張均華,林育炯,黃 潔,白志剛,Sajid Hussain,朱練峰,曹小闖,金千瑜
(中國水稻研究所,水稻生物學國家重點實驗室,杭州 310006)
目前中國水稻機插秧面積約占水稻種植面積的 38%,隨機插種植面積的不斷擴大,商品化統一育秧、統一機插將是水稻生產的必然趨勢,但營養土的制備已成規模化育秧的難題,同時也是大面積推廣水稻機插秧的障礙因素之一[1-3],利用自然資源及工農業廢棄物等開發的水稻育秧基質成為研究的熱點。屈成等[4]根據水稻育秧基質化學屬性,將目前基質類型劃分為 3類:無機物基質、有機物基質及復合基質。林育炯等[3]根據水稻育秧基質物理屬性將基質類型也劃分為 3類:營養土、無土基質和混合基質。利用農作物秸稈等可再生資源,綜合應用物理技術、微生物發酵等技術開發的輕型無土基質,不僅解決統一育秧中營養土取土難、取土破壞植被與環境等問題,還可保護土壤資源,緩解農村勞動力緊張現狀,是未來解決機插育秧問題的關鍵所在[5]。
中國水稻種植面積約3 021萬 hm2,中稻和單季晚稻是水稻種植的主體,二者占全國水稻種植面積的80.9%,產量為16 948萬 t,占總產量的83.2%,對保障中國糧食供給安全至關重要[6]。單季晚稻和雙季晚稻育秧期間,正處一年中溫度最高時期,秧苗生長速度快,且機插秧苗密度大,秧苗素質易變差,適栽秧齡較短[7-8]。晚稻生產中常遇到茬口銜接、極端天氣等原因,導致晚稻超秧齡移栽,不利于水稻的高產和穩產[9]。目前關于秧齡對晚稻秧苗素質和產量影響已有較多研究[10-12],但關于輕型無土育秧基質對晚稻秧齡彈性的影響、秧齡彈性對晚稻秧苗生理特征的影響及相應生長調控技術尚缺乏系統研究。本研究以機插晚稻為研究對象,以輕型無土基質和營養土為育秧介質,明確輕型無土基質和營養土對晚稻秧苗生理特征及機插質量的影響,闡明基質類型、水稻秧齡對晚稻本田期生育特性的影響,確定適宜晚稻機插的基質育秧技術、適栽秧齡及外源激素調控措施,以期為晚稻基質育秧及提高晚稻種植機械化水平提供參考。
基質育秧試驗于2016年5月~7月在中國水稻研究所(30°4′49″N,119°56′1″E)育秧大棚進行,大田機插試驗于2016年7月~11月在中國水稻研究所試驗基地進行。研究區地處亞熱帶中部濕潤季風氣候區,年均溫16.1℃,年均降雨量1 441.9 mm,年均日照時數1 927.7 h,無霜期231 d。育秧大棚內可調控溫度與水分,適宜秧苗生長。試驗基地供試土壤為青紫泥土,耕作層有機質41.5 g/kg,全氮2.73 g/kg,堿解氮125 mg/kg,速效磷19 mg/kg,速效鉀115 mg/kg,pH值6.81。
供試水稻品種為常規晚稻嘉58,生育期約156 d,千粒質量26.7 g,平均畝產約618 kg,在浙江省粳稻區適宜作單季晚稻種植。
試驗根據中國水稻育秧主要基質類型,設置 2種水稻育秧介質:輕質無土基質(T1)和營養土(T2)。無土基質代表水稻機插育秧基質的發展趨勢,營養土為目前水稻育秧的常規介質。無土基質源于中國水稻研究所研制的以農業廢棄物為基礎的輕型無土基質;營養土取自中國水稻研究所試驗基地內耕層(0~20 cm)土壤,室內通風處自然風干(15 d)、磨細、過5 mm篩后,加入腐熟有機肥等,經調酸悶堆40 d后備用。
秧苗秧齡設置 5 個處理,分別為 12 d(S12)、18 d(S18)、24 d(S24)、30 d(S30)和 36 d(S36)。同時設置 2 個外源激素調控措施,分別為清水浸種處理(U1)和25 mg/L烯效唑浸種處理(U2),預試驗已明確最佳烯效唑濃度處理。浸種時稻谷與烯效唑溶液體積比為1∶2。具體試驗設計見表1。

表1 試驗設計Table 1 Experiment design
基質育秧試驗于2016年5月31日、6月5日、6月11日、6月17日、6月23日在中國水稻研究所育秧大棚中進行,采用硬質塑料育秧盤育秧(規格58 cm×28 cm×3 cm),每個處理播10盤,秧盤內育秧基質厚度2.5 cm,每盤播芽谷120 g(約95 g干谷,當地常規用種量)。水稻播種前浸種2 d,35℃催芽1 d,種子露白后晾干、稱質量、播種。秧苗隨機放置在秧架上,秧架距地面高度為0.8 m,采用半旱育秧方式進行育秧管理,即播前噴透水,出苗前澆透水,出苗后秧盤表面不發白即可不進行噴水管理,于7月6日測定秧苗生理特征相關指標。
大田機插試驗于2016年7月5日進行,采用隨機區組設置,每個處理設3次重復,小區面積67.7 m2,試驗田周圍設保護行。采用久保田 NSPU-68C型高速插秧機插秧,機插密度為30 cm×14 cm,每穴3~4株,機插深度 2~3 cm。氮、磷、鉀肥用量分別為 180、54、120 kg/hm2。以尿素(含N 46%)、復合肥(N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16)、氯化鉀(K2O 60%)為肥料來源。氮肥分3次施用,基肥∶分蘗肥∶穗肥=6∶3∶1(當地標準);磷肥做基肥1次施用;鉀肥分2次施用,基肥:穗肥=1∶1。
1.3.1 秧苗生理特征
于大田機插前2 d隨機選擇秧苗3盤,每盤隨機取秧苗 10株(秧盤內秧苗質量均勻,預試驗已表明取樣 10株可代表秧苗長勢),測定秧苗葉齡、株高、根長、根數、莖基寬(距秧苗生根處1 cm)、百株地上部分干物質量、百株根系干物質量。百株地上部分干物質量與百株根系干物質量為 100株秧苗地上部分干物質量、根系干物質量,具體為秧苗地上部與根系置于105℃烘箱殺青 30 min后,80℃烘干至恒質量。秧苗葉綠素質量分數采用Soil and Plant Analyzer Development儀器(SPAD儀)測定秧苗第3葉。根系活力采用TTC法測定[13]。
1.3.2 成苗率、基本苗和機插質量
于移栽前1 d每處理切取3個代表性的10 cm×10 cm秧塊,數出株高大于平均株高1/2的秧苗,并計算成苗率。于機插后2 d,每小區選取代表點,調查50穴晚稻機插本數,計算基本苗數;調查6行,每行36叢,調查漏插叢數,計算漏插率;調查6行,每行7叢,調查總株數和傷秧株數,計算傷秧率。

1.3.3 水稻生育期和莖蘗動態
觀測并記錄供試晚稻播種期、移栽期、拔節期、始穗期、齊穗期和成熟期等主要生育時期對應的準確日期。秧苗移栽后每小區選擇生長一致、具有代表性的10株晚稻作為定點苗,從始蘗期開始每 7 d考查定點苗的莖蘗數,直至莖蘗數連續降低2次時考查結束。
1.3.4 產量及構成因素
齊穗期每小區隨機調查30 叢水稻的有效穗數,計算有效穗數平均數。成熟期各小區隨機選取5 叢水稻考種,測定每穗總粒數、實粒數、千粒質量和結實率。收獲時每小區單打單收,曬干后(約 10 d)測定稻谷質量和含水率,按標準含水率13.5%折算得出水稻產量。
采用Excel 2010進行數據處理,用SPSS 12.0.1(SPSS inc.)數據分析軟件進行統計分析,采用 Duncan新復極差法(LSR)進行處理間顯著性檢驗,顯著水平設定為α=0.05。
2.1.1 地上部生理特征
水稻秧苗地上部生理特征(葉齡、株高、莖基寬、百株地下部質量、SPAD值)對大田機插及機插后秧苗返青時間具有重要作用。總體上,秧苗地上部生理指標在基質類型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異(P≤0.05)。基質類型×秧齡、基質類型×烯效唑浸種處理、秧齡×烯效唑浸種處理以及基質類型×秧齡×烯效唑浸種處理對秧苗地上部生理指標的互作效應大部分不顯著(表2)。

表2 基質類型、秧齡、浸種互作下秧苗生理特征的方差分析(F值)Table 2 Variance analysis of physiological characters for rice seedlings under interaction among substrate type, seedling age and seed soaking (F value)
機插晚稻適宜葉齡為2.5~4.0[14-15]。各處理所育秧苗的葉齡變化動態相似,隨秧齡的延長,各處理葉齡逐漸增加,當秧齡大于30 d時,水稻葉齡超過4.0(表3),影響水稻機插秧質量與秧苗返青時間。同一秧齡處理下,U2處理的平均秧苗葉齡大于U1處理的平均秧苗葉齡。相同烯效唑浸種處理下,輕型無土基質所育秧苗葉齡總體大于或近似等于營養土所育秧苗葉齡,表明輕型無土育秧基質對秧苗生長的促進作用。
水稻秧苗株高是影響機插質量的重要因素。從表 3可知,水稻秧齡小于30 d時,營養土與輕型無土基質處理水稻株高隨秧齡延長而顯著增加;秧齡超過30 d后,水稻株高不再增加。烯效唑浸種處理可顯著矮化秧苗,與清水浸種處理相比,營養土和輕型無土基質采用25 mg/L烯效唑浸種處理秧苗36 d秧齡時株高分別下降2.66 cm和 3.05 cm,達到顯著水平。

表3 不同處理對秧苗生理特征的影響Table 3 Effect of rice seedlings physiological characters under different treatments
水稻秧苗莖基寬反映秧苗粗壯程度。秧苗粗壯可提高機插質量,降低秧苗進入大田環境后的返青時間,莖基寬是衡量水稻秧苗質量的重要指標。水稻秧齡24 d相比 12 d時,秧苗莖基寬隨秧齡增加而增加,秧齡超過24 d后對秧苗莖基寬影響較小(表3)。同一烯效唑浸種處理和相同秧齡條件下,輕型無土基質處理秧苗莖基寬比營養土處理粗,表明輕型無土基質處理秧苗比營養土處理秧苗莖稈更粗壯。采用25 mg/L烯效唑浸種處理后,各處理莖基寬約有 0.1~0.2 cm的增加,營養土育秧的S18、S30、S36處理甚至達到顯著差異水平,輕型無土基質處理莖基寬未達顯著差異水平,表明烯效唑處理有利于矮壯秧苗,用于營養土育秧時效果更佳。
秧苗百株地上部分干物質量可反映秧苗的生長狀況。隨秧齡延長,晚稻秧苗地上部分干物質量顯著增加,但增加的速度有所下降。同一烯效唑浸種和相同秧齡條件下,輕型無土基質處理秧苗地上部分干物質量比營養土處理略高,表明輕型無土基質秧苗地上部更健壯,素質更高。與清水浸種處理相比,烯效唑浸種顯著降低了S12處理的營養土所育秧苗百株地上部分干物質量,表明烯效唑浸種對秧齡較小的營養土所育秧苗地上部生長有一定抑制作用。隨秧齡延長,烯效唑處理秧苗地上部分干物質量逐漸增高。在S30后,U2處理的營養土所育秧苗地上部分干物質量顯著高于U1處理,表明烯效唑有利于增強長秧齡條件下秧苗的干物質積累能力。烯效唑浸種對輕型無土基質處理的秧苗地上部分干物質積累量無顯著提升作用,可能與輕型無土基質中已加入生長調節物質有關。
晚稻葉片 SPAD值與葉片的葉綠素質量分數呈顯著正相關,葉綠素質量分數直接影響秧苗的干物質積累能力[16]。從表 3可知,同一烯效唑浸種濃度與同一基質類型下,隨秧齡延長,第3葉片SPAD值均先增加后降低。S12~S18時,第3葉剛展開,葉片SPAD值逐漸增加,S18時,秧苗葉片SPAD值達到最高值,S18后葉片SPAD值下降,葉片逐漸衰老,且隨著秧齡的延長第 3葉片衰老速度增快。烯效唑浸種處理后,秧苗葉片SPAD值提高,葉綠素衰減速度減慢。采用烯效唑浸種的秧苗在S36時,營養土和輕型無土基質處理的晚稻葉片 SPAD值分別比清水浸種處理增加11.59%和3.05%。
2.1.2 水稻秧苗地下部生理特征
水稻秧苗地下部(根系)生理特征是反映秧苗素質的重要指標。秧苗地下部生理特征在基質類型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異(P=0.01),在基質類型×烯效唑浸種處理間存在顯著互作效應(P=0.05),其他處理的互作效應大部分不顯著(表2)。
百株地下部分干物質量可反映秧苗根系的生長狀況,是影響秧苗根系盤結和大田機插質量的重要指標。秧齡小于S24時,隨秧齡延長,營養土和輕型無土基質處理的晚稻秧苗地下部分干物質量顯著增加,S24后保持穩定(表 3)。烯效唑浸種處理后,2種基質所育秧苗地下部分干物質量顯著提高。S36時,采用烯效唑浸種的營養土和輕型無土基質秧苗地下部分干物質量分別比清水浸種處理提高15.69%和4.92%,表明烯效唑浸種有利于提高秧苗地下部分干物質量,并可延緩根系的惡化,營養土采用烯效唑浸種更能提高地下部分干物質量。
根系活力可反映秧苗根系的生長、代謝情況。S12~S18時,輕型無土基質所育秧苗根系活力顯著增加,營養土所育秧苗根系活力也有較大幅度增加,S18后輕型無土基質與營養土所育秧苗根系活力大部分呈顯著下降趨勢。與S12處理的秧苗相比,S24、S30、S36處理的營養土所育秧苗根系活力分別下降18.19%、43.67%、66.09%,S24、S30、S36處理的輕型無土基質所育秧苗根系活力分別下降12.45%、32.07%、48.87%。S24后,營養土處理的秧苗根系活力下降幅度大于輕型無土基質處理的秧苗根系活力。烯效唑浸種后各處理根系活力顯著上升,隨著秧齡的延長,根系活力增加越明顯,烯效唑浸種處理有助于延緩秧苗根系衰老。
表 4所示,大田基本苗和機插質量在基質類型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異(P=0.01),在基質類型×秧齡、基質類型×烯效唑浸種、秧齡×烯效唑浸種間大部分存在顯著或極顯著互作效應(P≤0.05),基質類型×秧齡×烯效唑浸種處理的互作效應大部分不顯著。

表4 基質類型、秧齡、浸種互作下大田基本苗數和機插質量的方差分析(F值)Table 4 Variance analysis of number of basic seedlings in field and quality of machine-transplanted under interaction among substrate type, seedling age, and seed soaking (F value)
成苗數是單位面積秧盤內秧苗數量,大田基本苗數為秧苗機插進入大田后的單位面積苗數。成苗率決定秧盤內秧苗的數量,并影響大田基本苗數和機插質量[17]。從表 5可知,隨水稻秧齡的延長,晚稻成苗率和大田基本苗數逐漸下降,且秧齡越長,下降幅度越大。S18后營養土處理的水稻成苗率下降達到顯著差異水平,S24后輕型無土基質處理的水稻成苗率下降達到顯著差異水平。S36時,營養土和輕型無土基質處理的晚稻成苗率分別比S12時低 12.67%和 9.37%,基本苗數分別比 S12時減少15.97%和12.01%。原因可能是秧齡增加,水稻根冠比降低,有一部分根系不發達秧苗無足夠養分及生長空間而枯死,從而引起秧盤成苗率與大田基本苗數的降低。烯效唑浸種處理秧苗在18 d秧齡內比清水浸種處理水稻秧苗成苗率雖有小幅度提高,但不顯著,24 d秧齡后,烯效唑浸種處理顯著提高了秧苗成苗率。S24、S30、S36處理下,營養土所育秧苗采用烯效唑浸種的成苗率顯著高于清水浸種處理,與清水浸種處理之差為2.52%、4.26%、4.76%。與清水浸種相比,烯效唑浸種對輕型無土基質處理秧苗的成苗率無顯著影響,僅S36時,顯著高于對照處理,與對照組相差2.24%。表明烯效唑浸種可有效增加營養土處理的成苗率,對長秧齡下輕型無土基質處理的成苗率也有提升作用。
漏插率和傷秧率是機插質量的關鍵指標。從表 5可知,12 d到18 d秧齡時,2種基質處理的晚稻秧苗漏插率和傷秧率無顯著差異;18 d秧齡后,隨秧齡的延長,秧塊質量變差,除 T2U2,各處理漏插率和傷秧率大幅度增加。烯效唑浸種處理可降低水稻秧苗的漏插率和傷秧率。與清水浸種處理相比,烯效唑浸種處理的秧苗在S18以內漏插率和傷秧率無顯著變化;但是S24以上時,烯效唑浸種處理可降低晚稻秧苗漏插率和傷秧率。S36處理下,營養土處理采用烯效唑浸種的秧苗漏插率和傷秧率與清水浸種之差為 4.07%和 4.21%,輕型無土基質處理為0.88%和1.93%。烯效唑浸種可改善秧苗機插質量,秧齡越長,改善效果更明顯。

表5 不同處理對大田基本苗數和機插質量的影響Table 5 Number of basic seedlings in field and quality of machine-transplanted under different treatments
不同育秧基質處理的水稻秧苗機插進入大田環境后,各生育時期及全生育期天數見表6。秧齡處理對水稻生育時期有一定影響。隨著秧齡的延長,水稻全生育期有不同程度的延長,大田生育期有所縮短,S36處理比S12處理的水稻全生育期長20~21 d,大田生育期短3~4 d。秧齡的延長還造成拔節期、齊穗期和成熟期的提前,S36處理的水稻拔節期、齊穗期和成熟期分別比S12處理的水稻提前6~9 d、4~5 d 和3~5 d。秧齡的延長還造成移栽期-拔節期的階段時間有所縮短,拔節期到齊穗期、齊穗期到成熟期的時間有所延長,S36處理比 S12處理水稻移栽期-拔節期的時間縮短6~9 d,拔節-齊穗期延長1~4 d,齊穗期到成熟期縮短或延長0~2 d,表明秧齡對移栽期到拔節期的影響最大,拔節期到齊穗期次之,對齊穗期后生育期無顯著影響。25 mg/L烯效唑浸種處理對水稻大田生育期影響較小,基本上與清水浸種處理相同。

表6 不同處理對水稻生育期影響Table 6 Growth stages of rice plants under different treatments
晚稻分蘗是大田機插晚稻產量形成的重要因素。2種育秧介質處理晚稻莖蘗生長動態基本相似,不同秧齡處理之間分蘗發生和消長趨勢有所不同(圖 1)。隨著秧齡的延長,各處理分蘗個數逐漸降低,表明隨秧齡延長,秧苗緩苗期有所延長。S36處理的水稻最高分蘗期發生在移栽后28 d,S12處理的水稻最高分蘗期在移栽后42 d出現,說明隨著秧齡的延長,水稻最高分蘗期會有所提前,且各秧齡處理的最高分蘗數呈先增加后減少的趨勢。烯效唑浸種處理后,各秧齡處理到達最高分蘗數時間基本不變,但最高分蘗數有所降低,分蘗消退速度減慢,無效分蘗數減少,有效穗數有所提高。
水稻產量及產量組成(除千粒質量及 T處理的有效穗數外)在基質類型、秧齡、烯效唑浸種處理方式間存在極顯著差異(P=0.01),水稻產量及有效穗數在基質類型×烯效唑浸種處理、秧齡×烯效唑浸種處理間存在顯著差異(P≤0.05),其他互作效應基本不顯著(表7)。
有效穗數、每穗粒數、結實率和千粒質量是保證水稻高產的關鍵。表 8結果表明,秧齡處理對水稻產量、結實率、每穗粒數和有效穗數有較大影響,對千粒質量影響較小。隨著秧齡的延長,水稻產量、每穗粒數、結實率均呈先增加后減少的趨勢,3個指標均在S18處理時達到最大值。S18處理后隨著秧齡的延長,機插晚稻有效穗數、結實率、每穗粒數逐漸降低,最終造成減產。S36條件下,U1處理的營養土和輕型無土基質所育秧苗機插產量分別比S18條件下減少11.71%和10.39%;U2處理的營養土和輕型無土基質所育秧苗機插產量分別比S18條件下減少8.18%和8.23%。S12條件下,U2處理的營養土和輕型無土基質所育秧苗機插后有效穗數、每穗粒數和產量與 U1處理相比無顯著差異;S18后,U2處理的營養土所育秧苗機插后有效穗數和產量顯著高于U1處理,U2處理的輕型無土基質所育秧苗機插后有效穗數和產量與U1處理無顯著變化,產量增加不顯著。研究結果表明烯效唑浸種可緩解長秧齡時營養土處理的晚稻產量下降趨勢。

圖1 不同處理水稻莖蘗數動態變化Fig.1 Dynamics of rice tiller numbers under different treatments.

表7 基質類型、秧齡、浸種互作下水稻產量及產量構成的方差分析(F值)Table 7 Variance analysis of rice grain yield and its components under interaction among substrate type,seedling age and seed soaking (F value)

表8 不同處理對水稻產量及產量構成的影響Table 8 Rice grain yield and its components under different treatments
水稻機插秧具有省工、節本優勢,還可兼顧水稻種植的高產與穩產。水稻機插育秧獲得高產的關鍵是培育適宜秧齡的健壯秧苗,而培育優良機插秧苗的基礎條件則是育秧基質的選擇[18-19]。目前營養土是育秧過程中的主要基質。據測算,100 hm2畝機插秧所需營養土約破壞1畝農田或林地耕作層土壤,大面積營養土取土、用土不僅影響農田土壤質量,也制約了水稻種植機械化的大面積發展[20]。近年來,隨農村勞動力不斷轉移,營養土及其培肥存在取土難、工藝繁重等技術問題,營養土的培肥和配置也常常達不到壯秧要求[4]。中國年產作物秸稈約84 194萬t,畜禽糞便資源量達319 000萬t,生物質電廠灰年產400~500萬t,酒精廢糟液排放量高達6 500萬t[21-23]。這些工農業廢棄物富含有機質、氮、磷、鉀、氨基酸、中微量元素等營養成分。利用農作物秸稈等可再生資源,結合水稻秧苗的需肥特點開發出的無土育秧基質,不僅降低勞動強度、保護土壤環境,還有利于提高秧苗素質以及規模化經營[5,24-25]。
Lei[26]等利用無土基質對機插粳稻進行長毯育秧,發現該技術可以代替常規營養土育秧,減少水稻機械化生產對耕層土壤的依賴性,并且維持較高產量水平。本研究表明,與常規營養土育秧相比,以秸稈為主要原料的輕型無土基質所育秧苗的地上部分干物質量、地下部分干物質量與根系活力有顯著升高,分別比營養土育秧高6.02%、10.36%、5.41%。輕型無土基質培育秧苗也具有較高機插質量。與營養土處理相比,輕型無土基質處理的秧苗成苗率高1.84%,大田基本苗數高2.72%,但是漏插率與傷秧率低 1.33、2.24個百分點。結果表明輕型無土基質所育秧苗機插優勢明顯。
目前機插雙季稻普遍存在著播種密度高、秧苗素質差、秧齡彈性小等問題。在長江中下游地區,晚稻育苗期氣溫較高,秧苗生長較快,超秧齡移栽現象普遍存在[27]。目前多數研究認為,晚稻機插秧適宜秧齡為 15~20 d,葉齡2.5~4.0,株高12~20 cm,根系盤結成塊,符合機插中小苗標準[13-14]。隨秧齡的延長,秧苗株高增加(超過20 cm),根系生長停止,葉綠素質量分數和根冠比明顯降低,葉片丙二醛質量分數增加,表現老化的癥狀[11,19,28]。超秧齡秧苗尤其是嚴重超秧齡,秧苗素質和秧塊狀態迅速惡化,栽插質量下降[19]。本研究的水稻秧齡大于18 d時,隨秧齡延長,營養土和輕型無土基質處理晚稻秧苗質量表現趨勢總體與前人研究相符,但不同類型育秧基質處理對秧塊惡化程度的表現不同,營養土處理秧塊質量惡化比輕型無土基質處理提前6 d,在相同秧齡條件下,輕型無土基質所育秧苗質量更高。曾杰等[29]認為,水稻全生育期表現為隨秧齡的延長而增加,秧齡每延長5 d,全生育期增加2~3 d。本研究發現,隨秧齡延長,晚稻全生育期延長,但大田生育期有所縮短,各生育時期提前。秧齡延長主要原因是拔節期到齊穗期和齊穗期到成熟期的時間有所延長,但移栽期到拔節期的時間大大縮短,導致大田生育期有所縮短。
關于水稻機插秧秧齡對產量的研究,目前認為隨秧齡延長,機插晚稻表現出減產的趨勢[11,30-31]。本研究結果表明,機插稻產量隨秧齡延長呈先增加后減少的趨勢,在12 d到18 d秧齡時,產量最高,18 d秧齡后機插晚稻產量逐漸降低。產量降低的原因,吳一梅等認為隨著秧齡延長,有效穗數、千粒質量以及總穎花量均顯著下降造成減產[11]。潘勝剛[32]、王斌等[12]研究認為,水稻單株分蘗力下降,最終成穗率降低,每穗總粒數、實粒數下降造成產量降低,千粒質量差異不顯著。本研究發現,12 d秧齡時移栽,營養土和輕型無土基質處理晚稻雖然均有足夠的穗數,但是每穗粒數和結實率較低,造成產量小于18 d秧齡處理。18~24 d秧齡時,營養土處理產量顯著下降,輕型無土基質處理產量雖有所下降,但下降幅度不大。24 d秧齡后,隨秧齡延長,晚稻有效穗數、每穗粒數和結實率大幅度下降,最終導致產量降低。本研究機插水稻理論產量規律與實際產量規律略有不同,原因可能是理論產量是理想條件下計算的產量,實際產量受到各種外部環境和內部因素的影響。張洪程[33]與王秀斌[27]等的研究結果也表明水稻實際產量與理論產量有一定差異。本研究結果表明,晚稻采用營養土育秧時最適機插秧齡應為 18 d,輕型無土基質可有效延長適栽秧齡,但秧齡不宜過長,適宜機插秧齡應為18~24 d。
生長調節劑提高秧苗素質的方法,前人已有較多研究。王斌等[12]采用烯效唑噴施、周永進等[34]采用100 mg/L烯效唑及二葉一心期150 mg/L烯效唑噴施、宋云生等[35]采用壯秧劑拌土及多效唑二次化控處理等方法,均證明可有效提高秧苗質量,適當延長秧齡彈性。但前人研究多集中于生長調節劑對中長秧齡(秧齡大于 20 d)秧苗素質的影響,少有研究生長調節劑對短秧齡(小于15 d)秧苗素質和產量的影響[36-37]。在長秧齡條件下(24 d秧齡以上時),烯效唑浸種處理顯著提高了秧苗素質,延緩秧苗質量下降。提高了營養土育秧的水稻有效穗數和每穗粒數,從而提高產量;且秧齡越長,增產效果越顯著。本研究發現在短秧齡條件時,秧齡小于18 d時,烯效唑浸種處理并不起增產作用;秧齡為12 d時,烯效唑處理后甚至導致水稻減產。原因可能是烯效唑浸種處理后,秧苗生長有所抑制,機插秧苗進入大田后分蘗發生比清水浸種處理遲,后期有效穗數減少,造成減產。本研究還發現,烯效唑對不同類型基質的作用不同,營養土處理的晚稻秧苗采用烯效唑浸種后不僅對秧苗素質有所提高,在長秧齡條件下,秧塊質量和產量也顯著提高;輕型無土基質處理的晚稻秧苗采用烯效唑浸種對長秧齡條件下秧塊質量有所提高,但對秧苗的干物質量和莖基寬等重要指標的影響較小,因而增產不明顯。
秧齡12~24 d內,營養土和輕型無土基質處理的晚稻秧苗生理特征基本隨著秧齡增加而增加。秧齡大于24 d時,晚稻秧苗秧塊質量迅速惡化,大田機插質量下降,水稻機插漏插率和傷秧率顯著上升。嘉58采用營養土育秧時最適機插秧齡為 18 d,輕型無土基質可有效延長適栽秧齡,但秧齡不宜過長,適宜機插秧齡為 18~24 d。秧齡大于24 d時,烯效唑浸種處理可提高營養土育秧晚稻有效穗數和每穗粒數,且秧齡越長,增產效果越顯著。烯效唑浸種處理對長秧齡下輕型無土基質所育秧苗的秧塊質量有小幅度提升作用,但增產不顯著,生產中無需增加烯效唑浸種工序,可降低農戶生產的投入。
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