周晚來 易永健 汪洪鷹 譚志堅 楊媛茹 王朝云*
(1中國農業科學院麻類研究所,長沙410205;2湖南農業大學農學院,長沙410128;*通訊作者:ibfcwcy@139.com)
麻育秧膜與播種量對機插水稻秧苗素質和產量的影響
周晚來1,2易永健1汪洪鷹1譚志堅1楊媛茹1王朝云1*
(1中國農業科學院麻類研究所,長沙410205;2湖南農業大學農學院,長沙410128;*通訊作者:ibfcwcy@139.com)
以Y兩優900為材料,在使用和不使用麻育秧膜的情況下,進行了不同播種量田間育插秧試驗。結果表明,高播種量處理的秧苗纖細,而秧盤墊鋪麻育秧膜處理使得秧苗更壯實;低播種量(55.0 g/盤)導致嚴重的漏叢,并降低了每叢苗數,從而降低了基本苗數,使用麻育秧膜可以顯著降低漏叢率;麻育秧膜處理在較低播種量(55.0 g/盤)條件下仍達到了536.1 kg/667 m2的產量,高于無膜條件下82.5 g/盤播種量的處理,接近110.0 g/盤播種量的處理。麻育秧膜通過促進秧苗地下部生長發育,調和了秧苗個體素質和群體素質,在相同產量目標下,使用麻育秧膜可以降低播種量。由于雜交稻自身的特性,麻育秧膜尤為適宜用于雜交稻的機插育秧。
水稻;機插;麻育秧膜;播種量;漏叢率;產量
機插秧是我國水稻種植機械化發展的重要方向,育秧是至關重要的環節,平盤育秧為當前機插育秧主流技術之一[1-3]。理想的機插盤秧苗一方面要求秧苗素質優,另一方面還要求秧苗出苗整齊、根系盤結緊密,起秧時不易松散,這些性狀均受播種量影響。一般認為,隨著機插秧播種量的增加,秧苗成毯性提高,但秧苗素質呈下降趨勢,而在低播種量條件下,雖然秧苗素質較好,但成毯性差,起秧難,散秧問題嚴重[4-6]。在保證較低的漏叢率和較高的單位面積分蘗數的前提下,適當降低播種量,有利于發揮機插稻的高產潛力[7-9]。
麻育秧膜是近年發展起來的專門用于水稻機插育秧的新型膜材料。有研究表明,在機插育秧盤底面墊鋪麻育秧膜可以顯著促進秧苗根系生長發育,促進根系盤結成毯,同時提高秧苗素質[10-15]。因此,在保障秧苗成毯性的前提下,使用麻育秧膜進行水稻機插育秧存在降低水稻播種量的可能。然而,目前尚無麻育秧膜水稻機插育秧中適宜播種量的研究報道。本研究在使用和不使用麻育秧膜的情況下,進行了不同播種量的田間育插秧試驗,從秧苗素質、栽插質量、稻谷產量等方面進行了綜合對比,以期為完善麻育秧膜水稻機插育秧技術提供依據。
試驗于2016年在中國農業科學院麻類研究所白箬鋪試驗基地(N28°12',E112°44')實施,供試水稻品種為Y兩優900,使用規格為58 cm×28 cm的塑料硬盤,育秧基質為水稻商品育苗基質。試驗用麻育秧膜由哈爾濱井竹農業科技有限公司生產,規格為58 cm×28 cm,單位面積質量為40 g/m2。
試驗設麻育秧膜(有膜、無膜)和播種量(55.0 g/盤、82.5 g/盤、110.0 g/盤,干谷)2 個因素,共 6 個處理,其中有膜處理是指在育秧盤底面墊鋪一層麻育秧膜,然后裝上育秧基質播種育秧,而無膜處理則是直接在育秧盤里面裝上育秧基質播種育秧。采用大田濕潤育秧,常規育秧管理。
2016年5月6日開始浸種催芽,5月9日播種,5月27日取秧苗分析測試,5月30日機插并調查栽插質量,采用井關2Z-6B3型乘坐式高速插秧機移栽,機插規格30 cm×17 cm。不同處理秧苗按照隨機區組設計栽插,每個處理3次重復,每個試驗小區面積為180 m2,田間管理按當地水稻栽培習慣實施。分別于6月13日和7月6日調查田間分蘗情況,9月26日收獲水稻,調查產量。
1.3.1 秧苗形態
隨機取10株秧苗,測量秧苗株高、莖基寬。

表1 不同處理秧苗的形態和干物質量

圖1 不同處理的機插質量
1.3.2 干物質量
選擇出苗均勻處取小塊秧塊,細心洗去育秧基質,用吸水紙吸干水分,計數苗數,分離地上部和地下部后置于105℃烘箱殺青30 min,然后80℃下烘干至恒重后稱量干物質量。
1.3.3 栽插質量
移栽當天,每個小區分別調查6行,每行調查25叢,記載漏叢數量,計算漏叢率;同時順著栽插方向調查其中1行連續25叢的苗數,計算其平均數和變異系數。
1.3.4 田間分蘗和產量
移栽后每個小區定點連續10叢,分別于6月13日和7月6日調查每叢莖蘗數,于收獲期調查產量性狀(有效穗數、總粒數、結實率、千粒重),計算理論產量。
采用Excel 2010和SAS 8.2軟件進行數據統計分析與作圖。
從表1可見,隨著播種量從55.0 g/盤增加到110.0 g/盤,無論是有膜處理還是無膜處理,秧苗莖基寬、地下部干物質量、地上部干物質量以及苗質量/株高均呈降低的趨勢。方差分析結果顯示,播種量對莖基寬、地上部干物質量、地下部干物質量和苗質量/株高的影響均達顯著或極顯著水平,而對株高和根冠比的影響未達顯著水平。高播種量下的秧苗更為纖細。
從表1可見,除了82.5 g/盤無膜處理的株高和地上部干物質量略高于82.5 g/盤有膜的處理之外,其余有膜處理秧苗的株高、莖基寬、地上部干物質量、地下部干物質量、根冠比均大于相同播量無膜處理的秧苗。秧盤墊鋪麻育秧膜處理的秧苗更為壯實。其中,不同播種量有膜處理和無膜處理間地下部干物質量和根冠比的差異更為明顯。方差分析結果也顯示,麻育秧膜對地下部干物質量和根冠比的影響均達顯著或極顯著水平,而對其他指標的影響未達顯著水平,說明麻育秧膜對秧苗根系的影響更為顯著。

圖2 不同處理的田間分蘗和成穗情況

表2 不同處理的產量及產量構成
從圖1可見,隨著播種量從110.0 g/盤降低到55.0 g/盤,每叢苗數依次降低,而每叢苗數的變異系數則依次提高,顯示栽插均勻度在降低,漏叢率則依次顯著提高,其中無膜處理的每叢苗數從3.97個降低到了2.40個,漏叢率從7.0%提高到了26.0%,按照移栽株距17 cm、行距30 cm估算,每667 m2基本苗數從4.8萬降低到了2.3萬;而有膜處理的每叢苗數從4.40苗降低到了2.80苗,漏叢率從3.3%提高到了10.3%,每667 m2基本苗數從5.6萬降低到了3.3萬。方差分析結果顯示,麻育秧膜對漏叢率的影響達到了極顯著水平(p<0.01),55.0 g/盤、82.5 g/盤、110.0 g/盤有膜處理的漏叢率僅為相應無膜處理的39.7%、51.4%和47.6%。麻育秧膜對每叢苗數和變異系數的影響未達顯著水平(p>0.05),而播種量對漏叢率和每叢苗數的影響均達到了極顯著水平(p<0.01),對變異系數的影響達到了顯著水平(p<0.05)。由此可見,播種量過低會導致嚴重的漏叢,并降低了每叢苗數,從而顯著降低了基本苗數,但是通過使用麻育秧膜可以顯著降低漏叢率,使得即使在較低的播種量處理下也具有較低的漏叢率,從而保證了基本苗數。
從圖2可見,與機插時每叢苗數相比,在分蘗早期(6月13日),有膜處理的每叢莖蘗數略有增加,不同播種量處理間的差異與之類似,隨著播種量的增加,無膜處理的每叢莖蘗數從2.70個增加到了4.20個,而有膜處理從3.33個增加到了5.01個。方差分析結果顯示,播種量對分蘗早期每叢莖蘗數的影響達極顯著水平(p<0.01),值得注意的是,麻育秧膜對分蘗早期每叢莖蘗數的影響也達到了極顯著水平(p<0.01),而其對栽插時每叢苗數的影響并未達到顯著水平,顯示麻育秧膜處理秧苗具有早發優勢。在7月6日,110.0 g/盤處理的每叢莖蘗數與其他兩個播種量處理的差距顯著拉大,且差異達到顯著水平(p<0.05),然而到了收獲期(9月26日)時,不同播種量處理間在每叢穗數上的差異又并不顯著。盡管如此,每叢穗數仍呈現出隨播種量增加而增加、有膜處理大于無膜處理的趨勢。
從表2可見,隨著播種量的提高,單位面積有效穗數逐漸增加,且有膜的處理略大于相同播種量無膜的處理,此趨勢與田間分蘗情況一致。方差分析結果顯示,麻育秧膜和播種量對單位面積有效穗數和產量的影響達到了顯著或極顯著水平,但對其他產量指標的影響均未達到顯著水平。隨著播種量從55.0 g/盤提高到110.0 g/盤,無膜處理的理論產量從460.8 kg/667 m2提高到了546.5 kg/667 m2,而有膜處理的理論產量從536.1 kg/667 m2提高到了597.2 kg/667 m2,不同播量有膜處理的增產幅度分別是16.34%、13.02%和9.29%。可見,在低播種量下麻育秧膜的增產效果更為顯著。
與手工栽插相比,機插秧苗素質對稻谷產量的影響更為顯著,一方面,機插秧苗群體素質直接影響了機插效果,秧苗盤結不緊、秧苗分布不均勻會導致大量漏插,從而降低基本苗數;另一方面,機插秧苗個體素質直接影響了返青分蘗速度,從而影響了成穗率,這些影響綜合起來則會直接影響大田的有效穗數,進而影響稻谷產量。
播種量不僅影響機插秧苗群體素質,也影響機插秧苗個體素質。關于最佳播種量,目前尚無統一說法。張衛星等[7]以超級雜交稻內2優6號為材料,基于秧苗素質(苗高、葉挺高、葉面積、干質量、質量/株高、根冠比等)的試驗結果認為,較低的播種量(300~400 g/m2)能培育出秧苗素質較高且適于機插的秧苗。李澤華等[16]從栽插質量和滿足栽插的農藝要求角度評價,認為對雜交稻天優998而言,毯狀秧盤的最佳播種量范圍為65~80 g/盤。書方亮等[17]以淮稻11號和甬優2640為材料,研究了播種量對秧苗素質和大田栽插質量的影響,結果表明常規粳稻在120~130 g/盤、雜交粳稻在80~90 g/盤的播種量(干種)下,所育秧苗素質較好,不僅秧苗成毯效果佳,且大田的移栽質量更高。景啟堅等[18]研究指出,對于常規粳稻6217而言,其適宜的芽谷播量范圍為120~150 g/盤,這與金軍等[19]以武運粳23號為試驗材料得到的播種量為150~180 g/盤時更有利于培育健壯的機插秧苗的結論接近。可見,不同研究者探索機插秧適宜播種量時所依據的評價指標不盡一致,結論也存在差異。
本研究中,隨著播種量從55.0 g/盤提高到110.0 g/盤,秧苗越來越纖細,秧苗個體素質在降低,然而機插漏叢率顯著降低,栽插均勻度顯著提高,反映秧苗群體素質在提高,這與前人研究結果一致[8,17-21]。隨著播種量的增加,機插基本苗數和高峰苗數顯著增加,但每叢有效穗數增加不顯著,這與龍瑞平等[22]的研究結果一致。使用麻育秧膜使得秧苗更加壯實,尤其對根系的影響更為顯著,促進了秧苗根系的生長發育,提高了根冠比,顯著降低了機插漏叢率,從而保證了基本苗數,顯著提高了單位面積的有效穗數,這與筆者[23-24]之前的研究結果相吻合。當降低機插盤育秧播種量時,存在的主要問題是秧苗成毯效果差和機插漏秧率偏高[9,16,21],而使用麻育秧膜育秧可以減輕這些問題,使得在較低的播種量(55.0 g/盤)條件下達到了536.1 kg/667 m2的產量,高于無膜條件下82.5 g/盤播種量的處理,接近110.0 g/盤播種量的處理。可見,麻育秧膜通過促進秧苗地下部的生長發育調和了秧苗個體素質和群體素質,在相同產量目標下,使用麻育秧膜有降低播種量的作用。
由于雜交稻制種產量低,種子價格高,與常規稻相比,雜交稻栽培強調少本稀植、早插早發,特別是超級雜交稻要求單苗栽插并適當降低密度[25-26],雜交稻機插育秧中降低播種量具有節本增效的雙重作用。因此,麻育秧膜可能更適宜用于雜交稻的機插育秧。
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Abstract:In order to study the effects of bast fiber seedling film and sowing rate on quality and grain yield of machine-transplanted rice,a field experiment was carried out.The results indicated that the seedling with high sowing rate was slender,while rice seedling raised with bast fiber seedling film was strong.Low sowing rate led serious miss-planting,reduced plant number per hill and the number of basic seedlings,while the application of bast fiber seedling film significantly reduced miss-planting.The treatment of bast fiber seedling film reached a grain yield of 536.1 kg/667 m2in low sowing rate(55.0 g/tray),which was higher than that of sowing rate of 82.5 g/tray without bast fiber seedling film,and near to the sowing rate of 110.0 g/tray without bast fiber seedling film.The employment of bast fiber seedling film reconciled the individual quality and group quality of rice seedling by promoting root growth of rice seedling,and had a potential to reduce sowing rate.It would be particularly suitable for machine-transplanted hybrid rice.
Key words:rice;machine-transplanted;bast fiber seedling film;sowing rate;miss-planting rate;grain yield
Effects of Bast Fiber Seedling Film and Sowing Rate on Quality and Grain Yield of Machine-transplanted Rice
ZHOU Wanlai1,2,YI Yongjian1,WANG Hongying1,TAN Zhijian1,YANG Yuanru1,WANG Chaoyun1*
(1Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China;2College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;*Corresponding author:ibfcwcy@139.com)
S511.04
B
1006-8082(2017)05-0058-05
2017-07-19
中國農業科學院科技創新工程“麻纖維產品與加工技術”(ASTIP-IBFC07);國家麻類產業技術體系“可降解麻地膜生產崗位”(CARS-19-E23);中國農業科學院基本科研業務費專項(Y2016CG14)