團隊研發的專用育秧基質，基質與土3 ∶[KG-*3]1配比（即75%基質+25%土）能夠取得最佳的育秧效果，成秧率、葉齡、葉寬、株高、地上部干質量、根系干質量等指標均高于純基質育秧和純土壤育秧。從葉片與根系生理指標以及葉片光合功能層面分析也均表明75%基質+25%土處理育秧效果優于純基質、純土壤育秧。

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