不同溫濕度條件下疊盤方式育秧對機栽水稻秧苗質量與產量的影響研究

摘 要：該試驗以浙江省建德市為試驗地點，選用當地推廣的嘉豐優2號雜交中秈稻品種，利用杭州豐筑XL-21型智能溫濕度控制裝備，比較不同溫濕度組合下疊盤育秧與常規育秧的秧苗特性及機插水稻產量差異。結果表明，疊盤35 ℃/90%處理培育的秧苗綜合性狀表現最佳，成苗率達96.1%，較常規育秧對照高12.8個百分點，苗高、葉齡、根系活力等指標亦明顯改善，秧苗缺苗率、漏插率和浮苗率分別降至3.6%、1.1%和1.6%，較常規育秧顯著降低，最高產量9 412.5 kg·hm-2，較常規育秧增產15.1%。綜合分析認為，溫度35 ℃、相對濕度90%是建德市嘉豐優2號水稻疊盤育秧的最佳溫濕度條件，疊盤育秧的增產優勢基本隨溫濕度條件改善而提高。

關鍵詞：疊盤育秧；溫濕度；秧苗素質；機栽水稻；產量研究

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A 文章編號：2096-9902（2024）21-0057-04

Abstract： The test took Jiande City， Zhejiang Province as the test site. The locally promoted hybrid medium indica rice variety Jiafengyou 2 was selected and Hangzhou Fengzhu XL-21 intelligent temperature control equipment was used to compare the seedling characteristics and machine transplanted rice yield differences between stacked and conventional seedlings under different temperature and humidity combinations. The results showed that， The comprehensive characteristics of seedlings cultivated by stacking 35 ℃/90% treatment performed best. The seedling rate reached 96.1%， which was 12.8 percentage points higher than that of conventional seedling raising control. Indicators such as seedling height， leaf age， and root vitality were also significantly improved. The seedling lack rate， missed transplanting rate and floating seedling rate dropped to 3.6%， 1.1% and 1.6%， respectively， which was significantly lower than that of conventional seedling raising. The highest yield was 9 412.5 kg·hm-2， which increased by 15.1% compared with conventional seedling raising. Comprehensive analysis shows that the temperature of 35 ℃ and relative humidity oV0Yvx6Xp59qev4mPMziOHw==f 90% are the best temperature and humidity conditions for stacked rice seedlings of Jiafengyou 2 in Jiande City. The yield increase advantage of stacked rice seedlings basically increases with the improvement of temperature and humidity conditions.

Keywords： stacked tray seedling raising; temperature and humidity; seedling quality; machine-transplanted rice; yield research

水稻是我國重要的糧食作物，其產量和品質在很大程度上取決于育秧質量。隨著農業現代化進程的不斷推進，水稻生產逐步實現了由傳統人工栽插向機械化栽插的轉變，有效解決了水稻生產“育秧難、栽插難”等問題。疊盤育秧通過將秧盤疊放，利用其間形成相對封閉的環境來維持秧苗生長所需的溫度和濕度，以促進秧苗生長，不同溫濕度條件下，疊盤育秧所使用的水稻種子的發芽率、出苗速度及秧苗生長的速率均存在差異，因此有必要開展精準調控疊盤內部小氣候環境的研究。本研究以浙江省建德市為試驗地點，選用當地廣泛應用的水稻品種嘉豐優2號，采用杭州豐筑XL-21型智能溫濕度控制裝備設置不同的溫濕度梯度，比較疊盤育秧與常規育秧方式在秧苗質量、機插品質以及產量方面的差異，以期為當地乃至其他類似稻區的水稻育秧和機插生產提供理論依據和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2023年4月至10月在浙江省建德市進行。供試水稻品種為當地廣泛應用的優質高產雜交中秈稻品種嘉豐優2號[1]，由浙江省嘉興市農業科學研究院與浙江可得豐種業有限公司合作研制。試驗所用秧盤為512孔（16×32）標準塑料秧盤，內部長寬高分別為58 cm×28 cm×2.8 cm。秧盤充填基質為pH 5.0～6.5、EC值0.76 mS/cm、有機質含量150 g/kg、總氮1.6%、總磷0.9%、總鉀1.2%的育秧專用基質。試驗采用杭州豐筑科技有限公司生產的XL-21型智能溫濕度控制育秧系統，系統集成了高精度數字溫濕度傳感器、10通道溫濕度獨立控制模塊、4G遠程監控控制平臺等，播種后育秧全程溫度控制精度可達±0.3 ℃，濕度控制精度可達±3%，水稻育秧期間溫濕度數據每10 min自動采集1次。

1.2 試驗方法

1.2.1 育秧方式

采用隨機區組設計，設置2個育秧方式：①疊盤育秧，秧盤為512孔塑料秧盤，播前以自來水浸泡2～3 h，瀝干后裝入育秧基質，裝盤厚度約2.3 cm，播種時用漏勺將浸種催芽至露白的種子均勻點播于秧盤孔穴內，每孔1粒谷種，覆蓋少量細干基質，噴水潤濕秧盤。播種當天按16疊×4垛×4行疊放于溫控疊盤設施內，疊放高度為45 cm，通過杭州豐筑XL-21型智能溫濕度控制育秧系統進行全程溫濕度調控，出苗10 d后開始降溫至大棚溫度，并逐日增加通風量，直至秧苗三葉一心時移出大棚，秧齡30 d左右可進行機插。疊盤育秧全程覆蓋黑色遮光網，直至出苗后方揭去遮光。揭去遮光后秧苗開始綠化，疊盤期結束，期間遇低溫（<10 ℃）夜間覆蓋保溫被。②常規平置育秧（對照），秧盤平鋪于大棚內育秧床上，每日上午9：00和下午15：00各噴水1次，保持秧盤基質濕潤，常規秧盤規格及播前處理同疊盤育秧，播種密度略低（孔穴內0.7粒），平鋪于大棚內秧床上育秧。出苗前秧床蒙蓋透光薄膜保溫保濕，出苗后視苗情揭去薄膜并加強通風，同時根據天氣狀況進行適當遮蔭降溫，遇低溫則覆蓋稻草或秸稈保溫。其余管理同疊盤育秧。大田試驗隨機區組設計，3次重復。小區長9 m，寬3 m，面積27 m2。栽插采用武義眾合農業機械有限公司生產的井關PZ60型插秧機，6行插，行距30 cm，株距14 cm，每穴插3粒谷苗。

1.2.2 溫濕度梯度設置

每種育秧方式下設置4個溫濕度梯度：25 ℃/80%、30 ℃/85%、35 ℃/90%、40 ℃/95%，每個溫濕度組合為1個處理，共8個處理，每個處理3次重復，每個小區育秧面積為2.0 m×1.2 m。秧齡30 d時統一進行機插[2]。

4個溫濕度梯度在播種至揭膜出苗期（約7 d）恒定控制各處理設定的溫濕度水平；出苗后至三葉一心期（約10 d），白天（8：00—18：00）溫度控制在設定值，相對濕度維持在80%，夜間（18：00—次日8：00）溫度下調5 ℃，相對濕度維持90%；三葉一心期后育秧土溫度和濕度不再控制，自然變化。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 秧苗質量

成苗率：播種后28 d，在每盤選取5處100粒種子（共500粒）的區域，調查出苗數，計算成苗率。苗高、葉齡，機插前在每盤隨機選取10株秧苗，測量從秧苗基部到最高葉尖的高度，取其平均值為苗高；同時觀察測定秧苗葉片完全展開數為葉齡[3]。根系活力，機插前每盤選取10株秧苗根系，參照TTC還原率法測定根系活力。

1.3.2 機插品質

機插苗后7 d內，每小區隨機選擇5點，每點含10穴，調查缺苗穴數和計算缺苗率；漏插穴數和計算漏插率；浮苗穴數和計算浮苗率。測定公式如下：缺苗率（%）=缺苗穴數/（調查穴數×穴插基本苗數）×100%；漏插率（%）=漏插穴數/調查穴數×100%；浮苗率（%）=浮苗穴數/調查穴數×100%。

1.3.3 產量與產量構成

成熟期每小區隨機選取200穴調查有效穗數，計算每公頃有效穗數。收獲時按各小區實收面積測產，以平方米產量折算為公頃產量。每個小區隨機取6穴，考種每穴有效穗數、每穗粒數和結實率，用水稻胴米粒測定粒重。

2 結果與分析

2.1 不同溫濕度下疊盤育秧對秧苗質量的影響

由表1可知，育秧方式和溫濕度梯度對水稻秧苗成苗率、苗高、葉齡和根系活力均具有顯著影響。在4個溫濕度梯度下，疊盤育秧的成苗率均顯著高于常規平置育秧。其中，疊盤35 ℃/90%處理的成苗率最高，達96.1%，較常規育秧提高16.2個百分點。隨著溫濕度梯度的升高，疊盤育秧處理間成苗率表現出先升高后降低的趨勢，30 ℃/85%至35 ℃/90%處理間差異不顯著，但顯著高于其余處理。疊盤育秧處理的秧苗苗高總體低于常規平置，且隨溫濕度升高差異逐漸縮小：溫度25 ℃時，疊盤苗高比常規育秧低2.6 cm；溫度40 ℃時二者僅相差0.7 cm，表明疊盤更有利于在低溫條件下控制秧苗徒長。不同育秧方式下秧苗葉齡變化趨勢與苗高相反，疊盤秧苗葉齡普遍高于常規育秧，且高溫下優勢更為明顯。溫度40 ℃時，疊盤秧苗平均達到3.8葉，較常規育秧增加0.6葉。從秧苗根系活力來看，疊盤育秧處理明顯優于常規平置育秧，根系活力值隨溫濕度梯度升高而不斷提高，40 ℃/95%處理下達到最大，為873.5 μg·g-1·h-1，比常規育秧提高39.45%。

2.2 不同溫濕度下疊盤育秧對水稻機插品質的影響

秧苗素質是影響機插水稻田間成苗質量的關鍵因素。研究考察機插7 d內的缺苗率、漏插率和浮苗率，評價了不同溫濕度下疊盤育秧對水稻機插品質的影響（表2）。結果表明，疊盤育秧處理的機插秧苗缺苗率顯著低于常規育秧，且以35 ℃/90%處理的缺苗率最低，僅為3.6%，較常規育秧降低57.64%；35 ℃/90%疊盤處理的漏插率為1.1%，顯著低于其他處理，說明該溫濕度下形成的秧苗根系發達，分布均勻，更易與土壤結合，株高整齊一致，有利于插植；35 ℃/90%疊盤處理的秧苗浮苗率僅1.6%，顯著低于其他處理。

表2 不同溫濕度疊盤育秧對水稻機插品質的影響

2.3 不同溫濕度下疊盤育秧苗對水稻產量及其構成因素的影響

產量是評價栽培措施優劣的核心指標。由表3可知，35 ℃/90%疊盤育秧處理的水稻產量最高，達9 412.5 kg·hm-2，顯著高于其他處理，較常規育秧提高15.1%。進一步分析產量構成因素可以發現，35 ℃/90%疊盤育秧處理的每公頃有效穗數達到239.1萬，明顯高于對照常規育秧處理的206.7萬；其每穗粒數和結實率也表現最佳，分別比常規育秧增加15.4粒和4.9個百分點，而千粒重差異不顯著。30 ℃/85%疊盤育秧處理的產量僅次于35 ℃/90%，也能達到9 095.0 kg·hm-2，較常規育秧增產12.1%。為進一步分析疊盤育秧的增產原因，對移栽后不同處理的水稻生長狀況進行了跟蹤調查，結果顯示，35 ℃/90%疊盤育秧處理的機插秧苗成活率最高，苗期分蘗成穗率顯著高于常規平置育秧處理。至拔節期，該處理的葉面積指數、莖粗和干物質積累量等指標亦明顯優于其他處理。表明疊盤育秧培育的壯秧不僅有利于秧苗快速成活、分蘗成穗，而且能夠增強植株群體在生育后期對環境資源的獲取和利用能力。

2.4 最佳疊盤育秧溫濕度條件的確定

基于對水稻秧苗性狀、機插品質和產量的綜合分析，35 ℃/90%疊盤育秧條件在各項指標上均表現出明顯優勢（表4）。與其他溫濕度梯度相比，該處理培育的秧苗植株矮壯、根系發達、葉色濃綠，成苗率高達96.1%，機插后田間秧苗成活率和整齊度最佳，漏插率、缺苗率和浮苗率分別降至1.1%、3.6%和1.6%，因此獲得最高的產量，達9 412.5 kg·hm-2，比常規育秧增產15.1%。因此，研究確定35 ℃/90%為建德市嘉豐優2號雜交中秈稻疊盤育秧的最佳溫濕度參數。

3 討論

3.1 溫濕度與疊盤育秧效果的關系

溫度和濕度是影響水稻種子萌發、秧苗生長的關鍵生態因子。研究表明，與常規平置育秧相比，疊盤育秧能夠顯著提高秧苗質量，其優勢效應隨著溫濕度條件的改善而增強。疊盤育秧過程中，秧盤間形成相對封閉的微環境，利于維持種子萌發和幼苗生長所需的溫濕度，此類小氣候環境可通過智能裝備精準調控，保障秧苗在最適宜條件下生長發育[4]。供試的4個溫濕度組合中，35 ℃/90%疊盤育秧培育的秧苗綜合性狀最優，不僅顯著提高了秧苗的成苗率、壯秧指數和根系活力，還能控制苗高、促進分蘗，使秧苗在移栽時達到較好的形態和生理素質。在較低溫度（25 ℃）下，提高空氣濕度雖然可改善疊盤內部小氣候，但秧苗生長緩慢，分蘗少，根系活力低；而在較高溫度（40 ℃）下，即使維持90%以上高濕環境，秧苗內部呼吸代謝加快，但光合同化受到抑制，不利于干物質積累，秧苗外觀上徒長明顯，由此可見，水稻秧苗對溫濕度的響應亦存在“適宜范圍”。前人研究表明，水稻種子的萌發和幼苗生長對溫度和水分條件較為敏感，本研究結果顯示，在35 ℃/90%的疊盤環境下，嘉豐優2號水稻種子的出苗率和秧苗生長均表現最佳，這可能與疊盤內部相對密閉的環境以及品種自身的生理特性有關。有研究指出，在較高溫度下，水稻種子的呼吸代謝加快，需要消耗更多的內源營養物質，如果濕度較低，種子和秧苗容易因缺水而發生干燥失水，進而影響種子活力和幼苗的正常發育。而在疊盤環境中，較高的空氣濕度有利于維持種子和秧苗組織的水分平衡，減輕了高溫可能造成的傷害。因此，疊盤育秧過程中應嚴格控制溫濕度條件，避免極端高溫干燥環境的出現。

3.2 疊盤育秧苗質量對機栽水稻生長發育的影響

秧苗質量是機插水稻高產優質的物質基礎。葉面積、干物質積累量、根系活力等生理指標直接關系到秧苗移栽后的成活率、分蘗成穗率和后期庫源關系[5]。研究發現，35 ℃/90%疊盤育秧的秧苗在移栽時已具備3.6片葉、較粗壯的莖稈和發達的根系，較其他處理植株分蘗早、成穗多，最終獲得了最高的產量，表明通過調控育秧期溫濕度，培育生長健壯、生理活性高的壯秧，能夠顯著提高機插水稻的整體生產性能。疊盤育秧苗在田間也表現出良好的機插適應性，35 ℃/90%疊盤育秧處理的秧苗移栽后，其缺苗率、漏插率和浮苗率均顯著低于常規平置育秧，苗塊移植后植株快速成活，長勢整齊，可能得益于疊盤育秧培育的秧苗苗高整齊、根系發達，移栽時對機械損傷的抵抗力強，苗塊與土壤的結合緊密，能迅速與新環境建立水分養分聯系，恢復生長[6]。研究中35 ℃/90%疊盤育秧培育的壯秧在大田表現出明顯的生長優勢，既提高了移栽成活率，促進了分蘗成穗，又增強了后期群體對光能的截獲和干物質生產能力，最終實現了水稻產量的顯著提升，采用適宜溫濕度條件的疊盤育秧模式培育優質壯秧，對于保障機插水稻高產穩產具有重要意義。

4 結論

研究表明，在浙江省建德市采用溫度35 ℃、相對濕度90%的條件進行嘉豐優2號雜交中秈稻品種疊盤育秧，利用杭州豐筑XL-21型智能溫濕度控制育秧系統精準調控育秧過程，可顯著提升秧苗質量、改善機插性能，最終實現水稻產量比常規育秧提高15.1%。疊盤育秧過程中溫度和濕度的優化組合以及智能化控制是取得良好增產效果的關鍵，今后有必要開展多熟制、多品種間的比較試驗，進一步優化不同類型水稻品種疊盤育秧模式。

參考文獻：

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