歐達 馮躍華,2* 許桂玲 管正策 蘇衛 張佳鳳 王玲莉 陳梅
(1貴州大學農學院,貴陽550025;2貴州大學/山地植物資源與種質創新教育部重點實驗室,貴陽550025;第一作者:784697750@qq.com;*通訊作者:fengyuehua2006@126.com)
水稻缽苗育秧機插作為稻作方式巨大技術革新,是采用新型插秧機將缽育壯秧按一定行株距均勻無植傷地移植大田的先進技術,2012年被農業部列為12項主推農機技術之一[1]。采用缽穴塑料秧盤育成根部帶有完整缽狀營養土的缽苗進行栽插,具有栽插不傷根、緩苗期短、秧體干質量大、重高比大、產量高的特點[2-4]。但由于缽苗機插水稻栽插行距較大,易造成基本苗低,大面積生產中往往會出現穗數不足的問題,但過大增加播種量,又對秧齡彈性造成負面影響[5-6]。在秧齡方面,姜心祿等[7]以超級稻F優498為試驗材料研究認為,在秧齡40 d前,缽苗穴盤的秧苗葉齡高于塑料軟平盤和缽形毯狀盤的秧苗,但從40 d開始,由于生產上必須要控苗,因此,缽苗穴盤的秧苗能較好的控苗控長,而塑料軟平盤和缽形毯狀盤的秧苗較難控制,在高溫高濕情況下生長競爭加重,反而葉齡增加;李應洪等[8]以超級稻F優498為試驗材料,研究表明,隨秧齡的增大,株高、葉齡、莖基寬、百苗干質量、發根力以及單位株高干質量顯著增加,而綠葉數、整齊度以及根數呈不同程度的下降趨勢。在播種量方面,宋云生等[9]以武運粳24號為試驗材料,研究結果表明,缽苗的秧苗素質隨播量的增加而趨劣,主要體現在秧苗纖弱、干質量減少、重高比小、根系發育情況差等;李忠芹等[10]以南粳9108為試驗材料研究認為,缽苗機插硬盤育秧時,播種量與秧苗素質呈負相關關系,播種量越大,移栽時秧苗素質越差,南粳9108大面積生產培育壯秧時以每穴3~5粒為宜。前人關于播種量和秧齡對秧苗素質影響的研究較多,但在貴州喀斯特山區相關研究較少。因此,本研究針對貴州喀斯特地貌地區,以當地主栽品種雜交秈稻C兩優華占為材料,探尋其在缽苗機插下適宜的播種量和秧齡,為該地區缽苗機插水稻培育壯秧提供理論依據。
本試驗在貴州省三穗縣長吉鎮司前村進行,該地屬北亞熱帶和濕潤季風氣候,全年無霜期290~300 d,年平均氣溫14.9℃,年平均降水量1 147 mm。供試水稻品種C兩優華占;壯秧培育用旱育保姆(總有效成分含量:0.78%;多菌靈含量:0.75%;多效唑含量:0.03%)。
試驗采用裂區設計,設置秧齡(T)、播量(Q)2個因素。主區處理為T,設 3個秧齡水平:T1,60 d;T2,55 d;T3,50 d。播期分別為4月8日、4月13日和4月15日。裂區副區處理為Q,設4個不同播種量水平:Q1,每孔2粒;Q2,每孔 3粒;Q3,每孔 4粒;Q4,每孔 5粒。每個處理8盤。試驗采用D448P型水稻缽形秧盤培育壯苗,人工播種,秧盤標準規格為61.8 cm(長)×31.5 cm(寬)×2.5 cm(高),每盤448孔,上部孔徑1.6 cm,底部孔徑1.3 cm,缽盤孔底有自由開關“Y”形孔。播種前1 d浸種催芽,育秧底土由每125 kg細土加旱育保姆0.5 kg充分攪拌均勻制成。
育苗具體方法:播種做到缽內營養底土厚度穩定在50%至67%孔深,精播勻播;蓋表土厚度不超過盤面,以不見芽谷為宜;擺盤前畦面鋪細孔紗布,防止根系竄長至底部床土中;播后直接將塑盤沿秧盤寬度方向并排對放,盤間緊密鋪放。蓋無紡布,再蓋薄膜,四周用泥壓實。擺盤完畢后灌1次平溝水,濕潤秧板后立即排出,以利于保濕齊苗。旱育秧管理參照水稻塑盤旱育技術規程[13]進行。
1.3.1 秧苗期農藝性狀
于移栽前1 d進行秧苗素質的考察。出苗率:各處理連續調查100個缽孔,實際秧苗除以理論秧苗的百分數就是出苗率[14]。秧苗形態指標:各處理選取有代表性秧苗30株,考察株高、葉齡、葉挺高、莖基寬、根冠比、重高比、地上部干質量、根干質量。株高:測量所取秧苗的株高,從秧苗基本到葉片頂點高度[15]。葉齡:采用常規水稻葉齡方法計算。葉挺高:秧苗基本到葉耳最高處[16]。莖基寬:秧苗分蘗節2 cm處的苗寬度[17]。根冠比:地上部干質量與根干質量之比[18]。重高比:計算方法為地上部平均干物質積累量與平均苗高之比[9]。地上部干質量、根干質量:各處理選取有代表性秧苗100株剪去根系,分別將莖葉和根系置于105℃烘箱中烘30 min殺青,后在 80℃下烘干至恒質量[9]。
1.3.2 根系性狀
采用WinRHIZO根系分析系統測定總根長、根表面積、根平均直徑、根尖數和根分支數。
1.3.3 不同播量和秧齡對秧苗綜合素質的比較
采用平均隸屬函數值法[19]對各處理秧苗綜合素質進行比較分析。分別計算各處理各性狀平均值,按下式計算各性狀的隸屬函數值。

式中,Xij為第i個處理第j個性狀的平均值,Xmax、Xmin分別為該性狀在所有處理中最大、最小值。Fi為第i個處理第j個性狀的隸屬值。最后將各處理對應各性狀的隸屬值平均,得出平均隸屬函數值。

表1不同播量和秧齡條件下出苗情況
試驗數據采用 Excel 2007和SAS9.0軟件進行統計分析。
由表1可以看出,在秧齡為60 d條件下,隨著播量的增加,出苗率呈逐漸降低趨勢,其中Q3處理顯著低于Q1、Q2和Q4處理;在秧齡為55 d條件下,隨著播量的增加,出苗率呈先增加后降低趨勢,其中Q1處理顯著低于Q2、Q3和Q4處理;在秧齡為50 d條件下,出苗率變化規律不明顯,但各處理間有差異。
如表2所示,隨著秧齡的降低,苗高和葉挺高均呈下降趨勢,其中T1處理顯著高于T2、T3處理,表現為T1>T2>T3;葉齡和莖基寬呈先下降后上升趨勢,葉齡在T3處理下顯著高于T1、T2處理,莖基寬在T2處理下顯著高于T1、T3處理;葉面積呈先增加后降低趨勢,各處理間差異不顯著。隨著播量的增加,苗高、葉齡和葉挺高均呈先降低后升高趨勢,且均表現為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理;莖基寬呈降低趨勢,表現為Q1>Q2>Q3>Q4;葉面積呈逐漸降低趨勢,但各處理間差異不顯著。
方差分析結果表明,播量和秧齡互作對秧苗期地上部性狀指標的影響均達到了極顯著水平(P<0.01),其中均以T2Q1處理最高。

表2不同播量和秧齡對地上部性狀的影響

表3不同播量和秧齡對根系性狀的影響
從表3可以看出,隨著秧齡的降低,總根長、根表面積和根分支數均呈先下降后上升的趨勢,且各個處理間差異不顯著;根平均直徑呈先升高后降低趨勢,其中T2處理顯著高于T1、T3處理;根尖數呈先降低后升高趨勢,其中T3處理顯著高于T2處理。隨著播量的增加,總根長、根表面積、根平均直徑和根分支數均呈降低趨勢變化,其中均表現為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理,根尖數變化規律不明顯。

表4不同播量和秧齡對秧苗干物質的影響

表5不同處理水稻秧苗各性狀隸屬函數值比較分析
通過方差分析結果得出,秧齡和播量互作對總根長、根表面積、根平均直徑和根尖數均達極顯著水平,其中分別以 T1Q1、T2Q1、T2Q1、T3Q1 處理較高,互作對根分支數差異不顯著。
通過表4可見,隨著秧齡的降低,地上部干質量呈先升后降趨勢,各處理間差異不顯著;重高比呈上升趨勢,其中T1處理顯著低于T2、T3處理;根冠比呈降低趨勢,其中T1處理顯著高于T2、T3處理。隨著播量的增加,地上部干質量和重高比均呈降低趨勢,均為Q1處理顯著高于Q2、Q3和Q4處理,根冠比呈先上升后下降趨勢,其中Q2處理顯著高于Q1、Q3和Q4處理。
方差分析結果表明,秧齡和播量互作對秧苗期干質量影響均達極顯著水平,其中地上部干物質量和重高比均以T2Q1處理最高,根冠比以T3Q2處理最高。
以11個水稻秧苗農藝性狀指標為調查對象,利用平均隸屬函數值法分析秧苗的綜合素質,結果(表5)表明,T2Q1處理下水稻秧苗期性狀隸屬值均比較高,其中株高、葉齡、葉挺高、莖基寬、葉面積、地上部干質量、根表面積、根平均直徑、根尖數和根分支數等性狀隸屬函數值均達1.00,平均隸屬函數值最高達1.00;其中隸屬函數值最小的是T2Q4處理,其隸屬函數值為0.08。不同處理水稻秧苗綜合素質優劣次序為T2Q1>T3Q1>T1Q1>T3Q2>T1Q2>T2Q2>T3Q4>T1Q3>T1Q4>T3Q3>T2Q3>T2Q4。由此可以得出,在T2Q1處理下秧苗綜合素質最優。
本研究結果表明,在同一秧齡條件下,播種量為每孔2粒時,地上部性狀、根系性狀以及干物質積累均表現最好;在相同播量條件下,秧齡為55 d時,地上部性狀、根系性狀以及干物質積累表現最好。通過隸屬函數值分析結果得出T2Q1處理下秧苗綜合素質表現最優。
秧苗素質是缽苗機插的關鍵因素,隨著播種量的增加,秧苗素質變差,主要表現為秧苗柔軟、重高比低、干物質積累減少、以及根系生長變弱等方面。除此之外,高播種量也不利于節約成本,而且秧苗群體透風透光率降低,缽體內秧苗個體競爭激烈,秧苗素質差,不利于高產。本研究表明,隨著播種量的增加,秧苗干物質積累和重高比呈逐漸下降趨勢,這與畢春發等[20-21]研究結果一致。秦龍等[22]研究認為,缽盤每孔必須播4粒以上才能保證單孔成苗率,這一研究結果與本研究有差異,可能是因為不同地區和不同品種等差異導致。
關于秧齡對水稻秧苗素質的影響,前人有許多研究。本研究認為隨著秧齡的降低,苗高、葉挺高、莖基寬、干物質積累和重高比等性狀呈下降趨勢,這與潘志軍等[22]研究結果一致。4月13日播種,秧齡55 d和每孔播2粒的處理,有利于秧苗個體得到充分生長,個體健壯,秧苗根長、根表面積、根分支數較好,也有利吸收土壤中養分,地上部和地下部生長協調。