不同育秧工藝對機插早稻秧苗素質的影響

趙鋒++程建平++李陽++汪本福++張枝盛++徐得澤++石后興++徐順文

摘要：針對早稻育秧技術要求，考察了不同育秧工藝對早稻育秧期生長和插秧效果的影響。結果表明，采用基質育秧（T1）秧苗密度和根系傷流量較大，個體干物質重、莖重與株高比值較小，30 d時秧苗葉綠素SPAD值較低；以營養土鋪墊麻基膜育秧（T2）比不鋪膜（CK）處理的30 d秧苗密度大，個體根系發達，根系傷流量大；不覆蓋處理（T3）死苗率較高，漏插率顯著低于其余處理，不符合水稻田間機插秧質量要求，其余處理均符合要求。基質疏松易于秧苗扎根、供肥迅速，但較營養土保肥性差，育秧時應在后期視苗期補施氮肥；麻基膜有利于秧苗根系的生長，具有明顯的加性效應；不覆蓋不利于秧苗扎根固定，盤內成苗不均，田間機插秧效果較差。

關鍵詞：早稻；育秧工藝；機插秧；秧苗素質

中圖分類號：S511.3+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）13-2410-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.13.003

Effects of Different Raising Technology on Seedling Quality of Machine Transplanting Early Season Rice

ZHAO Feng1，CHEN Jian-ping1，LI Yang1，WANG Ben-fu1，ZHANG Zhi-sheng1，

XU De-ze1，SHI Hou-xing2，XU Shun-wen2

（1.Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement/Food Crops Institute， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan 430064， China；2.Agriculture Bureau of Yangxin， Yangxin 435200，Hubei，China）

Abstract： In view of the technological requirements of early rice seedlings machine transplanting， the effects among different raising seedling technologies on growth of rice seedlings and their machine transplanting effectiveness were investigated. The results showed that density and root SAP flow of seedlings with the commodity matrix（T1） seedling was large， but the ratio of stem dry matter weight and plant height was small， seedling SPAD at 30 days was low； the seedling density of the nutritional soil bedding with hemp substrate membrane laying in bottom of disc（T2） treatment at 30 days was bigger than no membrane（CK）， and root system of the individual more developed， root SAP flow was bigger； miss planting rate of the treatment of no seed covered （T3） was significantly higher than that of the rest of the treatments， which could not like other treatment to meet the requirements for rice machine transplanting in field. The commodity matrix can loose nutrient easily to meet rice seedling need， but wastage of fertilizer is more rapidly than that of the nutritional soil， which is the reason of poor nutrient for the seedlings during their later stage， so other nitrogen fertilizer should be applied； the hemp substrate membrane laying in bottom of disc is conducive to the growth of seedling root system， has the obvious additive effects to the growth of seedling； and the treatment of no seed covered go against to roots fixed in disc， which cause poorer planting quality.

Key words： early season rice； raising seedling technology； machine seedling transplanting； seedling quality

水稻種植機械化是中國作物機械化生產的難點[1]。《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》特別提出，“主要農作物耕種收綜合機械化率達到70%左右”，著重強調“突破水稻機插、油菜機播機收、棉花及甘蔗機收等瓶頸”。農機農藝融合技術是水稻機插秧體系中的重要短板。其中，育秧作為水稻插秧技術的重要一環，秧苗素質和機械適應性關乎插秧質量和水稻優良群體的構建。

在機械插秧生產中，要求培育秧苗必須符合插秧機械作業要求。機插育秧要求盤根成毯、播種密度大、個體生長空間小。環境因子對盤育秧質量要求有重要影響[2]。育秧模式依據環境可控程度可分為開放式、半開放式和閉鎖式。開放式一般是在大田露天育秧，主要在南方稻區中、晚稻應用；半開放式是指塑料棚育秧，按大小又分為大棚、中棚和小拱棚；閉鎖式育秧要求光、溫和濕度等環境可控，一般有多層育秧架。南方應用最多的是中型塑料大棚，而這種棚育秧仍會受到環境變化的影響。育秧模式目前很多，如按秧盤分為硬盤、軟盤及其他材質的秧盤（如秸稈壓縮盤）；按形態分為缽狀、毯狀和缽型毯狀等；按育秧介質又分為基質（生物質）、營養土以及兩種混合介質。按工藝流程環節不同存在更多育秧模式，如立體育秧、麻基膜育秧、旱育秧等[3，4]。

為進一步細化工廠化育秧模式的工藝，本研究針對育秧工藝流程中涉及的幾個重要的影響環節，如介質類型、子粒覆蓋、盤根介質，并與傳統育秧模式進行對比，通過秧苗素質參數對比，旨在為工廠化育秧提供技術指導和理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

所用水稻品種為兩優287；所用育秧盤為 28 cm×58 cm的硬盤。營養土來源為水稻田表層土，曬干、去雜、磨碎、過篩后備用。營養土每盤裝3.0～3.5 kg，另外裝0.5～1.0 kg蓋土。壯秧劑為市售，商品名為苗福，每盤施壯秧劑22 g。營養基質為市售（不含肥料）。

1.2 試驗處理

試驗于2016年3月11日開始浸種，30 ℃催芽，催芽至半谷長，播種。播種時測量含水量，按干谷90 g/盤播種。采用疊盤、暗化2～3 d，保溫保濕齊苗，然后移入塑料保溫大棚。

按不同育秧工藝設置4個處理，其中，T1采用育秧基質，于盤底加鋪麻基膜；T2采用營養土，于盤底加鋪麻基膜；T3采用營養土，于盤底加鋪麻基膜，但表面不覆蓋；CK采用營養土，盤底不鋪麻基膜（普通育秧模式）。除T3外，均用未加壯秧劑的營養土或基質覆蓋。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 秧苗密度 播種后20 d和30 d采用1 dm2取樣框，考察出苗株數，每處理隨機抽取3盤，每盤取有代表性的3個樣點。秧苗死亡率為20～30 d期間死亡秧苗數與20 d時調查秧苗密度的比率。

1.3.2 根系傷流量 選擇晴天，采用脫脂棉傷流吸收法，即于傍晚18：00以后，選取具有代表性的秧盤，每處理選擇各3～5株，剪去上部（下部高度一致），保持假莖斷面平齊，然后用脫脂棉吸取傷流，并于次日早晨8：00以后收取。傷流強度=（吸收傷流脫脂棉重-吸收前脫脂棉重）/吸收持續時間。

1.3.3 葉片SPAD值 采用葉綠素快速測定儀測定倒二葉葉綠素。

1.3.4 秧苗形態參數 插秧前選擇有代表性的秧盤，取出含根土（基質）塊裝入塑料網袋，用自來水沖洗干凈，采用WinRhizo根系分析系統測定根系形態指標。將不定根從節上剪下放入裝有去離子水的無色透明塑料水槽，用鑷子調整根的位置盡量避免交叉重疊，使用掃描儀（型號為EPSON1680）及其配套的WinRhizo 5.0根系分析軟件掃描獲取根系圖像及參數。株高采用直尺測定。

1.3.5 秧苗干物質重 插秧前，取有代表性的秧盤，每處理選擇30株，分5個采樣點，仔細把假莖與根剪開，在烘箱中于60 ℃下烘干至恒重，采用天平稱量。

1.3.6 漏插率 插秧后選擇有代表性的行，連續考察50個插秧點作為一個考察樣點，每處理選擇5個樣點。

1.4 數據處理

用Excel軟件和SPSS 11.5軟件對數據進行方差分析、多重比較（采用Duncan法，P<0.05為顯著水平）；作圖采用Sigma Plot 10.0軟件。

2 結果與分析

2.1 秧苗出苗密度

不同育秧工藝下，水稻秧苗出苗密度與死苗率有顯著差異（表1）。20 d秧苗密度大小依次為T1>T3>CK>T2，T1顯著高于CK，而T2和T3與CK差異不顯著；但T1和T2在30 d時的秧苗密度顯著大于T3和CK。死苗率T2顯著低于其他處理。其中基質育秧20 d和30 d時秧苗密度均較大。20 d秧苗密度T2和CK差異不大，但30 d時則顯著高于后者。可見，盤底鋪墊麻地膜降低了秧苗的死苗率。T2與T3僅有覆蓋處理不同，20 d秧苗不覆蓋出苗密度反而比覆蓋的出苗密度大，主要原因是在溫濕度保證的情況下，不覆蓋處理成苗率反而較高。但是，經過控溫、控水煉苗后，一些根系未下扎的秧苗逐漸死亡，這也是T3播種后20～30 d秧苗死亡率較多的原因。

2.2 葉片葉綠素SPAD值

由圖1可見，T1顯著低于其余處理。可見，30 d秧苗葉片葉綠素SPAD值差異主要在商品基質與營養土之間。葉片葉綠素SPAD值是表征葉片中葉綠素含量的重要指標，一般葉綠素SPAD值越大，葉片葉綠素含量越高。同時，葉綠素SPAD值可以表征秧苗的氮營養狀況，SPAD較低，說明葉片有缺氮的跡象。由此可見，商品基質的疏松性雖然有利于植株根系下扎，但不利于保肥。

2.3 秧苗個體素質參數

由表2可知，不同育秧工藝下秧苗個體的根系形態和干物質差別較大。與T2相比，T1的個體干物質重顯著較低，莖尖數較少，根表面積和根冠比顯著降低。說明育秧基質培育的秧苗相對營養土個體較瘦弱，根系不發達。與T2相比，T3處理的植株無論從根系干物質還是根系形態指標在數值上均明顯降低，說明育秧時覆蓋這一工藝有利于根系的生長。T2與CK相比，前者的根系形態指標和干物質重在數值上大都明顯高于后者，說明鋪設麻基膜有利于根系的生長。

2.4 根系傷流量

由圖2可見，不同育秧工藝水稻秧苗根系傷流量存在差異。其中傷流量T1和T2間差異不顯著，但分別比CK高24.3%和27.2%，且均達到顯著水平。T2根系傷流量顯著高于T3，說明覆蓋有利于提高根系活力。

2.5 秧苗機械插秧適應性

農機農藝融合技術是現代栽培體系中重要一環。機插育秧不僅要求秧苗壯，而且要符合插秧機工作規律。株高是考察指標之一，植株較高會導致秧盤厚度較大，不利于秧盤在插秧時自然下移，且容易造成卡盤和漏插。由圖3可見，秧苗株高均不超過20 cm，對插秧機插秧工作不會影響。

莖重與株高比是表征秧苗插秧適應性的指標之一，莖重與株高的比值大，說明秧苗個體壯，反之說明秧苗細弱。由圖3可見，T1的莖重與株高比顯著低于其余處理，其余處理間差異不顯著。T1與其余處理的差別是育秧采用了基質而非營養土，可能與營養土養分較全面且持續性較好有關。

2.6 漏插率

機械插秧早稻高產對基本苗要求很高，在實際生產中由于盤中秧苗不勻和機械作業中出現傷秧、插深不夠等原因導致漏插或漂秧，導致基本苗不符合田間生產要求。為此，把漂秧和漏插統一考察，并以漏插率作為考察指標。由圖4可見，T3漏插率顯著高于其他處理，是CK的2.2倍，顯然不符合漏插率低于5%的機插田間作業質量要求；而T1和T2漏插率相對較小，且漏插率低于5%。

3 討論

水稻機插秧苗綜合素質的考察目前尚未有統一的標準，評價優質秧苗大致可從群體和個體及機插適應性這3個方面考察。秧苗素質較高體現在出苗密度大且整齊，葉片葉綠素含量高，根多，根系活力強，根系盤結力強，漏插率低，移栽后發根力強，抗損傷能力強[5，6]。

3.1 育秧工藝對盤中早稻秧苗群體生長的影響

早稻機插育秧時間一般在3月上中旬至4月上中旬，時間25～35 d。由于生育期較長，要求床土或基質供肥能力要有持續性。趙伯康等[7]通過基質育秧與普通營養土育秧對比試驗發現，基質育秧在秧苗素質、機械可操作性、增產增收和生態效益方面均較營養土育秧有明顯優勢。本研究發現，20 d秧齡時，基質育秧（T1）較營養土育秧（T2）出苗密度顯著提高，說明基質育秧在出苗整齊度上確實較營養土有明顯優勢。但30 d秧齡時，兩者出苗密度差異不顯著，T1較T2死苗率顯著增大，說明育秧基質后期供肥能力較營養土差，導致大量秧苗因競爭性弱而死亡；在基質上培育的秧苗后期葉綠素含量較低，側面驗證了這一結論。因此，基質育秧插秧秧齡縮短，如需推遲插秧應該補施氮肥。從結構上看，基質疏松有利于根系下扎，但同時在澆水時容易導致肥料流失，保肥性差；營養土具有保肥性，同時自身可以釋放一部分養分緩解肥料養分的不足。常規育秧中一般需要覆蓋，但覆蓋增加秧盤的自重，同時也可能由于選擇有壯秧劑的覆蓋材料而導致秧苗扎根困難或死苗[8]。本研究結合疊盤、暗化等育秧工藝，研究不覆蓋的情況下秧苗素質的變化。發現不覆蓋（T3）與覆蓋（CK）處理的30 d秧苗密度差異不顯著，說明不覆蓋處理可以達到普通育秧工藝的密度水平。但試驗中發現，不覆蓋處理的秧苗呈簇狀分布，均勻度沒有普通育秧工藝好。不覆蓋處理秧苗根系在澆水時容易受到擾動，埋深較淺，采用素土覆蓋有利于形成壯秧。

3.2 育秧工藝對早稻個體素質的影響

從根系形態參數、根系傷流量和干物質重等指標對秧苗個體素質進行對比分析發現，T2大部分根系形態參數指標優于T1，且根系干重也高于后者。說明在肥料和其他工藝相同的情況下，采用營養土育秧比基質育秧較有利于早稻秧苗個體的生長。T2和T3比較發現，不覆蓋導致根系形態指標在數值上明顯下降，可見覆蓋這一工藝環節對根系培育是不可或缺的。T2和CK比較發現，采用麻基膜后，根系形態指標在數值上明顯高于后者，且干重和根冠比較大，說明盤底鋪墊麻基膜有利于水稻根系生長，插前盤根效果較好，這與王朝云等[4，9]的研究結果是一致的。

3.3 不同育秧工藝秧苗對插秧機械的適應性

與采用營養土育秧的處理相比，采用基質育秧的秧苗高度較高，莖重與株高比值降低，說明基質育秧的秧苗較細弱，在機插過程中容易傷秧。主要原因是秧齡較大時，育秧基質養分供應缺乏，導致秧苗缺肥。但從漏插率上來看，育秧基質比營養土育秧降低，這可能與其出苗密度較大有關。基質育秧出苗密度大，漏插率降低，機械適應性好，但由于盤內個體競爭大，要注意及時補肥。盤底下墊麻基膜（T2）比不墊麻基膜（CK）處理的漏插率低，這與育秧盤底鋪墊麻基膜有利于根系盤結和生長，出苗也較均勻有關。不覆蓋處理（T3）的漏插率較高主要受到澆水和煉苗等管理過程擾動太大，出苗不均勻，死苗率較大，最終導致漏插率較大。筆者前期研究通過減少覆蓋的土或基質的厚度措施增加了出苗密度，但完全不覆蓋在找到替代的方案之前不能省略。

由此可見，采用基質育秧比營養土有利于提高出苗密度、降低漏插率，但由于基質保肥能力弱，后期死苗率較大，其個體長勢較弱；盤底下墊麻基膜有利于根系生長，降低漏插率；覆蓋這一工藝環節能夠提高根系埋深、促進根系生長和盤中秧苗生長的均勻度，降低漏插率。在生產上建議在采用基質育秧時后期應少量補充肥料。

參考文獻：

[1] 張洪程，龔金龍.中國水稻種植機械化高產農藝研究現狀及發展探討[J].中國農業科學，2014，47（7）：1273-1289.

[2] 趙立軍，陳 亞，王英雪，等.閉鎖式立體水稻育秧室環境控制系統研制[J].東北農業大學學報，2016，47（10）：1-7.

[3] 趙 斌，衣淑娟，董淏鳴，等.工廠化育秧環境智能監控系統研究——基于物聯網[J].農機化研究，2014（12）：38-41.

[4] 王朝云，易永健，周晚來，等.麻基膜水稻機插育秧研究初報[J].中國麻業科學，2013，35（1）：19-21.

[5] 隋常玲，左祥文，喻本雨，等.有機育秧基質對水稻機插秧苗素質的影響[J].貴州農業科學，2014，42（8）：76-78，82.

[6] 金 軍，賴清云，李偉海，等.水稻基質育秧不同播種量對秧苗素質和產量的影響[J].中國稻米，2014，20（6）：59-61.

[7] 趙伯康，孫華香，王強盛.機插水稻基質育秧技術初探[J].江蘇農業科學，2012，40（2）：48-49.

[8] 張鎖兵，曾成華，池鶴亭.機插稻育秧基質與蓋籽材料改良試驗[J].農業裝備技術，2016，42（6）：25-26.

[9] 王朝云，易永健，周晚來，等.秧盤墊鋪麻育秧膜對水稻機插秧苗根系發育及產量的影響[J].中國農機化學報，2013，34（6）：84-88.