李愛芹，袁存亮，李 靖，張蕾蕾，張 添一

（吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院，吉林 長春 130022）

0 引言

我省水稻種植面積大，為了保證秧苗具有充足的生育期，傳統(tǒng)的常規(guī)水稻種植技術(shù)多為育秧移栽，水稻育秧過程中需要大量的育秧土為秧苗生長提供養(yǎng)分，常見的育苗床土多為肥沃的田間土或林土，而這樣對直接導(dǎo)致大面積土壤耕作層及生態(tài)環(huán)境受到破壞，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著農(nóng)村合作社等集約化經(jīng)營方式的推廣，取土問題越來越難，有很多地區(qū)農(nóng)戶無處取土，只好取水稻本田土，這樣既破壞土壤耕層結(jié)構(gòu)，床土質(zhì)量又差，致使本田減產(chǎn)，秧苗素質(zhì)又差。另外，常規(guī)土育苗需要在育苗前取土、篩土、消毒調(diào)養(yǎng)、調(diào)酸、化學(xué)除草和擺盤等工序，浪費(fèi)大量人力、財力，技術(shù)環(huán)節(jié)操作繁雜，易產(chǎn)生藥害、肥害等，育苗根系少、白根少，特別是在環(huán)境溫度低的情況下，易發(fā)生立枯病、青枯病等，制約水稻產(chǎn)量提高。

我國科研人員在基質(zhì)育秧方面做了大量研究，采用育苗基質(zhì)進(jìn)行育秧，可以克服田土帶來的雜草及病害等問題，明顯提高了水稻的秧苗品質(zhì)，增加了秧苗干物質(zhì)積累及養(yǎng)分吸收量配制工序快速簡便，工作量小，培育秧苗素質(zhì)好，病蟲害發(fā)生概率降低，有利于開展大規(guī)模的工廠化育秧，更加適合機(jī)械化插秧。常見的育苗基質(zhì)多以珍珠巖、稻殼、蛭石等材料按照合適的配比制成的，而這些材料所配比而成的育苗基質(zhì)育秧多會存在營養(yǎng)不足、吸水、保水能力差等問題，容易出現(xiàn)水稻出苗率下降、秧苗生長緩慢、長勢不均勻等問題。因此，本次研究將對幾種沼渣復(fù)合基質(zhì)進(jìn)行栽培試驗(yàn)比較，為沼渣基質(zhì)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究以畜禽糞便沼渣、玉米秸稈、稻殼、鋸末以及河沙為原材料，按照一定配比制備成水稻育苗復(fù)合基質(zhì)。其中沼渣取自乾安縣讓字鎮(zhèn)大遐工業(yè)園區(qū)牧羊場沼氣反應(yīng)器發(fā)酵余物（主要發(fā)酵原料為牛糞），秸稈和稻殼都是從吉林省乾安縣讓字鎮(zhèn)農(nóng)戶處購得；鋸末購于吉林省乾安縣讓字鎮(zhèn)一木材加工廠；河沙購于建材市場。具體基質(zhì)配比方法如表1所示。

1.2 試驗(yàn)方法與分析方法

將各種材料按照表1配方進(jìn)行配制與外購水稻育苗基質(zhì)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，通過對比不同水稻基質(zhì)配方下水稻秧苗的生理特征相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比，選擇適合水稻育苗的基質(zhì)配方。

表1 基質(zhì)配比試驗(yàn)表

2021年4月19日開始進(jìn)行基質(zhì)育苗試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)選為吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院內(nèi)溫室大棚進(jìn)行，試驗(yàn)水稻品種為吉粳511，育苗試驗(yàn)育苗盤采用規(guī)格為58cm×28cm×3cm的硬質(zhì)塑料育苗盤進(jìn)行，每種配方的育苗基質(zhì)設(shè)3個重復(fù)，育苗盤內(nèi)育苗基質(zhì)的厚度敷設(shè)為2.5cm，覆蓋育苗基質(zhì)厚度0.5cm左右，每盤播芽谷120±1.6g（約95g干谷）。水稻播種前浸種2d，在35℃中溫條件下進(jìn)行催芽2d，當(dāng)種子露白后進(jìn)行晾干、質(zhì)量稱重、播種。在播種前將基質(zhì)澆透水，出苗前保持基質(zhì)濕潤，出苗后基質(zhì)發(fā)白前不澆水，分別于播種后第7d、15d、25d、35d對植株和基質(zhì)進(jìn)行取樣測定秧苗生理特征相關(guān)指標(biāo)及基質(zhì)理化性質(zhì)。

植株取樣：隨機(jī)抽取每種配方基質(zhì)育秧盤中10株水稻秧苗，用小鏟子把秧苗及其根系帶基質(zhì)鏟下，去基質(zhì)保留根系。用尺子直接測量株高、莖基寬，分析天平秤得鮮重，再烘干待測。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方育苗基質(zhì)對水稻秧苗株高的影響

如圖1所示，水稻機(jī)插的適宜苗高為 12～20cm，水稻秧苗過高與過低均會影響機(jī)插質(zhì)量。同水稻葉齡增長趨勢相似，各水稻育秧基質(zhì)所育秧苗的株高也呈現(xiàn)快速增長后緩慢下降趨勢，如圖2-6所示。育苗25d 內(nèi)，不同處理水稻秧苗株高均呈線性增長趨勢，其中A4、A5、A6、A3育秧基質(zhì)所育水稻秧苗株高增長最快，育秧25d后，各配方基質(zhì)所育秧苗株高增長緩慢。育秧結(jié)束期，只有A4、A5、A6、A3所育秧苗株高于對照，株高為 15.1～15.4cm，滿足機(jī)插需求。其他配方處理所育秧苗株高為11.8～12.4cm，均比對照的株高13.6cm要矮，長勢一般，對大田機(jī)插質(zhì)量可能會造成一定影響。

圖1 不同配方水稻育秧基質(zhì)對秧苗株高的影響

2.2 不同配方水稻育秧基質(zhì)對水稻秧苗莖基寬的影響

圖2 所示為不同配方水稻育秧基質(zhì)對植株秧苗莖基寬的影響，移栽前，生長在A4、A5、A3、A6基質(zhì)上的水稻秧苗莖基寬均較其他處理大，其莖基寬分別為：A4：2.4mm，A5：2.3mm，A3：2.3mm，A6：2.2mm，說明這4種配方基質(zhì)的孔隙度適中，氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素充足。A1、A2、A7、A8的莖基寬相對較小甚至低于對照（CK），這可能是由于A1、A2基質(zhì)營養(yǎng)元素不均衡，A7、A8基質(zhì)pH上升過高導(dǎo)致的，致使秧苗生長遲緩。

圖2 不同配方水稻育秧基質(zhì)對秧苗莖基寬的影響

2.3 不同配方基質(zhì)對水稻秧苗根系生長的影響

水稻的根系生長是直接反映水稻秧苗生長狀況的一個重要部分。本次試驗(yàn)通過對比不同配方水稻育苗基質(zhì)對植株秧苗生長的影響由圖3a可以看出，在進(jìn)行移栽前，水稻秧苗根系的平均根數(shù)在10.1～12.6條，生長在CK對照組上的水稻秧苗的平均根數(shù)最少是9.6條。這可能是由于CK對照組基質(zhì)的容重較大，結(jié)構(gòu)較為緊密，與配方基質(zhì)相比不適于植株的發(fā)根。此外，生長在A3、A4、A5和A6試驗(yàn)組上的水稻秧苗根系的平均根條數(shù)較多，均可達(dá)到12條以上。

如圖3b所示，在進(jìn)行移栽前，生長在A3、A4、A5試驗(yàn)組上的秧苗最大根長分別為A3：6.8cm、A4：6.7cm、A5：6.9cm，生長在配方基質(zhì)試驗(yàn)組上的水稻秧苗的最大根長基本在5.1～6.9cm，而生長在CK對照試驗(yàn)組上的水稻秧苗最大根長僅為4.9cm，明顯低于生長在配方復(fù)合基質(zhì)上的水稻秧苗的最大根長，說明配方基質(zhì)比較疏松，有較好的通氣性、透水性，而CK的容重較大，導(dǎo)致其通氣性、透水性相對差一些，不利于秧苗根系延伸。總體來看A3、A4、A5配方基質(zhì)上生長的秧苗其根系生長狀況較好，具有較高的根系盤結(jié)力，根系更加健壯。

圖3 不同配方水稻育秧基質(zhì)對水稻秧苗平均根數(shù)和最大根長的影響

2.4 不同配方基質(zhì)對水稻秧苗根冠比的影響

根冠比可以反映水稻秧苗地下部與地上部的相關(guān)性。在水稻育秧期，根冠比越高表明其根系生長越旺盛。由圖4可知，在進(jìn)行移栽試驗(yàn)前，生長在A3、A4、A5和A6配方處理試驗(yàn)組上的水稻秧苗的根冠比相對較高，可達(dá)到0.39以上，分別為A3：0.394、A4：0.392、A5：0.393、A6：0.392。而生長在其余基質(zhì)上的水稻秧苗的根冠比為0.362～0.379，生長在CK 上的水稻秧苗的根冠比略低為0.352。

圖4 不同配方基質(zhì)對水稻秧苗根冠比的影響

3 結(jié)論

本研究以畜禽糞便沼渣、發(fā)酵腐熟好的秸稈和鋸末、碳化稻殼、以及河沙為基質(zhì)原材料進(jìn)行預(yù)處理后，按照不同體積比配比制備成8種復(fù)合基質(zhì)，并對各配方復(fù)合基質(zhì)進(jìn)行了理化性質(zhì)分析，并以商品化基質(zhì)作為對照進(jìn)行水稻育苗對比實(shí)驗(yàn)。從秧苗的株高來看A4、A5株高最高，A6和A3次之；莖基寬A4最大，A3和A5次之并與A4接近；根系生長情況看A3、A4、平均根數(shù)最多，A5、A3最大根長最長，根系長勢較好；從根冠比來看A3、A4、A5、A6配方基質(zhì)的秧苗根冠比最高，其根冠比的值也比較接近。另外從秧苗長勢來看，A3、A4、A5、A6秧苗整體長勢明顯好于對照（CK）。因此，經(jīng)過育苗實(shí)驗(yàn)及對比分析，按最優(yōu)種植效果來看確定A3、A4和A5為適于水稻育秧的水稻育苗基質(zhì)配方。其配制比例（體積比）為：沼渣20%～25%，碳化稻殼5%～10%，河沙10%，腐熟秸稈50%～55%，腐熟鋸末10%。