土壤类型和肥料配比对粳稻辽粳401秧苗素质的影响

唐志强， 李跃东， 蒋洪波， 沈 枫， 吕桂兰， 董立强， 李 睿， 马秀芳， 韩 勇， 张文忠

(1.辽宁省水稻研究所，辽宁沈阳 110101； 2.沈阳农业大学，辽宁沈阳 110161)

水稻机械插秧可减轻劳动强度，省工节本和增产增收效益，已是我国大部分地区水稻种植的主要方式[1]。育秧是机插秧推广的重要环节，培育不出高素质且符合机插的秧苗，便从根本上无法保障水稻机插秧技术的大面积推广，生产上存在秧苗素质差、秧龄弹性小、育秧成本高和病虫害易发等问题[2]。选用优质基质或床土是培育壮秧的前提条件[3]，苗期是水稻营养器官建成的主要时期之一，也是吸收氮、磷、钾营养的高峰期[4]，苗期的养分管理也成为影响秧苗素质的主要因素[5]。以往研究多集中于本田肥料筹划与产量、品质范畴，对苗期养分与秧苗素质的研究较少[6-7]。

本试验通过选用不同类型壤质土、黏质土、沙质土[8]3种土壤作为育苗床土，明确不同床土的育苗效果，筛选出适合水稻生产的最佳育苗床土。研究不同类型土壤和肥料组配的育秧营养土培育的秧苗素质，阐明土壤类型和氮肥、磷肥、钾肥对秧苗素质的影响，筛选不同土壤类型下的最佳肥料配比，对机插育秧技术的推广应用具有重要意义。

1 材料与方法

壤质土取自辽宁省水稻研究所试验基地水稻田，黏质土取自辽宁省水稻研究所试验基地联拱温室(前茬白菜)，沙质土取自辽宁省阜新市彰武县大田。秧苗试验于2015、2016年4—6月在辽宁省水稻研究所试验基地育秧温室进行，3类土壤理化性质见表1。

表1 试验地土壤理化性质

1.1 试验材料

供试材料为辽宁省水稻品种辽粳401，该品种株高为 102～106 cm，生育期为156～158 d，16张叶片，分蘖力较强，株型紧凑，半紧穗型，穗粒数127粒左右，千粒质量25.5 g，颖壳黄白色，无芒。

1.2 试验方法

4月15日播种，采用塑料软盘育秧，盘长58 cm、宽 28 cm、高3 cm，选取不同质地的3类土壤(A因素)(壤质土、黏质土和沙质土)，根据氮肥、磷肥、钾肥的不同含量配比设计了随机区组试验。氮肥(B因素)4个水平，即N1(纯氮 0)、N2(纯氮2 g/盘)、N3(纯氮4 g/盘)、N4(纯氮 6 g/盘)；磷肥(C因素)2个水平，即P1(P2O50.5 g/盘)、P2(P2O52.5 g/盘)；钾肥(D因素)2个水平，即K1(K2O 0.5 g/盘)、K2(K2O 3.5 g/盘)，共计48个处理，每个处理6盘，重复3次。播种后14 d开始取样，分别为Ⅰ期(4月29日)、Ⅱ期(5月5日)、Ⅲ期(5月10日)、Ⅳ期(5月15日)，将此设为4个生育时期E1、E2、E3、E4。将不同水平配比的氮肥、磷肥、钾肥均匀混入到壤质土、黏质土和沙质土中，装入育秧盘，各盘土壤质量相等。使用久保田播种机将等量的稻种均匀播于秧盘中，播种后覆盖等量的普通育秧土。采用旱育秧方式，秧田期水分、温度管理等同于生产上正常育秧。

1.3 测定项目

在播种2周后开始取样，以后每隔5 d取1次样，每个处理选取20株考察秧苗的株高、叶龄、茎基宽，将秧苗地上部与根系分开，装入纸袋，105 ℃杀青30 min后80 ℃烘干至恒质量，用1/10 000天平称干物质质量，计算根冠比。

1.4 数据分析

使用Microsoft Excel 2003处理数据，采用SPSS 17.0软件进行显著分析。2015、2016年试验相关指标变化趋势基本一致，本研究中以2年数据的平均值为准。

2 结果与分析

2.1 各处理秧苗素质方差分析比较

对不同土壤、氮肥、磷肥和不同时期秧苗的株高、叶龄、茎基宽、根干质量、地上部干质量和根冠比进行方差分析(表2)，影响均达到了显著或极显著水平，钾肥仅对秧苗的茎基宽、根冠比的影响达到了极显著水平，对其他性状无显著影响。

2.2 不同土壤类型秧苗素质比较

由表3可知，不同土壤类型对秧苗株高、叶龄的影响均达到了显著或极显著水平，壤土的茎基宽、地上部干质量和根冠与其他2种土壤类型差异极显著，黏土的根干质量与壤土、沙土差异极显著水平。黏土培育秧苗的叶龄、根干质量最大，分别为2.72叶、0.077 3 g，显著大于壤土与沙土育秧，比壤土育秧秧苗分别增加7.51%、9.80%；沙土秧苗的株高最高，为12.82 cm，极显著高于壤土和沙土秧苗；沙土秧苗的茎基宽最高，为 1.89 mm，极显著高于壤土；黏土根干质量最大，为0.077 3 g，极显著高于壤土和沙土；黏土地上部干质量最大，沙土次之，壤土最小，分别为0.170 0、0.167 5、0.141 1 g；壤土根冠比最大，黏土最小，且差异达到极显著水平。说明在黏土条件下干物质含量多，有利于秧苗的发根力和抗逆性，培育的秧苗素质最佳，更适合秧苗的生长。

表2 各处理秧苗素质方差分析

表3 不同土壤类型秧苗素质比较

注：同列数据后不同小写、大写字母分别表示在0.05、0.01水平差异显著。下同。

2.3 不同施氮量秧苗素质比较

由表4可知，不同氮肥水平下，秧苗的株高随施氮量的增加而显著变高，N4处理的秧苗株高最高，为13.41 cm，与未氮肥的处理相比增加33.57%。秧苗的叶龄、茎基宽、地上部干质量随施氮量的增加而显著增大，N4处理最大，分别为2.72叶、1.89 mm、0.178 2 g，略高于N3处理且二者差异不显著，比未施氮肥处理分别增加10.12%、10.53%、42.22%。 N3根干质量最大，为0.074 9 g，与N2处理差异不显著，但均显著大于N1处理的秧苗，而N4处理的秧苗与N1处理的秧苗无显著差异。随着施氮量的增加，秧苗的株高、叶龄、茎基宽、根干质量、地上部干质量显著增大；当氮肥量达到4 g/盘时继续增施氮肥，秧苗的株高、叶龄、茎基宽、干物质含量没有继续显著增大，说明适量的氮肥可以满足秧苗的生长需求。

表4 不同施氮量秧苗素质比较

2.4 不同施磷量秧苗素质比较

由表5可知，P2(高磷)处理秧苗的株高、叶龄、茎基宽、地上部干质量最大，分别为12.56 cm、2.64叶、1.84 mm、0.164 2 g，比P1(低磷)处理分别增加 5.81%、0.76%、1.10%、6.00%，且增施磷肥对地上部干质量和株高增加量最大；P1处理的秧苗的根干质量最大，为0.074 4 g，极显著大于P2处理，比P2处理增加3.91%。说明增施磷肥对秧苗地上部的影响比较显著，而地下部干质量的积累并未增加，增施适量的磷肥有助于秧苗生长、地上部干质量的积累、增强抗逆性、培育健壮的秧苗。

表5 不同施磷量秧苗素质比较

2.5 不同施钾量秧苗素质比较

由表6可知，K2(高钾)处理的秧苗茎基宽最大，为 1.84 mm，极显著大于K1(低钾)处理，比K1处理增加1.10%；而2种钾肥处理下株高、叶龄、根干质量和地上部干质量无显著差异。钾肥的施入量对秧苗的株高、叶龄、根干质量和地上部干质量无显著影响，而增施钾肥对秧苗的茎基宽有所增加，说明施入适量的钾肥能够使秧苗茎叶更加粗壮，在育秧过程中增加秧苗的抗逆性，培育健壮的秧苗，在秧苗移栽后返青快，分蘖发生早，为后期增产、稳产奠定基础。

表6 不同施钾量秧苗素质比较

2.6 不同时期秧苗素质的比较

由表7可知，Ⅳ期秧苗的株高、叶龄、茎基宽、根干质量、地上部干质量最大，分别为14.80 cm、3.20叶、2.06 mm、0.096 0 g、0.237 0 g，与Ⅰ期处理相比分别增加61.04%、67.54%、33.77%、84.97%、199.62%。Ⅰ、Ⅱ期株高和叶龄增加较其他2个阶段快，这与秧苗离乳期后吸收营养有关，同时4个时期地上部干质量相对根干质量增速较快，使得营养元素向地上部分积累，这也引起根冠比发生变化，即随着秧苗生长根冠比减小。株高后期生长减缓、茎基宽增大，从而有利于移栽，生产上以13～15 cm为宜，本研究中14.8 cm株高、2.06 mm茎基宽可作为理想移栽秧苗。

表7 不同时期秧苗素质比较

3 结论与讨论

不同类型土壤间基础肥力差异较大，黏质土的速效氮、速效磷、速效钾含量分别为97.0、36.34、195.10 mg/kg，大于沙质土的基础肥力，与壤质土的速效氮含量基本相同。就本试验而言，黏质土培育的秧苗素质好于壤质土和沙质土培育的秧苗，更符合水稻机插秧苗的条件。在氮肥施入量为4、6 g/盘处理条件下的株高、叶龄、茎基宽、根干质量和地上部干质量显著大于0、2 g/盘的处理，而4 g/盘处理条件下秧苗素质与6 g/盘处理的差异并不显著，秧苗素质没有随氮肥施入量的增加而提高，说明适量的氮肥可以培育出高素质的秧苗，既可以培育出符合水稻机插秧苗，又能节约成本。磷肥 2.5 g/盘、钾肥3.5 g/盘处理的秧苗素质显著大于低磷、低钾处理，说明增施磷肥、钾肥有助于秧苗的生长，培育健壮的秧苗。结果显示，黏质土且营养配比为氮肥4、6 g/盘，磷肥 2.5 g/盘，钾肥3.5 g/盘的处理的秧苗素质最好。

健壮的秧苗苗高8～12 cm，叶色鲜绿，抗逆性强，干物质含量多[9]。土壤类型对秧苗素质的影响较大，张祖建等研究表明，偏黏壤土更适宜于作为床土，培育适合机插的秧苗[5]；而苏国立等研究认为，苗期并不需要太多的养分，保持育苗基质的营养均衡才最重要[10]。本试验中黏土的秧苗干物质量多，茎叶健壮，有利于秧苗的发根力和抗逆性，移栽后早生快发。适量的氮肥是培育壮秧的基础，李晓蕾等研究表明，水稻缺氮时幼苗的株高、基茎宽都会下降[11]，株高随施氮量增加而增高，当达到最高时，再增施氮肥时株高也呈下降趋势，本研究中秧苗的株高、叶龄、茎基宽、根干质量、地上部干质量随着施氮量的增加显著增大，当氮肥量达到4 g/盘时继续增施氮肥，秧苗的株高、叶龄、茎基宽、干物质含量没有继续增大，说明适量的氮肥可以满足秧苗的生长需求。本试验中秧苗施氮量为0时的株高、叶龄、茎基宽、干物质积累量最小，随施氮量增加，当达到4、6 g/盘时最大，而株高并未出现下降趋势。苏雅乐其其格等研究表明，低磷处理对水稻幼苗各生物学性状影响很大，低磷条件下水稻幼苗株高、鲜质量、干质量均低于对照处理，根长伸长，根冠比增大[12]。就本试验研究而言，增施磷肥对秧苗地上部生长、干质量影响较显著。高钾处理的秧苗茎基宽显著大于低钾处理，茎基宽是衡量秧苗健壮和抗逆性的指标，茎基宽大，说明高钾处理培育秧苗更加健壮，抗逆性强，与Liu等的“秧苗缺钾不会影响地上部和根系干物质量”结果[13]相一致。

目前，提高育秧质量是我国发展机械化插秧亟须解决的问题[14-15]，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，从而改变传统劳作模式费时、费工、费力等缺点，解决目前农村劳动力缺乏的问题[16]。我国大部分地区水稻种植方向为机械化插秧，并且水稻机插秧面积呈上升趋势[17]。水稻机械化插秧将成为当前水稻生产的主流栽培技术，培育高素质并适宜机插的秧苗是保障机插秧顺利进行的重要基础。

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