趙敏, 鐘曉媛, 田青蘭, 劉波, 孫紅, 胡慧, 楊云潔, 任萬軍*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室,成都611130;2.郫縣氣象局,成都611730)

育秧環(huán)境與秧齡對雜交秈稻秧苗生長及機插質(zhì)量的影響

趙敏1, 鐘曉媛1, 田青蘭1, 劉波1, 孫紅1, 胡慧1, 楊云潔2, 任萬軍1*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室,成都611130;2.郫縣氣象局,成都611730)

為探明育秧環(huán)境和秧齡對雜交秈稻秧苗生長及機插質(zhì)量的影響,以F優(yōu)498為材料,采用三因素裂裂區(qū)設(shè)計,通過田間苗床和溫室大棚苗床溫濕度和光照的比較,研究不同育秧環(huán)境20、30和40 d的3個秧齡以營養(yǎng)土和恒奧達基質(zhì)作為載體的雜交秈稻秧苗生長特性和機插質(zhì)量。結(jié)果表明：溫室大棚溫度、相對濕度和光照強度晝夜變化趨勢與田間苗床一致,且其晝夜變化滯后于田間苗床,是一個平均溫度高于田間苗床且極寡照的育秧環(huán)境;溫室大棚培育秧苗生長呈2段性,前段生長快,后段生長緩慢,機插漏秧率和浮秧率分別比田間秧苗低4.29和2.73個百分點,每穴苗數(shù)比田間秧苗高22.22%,總體機插質(zhì)量較好;30 d秧齡秧苗漏秧率最低、每穴苗數(shù)最高,適合機插,而40 d秧齡秧苗漏秧率、傷秧率和浮秧率均最高,且穴苗數(shù)最低,機插質(zhì)量差,但溫室大棚能適當控制秧苗生長,更適合培育長秧齡秧苗,增加機插秧秧齡彈性;營養(yǎng)土培育秧苗機插質(zhì)量較恒奧達基質(zhì)好,恒奧達基質(zhì)培育秧苗漏秧率和浮秧率均較高,但由于基質(zhì)疏松,機插抓秧時不易造成傷秧,可以與溫室大棚配套培育秧苗,降低溫室大棚培育秧苗的傷秧率;秧苗形態(tài)和機插質(zhì)量受環(huán)境溫度、相對濕度和光照強度影響,其中葉面積、葉齡和干物質(zhì)量受溫度影響大,且積溫與葉齡呈極顯著正相關(guān),機插浮秧率和每穴苗數(shù)受秧苗期溫度、相對濕度和光照強度等氣象條件影響較大,而漏秧率和傷秧率與溫度、相對濕度和光照強度相關(guān)性不顯著。

育秧環(huán)境; 秧齡; 基質(zhì); 秧苗素質(zhì); 機插質(zhì)量

進入21世紀以來,隨著城市化進程的不斷加快,農(nóng)村人口大量向城市轉(zhuǎn)移,農(nóng)村勞動力越來越緊缺[1],致使對農(nóng)業(yè)機械的需求不斷增長.于是,具有省工、省力特點的插秧機走入人們的視野。育秧環(huán)節(jié)是水稻機插秧的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不同秧齡秧苗的株高、葉齡和分蘗狀況等秧苗素質(zhì)差異大[2-3],從而影響機插質(zhì)量[4]和最終產(chǎn)量[5-6].因此,水稻機插秧適栽秧齡期較手插短,秧齡彈性較小[7-8]。田間苗床秧苗生長不易控制,不同秧齡秧苗素質(zhì)之間差異大,而溫室大棚能適當控制秧苗生長,其培育秧苗均勻、整齊,栽后緩苗時間短,成苗快,栽插成活率高,還具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,故其發(fā)展前景廣闊[9]。秧苗的生長除了受秧齡影響外,還與育秧載體密切相關(guān)[10-11]。不同育秧載體直接影響到機插質(zhì)量、最終產(chǎn)量和經(jīng)濟效益[10,12]。目前,機械化流水線育秧主要靠田間取土來配制營養(yǎng)土作為蓋土和底土,整地取土勞動強度大,加上對取土土壤耕層破壞嚴重,因此探討育秧基質(zhì)存在的問題,提出改進方案迫在眉睫。育秧期間氣候條件對秧苗生長具有一定的生物效應(yīng)[13-14],秧田氣候條件影響水稻莖葉生長動態(tài)及產(chǎn)量的形成[14],而溫室大棚是一種新興育秧技術(shù),對其苗床氣候特點的研究還未見報道。本研究以田間苗床為對照,探討溫室大棚氣候特點,研究溫室大棚不同秧齡和育秧載體對雜交秈稻秧苗生長和機插質(zhì)量的影響,以期明確溫室大棚雜交秈稻秧苗的生長特性以及溫室大棚育秧對秧齡和育秧載體的響應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與育秧條件

2014年在成都市郫縣汀沙農(nóng)業(yè)生態(tài)園基地(30°51′ N, 103°56′ E)播種秈型雜交中稻F優(yōu)498。該基地位于成都平原,屬亞熱帶濕潤性季風氣候區(qū)。營養(yǎng)土取土地前茬為蔬菜,土壤屬灰棕色沖積土母質(zhì)發(fā)育而成的水稻土,取土后用粉碎機粉碎,顆粒直徑小于5 mm,底土用壯秧劑[1∶(200～400)]拌土調(diào)酸和消毒,蓋土不拌壯秧劑,用敵克松消毒。

表1 育秧基質(zhì)理化性狀

1.2 試驗設(shè)計與苗期管理

采用三因素裂裂區(qū)試驗設(shè)計,苗床環(huán)境為主區(qū),設(shè)溫室大棚苗床(G,大棚規(guī)格為40 m×25 m×4.5 m)、田間苗床(F)2個水平;以秧齡為裂區(qū),設(shè)20、30和40 d 3個水平;以育秧載體為裂裂區(qū),分連云港恒奧達肥料科技有限公司生產(chǎn)的育秧基質(zhì)恒奧達(H,主要成分有草炭、蛭石和泥土等)和營養(yǎng)土(N)2個水平,溫室大棚苗床育秧在汀沙生態(tài)園基地溫室大棚中進行,田間苗床育秧在汀沙生態(tài)園基地大棚外田間進行,20 d秧齡播種期為4月12日,30 d秧齡播種期為4月2日,40 d秧齡播種期為3月23日。試驗采用四川川龍拖拉機制造有限公司生產(chǎn)的一鳴牌全自動播種流水線播種,播種前用1∶1 000的三環(huán)唑浸種24 h,濾干,不進行催芽處理,每個處理育9盤,播種量約為65 g/盤,采用規(guī)格為28 cm×58 cm×2.8 cm的機插塑料秧盤。根據(jù)秧苗需水量,統(tǒng)一進行苗床澆水。立針時用甲霜惡霉靈進行立枯病的防治。二葉一心和移栽前2 d分別施尿素75 kg/hm2。5月2日各處理用VP6高速插秧機在統(tǒng)一取秧量和機插規(guī)格下進行機插,栽插規(guī)格為30 cm×17 cm,取樣量為2～3 苗/穴。

1.3 調(diào)查測定項目與方法

1.3.1 苗床氣象數(shù)據(jù) 用2臺JL-18空氣溫濕光記錄儀每隔30 min分別記錄2個苗床環(huán)境的溫度、相對濕度和光強。

1.3.2 秧苗形態(tài) 移栽當天、前第4天、前第8天、前第12天每個處理切取10 cm×10 cm的秧塊各3個,每個秧塊從中選取有代表性秧苗20株,測定株高(莖基部至最長葉片的頂端)、葉片長度和寬度(長寬系數(shù)法計算葉面積,葉面積=0.75×葉長×葉寬)、葉齡及總根數(shù)。移栽當天每個處理切取10 cm×10 cm的秧塊,測定秧塊中所有秧苗株高,計算變異系數(shù)。

1.3.3 秧苗干物質(zhì)量 移栽當天、前第4天、前第8天、前第12天每個處理切取10 cm×10 cm的秧塊各3個,每個秧塊從中選取有代表性秧苗100株,洗去根部土壤,剪去根系。置108 ℃烘箱殺青30 min,在80 ℃下烘至恒重,稱量。

1.3.4 機插質(zhì)量 栽插后,計數(shù)每個小區(qū)總的栽插穴數(shù)、栽插總株數(shù)、漏插穴數(shù)、傷秧穴數(shù)(出現(xiàn)傷秧苗的栽插穴則計為傷秧穴)、浮秧穴數(shù)(出現(xiàn)浮秧苗的栽插穴則計為浮秧穴),計算漏秧率、傷秧率、浮秧率和穴苗數(shù)。漏秧率/%=漏插穴數(shù)/(栽插穴數(shù)+漏插穴數(shù))×100;傷秧率/%=傷秧穴數(shù)/(栽插穴數(shù)+漏插穴數(shù))×100;浮秧率/%=浮秧穴數(shù)/(栽插穴數(shù)+漏插穴數(shù))×100;穴苗數(shù)=栽插總株數(shù)/(栽插穴數(shù)+漏插穴數(shù))。

1.4 統(tǒng)計分析

運用Microsoft Excel 2007處理數(shù)據(jù)。用DPS 7.05軟件分析數(shù)據(jù),用最小顯著法(least significant difference tests，LSD)對樣本平均數(shù)的差異顯著性進行比較,用GraphPad Prism 5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫室大棚苗床氣象指標

2.1.1 秧苗期苗床主要氣象指標動態(tài)變化 由圖1可以看出,溫室大棚和田間苗床環(huán)境小氣候差異較大,在秧苗生長40 d內(nèi)溫室大棚日平均溫度比田間苗床高1.12 ℃、日平均相對濕度比田間苗床低0.47個百分點、日平均光照強度比田間苗床低4.41 klx。溫室大棚溫度、相對濕度和光照強度晝夜變化趨勢與田間苗床環(huán)境一致,且其變化均滯后于田間苗床環(huán)境,田間苗床先表現(xiàn)出溫度、相對濕度和光照的升降,而溫室大棚后表現(xiàn)為溫度、相對濕度和光照的升降。溫度晝夜變化為1條開口向下的曲線,變化趨勢為先急劇上升達到最高溫度后,再急劇下降,然后緩慢下降到最低溫度的過程。相對濕度晝夜變化為1條開口向上的曲線,變化趨勢為先急劇下降達到最低相對濕度后,再急劇上升達到最大相對濕度,然后持續(xù)一段時間,繼續(xù)進行下個晝夜變化。田間苗床光照強度晝夜變化為1條開口向下的曲線,夜晚沒有光照,白天光照強度先是急劇上升到最大后又急劇下降到最小。自然光照過強時,溫室大棚用遮陽網(wǎng)進行了遮陰處理,其光照強度表現(xiàn)為先增大后減小,然后再增大,是1條具有2個波峰的曲線。

G:溫室大棚; F:田間苗床。G: Greenhouse seedbed; F: Field seedbed.圖1 2種苗床處理秧苗期氣象指標走勢圖Fig.1 Meteorological data trend of seedling stage under two seedbed treatments

2.1.2 不同秧齡處理水稻苗期氣象資料 由表2可以看出,溫室大棚和田間苗床小氣候?qū)Σ煌睚g秧苗所接收的溫度、相對濕度和光照強度影響很大,20、30和40 d秧齡秧苗的最低和平均溫度溫室大棚均比田間苗床高,且隨秧齡增大最低溫度和平均溫度逐漸降低。20 d秧齡秧苗的最高溫度溫室大棚比田間苗床高,而30 d和40 d秧齡秧苗的最高溫度溫室大棚比田間苗床低,這是由于溫室大棚在育秧過程中控溫造成。20、30和40 d秧齡秧苗的最高相對濕度溫室大棚比田間苗床低,且隨秧齡增大最高相對濕度逐漸升高。20、30和40 d秧齡秧苗的最低相對濕度溫室大棚比田間苗床高,且隨秧齡增大田間苗床最低相對濕度逐漸升高。因此,整個育秧過程,溫室大棚相對濕度變化幅度低于田間苗床。20 d和30 d秧齡秧苗平均相對濕度溫室大棚比田間苗床高,但40 d秧齡秧苗平均相對濕度溫室大棚略低于田間苗床。溫室大棚和田間苗床環(huán)境小氣候差異表現(xiàn)最為明顯的是光照強度,溫室大棚光照強度遠低于田間苗床,且光照強度晝夜變化的峰值溫室大棚也顯著低于田間苗床。20、30和40 d秧齡秧苗溫室大棚的平均光照強度分別只有田間苗床的44.66%、42.84%和42.65%,且最高光照強度分別只有田間苗床環(huán)境的52.47%、47.32%和45.89%。由于溫室大棚平均溫度高于田間苗床,整個秧苗期的積溫溫室大棚也高于田間苗床。不同秧齡間,20、30和40 d秧齡秧苗2個苗床環(huán)境的秧苗期平均積溫為414.48、605.59和796.05 ℃,30 d和40 d秧齡分別比20 d秧齡多46.10%和92.06%;30 d和40 d秧齡苗期平均相對濕度、光照強度分別比20 d秧齡高1.70%、2.92%和3.88%、3.88%。

表2 2種苗床不同秧齡處理秧苗期生長期間的氣象資料

G:溫室大棚;F：田間苗床。

SE: Seedbed environment; SA: Seedling age; G: Greenhouse seedbed; F: Field seedbed.

2.2 溫室大棚秧苗生長特性

株高、葉面積、葉齡、總根數(shù)和干物質(zhì)量是反映植株生長的主要形態(tài)指標[15-16],不同環(huán)境下秧苗株高、單株總?cè)~面積、葉齡、單株總根數(shù)和百株苗干物質(zhì)量均隨生長時間增加而增加,但不同處理表現(xiàn)出了不同的趨勢(圖2)。移栽前12 d在田間苗床環(huán)境下(F)秧苗株高增長幅度大于溫室大棚(G),移栽前第12天和前第8天的秧苗株高為G>F,在移栽前第4天的秧苗株高轉(zhuǎn)變?yōu)镕>G,且移栽時的秧苗株高為F>G。移栽前第12天、前第8天、前第4天和移栽當天單株總?cè)~面積、葉齡和百株苗干物質(zhì)量始終表現(xiàn)為F>G。F和G秧苗單株總?cè)~面積呈明顯加速增長趨勢,且秧苗單株總?cè)~面積增長幅度F>G。在田間苗床環(huán)境下(F)葉齡呈持續(xù)增長趨勢,在溫室大棚環(huán)境下(G)葉齡增長到一定程度后出現(xiàn)減緩增長趨勢。移栽前第12天和前第8天單株秧苗總根數(shù)表現(xiàn)為G>F,F持續(xù)增長,且增長速率大于G,G在移栽前第8天后增長速率緩慢,到移栽前第4天和移栽當天單株秧苗總根數(shù)則表現(xiàn)為F>G,移栽前12 d整個過程F和G的增長速率分別為0.26 No./d和0.16 No./d。不同育秧苗床百株苗干物質(zhì)量增長率表現(xiàn)為F>G,移栽前12 d百株苗干物質(zhì)量增長量F和G分別為1.55 g和0.78 g。

移栽前第12天、前第8天、前第4天和移栽當天單株總?cè)~面積、葉齡和百株苗干物質(zhì)量始終表現(xiàn)為40 d>30 d>20 d。株高受播種和生長期環(huán)境溫度、相對濕度影響差異很大,移栽前12 d內(nèi),20 d和30 d秧齡秧苗表現(xiàn)出持續(xù)增長趨勢,30 d秧齡秧苗增長速率較20 d秧齡秧苗緩慢,40 d秧齡秧苗在移栽前4 d株高增長緩慢,只增長了0.04 cm。不同秧齡秧苗株高、單株總?cè)~面積、單株總根數(shù)增長幅度均表現(xiàn)為20 d>30 d>40 d,且20 d、30 d和40 d秧齡秧苗株高增長速率分別為0.55 cm/d、0.29 cm/d和0.19 cm/d,單株總?cè)~面積增長速率分別為0.34 cm2/d、0.26 cm2/d和0.25 cm2/d,單株秧苗總根數(shù)增長速率分別為0.29 No./d、0.18 No./d和0.17 No./d。移栽前12 d不同秧齡的單株總?cè)~面積表現(xiàn)為20 d和30 d秧齡秧苗呈加速增長趨勢,而40 d秧齡秧苗移栽前4 d單株總?cè)~面積增長減緩。移栽前第12天、前第8天和前第4天不同秧齡之間單株總根數(shù)均表現(xiàn)為40 d>30 d>20 d,移栽當天30 d秧齡秧苗略低于20 d,但差異不顯著。移栽前12 d不同秧齡的秧苗百株苗干物質(zhì)量40、30和20 d分別表現(xiàn)為1.23 g、1.05 g和1.21 g。

移栽前第12天、前第8天、前第4天和移栽當天單株總?cè)~面積、葉齡和百株苗干物質(zhì)量始終表現(xiàn)為營養(yǎng)土育秧(N)大于恒奧達基質(zhì)(H)。移栽前12 d內(nèi),恒奧達基質(zhì)和營養(yǎng)土培育秧苗株高分別增加4.11 cm和4.02 cm,恒奧達基質(zhì)培育秧苗株高、單株總?cè)~面積、葉齡、單株總根數(shù)和百株苗干物質(zhì)量均表現(xiàn)為先快后慢,移栽前具有減緩趨勢,而營養(yǎng)土培育秧苗株高持續(xù)增長。移栽前第8天和第4天恒奧達基質(zhì)培育秧苗與營養(yǎng)土培育秧苗葉齡差異不顯著,在移栽前第12天和移栽時恒奧達基質(zhì)培育秧苗葉齡極顯著低于營養(yǎng)土培育秧苗。移栽前12 d不同育秧載體之間單株秧苗總根數(shù)始終表現(xiàn)為N>H,且整個過程N和H的增長速率分別為0.14 No./d和0.29 No./d。移栽前12 d百株苗干物質(zhì)量的增長量N和H分別為1.34 g和0.99 g。

長秧齡溫室大棚秧苗株高生長較田間苗床秧苗株高生長慢,移栽當天40 d秧齡溫室大棚秧苗株高(13.50 cm)小于田間苗床秧苗株高(14.12 cm),且其秧苗株高變異系數(shù)溫室大棚(19.85%)小于田間苗床(21.01%)。移栽時秧苗單株總?cè)~面積受育秧環(huán)境(SE)、秧齡(SA)和育秧載體(SS)主效應(yīng)(FSE=9 991.96**,FSA=113.32**,FSS=82.60**)和互作效應(yīng)(FSE×SA=6.69*,FSE×SS=7.23*,FSA×SS=11.70**,FSE×SA×SS=11.70**)的影響都很大,移栽當天40 d秧齡溫室大棚營養(yǎng)土培育秧苗單株總?cè)~面積(6.76 cm2)極顯著小于田間苗床營養(yǎng)土培育秧苗單株總?cè)~面積(10.66 cm2)。40 d秧齡田間苗床營養(yǎng)土培育秧苗葉齡增加較快,長勢過旺,移栽當天其葉齡達到了4.02,極顯著高于其他處理。恒奧達基質(zhì)培育秧苗根系生長差,移栽當天其所育秧苗單株總根數(shù)極顯著少于營養(yǎng)土,且溫室大棚營養(yǎng)土培育20 d秧齡秧苗總根數(shù)極顯著高于田間苗床培育20 d秧齡秧苗,溫室大棚短秧齡秧苗能較快地進行根系生長。移栽時秧苗干物質(zhì)量受育秧環(huán)境(SE)、秧齡(SA)和育秧載體(SS)顯著主效作用(FSE=6 041.33**,FSA=204.57**,FSS=200.99**),其受互作影響也很大(FSE×SA=11.65*,FSE×SS=10.24**,FSA×SS=41.77**),移栽當天40 d秧齡田間營養(yǎng)土育秧百株苗干物質(zhì)量(4.18 g)極顯著高于溫室大棚營養(yǎng)土育秧百株苗干物質(zhì)量(2.69 g),秧苗長勢過旺,物質(zhì)積累過快。

-12:移栽前第12天；-8:移栽前第8天；-4:移栽前第4天；0:移栽當天。G:溫室大棚;F:田間苗床;H:恒奧達;N:營養(yǎng)土。

-12: 12th day before the transplanting； -8: 8th day before the transplanting； -4: 4th day before the transplanting； 0: The day of transplanting. G: Greenhouse seedbed; F: Field seedbed; H: Heng Aoda; N: Nutrient soil。

圖2 2種苗床不同秧齡和育秧載體對秧苗形態(tài)的影響

Fig.2 Effects of seedling ages and substrates under two seedbed treatments on plant morphology of rice seedlings

2.3 溫室大棚秧苗機插質(zhì)量

機插質(zhì)量是衡量秧苗機插效果的重要指標,主效應(yīng)(苗床環(huán)境、秧齡和育秧載體)對水稻機插質(zhì)量影響很大,互作效應(yīng)對水稻機插質(zhì)量影響不顯著(表3)。苗床環(huán)境對浮秧率和每穴苗數(shù)影響達到極顯著或顯著水平,秧齡對漏秧率和每穴苗數(shù)影響顯著,育秧載體對漏秧率、傷秧率、浮秧率和每穴苗數(shù)的影響均達到顯著或極顯著水平,其他差異不顯著。漏秧率和浮秧率均表現(xiàn)為F>G,分別高4.29和2.73個百分點,且浮秧率F極顯著高于G。傷秧率和每穴苗數(shù)均表現(xiàn)為G高于F,且每穴苗數(shù)G顯著高于F。30 d秧齡秧苗漏秧率顯著低于20 d和40 d,且30 d秧齡秧苗漏秧率比20 d和40 d分別低8.75%和8.75%,20 d和40 d之間差異不顯著。秧齡越大機插時傷秧率和浮秧率也逐漸增大,且20 d秧齡秧苗浮秧率顯著低于40 d,30 d秧齡秧苗浮秧率與20 d和40 d差異不顯著,30 d秧齡秧苗每穴苗數(shù)最高,且顯著高于40 d,20 d秧齡秧苗每穴苗數(shù)與30 d和40 d差異不顯著。漏秧率和浮秧率N均極顯著低于H,且每穴苗數(shù)N極顯著高于H,但傷秧率N顯著高于H。

表3 2種苗床不同秧齡和育秧載體對機插質(zhì)量的影響

G:溫室大棚;F:田間苗床;H:恒奧達;N:營養(yǎng)土；SE：苗床環(huán)境;SA：秧齡;SS：育秧載體。同列數(shù)據(jù)后的不同大、小寫字母分別表示在P<0.01和P<0.05水平差異有統(tǒng)計學意義;*相關(guān)性顯著(P<0.05);**相關(guān)性極顯著(P<0.01).

G: Greenhouse seedbed; F: Field seedbed; H: Heng Aoda; N: Nutrient soil； SE: Seedbed environment; SA: Seedling age; SS: Seedling substrate。 Values within a column followed by different capital and lowercase letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively; Single asterisk (*) and double asterisks (**) indicate significant correlations at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

2.4 苗床氣象指標與秧苗生長及機插質(zhì)量的關(guān)系

相關(guān)分析表明(表4),溫度(最高溫度、最低溫度和平均溫度)與秧苗葉面積、葉齡和干物質(zhì)量均呈顯著或極顯著相關(guān)性,且最高溫度與秧苗葉面積、葉齡和干物質(zhì)量呈顯著或極顯著正相關(guān),最低溫度和平均溫度與其呈極顯著負相關(guān)。最低和平均溫度與機插質(zhì)量中浮秧率呈顯著負相關(guān),且最高溫度和最低溫度分別與每穴苗數(shù)呈顯著負相關(guān)和顯著正相關(guān)。最大相對濕度與秧苗葉面積、葉齡和干物質(zhì)量呈顯著或極顯著正相關(guān),最小相對濕度與葉面積呈極顯著負相關(guān)。最大光照強度和平均光照強度與葉面積和干物質(zhì)量呈顯著或極顯著正相關(guān),且最大光照強度與機插質(zhì)量中浮秧率呈顯著正相關(guān)。積溫與葉齡呈極顯著正相關(guān)。

表4 苗床氣象指標與秧苗生長及機插質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)

*相關(guān)性顯著(P<0.05);**相關(guān)性極顯著(P<0.01).

Single asterisk (*) and double asterisks (**) indicate significant correlations at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

3 討論

3.1 溫室大棚秧苗生長特點

光溫是影響水稻生長發(fā)育的重要因子[17]。自然光照在經(jīng)過溫室大棚薄膜時會發(fā)生反射和折射,透光率會大大降低,光強會發(fā)生變化。不同光強對水稻秧苗素質(zhì)影響很大,光照不足時,植株矮小,生長受到抑制;光照過強時,超過植株光飽和點,植株生長也會受到抑制;在4 klx光強水平下秧苗素質(zhì)最高[18]。本研究中田間苗床平均光照強度為7.65 klx,且整個苗期光照強度遠超過4 klx,不利于秧苗生長。光照過強時,根的生長會受影響[18]。田間苗床秧苗根系生長會穿過缽型秧盤的孔隙扎至田間土壤,起秧時還會對秧苗根系造成二次傷害。溫室大棚平均光照強度為2.92 klx,秧苗最終傷秧率較大,筆者推測是較弱的光照造成秧苗莖部生長較弱,機插抓秧時更容易產(chǎn)生植傷。前人研究得出,弱光影響水稻生長[19-20],增施氮肥可抗缺光對水稻發(fā)育的負面影響[20],并且適當?shù)南〔ヒ部梢蕴岣哐砻缢刭|(zhì)[21]。因此,溫室大棚育秧可適當通過人工補光,調(diào)節(jié)水肥控制以及育秧方式來達到培育壯秧的目的,且其整個苗期能通過遮陽網(wǎng)遮陰,將光照強度控制在更有利于秧苗生長的范圍內(nèi),其株高、葉面積和干物質(zhì)量在長秧齡下表現(xiàn)出較田間苗床弱,能完全避免光照過強對秧苗產(chǎn)生的傷害,防止秧苗瘋長。低溫對秧苗傷害大[22],大田苗床日最低溫度較溫室大棚更低,且經(jīng)歷時間更長,不利于秧苗生長,而溫室大棚能關(guān)門關(guān)窗進行保溫工作,即使早播秧苗也不易發(fā)生凍害。溫室大棚環(huán)境晝夜相對濕度變化幅度小,能給秧苗生長提供一個穩(wěn)定的相對濕度環(huán)境。溫室大棚秧苗生長整體表現(xiàn)出2段性,前段勻速較快生長,后段緩慢生長甚至停滯,避免了田間秧苗無節(jié)制的瘋長現(xiàn)象。溫室大棚秧苗漏秧率和浮秧率分別比田間苗床低30.51%和46.04%,每穴苗數(shù)比田間秧苗高22.22%,機插質(zhì)量表現(xiàn)較好。

不同秧齡和育秧載體所育秧苗表現(xiàn)出不同的生長特性,機插對秧苗秧齡有嚴格的要求,秧齡過長時葉綠素下降,地下部生長停滯,秧苗過高,整體秧苗素質(zhì)會降低,機插質(zhì)量惡化[23]。李剛?cè)A等[24]研究表明,機插在秧齡(27 d左右)移栽較適宜。本研究中30 d秧齡秧苗漏秧率最低,比20 d和40 d分別低8.75%和8.75%,傷秧率和浮秧率也較低,機插質(zhì)量好與前人[24-25]的結(jié)論相吻合。隨秧齡增加秧苗積溫增加,葉齡和葉面積等也增加,且葉齡與積溫呈極顯著相關(guān)性,與前人總結(jié)的葉齡進程與積溫有關(guān)結(jié)果[26-27]一致。植株苗期生長受苗床基質(zhì)影響很大[28],恒奧達基質(zhì)培育秧苗漏秧率和浮秧率均極顯著高于營養(yǎng)土,且每穴苗數(shù)極顯著低于營養(yǎng)土,總體機插質(zhì)量差,育秧過程中還表現(xiàn)出保水性不足。因此,還需要進一步研究改良,暫時不利于大面積推廣。

3.2 溫室大棚育秧對秧齡和育秧載體的響應(yīng)

超秧齡階段秧苗生長取決于育秧階段的育秧條件[23]。溫室大棚苗床光照較弱,育秧過程中能很好地進行控溫控濕,秧苗生長到一定程度后,秧苗株高、葉面積、葉齡、總根數(shù)和干物質(zhì)量生長減緩,秧苗生長得到抑制。移栽時葉面積和百株苗干物質(zhì)量受育秧環(huán)境和秧齡互作影響達到顯著(FSE×SA=6.69*)或極顯著水平(FSE×SA=11.65**)。移栽當天40 d秧齡溫室大棚秧苗株高、株高變異系數(shù)、單株葉面積、葉齡、單株總根數(shù)和百株苗干物質(zhì)量分別為13.50 cm、19.85%、5.71 cm2、3.06、7.95和2.20 g,且均小于田間苗床秧苗。因此,溫室大棚苗床更能適應(yīng)長秧齡秧苗的培育,不易產(chǎn)生秧苗瘋長和株高分層現(xiàn)象,增加了機插秧秧齡彈性。前人研究得出,基質(zhì)所育秧苗具有秧苗素質(zhì)好[10-11]和返青分蘗快[10]的特點；本研究中恒奧達基質(zhì)所育秧苗素質(zhì)較營養(yǎng)土差,主要是所選基質(zhì)不同造成結(jié)果不同。有機基質(zhì)具有體積質(zhì)量小和結(jié)構(gòu)疏松的特點[11],本研究中恒奧達基質(zhì)培育秧苗機插質(zhì)量差,但其傷秧率顯著低于營養(yǎng)土培育秧苗,與其疏松的物理性質(zhì)密切相關(guān),插秧機栽插抓秧時秧苗較易分開,從而降低了機插秧苗植傷。溫室大棚秧苗莖部生長較弱,機插時容易產(chǎn)生植傷。進一步研究開發(fā)育秧基質(zhì),利用其疏松的物理性質(zhì),將其與溫室大棚配套育秧,既解決了配制營養(yǎng)土破壞取土地耕層的問題,又能改善大棚培育秧苗機插傷秧情況,從而有利于促進水稻育秧向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4 結(jié)論

溫室大棚環(huán)境溫度、相對濕度和光照強度晝夜變化趨勢與田間苗床環(huán)境一致,且其變化均滯后于田間苗床環(huán)境,是一個極寡照的育秧環(huán)境,培育的秧苗機插時容易造成植傷,但總體機插質(zhì)量較田間秧苗好,漏秧率和浮秧率分別低4.29和2.73個百分點。低中秧齡秧苗較40 d更適合機插,30 d秧齡秧苗漏秧率最低,比20 d和40 d分別低8.75%和8.75%,每穴苗數(shù)最高,比20 d和40 d分別高6.32%和27.11%,溫室大棚較田間更適合長秧齡秧苗培育,秧苗株高長勢較均勻,不易產(chǎn)生分層現(xiàn)象。營養(yǎng)土機插質(zhì)量較恒奧達好,恒奧達漏秧率和浮秧率均較高,但由于基質(zhì)疏松,機插時不易造成傷秧,進一步研究配合溫室大棚育秧具有很大的潛力。此外,大棚育秧還可以通過人工補光,調(diào)節(jié)水肥控制以及育秧方式來培育壯秧，彌補其缺陷。

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Effects of environment and seedling age on growth and transplanting quality of hybridindicarice seedling.

Journal of Zhejiang University (Agric. & Life Sci.), 2015,41(5)：537-546

Zhao Min1, Zhong Xiaoyuan1, Tian Qinglan1, Liu Bo1, Sun Hong1, Hu Hui1, Yang Yunjie2, Ren Wanjun1*

(1.CollegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofCropPhysiology,EcologyandCultivationinSouthwestChina,Chengdu611130,China; 2.PixianMeteorologicalBureau,Chengdu611730,China)

Environmental factors such as light, temperature and humidity, play important roles in rice growth. Greenhouse is an emerging seedling cultivation environment different from field, and it is a scant sunlight environment with temperature and humidity different from field. Planting mechanization has strict seedling age for morphological differences. Little research has been done on the effects of seedling age and substrate on rice seedlings in greenhouse. Therefore, this study has the aim to investigate the effects of seedling age and substrate on growth and transplanting quality of hybridindicarice seedling in greenhouse.

The experiment was designed in three-factor split plot by using Fyou 498 as material. Comparing meteorological characteristics of the two seedbed, effects of Heng Aoda and nutrient soil and different seedling ages with 20, 30 and 40 d on seedling quality and transplanting quality of hybridindicarice were studied.

The main results were as follows: 1) The temperature, relative humidity and light intensity of greenhouse seedbed were similar to these of field seedbed, and diurnal variation in temperature, relative humidity and light intensity of greenhouse seedbed lagged behind these of field seedbed. Light intensity of greenhouse seedbed was lower than field seedbed and temperature of greenhouse seedbed was higher than field seedbed. 2) The seedling growth in greenhouse was two segments with fast early and slow rear, and its rate of empty hills and rate of float hills were 4.29% and 2.73% lower than these of field seedbed when transplanted, respectively. The seedling in greenhouse had a better transplanting quality, and the number of plants per hill was 22.22% higher than that in field seedbed. 3) The seedling with 30 d seedling age was suitable for planting mechanization for the lowest rate of empty hills and the highest number of plants per hill. However, the seedling with 40 d seedling age had poor transplanting quality for the highest rate of empty hills, the highest rate of injury hills, the highest rate of float hills and the lowest number of plants per hill. The seedling in greenhouse could be suitable for long seedling age by properly controlling seedling growth with temperature, relative humidity and light intensity regulation to increase scope of seedling age for planting mechanization. 4) The nutrient soil seeding had better transplanting quality than Heng Aoda seeding with high rate of empty hills and high rate of float hills, but substrate seeding had small injury for its loose property on planting mechanization. Thus, the substrate was considered to support seeding in greenhouse for low rate of injury hills by further research. 5) The temperature, relative humidity and light intensity had an impact on seedling quality and transplanting quality including a great effect of temperature on leaf area, leaf age and dry mass, and accumulated temperature was significantly correlated with the leaf age. The temperature, relative humidity and light intensity had an impact on rate of float hills and number of plants per hill and was not significantly correlated with the rate of empty hills and rate of injury hills.

environment; seedling age; substrate; seedling quality; transplanting quality

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費項目(201303129);國家糧食豐產(chǎn)科技工程項目(2011BAD16B05;2013BAD07B13-2);四川省育種攻關(guān)項目(2011NZ0098)。

聯(lián)系方式：趙敏(http://orcid.org/0000-0003-2771-9333),E-mail:1184374736@qq.com

2015-05-18;接受日期(Accepted)：2015-06-05;網(wǎng)絡(luò)出版日期(Published online)：2015-09-18

S 511; S 233.71

A

*通信作者(Corresponding author)：任萬軍(http://orcid.org/0000-0003-0985-8399),Tel:+86-28-86290972;E-mail:rwjun@126.com

URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1247.s.20150918.1749.010.html