酵素對水稻基質(zhì)育秧秧苗素質(zhì)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(shù)迅速發(fā)展，形成了培育多種類型壯秧的配套技術(shù)，例如北方稻區(qū)建立起以早育秧為主的系列技術(shù)。與此同時，隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)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(shù)，水稻機械插秧技術(shù)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(zhì)開展了大量研究。研究表明，在水稻育秧過程中，秧苗素質(zhì)受基質(zhì)養(yǎng)分組成、播種量、秧床水分管理、生長調(diào)節(jié)劑使用等諸多因素的影響，提升秧苗素質(zhì)、培育適齡壯秧是水稻機械化插秧成功的關(guān)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(shù)，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(jié)構(gòu)調(diào)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(zhì)稱之為酵素，主要成分有糖化酶、蛋白質(zhì)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(zhì)形成腐殖質(zhì)，分解頁巖沸石等礦物質(zhì)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(zhì)，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(zhì)育秧中，可促進基質(zhì)營養(yǎng)元素的釋放，改善基質(zhì)營養(yǎng)供應，培育水稻壯秧。試驗研究了酵素在水稻基質(zhì)育秧中的適宜用量及其對秧苗素質(zhì)的影響，旨在為探索水稻工廠化育秧提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

育秧所用的基質(zhì)為山東省壽光市生產(chǎn)的普通基質(zhì)，基質(zhì)速效養(yǎng)分含量為：N 183 mg/kg、P2O586.57 mg/kg、K2O 319 mg/kg，有機質(zhì)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(zhì)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(zhì)。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(jié)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)等的能力越強，越有利于秧苗栽植后的返青和分蘗。試驗結(jié)果表明（圖1），普通基質(zhì)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(zhì)中添加酵素，能夠提高秧苗的根冠比，普通基質(zhì)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(jié)果說明，使用并科學調(diào)控酵素濃度，能夠有效的調(diào)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(jié)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(zhì)育秧，能改善基質(zhì)的營養(yǎng)有效性，使基質(zhì)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(diào)控秧苗的生長發(fā)育，是水稻育秧壯苗技術(shù)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(shù)意義重大。試驗結(jié)果表明，在育苗基質(zhì)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(zhì)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(zhì)、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(zhì)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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