屈成 楊漫 吳旺嬪 劉芬 王悅 陳光輝,2*
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙410128;2南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心,長(zhǎng)沙410128;第一作者:1051367954@qq.com;*通訊作者:cgh68@163.com)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)村勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移,農(nóng)村勞動(dòng)力短缺問(wèn)題日漸突出。傳統(tǒng)水稻種植方式已不能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,迫切需要發(fā)展以機(jī)插為主的水稻機(jī)械化種植技術(shù),以提高稻作效益和穩(wěn)定水稻種植面積[1]。機(jī)插秧技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在提高生產(chǎn)效率、節(jié)省勞作時(shí)間、降低勞作強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本上,但與人工栽插相比,兩者在秧苗素質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育、分蘗動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量形成上又有許多不同,并且有其自身獨(dú)特的規(guī)律。
育秧是水稻機(jī)插秧中最為重要的環(huán)節(jié)。目前,水稻機(jī)插秧生產(chǎn)實(shí)踐中主要存在秧苗素質(zhì)差、秧齡彈性小、機(jī)插質(zhì)量低、漏秧、缺秧等問(wèn)題[2-3]。研究者從用種量、育秧方式、肥料運(yùn)籌等方面做了大量研究[4-5]。賈現(xiàn)文等[6]研究表明,機(jī)插秧要求秧苗成毯性高,理想苗高在12~18 cm之間,秧齡15~20 d。秧苗太矮機(jī)插容易產(chǎn)生漏叢缺叢現(xiàn)象,效果不理想,太高則機(jī)插時(shí)傷秧嚴(yán)重,影響秧苗返青。趙紅等[7]研究發(fā)現(xiàn),多效唑有矮化壯秧的效果。閆凱莉等[8]研究認(rèn)為,使用15%多效唑可濕性粉劑對(duì)促進(jìn)和抑制分蘗的效果明顯,同時(shí),適宜濃度的多效唑能夠提高實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和實(shí)際產(chǎn)量。周永進(jìn)等[9]研究表明,烯效唑能夠控制秧苗素質(zhì),降低漏秧率,縮短返青期,且能增加有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。本試驗(yàn)以中早39和陸兩優(yōu)996為材料,研究了不同育苗技術(shù)對(duì)水稻機(jī)插秧苗素質(zhì)和分蘗動(dòng)態(tài)的影響,旨在為水稻機(jī)插培育壯秧和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。
以常規(guī)稻中早39和雜交稻陸兩優(yōu)996為材料,種子均由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所提供。所用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑和烯效唑系由江蘇七洲綠色化工股份有限公司生產(chǎn),有效成分分別為15%可濕性粉劑和5%可濕性粉劑,均易溶于水。育秧基質(zhì)采用湖南省湘暉農(nóng)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的水稻育秧專(zhuān)用基質(zhì)。
采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),以品種為主區(qū),育秧技術(shù)為副區(qū)。育秧技術(shù)設(shè)3個(gè)水平:T1,播前用130 mg/L烯效唑在37℃條件下浸種 24 h;T2,用37℃清水浸種24 h,在播種前(3月15日前)用120 mg/L多效唑噴施種子;T3,分別在1葉1心(3月 27日)和 2葉 1心(4月2日)時(shí)葉面噴濃度為225 mg/L的多效唑1次。每個(gè)處理3次重復(fù)。
試驗(yàn)于2017年在湖南省瀏陽(yáng)市沿溪鎮(zhèn)花園村河?xùn)|農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行,采用規(guī)格為58.0 cm×22.0 cm×2.5 cm(長(zhǎng)×寬×高)的軟盤(pán)半旱式育秧。播種時(shí)要一次性完成基質(zhì)鋪底、播種、灑水、蓋基等工序。播種要求均勻,中早39每盤(pán)播140 g種子,陸兩優(yōu)996每盤(pán)播75 g種子,每個(gè)處理10盤(pán),每個(gè)小區(qū)面積140 m2。采用久保田SPU-68C乘坐式插秧機(jī)在4月15日進(jìn)行大田機(jī)插,插秧規(guī)格25 cm×14 cm,取秧量為11。采用干濕交替灌溉方式進(jìn)行水分管理,收獲前1個(gè)星期排干水分,全生育期控制病蟲(chóng)害,其他管理同高產(chǎn)大田。
表1 不同處理對(duì)機(jī)插秧苗素質(zhì)的影響
表2 不同處理對(duì)機(jī)插質(zhì)量的影響
1.3.1 秧苗素質(zhì)
于移栽前調(diào)查每個(gè)品種各處理的秧苗素質(zhì)水平。取樣面積為10 cm×10 cm,從中選取有代表性秧苗50株,測(cè)定苗高、葉齡、莖基寬、白根數(shù)、百株鮮質(zhì)量、成秧率(成秧率=正常幼苗數(shù)/供試種子數(shù)×100%)等,3次重復(fù)。
1.3.2 機(jī)插質(zhì)量
于移栽后第5 d各品種每處理隨機(jī)選取3個(gè)觀測(cè)區(qū),測(cè)定5 m2的傷秧數(shù)、漂秧數(shù)、基本苗數(shù)等;測(cè)定10 m2的漏插數(shù)、全漂數(shù)、翻倒數(shù)等,計(jì)算漏插率、漂秧率、翻倒率、傷秧率和勾秧率。傷秧率=傷秧株數(shù)/總株數(shù)×100%;漏插率、漂秧率、翻倒率和勾秧率=漏插(漂秧、翻倒、勾秧)叢數(shù)×100%。
1.3.3 群體分蘗動(dòng)態(tài)
從移栽后的第3 d直至莖蘗數(shù)穩(wěn)定,定時(shí)定點(diǎn)記載莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài),各小區(qū)連續(xù)調(diào)查10叢,每隔3 d調(diào)查1次。
1.3.4 關(guān)鍵生育期
調(diào)查記載各處理的播種期、移栽期、返青期、始穗期、齊穗期、成熟期。
1.3.5 產(chǎn)量
成熟期每小區(qū)調(diào)查連續(xù)40叢的有效穗數(shù),重復(fù)3次,以平均數(shù)作為單叢有效穗數(shù),然后每小區(qū)按平均有效穗數(shù)取樣5叢,帶回實(shí)驗(yàn)室考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。各小區(qū)分收分曬,計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。
數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行整理,運(yùn)用SPSS12.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn),采用GraphPad Prism 5.0繪圖。
由表1可知,不同處理間秧苗素質(zhì)存在顯著差異,總體上以T1處理秧苗素質(zhì)最好,T3優(yōu)于T2處理。不同品種秧苗素質(zhì)也存在明顯差異,陸兩優(yōu)996各項(xiàng)指標(biāo)的平均值均高于中早39;同一品種不同調(diào)控方式間T1處理的葉齡、莖基寬和百株鮮質(zhì)量均顯著優(yōu)于T2和T3處理,T2處理的苗高、白根數(shù)和成秧率顯著優(yōu)于T1和T3處理。
由表2可知,機(jī)插質(zhì)量以T1處理表現(xiàn)較好,漏插率、漂秧率、翻倒率、傷秧率和勾秧率中早39分別為1.33%、0%、1.33%、9.16%和7.48%,陸兩優(yōu) 996分別為2.13%、1.49%、1.33%、10.45%和7.33%,均顯著低于T2和T3處理;中早39每叢最高苗數(shù)T1處理為7.67個(gè),陸兩優(yōu)996為6.33個(gè),顯著高于T2和T3處理。中早39的漏插率、漂秧率、翻倒率和勾秧率的平均值低于陸兩優(yōu)996,每叢最高苗數(shù)多于陸兩優(yōu)996。
從表3可見(jiàn),不同處理對(duì)2個(gè)品種的播種期、移栽期和返青期無(wú)明顯影響,但始穗期至成熟期T1處理比T2處理縮短2 d,比T3處理縮短1 d。中早39和陸兩優(yōu)996從播種期至始穗日期一致,從齊穗期開(kāi)始到成熟期中早39比陸兩優(yōu)996生育期延長(zhǎng)2~3 d。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),T2和T3處理生育期延長(zhǎng)主要是由于返青期到始穗期的天數(shù)明顯增加,陸兩優(yōu)996生育期縮短則主要是由于從始穗期到齊穗期的天數(shù)減少所致。
表3 不同處理對(duì)機(jī)插水稻生育期的影響
表4 不同處理對(duì)機(jī)插水稻干物質(zhì)積累的影響 (g/m2)
表5 不同處理對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響
圖1 不同育秧技術(shù)對(duì)機(jī)插秧莖蘗動(dòng)態(tài)的影響
從圖1可以看出,2個(gè)品種莖蘗動(dòng)態(tài)基本相似,都表現(xiàn)分蘗數(shù)量隨著時(shí)間的推進(jìn)先增加后減少,在移栽后30 d時(shí)達(dá)到最大值約為14個(gè)。但2個(gè)品種的莖蘗消長(zhǎng)趨勢(shì)不同,中早39在移栽后3~15 d的分蘗速度較快,陸兩優(yōu)996在移栽后15~30 d的分蘗速度較快。不同育苗技術(shù)對(duì)莖蘗發(fā)生影響顯著,T1處理能提高分蘗數(shù),且隨著時(shí)間延長(zhǎng)提高效果明顯,每株最高能提高1.2 個(gè)分蘗數(shù)。
從表4可以看出,中早39和陸兩優(yōu)996在孕穗期、齊穗期、齊穗期后15 d及成熟期干物質(zhì)積累量均以T1處理最大,T3處理次之,且隨著生育期的推進(jìn)各處理間的干物質(zhì)積累量相差越大,2個(gè)品種到成熟期T1處理干物質(zhì)積累量分別比T3和T2處理高3.0%~8.0%和 16.0%~23.0%。中早 39 在各時(shí)期干物質(zhì)積累量均低于陸兩優(yōu)996,不同調(diào)控處理對(duì)中早39的影響更大。
由表5可知,不同處理顯著影響中早39和陸兩優(yōu)996產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成,2個(gè)品種變化趨勢(shì)一致;T1處理的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均顯著高于T2和T3處理,實(shí)際產(chǎn)量分別比T2和T3處理高9.5%和16.5%;中早39的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均低于陸兩優(yōu)996。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),T1處理在中早39上的增產(chǎn)效果比在兩優(yōu)996上更明顯。
從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看,對(duì)千粒重的影響不同處理之間差異不顯著,但T1處理能顯著增加有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率;相比中早39,陸兩優(yōu)996的有效穗數(shù)和千粒重明顯增加,具有產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì);相比T2處理,T1處理顯著增加了中早39的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率,顯著增加了陸兩優(yōu)996的有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。
烯效唑和多效唑常以浸種包衣、葉面噴施、灌根等方式廣泛應(yīng)用于延緩水稻生長(zhǎng)發(fā)育,通過(guò)抑制植株體內(nèi)赤霉素的生物合成從而降低植株生長(zhǎng)素的含量,進(jìn)而達(dá)到矮化壯秧、提高機(jī)插質(zhì)量的效果[10]。但烯效唑和多效唑施用次數(shù)過(guò)多,施用時(shí)間及濃度不合理等,會(huì)造成秧苗生長(zhǎng)停滯或死亡。姚雄等[11]研究表明,100 mg/L多效唑浸種及在2葉1心期噴施250 mg/L多效唑會(huì)提高超秧齡秧苗素質(zhì),降低機(jī)插漏叢率。王斌等[12]研究表明,1葉1心期葉面噴施烯效唑可以提高秧苗發(fā)根力及提高機(jī)插質(zhì)量,并隨噴施濃度增加作用更顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)烯效唑、多效唑處理,參試品種的葉齡為 3.0~3.8 葉,株高為 12~16 cm,根系盤(pán)結(jié)成塊,適合機(jī)插中小苗標(biāo)準(zhǔn)[13]。本研究還表明,相比T2和T3處理,T1處理在提高葉齡、莖基寬及百株鮮質(zhì)量方面作用更為明顯,進(jìn)而能更好的降低漏插率、勾秧率和傷秧率,提高機(jī)插質(zhì)量,這可能與烯效唑的生物活性比多效唑高有關(guān)。據(jù)研究表明,烯效唑的生物活性約是多效唑的10倍[14]。
不同育苗技術(shù)對(duì)水稻生育期及產(chǎn)量的影響,前人已有較多研究,秧齡大于24 d烯效唑和多效唑處理能提高秧齡彈性,提高秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量,解決茬口問(wèn)題,而秧齡小于12 d烯效唑和多效唑處理將導(dǎo)致減產(chǎn),對(duì)12~24 d秧齡烯效唑和多效唑的作用尚存在爭(zhēng)議。龍瑞平等[15]認(rèn)為,在相同秧齡條件下,多效唑處理間產(chǎn)量差異不顯著。唐小潔等[16]研究認(rèn)為,多效唑和烯效唑處理后結(jié)實(shí)率和千粒重高于對(duì)照,但由于實(shí)粒數(shù)明顯降低而沒(méi)有達(dá)到增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。而劉芬等[17-18]認(rèn)為,烯效唑浸種或1葉1心噴施200 mg/kg多效唑能縮短生育期且提高產(chǎn)量,有利于水稻機(jī)械化栽培。本研究結(jié)果表明,不同育苗技術(shù)對(duì)中早39和陸兩優(yōu)996的產(chǎn)量影響基本一致,均表現(xiàn)為T(mén)1處理產(chǎn)量最高,究其原因可能是T1處理提高了秧苗素質(zhì),降低了漏插率和漂秧率,提高了基本苗數(shù)和分蘗數(shù),有利于形成穗大粒多、株型適中的高產(chǎn)群體。本研究還發(fā)現(xiàn),不同育苗技術(shù)對(duì)不同水稻品種的敏感性差異不同,陸兩優(yōu)996在T1處理下對(duì)莖基寬和成秧率等重要指標(biāo)影響不大,因而增產(chǎn)作用較小,中早39在T1處理下分蘗前期莖蘗數(shù)發(fā)生速度更快,干物質(zhì)積累量也明顯增加,并且增加了有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率,增產(chǎn)更明顯。