育秧基质对机插水稻秧苗素质和产量的影响
2017-03-17雷武生戴金平蔡善亚史海宁
雷武生+戴金平+蔡善亚+史海宁
摘要:为了研制新的水稻(Oryza sativa L.)育秧基质,以营养土育秧为对照,利用有机废弃物酒糟为基本基质,将酒糟与普通土按不同体积比配制成4种基质,研究酒糟基质对机插水稻秧苗素质和产量的影响。结果表明,以酒糟为主的基质所育的秧苗素质和产量均要优于土育秧苗,酒糟基质随着土的比例增加所育的秧苗素质呈逐渐下降趋势,其中T2处理(酒糟∶土=3∶1)培育的秧苗整体素质最高、产量高、综合表现最好,可以应用于水稻育秧生产中。
关键词:水稻(Oryza sativa L.);育秧基质;秧苗素质;产量
中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)23-6033-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.004
Abstract: In order to develop new rice seedling substrate, using organic waste distillers grains as substrate, soil as control, the distillers grains and soil were used to make up four mixed matrix to study influence of different nursery substrate on mechanical transplanting seedling quality and yield in rice. The results indicated that the seedling quality and yield breed by different distillers grains and ordinary soil proportions were better than that of soil. Seedling quality gradually decreased with the increasing ratio of soil. The seedling quality and yield raised by T2 treatment(distillers grains∶soil =3∶1) was highest and the best comprehensive performance.
Key words: rice(Oryza sativa L.); nursery substrate; seedling quality; yield
水稻(Oryza sativa L.)机械化移栽是水稻高效栽培技术的主要发展方向,也是提高水稻生产效率的重要手段,但是由于水稻机械化移栽对于秧苗的要求高,高素质且符合机插的秧苗培育难,已成为影响水稻机械化移栽的主要因素之一[1-4]。目前生产上育秧基质主要以土为主,也有利用秸秆、菌渣、蛭石等材料作为育秧基质。研究基质与水稻秧苗素质、产量关系的报道较多[5-8],但是对于养分含量丰富的酒糟作为育秧基质的研究较少。由于中国酒糟数量巨大,干白酒糟年产量达到400多万t以上,干啤酒糟产量500多万t,同时酒糟营养丰富,富含多种矿质元素[9-11]。鉴于此,本试验以酒糟为基质,研究不同酒糟與土配比对机插水稻秧苗素质和产量的影响,以期筛选出新型的水稻育秧基质,为水稻育秧提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地点及方法
试验于2014年5-11月在位于句容市陈武镇的江苏农林科技示范园进行,该地属于北亚热带季风气候,年平均气温15.1℃,年平均相对湿度78%,年平均降水量1 018.6 mm,无霜期229 d,年日照时间2 116 h,地势平坦。试验土壤为黄壤土,肥力中等。供试品种为武运粳24号,千粒重25.48 g,发芽率87.9%。采用塑料秧盘育秧,盘长58 cm、宽28 cm、高3 cm。每盘播芽谷180 g。以土育秧苗为对照(CK),将酒糟与土按不同体积比配制成4种基质,即酒糟(T1);酒糟∶土=3∶1(T2);酒糟∶土=2∶1(T3);酒糟∶土=1∶1(T4)。每个处理重复3次,计15盘,田间随机排列。普通用土取自稻田,晒后粉碎,不添加任何成分,按照设计装盘。5月28日浸种,加25%咪鲜胺水稻浸种剂,5月30日催芽,次日播种。准确称取芽谷量,均匀撒播于基质表面,播后覆盖等量素土,6月15日移栽,其他管理同一般高产栽培。
1.2 测定项目与方法
1)基质的理化性质。主要测定容重、总孔隙度、大小孔隙比、速效氮、速效磷、速效钾、pH等。容重、总孔隙度的测定参照李谦盛[12]的方法;速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的含量按常规分析方法测定[13];电导率(EC)采用电导法测定;pH采用酸度计法测定。
2)秧苗素质。播后16 d,测定苗高、叶挺高、茎基宽、根数、地上百株干重、地下百株干重、叶面积、叶绿素含量、根系活力等指标。叶面积用LI-3000A型叶面积仪器测定、叶绿素含量测定参照李合生[14]的方法;根系活力测定采用TTC法。
3)产量性状考查。成熟期每个处理取10穴调查产量结构,成熟期产量按小区实收计产。
1.3 处理及分析方法
常规数据处理和作图在Excel 2010中进行,方差分析在SPSS 20.0中进行。
2 结果与分析
2.1 不同基质配比的理化性质
从表1可以看出,T1、T2、T3、T4处理间总孔隙度差异显著,总孔隙度大的基质容重较轻,随着孔隙度的降低,大小孔隙比逐渐降低。T1处理容重较轻,容重值低于0.25 g/cm3,总孔隙度较高,属于低容重基质,说明基质疏松、多孔,有利于根系的生长;大小孔隙比为69.12,比值较大,说明持水容量小、持水能力低,根系固定效果差,浇水时根系易漂浮;CK处理容重最大、总孔隙度最低、大小孔隙比最小,说明CK持水量大、持水能力强,透气性低。5种基质的总孔隙度排序为CK
T1、T2、T3、T4处理间AN、AP、AK含量和CK相比均达到显著差异,CK和T4处理AN、AP、AK含量低,不能为水稻秧苗提供较多的养分,可能会造成秧苗的养分不良,不适宜秧苗的生长;T1处理AN、AP、AK含量最高,但EC值最高;T2、T3处理AN、AP、AK含量较高、EC值适中,能满足秧苗生长对养分的需求。5种处理基质的pH在5.0~6.1之间,呈微酸性环境,在理想的栽培基质范围内。
综合以上指标,T1处理虽然养分含量高,但是总孔隙度大,大小孔隙比大,容重轻,CK处理持水性好,但是养分含量低,T1和CK处理都不适宜单独作为基质使用。T2处理总孔隙度适中、大小孔隙比适中,养分含量高于T3、T4处理,弥补了T1和CK处理的不足。
2.2 不同育秧基质对水稻秧苗素质的影响
2.2.1 对秧苗地上部分的影响 从表2可以看出,T1、T2、T3、T4处理所育的秧苗的苗高、叶挺长、茎基宽、叶面积、地上干重、叶绿素含量均比CK明显增加,说明添加酒糟有利于秧苗的生長发育;T2处理所育秧苗在苗高、叶挺长、茎基宽、根数、叶面积性状表现最优,茎基宽与其他处理间差异显著;不同处理苗高、叶挺长、茎基宽分别在11.81~13.58 cm、4.44~5.96 cm、0.417~0.525 cm之间,均符合壮秧的标准,适合水稻的机械化移栽;地上百株干重T1处理表现最优,与其他处理间差异显著,不同处理间的地上百株干重排序为CK 2.2.2 对秧苗根系的影响 根系的优劣是水稻秧苗素质极其重要的指标,从表2可以看出,T1、T2、T3、T4处理所育的秧苗的地下百株干重、根冠比、根系活力均比CK有所增加,不同处理间的地下百株干重、根冠比、根系活力排序分别为CK 2.3 不同基质育秧对机插水稻产量及产量构成的影响 从表3可以看出,不同育秧基质对水稻产量影响显著,T1、T2、T3、T4处理的有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、产量均要显著高于CK处理,T2处理在有效穗数、结实率、千粒重、产量性状方面表现最优,与其他处理间差异显著。不同处理间的有效穗数排序为CK 3 讨论 水稻机械化移栽及配套农艺措施是一项省工省种、节本增效的先进技术,其示范推广能有效解决水稻生产全程机械化的“瓶颈”难题,具有非常广阔的应用前景。而培育适合机插的健壮秧苗是提高栽插质量、保证水稻高产的关键,水稻育秧以促下控上为主,在保证地上部分形态建成前提下应尽可能促进其根系发育,才能有利于培育壮苗,减少移栽后的返青时间。采用基质育秧摒弃土育秧秧盘重、壮根难、劳动力成本高的问题,同时基质育秧比土育秧更具高产潜力[15]。 在选用基质时要综合考虑其物理、化学性质,基质的物理性质主要反映了基质的容重及保水、通气性等能力。基质的通气性状主要用基质总孔隙度和大小孔隙比来表示;基质的容重反映基质的轻重和通气状况。不同基质的配比能调整基质的容重、通气状况和基质吸水情况;EC值是衡量基质水溶液离子总浓度的指标,EC值过低秧苗矿质营养不足,EC值过高,则会造成盐害和烧根,作物无法正常生长[16]。本试验T2处理的总孔隙度、大小孔隙比、容重、EC值分别为76.80、0.75、0.78、0.61。总孔隙度适中,大小孔隙比得当,EC值适中,兼顾了基质的持水性、通气性和养分的供给。同时随着EC值的增大,AN、AP和AK含量增加,保证水稻秧苗的正常生长。水稻育秧基质的pH应保持相对稳定,最好呈微酸性状态,水稻秧苗生长最适宜的pH在5.5左右,本试验的各处理中,pH基本符合水稻秧苗生长的要求,T2处理最接近理想值[17]。 本研究中的秧苗素质考查结果显示,T1、T2、T3、T4这4种基质都具有较好的提高秧苗素质的功能,主要表现为茎基宽、根数、叶面积、地上干重、地下干重根系活力等指标的增加,与前人研究结果相吻合[6,8,15]。这可能主要是因为与土相比,酒糟含有较为丰富的营养物质,有利于秧苗的吸收利用,促进生长发育,同时T2处理(土与酒糟体积比=1∶3)具有孔隙度适中,大小孔隙比得当,保水性强,养分供应稳定的特点,进而有效地促进秧苗的生长发育。水稻的产量是由有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重4个产量构成因子聚合而成。本试验中各处理的有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、产量均要显著高于CK处理,T2处理在有效穗数、结实率、千粒重、产量性状方面表现最优,与其他处理间差异显著,主要是因为T2处理可以有效培育健壮的秧苗,壮苗移栽大田后返青快,分蘖力强,引起了有效穗数的增加[6,18]。 机械化是水稻生产的发展方向,选用优良的基质可以培育适合机插的壮苗,从而提高水稻的产量。本研究采用的酒糟年生产量大、取材方便、成本低,酒糟基质所育秧苗的素质及产量均优于土育秧苗,其中酒糟与土体积比=3∶1时培育的秧苗根系活力高,叶色浓绿,秧苗素质好,产量高,值得在生产上推广应用。
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