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基质类型及烯效唑对不同秧龄晚稻机插质量和产量的影响

2018-01-18张均华林育炯白志刚SajidHussain朱练峰曹小闯金千瑜

农业工程学报 2018年1期
关键词:烯效唑秧龄晚稻

张均华,林育炯,黄 洁,白志刚,Sajid Hussain,朱练峰,曹小闯,金千瑜

(中国水稻研究所,水稻生物学国家重点实验室,杭州 310006)

0 引 言

目前中国水稻机插秧面积约占水稻种植面积的 38%,随机插种植面积的不断扩大,商品化统一育秧、统一机插将是水稻生产的必然趋势,但营养土的制备已成规模化育秧的难题,同时也是大面积推广水稻机插秧的障碍因素之一[1-3],利用自然资源及工农业废弃物等开发的水稻育秧基质成为研究的热点。屈成等[4]根据水稻育秧基质化学属性,将目前基质类型划分为 3类:无机物基质、有机物基质及复合基质。林育炯等[3]根据水稻育秧基质物理属性将基质类型也划分为 3类:营养土、无土基质和混合基质。利用农作物秸秆等可再生资源,综合应用物理技术、微生物发酵等技术开发的轻型无土基质,不仅解决统一育秧中营养土取土难、取土破坏植被与环境等问题,还可保护土壤资源,缓解农村劳动力紧张现状,是未来解决机插育秧问题的关键所在[5]。

中国水稻种植面积约3 021万 hm2,中稻和单季晚稻是水稻种植的主体,二者占全国水稻种植面积的80.9%,产量为16 948万 t,占总产量的83.2%,对保障中国粮食供给安全至关重要[6]。单季晚稻和双季晚稻育秧期间,正处一年中温度最高时期,秧苗生长速度快,且机插秧苗密度大,秧苗素质易变差,适栽秧龄较短[7-8]。晚稻生产中常遇到茬口衔接、极端天气等原因,导致晚稻超秧龄移栽,不利于水稻的高产和稳产[9]。目前关于秧龄对晚稻秧苗素质和产量影响已有较多研究[10-12],但关于轻型无土育秧基质对晚稻秧龄弹性的影响、秧龄弹性对晚稻秧苗生理特征的影响及相应生长调控技术尚缺乏系统研究。本研究以机插晚稻为研究对象,以轻型无土基质和营养土为育秧介质,明确轻型无土基质和营养土对晚稻秧苗生理特征及机插质量的影响,阐明基质类型、水稻秧龄对晚稻本田期生育特性的影响,确定适宜晚稻机插的基质育秧技术、适栽秧龄及外源激素调控措施,以期为晚稻基质育秧及提高晚稻种植机械化水平提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

基质育秧试验于2016年5月~7月在中国水稻研究所(30°4′49″N,119°56′1″E)育秧大棚进行,大田机插试验于2016年7月~11月在中国水稻研究所试验基地进行。研究区地处亚热带中部湿润季风气候区,年均温16.1℃,年均降雨量1 441.9 mm,年均日照时数1 927.7 h,无霜期231 d。育秧大棚内可调控温度与水分,适宜秧苗生长。试验基地供试土壤为青紫泥土,耕作层有机质41.5 g/kg,全氮2.73 g/kg,碱解氮125 mg/kg,速效磷19 mg/kg,速效钾115 mg/kg,pH值6.81。

供试水稻品种为常规晚稻嘉58,生育期约156 d,千粒质量26.7 g,平均亩产约618 kg,在浙江省粳稻区适宜作单季晚稻种植。

1.2 试验设计

试验根据中国水稻育秧主要基质类型,设置 2种水稻育秧介质:轻质无土基质(T1)和营养土(T2)。无土基质代表水稻机插育秧基质的发展趋势,营养土为目前水稻育秧的常规介质。无土基质源于中国水稻研究所研制的以农业废弃物为基础的轻型无土基质;营养土取自中国水稻研究所试验基地内耕层(0~20 cm)土壤,室内通风处自然风干(15 d)、磨细、过5 mm筛后,加入腐熟有机肥等,经调酸闷堆40 d后备用。

秧苗秧龄设置 5 个处理,分别为 12 d(S12)、18 d(S18)、24 d(S24)、30 d(S30)和 36 d(S36)。同时设置 2 个外源激素调控措施,分别为清水浸种处理(U1)和25 mg/L烯效唑浸种处理(U2),预试验已明确最佳烯效唑浓度处理。浸种时稻谷与烯效唑溶液体积比为1∶2。具体试验设计见表1。

表1 试验设计Table 1 Experiment design

基质育秧试验于2016年5月31日、6月5日、6月11日、6月17日、6月23日在中国水稻研究所育秧大棚中进行,采用硬质塑料育秧盘育秧(规格58 cm×28 cm×3 cm),每个处理播10盘,秧盘内育秧基质厚度2.5 cm,每盘播芽谷120 g(约95 g干谷,当地常规用种量)。水稻播种前浸种2 d,35℃催芽1 d,种子露白后晾干、称质量、播种。秧苗随机放置在秧架上,秧架距地面高度为0.8 m,采用半旱育秧方式进行育秧管理,即播前喷透水,出苗前浇透水,出苗后秧盘表面不发白即可不进行喷水管理,于7月6日测定秧苗生理特征相关指标。

大田机插试验于2016年7月5日进行,采用随机区组设置,每个处理设3次重复,小区面积67.7 m2,试验田周围设保护行。采用久保田 NSPU-68C型高速插秧机插秧,机插密度为30 cm×14 cm,每穴3~4株,机插深度 2~3 cm。氮、磷、钾肥用量分别为 180、54、120 kg/hm2。以尿素(含N 46%)、复合肥(N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16)、氯化钾(K2O 60%)为肥料来源。氮肥分3次施用,基肥∶分蘖肥∶穗肥=6∶3∶1(当地标准);磷肥做基肥1次施用;钾肥分2次施用,基肥:穗肥=1∶1。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 秧苗生理特征

于大田机插前2 d随机选择秧苗3盘,每盘随机取秧苗 10株(秧盘内秧苗质量均匀,预试验已表明取样 10株可代表秧苗长势),测定秧苗叶龄、株高、根长、根数、茎基宽(距秧苗生根处1 cm)、百株地上部分干物质量、百株根系干物质量。百株地上部分干物质量与百株根系干物质量为 100株秧苗地上部分干物质量、根系干物质量,具体为秧苗地上部与根系置于105℃烘箱杀青 30 min后,80℃烘干至恒质量。秧苗叶绿素质量分数采用Soil and Plant Analyzer Development仪器(SPAD仪)测定秧苗第3叶。根系活力采用TTC法测定[13]。

1.3.2 成苗率、基本苗和机插质量

于移栽前1 d每处理切取3个代表性的10 cm×10 cm秧块,数出株高大于平均株高1/2的秧苗,并计算成苗率。于机插后2 d,每小区选取代表点,调查50穴晚稻机插本数,计算基本苗数;调查6行,每行36丛,调查漏插丛数,计算漏插率;调查6行,每行7丛,调查总株数和伤秧株数,计算伤秧率。

1.3.3 水稻生育期和茎蘖动态

观测并记录供试晚稻播种期、移栽期、拔节期、始穗期、齐穗期和成熟期等主要生育时期对应的准确日期。秧苗移栽后每小区选择生长一致、具有代表性的10株晚稻作为定点苗,从始蘖期开始每 7 d考查定点苗的茎蘖数,直至茎蘖数连续降低2次时考查结束。

1.3.4 产量及构成因素

齐穗期每小区随机调查30 丛水稻的有效穗数,计算有效穗数平均数。成熟期各小区随机选取5 丛水稻考种,测定每穗总粒数、实粒数、千粒质量和结实率。收获时每小区单打单收,晒干后(约 10 d)测定稻谷质量和含水率,按标准含水率13.5%折算得出水稻产量。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据处理,用SPSS 12.0.1(SPSS inc.)数据分析软件进行统计分析,采用 Duncan新复极差法(LSR)进行处理间显著性检验,显著水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 水稻秧苗生理特征

2.1.1 地上部生理特征

水稻秧苗地上部生理特征(叶龄、株高、茎基宽、百株地下部质量、SPAD值)对大田机插及机插后秧苗返青时间具有重要作用。总体上,秧苗地上部生理指标在基质类型、秧龄、烯效唑浸种处理方式间存在极显著差异(P≤0.05)。基质类型×秧龄、基质类型×烯效唑浸种处理、秧龄×烯效唑浸种处理以及基质类型×秧龄×烯效唑浸种处理对秧苗地上部生理指标的互作效应大部分不显著(表2)。

表2 基质类型、秧龄、浸种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)

机插晚稻适宜叶龄为2.5~4.0[14-15]。各处理所育秧苗的叶龄变化动态相似,随秧龄的延长,各处理叶龄逐渐增加,当秧龄大于30 d时,水稻叶龄超过4.0(表3),影响水稻机插秧质量与秧苗返青时间。同一秧龄处理下,U2处理的平均秧苗叶龄大于U1处理的平均秧苗叶龄。相同烯效唑浸种处理下,轻型无土基质所育秧苗叶龄总体大于或近似等于营养土所育秧苗叶龄,表明轻型无土育秧基质对秧苗生长的促进作用。

水稻秧苗株高是影响机插质量的重要因素。从表 3可知,水稻秧龄小于30 d时,营养土与轻型无土基质处理水稻株高随秧龄延长而显著增加;秧龄超过30 d后,水稻株高不再增加。烯效唑浸种处理可显著矮化秧苗,与清水浸种处理相比,营养土和轻型无土基质采用25 mg/L烯效唑浸种处理秧苗36 d秧龄时株高分别下降2.66 cm和 3.05 cm,达到显著水平。

表3 不同处理对秧苗生理特征的影响Table 3 Effect of rice seedlings physiological characters under different treatments

水稻秧苗茎基宽反映秧苗粗壮程度。秧苗粗壮可提高机插质量,降低秧苗进入大田环境后的返青时间,茎基宽是衡量水稻秧苗质量的重要指标。水稻秧龄24 d相比 12 d时,秧苗茎基宽随秧龄增加而增加,秧龄超过24 d后对秧苗茎基宽影响较小(表3)。同一烯效唑浸种处理和相同秧龄条件下,轻型无土基质处理秧苗茎基宽比营养土处理粗,表明轻型无土基质处理秧苗比营养土处理秧苗茎秆更粗壮。采用25 mg/L烯效唑浸种处理后,各处理茎基宽约有 0.1~0.2 cm的增加,营养土育秧的S18、S30、S36处理甚至达到显著差异水平,轻型无土基质处理茎基宽未达显著差异水平,表明烯效唑处理有利于矮壮秧苗,用于营养土育秧时效果更佳。

秧苗百株地上部分干物质量可反映秧苗的生长状况。随秧龄延长,晚稻秧苗地上部分干物质量显著增加,但增加的速度有所下降。同一烯效唑浸种和相同秧龄条件下,轻型无土基质处理秧苗地上部分干物质量比营养土处理略高,表明轻型无土基质秧苗地上部更健壮,素质更高。与清水浸种处理相比,烯效唑浸种显著降低了S12处理的营养土所育秧苗百株地上部分干物质量,表明烯效唑浸种对秧龄较小的营养土所育秧苗地上部生长有一定抑制作用。随秧龄延长,烯效唑处理秧苗地上部分干物质量逐渐增高。在S30后,U2处理的营养土所育秧苗地上部分干物质量显著高于U1处理,表明烯效唑有利于增强长秧龄条件下秧苗的干物质积累能力。烯效唑浸种对轻型无土基质处理的秧苗地上部分干物质积累量无显著提升作用,可能与轻型无土基质中已加入生长调节物质有关。

晚稻叶片 SPAD值与叶片的叶绿素质量分数呈显著正相关,叶绿素质量分数直接影响秧苗的干物质积累能力[16]。从表 3可知,同一烯效唑浸种浓度与同一基质类型下,随秧龄延长,第3叶片SPAD值均先增加后降低。S12~S18时,第3叶刚展开,叶片SPAD值逐渐增加,S18时,秧苗叶片SPAD值达到最高值,S18后叶片SPAD值下降,叶片逐渐衰老,且随着秧龄的延长第 3叶片衰老速度增快。烯效唑浸种处理后,秧苗叶片SPAD值提高,叶绿素衰减速度减慢。采用烯效唑浸种的秧苗在S36时,营养土和轻型无土基质处理的晚稻叶片 SPAD值分别比清水浸种处理增加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质的重要指标。秧苗地下部生理特征在基质类型、秧龄、烯效唑浸种处理方式间存在极显著差异(P=0.01),在基质类型×烯效唑浸种处理间存在显著互作效应(P=0.05),其他处理的互作效应大部分不显著(表2)。

百株地下部分干物质量可反映秧苗根系的生长状况,是影响秧苗根系盘结和大田机插质量的重要指标。秧龄小于S24时,随秧龄延长,营养土和轻型无土基质处理的晚稻秧苗地下部分干物质量显著增加,S24后保持稳定(表 3)。烯效唑浸种处理后,2种基质所育秧苗地下部分干物质量显著提高。S36时,采用烯效唑浸种的营养土和轻型无土基质秧苗地下部分干物质量分别比清水浸种处理提高15.69%和4.92%,表明烯效唑浸种有利于提高秧苗地下部分干物质量,并可延缓根系的恶化,营养土采用烯效唑浸种更能提高地下部分干物质量。

根系活力可反映秧苗根系的生长、代谢情况。S12~S18时,轻型无土基质所育秧苗根系活力显著增加,营养土所育秧苗根系活力也有较大幅度增加,S18后轻型无土基质与营养土所育秧苗根系活力大部分呈显著下降趋势。与S12处理的秧苗相比,S24、S30、S36处理的营养土所育秧苗根系活力分别下降18.19%、43.67%、66.09%,S24、S30、S36处理的轻型无土基质所育秧苗根系活力分别下降12.45%、32.07%、48.87%。S24后,营养土处理的秧苗根系活力下降幅度大于轻型无土基质处理的秧苗根系活力。烯效唑浸种后各处理根系活力显著上升,随着秧龄的延长,根系活力增加越明显,烯效唑浸种处理有助于延缓秧苗根系衰老。

2.2 大田基本苗与机插质量

表 4所示,大田基本苗和机插质量在基质类型、秧龄、烯效唑浸种处理方式间存在极显著差异(P=0.01),在基质类型×秧龄、基质类型×烯效唑浸种、秧龄×烯效唑浸种间大部分存在显著或极显著互作效应(P≤0.05),基质类型×秧龄×烯效唑浸种处理的互作效应大部分不显著。

表4 基质类型、秧龄、浸种互作下大田基本苗数和机插质量的方差分析(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)

成苗数是单位面积秧盘内秧苗数量,大田基本苗数为秧苗机插进入大田后的单位面积苗数。成苗率决定秧盘内秧苗的数量,并影响大田基本苗数和机插质量[17]。从表 5可知,随水稻秧龄的延长,晚稻成苗率和大田基本苗数逐渐下降,且秧龄越长,下降幅度越大。S18后营养土处理的水稻成苗率下降达到显著差异水平,S24后轻型无土基质处理的水稻成苗率下降达到显著差异水平。S36时,营养土和轻型无土基质处理的晚稻成苗率分别比S12时低 12.67%和 9.37%,基本苗数分别比 S12时减少15.97%和12.01%。原因可能是秧龄增加,水稻根冠比降低,有一部分根系不发达秧苗无足够养分及生长空间而枯死,从而引起秧盘成苗率与大田基本苗数的降低。烯效唑浸种处理秧苗在18 d秧龄内比清水浸种处理水稻秧苗成苗率虽有小幅度提高,但不显著,24 d秧龄后,烯效唑浸种处理显著提高了秧苗成苗率。S24、S30、S36处理下,营养土所育秧苗采用烯效唑浸种的成苗率显著高于清水浸种处理,与清水浸种处理之差为2.52%、4.26%、4.76%。与清水浸种相比,烯效唑浸种对轻型无土基质处理秧苗的成苗率无显著影响,仅S36时,显著高于对照处理,与对照组相差2.24%。表明烯效唑浸种可有效增加营养土处理的成苗率,对长秧龄下轻型无土基质处理的成苗率也有提升作用。

漏插率和伤秧率是机插质量的关键指标。从表 5可知,12 d到18 d秧龄时,2种基质处理的晚稻秧苗漏插率和伤秧率无显著差异;18 d秧龄后,随秧龄的延长,秧块质量变差,除 T2U2,各处理漏插率和伤秧率大幅度增加。烯效唑浸种处理可降低水稻秧苗的漏插率和伤秧率。与清水浸种处理相比,烯效唑浸种处理的秧苗在S18以内漏插率和伤秧率无显著变化;但是S24以上时,烯效唑浸种处理可降低晚稻秧苗漏插率和伤秧率。S36处理下,营养土处理采用烯效唑浸种的秧苗漏插率和伤秧率与清水浸种之差为 4.07%和 4.21%,轻型无土基质处理为0.88%和1.93%。烯效唑浸种可改善秧苗机插质量,秧龄越长,改善效果更明显。

表5 不同处理对大田基本苗数和机插质量的影响Table 5 Number of basic seedlings in field and quality of machine-transplanted under different treatments

2.3 水稻生育期

不同育秧基质处理的水稻秧苗机插进入大田环境后,各生育时期及全生育期天数见表6。秧龄处理对水稻生育时期有一定影响。随着秧龄的延长,水稻全生育期有不同程度的延长,大田生育期有所缩短,S36处理比S12处理的水稻全生育期长20~21 d,大田生育期短3~4 d。秧龄的延长还造成拔节期、齐穗期和成熟期的提前,S36处理的水稻拔节期、齐穗期和成熟期分别比S12处理的水稻提前6~9 d、4~5 d 和3~5 d。秧龄的延长还造成移栽期-拔节期的阶段时间有所缩短,拔节期到齐穗期、齐穗期到成熟期的时间有所延长,S36处理比 S12处理水稻移栽期-拔节期的时间缩短6~9 d,拔节-齐穗期延长1~4 d,齐穗期到成熟期缩短或延长0~2 d,表明秧龄对移栽期到拔节期的影响最大,拔节期到齐穗期次之,对齐穗期后生育期无显著影响。25 mg/L烯效唑浸种处理对水稻大田生育期影响较小,基本上与清水浸种处理相同。

表6 不同处理对水稻生育期影响Table 6 Growth stages of rice plants under different treatments

2.4 茎蘖动态

晚稻分蘖是大田机插晚稻产量形成的重要因素。2种育秧介质处理晚稻茎蘖生长动态基本相似,不同秧龄处理之间分蘖发生和消长趋势有所不同(图 1)。随着秧龄的延长,各处理分蘖个数逐渐降低,表明随秧龄延长,秧苗缓苗期有所延长。S36处理的水稻最高分蘖期发生在移栽后28 d,S12处理的水稻最高分蘖期在移栽后42 d出现,说明随着秧龄的延长,水稻最高分蘖期会有所提前,且各秧龄处理的最高分蘖数呈先增加后减少的趋势。烯效唑浸种处理后,各秧龄处理到达最高分蘖数时间基本不变,但最高分蘖数有所降低,分蘖消退速度减慢,无效分蘖数减少,有效穗数有所提高。

2.5 产量

水稻产量及产量组成(除千粒质量及 T处理的有效穗数外)在基质类型、秧龄、烯效唑浸种处理方式间存在极显著差异(P=0.01),水稻产量及有效穗数在基质类型×烯效唑浸种处理、秧龄×烯效唑浸种处理间存在显著差异(P≤0.05),其他互作效应基本不显著(表7)。

有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒质量是保证水稻高产的关键。表 8结果表明,秧龄处理对水稻产量、结实率、每穗粒数和有效穗数有较大影响,对千粒质量影响较小。随着秧龄的延长,水稻产量、每穗粒数、结实率均呈先增加后减少的趋势,3个指标均在S18处理时达到最大值。S18处理后随着秧龄的延长,机插晚稻有效穗数、结实率、每穗粒数逐渐降低,最终造成减产。S36条件下,U1处理的营养土和轻型无土基质所育秧苗机插产量分别比S18条件下减少11.71%和10.39%;U2处理的营养土和轻型无土基质所育秧苗机插产量分别比S18条件下减少8.18%和8.23%。S12条件下,U2处理的营养土和轻型无土基质所育秧苗机插后有效穗数、每穗粒数和产量与 U1处理相比无显著差异;S18后,U2处理的营养土所育秧苗机插后有效穗数和产量显著高于U1处理,U2处理的轻型无土基质所育秧苗机插后有效穗数和产量与U1处理无显著变化,产量增加不显著。研究结果表明烯效唑浸种可缓解长秧龄时营养土处理的晚稻产量下降趋势。

图1 不同处理水稻茎蘖数动态变化Fig.1 Dynamics of rice tiller numbers under different treatments.

表7 基质类型、秧龄、浸种互作下水稻产量及产量构成的方差分析(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 不同处理对水稻产量及产量构成的影响Table 8 Rice grain yield and its components under different treatments

3 讨 论

3.1 轻型无土基质育秧对晚稻秧苗生理特征及机插质量的影响

水稻机插秧具有省工、节本优势,还可兼顾水稻种植的高产与稳产。水稻机插育秧获得高产的关键是培育适宜秧龄的健壮秧苗,而培育优良机插秧苗的基础条件则是育秧基质的选择[18-19]。目前营养土是育秧过程中的主要基质。据测算,100 hm2亩机插秧所需营养土约破坏1亩农田或林地耕作层土壤,大面积营养土取土、用土不仅影响农田土壤质量,也制约了水稻种植机械化的大面积发展[20]。近年来,随农村劳动力不断转移,营养土及其培肥存在取土难、工艺繁重等技术问题,营养土的培肥和配置也常常达不到壮秧要求[4]。中国年产作物秸秆约84 194万t,畜禽粪便资源量达319 000万t,生物质电厂灰年产400~500万t,酒精废糟液排放量高达6 500万t[21-23]。这些工农业废弃物富含有机质、氮、磷、钾、氨基酸、中微量元素等营养成分。利用农作物秸秆等可再生资源,结合水稻秧苗的需肥特点开发出的无土育秧基质,不仅降低劳动强度、保护土壤环境,还有利于提高秧苗素质以及规模化经营[5,24-25]。

Lei[26]等利用无土基质对机插粳稻进行长毯育秧,发现该技术可以代替常规营养土育秧,减少水稻机械化生产对耕层土壤的依赖性,并且维持较高产量水平。本研究表明,与常规营养土育秧相比,以秸秆为主要原料的轻型无土基质所育秧苗的地上部分干物质量、地下部分干物质量与根系活力有显著升高,分别比营养土育秧高6.02%、10.36%、5.41%。轻型无土基质培育秧苗也具有较高机插质量。与营养土处理相比,轻型无土基质处理的秧苗成苗率高1.84%,大田基本苗数高2.72%,但是漏插率与伤秧率低 1.33、2.24个百分点。结果表明轻型无土基质所育秧苗机插优势明显。

3.2 秧龄对晚稻秧苗质量及大田生育特征的影响

目前机插双季稻普遍存在着播种密度高、秧苗素质差、秧龄弹性小等问题。在长江中下游地区,晚稻育苗期气温较高,秧苗生长较快,超秧龄移栽现象普遍存在[27]。目前多数研究认为,晚稻机插秧适宜秧龄为 15~20 d,叶龄2.5~4.0,株高12~20 cm,根系盘结成块,符合机插中小苗标准[13-14]。随秧龄的延长,秧苗株高增加(超过20 cm),根系生长停止,叶绿素质量分数和根冠比明显降低,叶片丙二醛质量分数增加,表现老化的症状[11,19,28]。超秧龄秧苗尤其是严重超秧龄,秧苗素质和秧块状态迅速恶化,栽插质量下降[19]。本研究的水稻秧龄大于18 d时,随秧龄延长,营养土和轻型无土基质处理晚稻秧苗质量表现趋势总体与前人研究相符,但不同类型育秧基质处理对秧块恶化程度的表现不同,营养土处理秧块质量恶化比轻型无土基质处理提前6 d,在相同秧龄条件下,轻型无土基质所育秧苗质量更高。曾杰等[29]认为,水稻全生育期表现为随秧龄的延长而增加,秧龄每延长5 d,全生育期增加2~3 d。本研究发现,随秧龄延长,晚稻全生育期延长,但大田生育期有所缩短,各生育时期提前。秧龄延长主要原因是拔节期到齐穗期和齐穗期到成熟期的时间有所延长,但移栽期到拔节期的时间大大缩短,导致大田生育期有所缩短。

关于水稻机插秧秧龄对产量的研究,目前认为随秧龄延长,机插晚稻表现出减产的趋势[11,30-31]。本研究结果表明,机插稻产量随秧龄延长呈先增加后减少的趋势,在12 d到18 d秧龄时,产量最高,18 d秧龄后机插晚稻产量逐渐降低。产量降低的原因,吴一梅等认为随着秧龄延长,有效穗数、千粒质量以及总颖花量均显著下降造成减产[11]。潘胜刚[32]、王斌等[12]研究认为,水稻单株分蘖力下降,最终成穗率降低,每穗总粒数、实粒数下降造成产量降低,千粒质量差异不显著。本研究发现,12 d秧龄时移栽,营养土和轻型无土基质处理晚稻虽然均有足够的穗数,但是每穗粒数和结实率较低,造成产量小于18 d秧龄处理。18~24 d秧龄时,营养土处理产量显著下降,轻型无土基质处理产量虽有所下降,但下降幅度不大。24 d秧龄后,随秧龄延长,晚稻有效穗数、每穗粒数和结实率大幅度下降,最终导致产量降低。本研究机插水稻理论产量规律与实际产量规律略有不同,原因可能是理论产量是理想条件下计算的产量,实际产量受到各种外部环境和内部因素的影响。张洪程[33]与王秀斌[27]等的研究结果也表明水稻实际产量与理论产量有一定差异。本研究结果表明,晚稻采用营养土育秧时最适机插秧龄应为 18 d,轻型无土基质可有效延长适栽秧龄,但秧龄不宜过长,适宜机插秧龄应为18~24 d。

3.3 外源激素调控对晚稻机插质量及大田生长发育的影响

生长调节剂提高秧苗素质的方法,前人已有较多研究。王斌等[12]采用烯效唑喷施、周永进等[34]采用100 mg/L烯效唑及二叶一心期150 mg/L烯效唑喷施、宋云生等[35]采用壮秧剂拌土及多效唑二次化控处理等方法,均证明可有效提高秧苗质量,适当延长秧龄弹性。但前人研究多集中于生长调节剂对中长秧龄(秧龄大于 20 d)秧苗素质的影响,少有研究生长调节剂对短秧龄(小于15 d)秧苗素质和产量的影响[36-37]。在长秧龄条件下(24 d秧龄以上时),烯效唑浸种处理显著提高了秧苗素质,延缓秧苗质量下降。提高了营养土育秧的水稻有效穗数和每穗粒数,从而提高产量;且秧龄越长,增产效果越显著。本研究发现在短秧龄条件时,秧龄小于18 d时,烯效唑浸种处理并不起增产作用;秧龄为12 d时,烯效唑处理后甚至导致水稻减产。原因可能是烯效唑浸种处理后,秧苗生长有所抑制,机插秧苗进入大田后分蘖发生比清水浸种处理迟,后期有效穗数减少,造成减产。本研究还发现,烯效唑对不同类型基质的作用不同,营养土处理的晚稻秧苗采用烯效唑浸种后不仅对秧苗素质有所提高,在长秧龄条件下,秧块质量和产量也显著提高;轻型无土基质处理的晚稻秧苗采用烯效唑浸种对长秧龄条件下秧块质量有所提高,但对秧苗的干物质量和茎基宽等重要指标的影响较小,因而增产不明显。

4 结 论

秧龄12~24 d内,营养土和轻型无土基质处理的晚稻秧苗生理特征基本随着秧龄增加而增加。秧龄大于24 d时,晚稻秧苗秧块质量迅速恶化,大田机插质量下降,水稻机插漏插率和伤秧率显著上升。嘉58采用营养土育秧时最适机插秧龄为 18 d,轻型无土基质可有效延长适栽秧龄,但秧龄不宜过长,适宜机插秧龄为 18~24 d。秧龄大于24 d时,烯效唑浸种处理可提高营养土育秧晚稻有效穗数和每穗粒数,且秧龄越长,增产效果越显著。烯效唑浸种处理对长秧龄下轻型无土基质所育秧苗的秧块质量有小幅度提升作用,但增产不显著,生产中无需增加烯效唑浸种工序,可降低农户生产的投入。

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