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《江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志》2014年第五期

1材料與方法

1．1材料供試水稻品種南粳5055，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的適宜在長(zhǎng)江中下游及以南地區(qū)種植的水稻品種。江蘇機(jī)插秧通常于5月20—25日播種，6月上中旬移栽。供試基質(zhì)由江蘇恒順醋業(yè)集團(tuán)提供的醋糟有機(jī)基質(zhì)和市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的蛭石、草炭商品基質(zhì)通過(guò)不同配比而成的復(fù)合基質(zhì)，以及自配營(yíng)養(yǎng)土。育秧秧盤(pán)采用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)插秧硬質(zhì)塑料秧盤(pán)，規(guī)格為長(zhǎng)58cm×寬28cm×高3cm。

1．2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，包括醋糟、蛭石和草炭按不同比例配置的4個(gè)基質(zhì)處理，以營(yíng)養(yǎng)土為對(duì)照，不同處理配置分別為:處理Ⅰ，100%粗醋糟;處理Ⅱ，100%細(xì)醋糟;處理Ⅲ，60%細(xì)醋糟+20%蛭石+20%草炭;處理Ⅳ，66．7%細(xì)醋糟+16.65%蛭石+16．65%草炭;CK，100%自配營(yíng)養(yǎng)土。以上均為體積比。不同處理復(fù)合基質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)土的理化性狀如表1所示。試驗(yàn)于2013年5月20日在江蘇大學(xué)內(nèi)進(jìn)行，采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)5個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)育秧秧盤(pán)為1次重復(fù)。每個(gè)秧盤(pán)基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)土填充至2．5cm高度后，按130g/盤(pán)的播種量將種子均勻播散于基質(zhì)表面，再填充0．3cm厚基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)土覆蓋，澆透水1次。出苗前保持濕潤(rùn)，出苗后基質(zhì)出現(xiàn)發(fā)白前不澆水。

1．3測(cè)定指標(biāo)與方法于6月12日(秧苗3葉期左右時(shí))分別從每個(gè)處理的每個(gè)重復(fù)中各取有代表性的秧苗10株，分別測(cè)定株高、莖基寬、不定根數(shù)和長(zhǎng)度、單株葉面積、葉綠素含量、生物量、壯苗指數(shù)、根系吸收面積和發(fā)根潛力，并取秧苗塊測(cè)定根系盤(pán)結(jié)力，后取均值分析。單株葉面積采用葉面積掃描法;葉綠素含量采用SPAD測(cè)定儀測(cè)定;根系吸收面積采用甲烯藍(lán)法;生物量采用烘干法，并計(jì)算根冠比;壯苗指數(shù)=(地下部分干重/地上部分干重+莖基寬/株高)×整株生物量。發(fā)根潛力測(cè)定:從每個(gè)處理的每個(gè)重復(fù)中各取秧苗10株，剪去全部根系，放在盛有蒸餾水的玻璃杯中，將玻璃杯放在人工氣候箱中模擬蘇南和蘇中6月上旬田間氣候條件(即最高溫度32℃、最低溫度20℃、相對(duì)濕度65%，此時(shí)為秧苗的移栽期)進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)常添加蒸餾水保持水分，7d后取出測(cè)定根系發(fā)根潛力相關(guān)指標(biāo)。根系盤(pán)結(jié)力測(cè)定:從每個(gè)秧盤(pán)中切割出長(zhǎng)10cm、寬10cm的秧苗塊置于一平面玻璃上，一端夾板夾住并固定，另一端夾板夾住后用彈簧秤緩慢鉤拉，直至秧塊斷開(kāi)，其間的最大拉力即為秧苗根系盤(pán)結(jié)力。

1．4統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2010和方差分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著差異法(LSD)進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2．1不同處理秧苗素質(zhì)秧苗素質(zhì)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)，既包括地上部分，又包括地下部分以及地上部分和地下部的綜合性狀。機(jī)插秧秧苗還包括秧苗根系盤(pán)接力等指標(biāo)。不同處理的秧苗素質(zhì)見(jiàn)表2。不同處理秧苗株高、單株葉面積和葉齡均表現(xiàn)為處理Ⅳ＞處理Ⅱ＞處理Ⅲ＞處理Ⅰ＞CK，表明處理Ⅳ秧苗生長(zhǎng)速度和生育進(jìn)程最快。這3個(gè)指標(biāo)在4種不同基質(zhì)處理間差異均不顯著;除處理Ⅰ外，其他各處理均顯著高于CK。不同處理秧苗莖基寬表現(xiàn)為處理Ⅳ=處理Ⅱ＞處理Ⅲ=處理Ⅰ＞CK，葉片葉綠素含量SPAD值表現(xiàn)為處理Ⅳ＞處理Ⅱ＞CK＞處理Ⅲ＞處理Ⅰ。這2個(gè)指標(biāo)在不同處理間存在差異，但差異均不顯著，表明不同基質(zhì)處理雖對(duì)秧苗莖基寬和葉綠素含量有影響，但均未達(dá)顯著水平。CK秧苗葉綠素含量較高可能是其葉齡較小，生長(zhǎng)速度和生育進(jìn)程較慢，養(yǎng)分依舊充裕的原因。處理Ⅳ在生長(zhǎng)速度、生育進(jìn)程最快的情況下，葉綠素含量最高，說(shuō)明該配比基質(zhì)具有較高的養(yǎng)分水平。根系生長(zhǎng)情況顯示，無(wú)論是不定根數(shù)、最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)度，還是根冠比均以處理Ⅰ最高，Ⅳ次之，CK最低。處理Ⅰ與處理Ⅳ間不定根數(shù)差異不顯著，但均顯著高于其他3個(gè)處理;不同處理間最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)度差異均不顯著;4種不同基質(zhì)處理間根冠比差異不顯著，但均顯著高于CK。處理Ⅰ根系生長(zhǎng)狀況較好，可能是基質(zhì)容重較小(表1)、孔隙度較大，更利于根系生長(zhǎng)。CK根系生長(zhǎng)狀況相對(duì)較差可能是因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)土容重較大(表1)，孔隙度較小。其他3個(gè)處理基質(zhì)容重介于兩者之間，根系生長(zhǎng)狀況也介于兩者間。相對(duì)以上各指標(biāo)，植株生物量是一個(gè)較綜合的秧苗素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，而壯苗指數(shù)則是綜合了地下部分和地上部分生物量及其比例(根冠比)、莖基寬和株高及其比例以及整株總生物量的一項(xiàng)更具綜合性指標(biāo)，評(píng)判更科學(xué)。不同處理秧苗生物量和壯苗指數(shù)呈現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)，即處理Ⅳ＞處理Ⅱ＞處理Ⅰ＞處理Ⅲ＞CK。處理Ⅳ顯著高于其他4個(gè)處理，CK顯著低于4種基質(zhì)處理，而處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ等3個(gè)處理差異不顯著。處理Ⅳ秧苗素質(zhì)在一定程度上顯著優(yōu)于其他各處理，壯苗特征優(yōu)勢(shì)明顯。機(jī)插秧秧苗不僅需要具有壯苗特征，還要具有適于機(jī)械化作業(yè)的某些特征，根系盤(pán)接力即為一項(xiàng)重要的特征指標(biāo)，根系盤(pán)接力過(guò)大，難以切割;根系盤(pán)接力過(guò)小，難以切割整齊成塊。CK所用營(yíng)養(yǎng)土黏性遠(yuǎn)高于其他4種配比基質(zhì)，秧苗根系盤(pán)接力最大，顯著高于其他各處理。處理Ⅳ顯著低于CK，而又顯著高于其他3個(gè)處理。處理Ⅰ和處理Ⅱ根系盤(pán)接力相對(duì)較低，顯著低于其他各處理。盡管處理Ⅰ秧苗根系生長(zhǎng)情況最好，但基質(zhì)為100%粗醋糟，團(tuán)結(jié)能力極差，因而秧苗根系盤(pán)接力最低;處理Ⅱ基質(zhì)容重雖與處理Ⅳ、處理Ⅲ等2個(gè)處理相當(dāng)，但根系生長(zhǎng)情況相對(duì)較差，秧苗根系盤(pán)接力也較低。秧苗根系盤(pán)接力的大小受秧苗根系生長(zhǎng)狀況和育秧基質(zhì)黏結(jié)性共同影響。

2．2不同處理秧苗的根系活力根系活力是反映植物生長(zhǎng)狀況的一項(xiàng)重要生理指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)不同作物幼苗素質(zhì)最常用的指標(biāo)之一。根系總吸收面積、活躍吸收面積以及活躍吸收面積比是表征根系活力最常用的指標(biāo)。由不同處理秧苗根系活力(表3)可知，無(wú)論是根系總吸收面積、活躍吸收面積，還是活躍吸收面積比，均呈現(xiàn)處理Ⅳ＞處理Ⅲ＞處理Ⅱ＞處理Ⅰ＞CK變化特征。4種配比基質(zhì)間指標(biāo)各根系活動(dòng)差異不顯著，處理Ⅳ、處理Ⅲ、處理Ⅱ顯著高于CK，處理Ⅰ與CK差異不顯著。結(jié)果表明，不同處理根系總吸收面積、活躍吸收面積和活躍吸收面積比指標(biāo)具有同步變化趨勢(shì)。處理Ⅰ根系生長(zhǎng)優(yōu)于其他處理，但根系活力低于其他處理，表明根系生長(zhǎng)情況優(yōu)劣與根系活力大小并非完全吻合。

2．3不同處理秧苗的根系發(fā)根根系發(fā)根能力直接決定移栽后秧苗的返青速度、成活率和分蘗能力，并最終影響作物的產(chǎn)量，根系發(fā)根是評(píng)價(jià)秧苗素質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同秧苗根系發(fā)根潛力模擬培養(yǎng)結(jié)果(表4)表明，處理Ⅳ秧苗單株發(fā)根數(shù)最多，處理Ⅱ次之，CK最少，4種不同配比基質(zhì)處理間差異不顯著，而處理Ⅳ、處理Ⅱ、處理Ⅲ均顯著高于CK，處理Ⅰ與CK差異不顯著;處理Ⅳ單株根長(zhǎng)超過(guò)5mm的根系最多，處理Ⅱ次之，但兩者差異不顯著。處理Ⅲ、處理Ⅰ單株根長(zhǎng)超過(guò)5mm的根系較少，均顯著低于處理Ⅳ和處理Ⅱ，但顯著高于CK;不同處理間單株最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)從長(zhǎng)到短依次為處理Ⅳ＞處理Ⅱ＞處理Ⅲ＞處理Ⅰ＞CK，處理Ⅳ最大根長(zhǎng)分別比處理Ⅱ、處理Ⅲ、處理Ⅰ、CK最大根長(zhǎng)高18.2%、44.4%、62．5%和85．7%，優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)明顯。表4不同處理秧苗的發(fā)根潛力處理單株發(fā)根數(shù)(條)單株根長(zhǎng)超過(guò)5mm的根數(shù)(條)最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)(cm)CK4．5b0．1c0．7Ⅰ5．4ab0．6b0．8Ⅱ5．9a1．0a1．1Ⅲ5．8a0．7b0．9Ⅳ6．0a1．5a1．3

3結(jié)論與討論

壯秧是水稻栽培獲得高產(chǎn)最重要的基礎(chǔ)，“秧好半熟稻，苗好產(chǎn)量高”形象說(shuō)明了壯秧對(duì)奪取水稻高產(chǎn)的作用。隨著機(jī)插秧技術(shù)的推廣，利用輕型有機(jī)基質(zhì)，培育出適宜機(jī)械化作業(yè)的健壯秧苗，對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)栽培和提高農(nóng)機(jī)作業(yè)效率意義重大。本研究以醋糟有機(jī)基質(zhì)為主要原料，與草炭和蛭石按不同比例混合，復(fù)配不同配比的復(fù)合基質(zhì)，以自配營(yíng)養(yǎng)土為CK，比較不同處理秧苗素質(zhì)指標(biāo)，篩選出最適宜的機(jī)插秧育秧基質(zhì)。不同處理秧苗素質(zhì)，以醋糟為主要原料的4種配比基質(zhì)，秧苗株高、莖基寬、單株葉面積、葉齡、不定根數(shù)、最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)度、根冠比、整株生物量、壯苗指數(shù)均高于或顯著高于CK，而不同配比基質(zhì)中以處理Ⅳ(細(xì)醋糟66．7%+蛭石16．65%+草炭16．65%)秧苗的生長(zhǎng)速度、株高、單株葉面積、生物量等最好，生育進(jìn)程均最快，葉綠素含量最高。不同處理秧苗根系活力和發(fā)根潛力，不同配比基質(zhì)秧苗根系活力、發(fā)根潛力均高于或顯著高于CK。處理Ⅳ、處理Ⅲ、處理Ⅱ秧苗均具有較高的根系活力和發(fā)根潛力，以處理Ⅳ最高。

處理Ⅳ所采用的復(fù)合基質(zhì)養(yǎng)分水平高、容重小，既為秧苗的生長(zhǎng)提供了充足的養(yǎng)分，又使作業(yè)輕型化;生長(zhǎng)速度和生育進(jìn)程最快，可縮短育秧時(shí)間，省工省時(shí);根冠比、根系活力、根系發(fā)根潛力最高，加速移栽后秧苗返青，提高秧苗成活率;壯苗指數(shù)最高，為高產(chǎn)打下基礎(chǔ);根系盤(pán)結(jié)力適中，既方便從秧盤(pán)中取出，又利于切割成塊，避免因盤(pán)結(jié)力過(guò)低而散開(kāi)，更適合機(jī)械化栽插。細(xì)醋糟66．7%+蛭石16．65%+草炭16.65%的復(fù)合基質(zhì)培育的秧苗更能滿足機(jī)插秧作業(yè)對(duì)秧苗素質(zhì)的要求，在生產(chǎn)中可全面替代常規(guī)營(yíng)養(yǎng)土，用于規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化的水稻工廠育秧。

作者：付為國(guó)湯涓涓尹淇淋李萍萍王紀(jì)章單位：江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院