袁　露，王　明，張海清*，陳　莉，劉愛民

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128； 2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長(zhǎng)沙 410006)

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育秧基質(zhì)對(duì)雜交水稻制種母本秧苗素質(zhì)及機(jī)插質(zhì)量的影響

袁露1，王明1，張海清1*，陳莉1，劉愛民2

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128； 2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長(zhǎng)沙 410006)

為篩選適宜雜交水稻制種母本機(jī)插秧育秧的基質(zhì)，以水稻光溫敏不育系‘Y58S’、‘湘陵628S’為試驗(yàn)材料，比較了5種育秧基質(zhì)在毯狀秧盤育秧?xiàng)l件下14 d秧齡期的秧塊質(zhì)量和秧苗素質(zhì)，并對(duì)其中4種基質(zhì)育秧的機(jī)插秧質(zhì)量進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，湘暉基質(zhì)、湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)和食用菌菌渣基質(zhì)在秧塊質(zhì)量、秧苗素質(zhì)和機(jī)插移栽質(zhì)量等方面均優(yōu)于細(xì)干土和稻田泥漿基質(zhì)。其中湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)和食用菌菌渣基質(zhì)的秧苗盤結(jié)力較為適中，而食用菌菌渣基質(zhì)的秧苗素質(zhì)表現(xiàn)最好，機(jī)插移栽后漏插率最低，每穴苗數(shù)均勻度合格率最高(72.7%)。綜合秧塊質(zhì)量、秧苗質(zhì)量和移栽質(zhì)量，以食用菌菌渣基質(zhì)最好。

雜交水稻；制種；機(jī)插秧；育秧基質(zhì)；秧苗素質(zhì)；插秧質(zhì)量

雜交水稻的大面積推廣應(yīng)用為糧食安全做出了重大貢獻(xiàn)[1]。但一直以來，我國(guó)雜交水稻制種采用的是勞力密集型技術(shù)，用工多，勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力的分布改變，傳統(tǒng)的雜交水稻種子生產(chǎn)技術(shù)受到勞動(dòng)力緊張和勞動(dòng)力成本高的制約[2]，生產(chǎn)組織模式從小戶分散制種模式、大戶小規(guī)模生產(chǎn)模式逐漸向“生產(chǎn)商”規(guī)?；a(chǎn)模式發(fā)展[3]，因而迫切需要尋求雜交水稻制種機(jī)械化的發(fā)展[4]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)雜交水稻制種在耕田、收割、噴施農(nóng)藥等環(huán)節(jié)的配套機(jī)械基本可借鑒水稻大田生產(chǎn)，但在播種、移栽、噴施赤霉素、人工授粉、種子烘干等環(huán)節(jié)不同于水稻大田生產(chǎn)，需研發(fā)相配套的農(nóng)機(jī)具和配套技術(shù)[5，6]。劉愛民等總結(jié)出輔助授粉與噴施赤霉素、父母本種植和收割、種子干燥是突出農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合，提高配套農(nóng)機(jī)適用性的3大關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)[1]。各種育秧基質(zhì)的育秧效果以及對(duì)移栽質(zhì)量的影響不盡相同[7～11]，干擾了雜交水稻制種機(jī)械化育秧時(shí)對(duì)育秧基質(zhì)的選擇和應(yīng)用。為探索提高機(jī)插秧秧苗質(zhì)量和機(jī)插質(zhì)量，筆者以水稻光溫敏不育系‘Y58S’、‘湘陵628S’為供試材料，對(duì)商品基質(zhì)、混合盤土和自配基質(zhì)育秧的秧苗素質(zhì)和栽插質(zhì)量進(jìn)行了試驗(yàn)，試圖為我國(guó)雜交水稻制種母本機(jī)插秧育秧篩選適宜基質(zhì)提供技術(shù)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

品種：Y58S，湘陵628S，由湖南隆平種業(yè)有限公司提供。

基質(zhì)：以湘暉基質(zhì)、食用菌菌渣基質(zhì)為基本原料，以細(xì)干土、蛭石、草碳為填充料，混配成不同供試基質(zhì)，以水稻田泥漿和細(xì)干土作對(duì)照(表1)。湘暉基質(zhì)由湖南湘暉農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司提供，食用菌菌渣基質(zhì)為自配基質(zhì)，其中食用菌菌渣為長(zhǎng)沙而立生物科技有限公司提供的培育香菇后剩余菌渣，蛭石、草碳為市場(chǎng)采購，細(xì)干土為過篩菜園土，泥漿采自本田，混勻篩網(wǎng)過濾。

表1　供試基質(zhì)及其配比Table 1　Substrate source and ratio

秧盤：58×15.5×2(cm)毯狀秧盤。

1.2試驗(yàn)地點(diǎn)

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)耘園基地。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2個(gè)品種各設(shè)5種育秧基質(zhì)處理，每處理育秧3盤，共30盤。

1.4育秧方法

水稻田廂面秧盤育秧，寬廂80 cm，溝寬20 cm，廂面平整。根據(jù)種子發(fā)芽率確定每個(gè)育秧盤播種量，芽谷播種。育秧盤填基質(zhì)1.5 cm，播種后蓋基質(zhì)0.5 cm，擺放秧盤后清水浸沒秧盤，使基質(zhì)充分吸水，再落水至廂面。5月17日播種，播后覆膜，按常規(guī)方法管理。

1.5觀察記載

1.5.1成苗率

在育秧盤內(nèi)隨機(jī)選擇樣點(diǎn)3個(gè)，每個(gè)點(diǎn)10 cm×10 cm，調(diào)查樣點(diǎn)內(nèi)總苗數(shù)和“縮腳苗”(苗高不足正常苗1/2)數(shù)。

成苗率(%)=(總苗數(shù)-縮腳苗)/(觀察點(diǎn)內(nèi)種子數(shù)×發(fā)芽率)×100[12]。

1.5.2苗高整齊度

隨機(jī)選擇長(zhǎng)勢(shì)中等的秧苗20株，測(cè)定其分蘗數(shù)和平均高度，比較各秧苗高度與平均高度的接近程度，即苗高整齊度=(1/苗高變異系數(shù))/10[10]，苗高變異系數(shù)(CV)=苗高標(biāo)準(zhǔn)差(S)/平均苗高。

1.5.3秧苗盤結(jié)力

在秧塊上隨機(jī)取相鄰的3株秧苗，用細(xì)線一端拴住秧苗的基部，一端用彈簧秤垂直上拉，直至秧苗離開秧盤，彈簧秤的最大讀數(shù)即為3株秧苗的根系盤結(jié)力數(shù)值，每盤秧測(cè)5個(gè)點(diǎn)[13]。

1.5.4秧苗素質(zhì)

在播種后14 d，每盤取面積為10 cm×10 cm的秧塊，用清水沖洗干凈，任取30株秧苗，考查葉齡、苗高、根長(zhǎng)、苗基寬、白根數(shù)、苗鮮重、苗干重[12]。

為了更直觀的綜合體現(xiàn)總體秧苗素質(zhì)，將該6個(gè)指標(biāo)分別分為7級(jí)(-3～3)，均值為0，各處理每項(xiàng)指標(biāo)根據(jù)平均值加減分，優(yōu)于平均值每項(xiàng)加1分，低于平均值每項(xiàng)減1分，最后得出秧苗綜合素質(zhì)分。

1.5.5生理生化指標(biāo)測(cè)定

移栽前1 d各秧盤取樣測(cè)定根系活力和糖氮比。采用α-萘胺氧化法，用α-萘胺的氧化強(qiáng)度作為根系活力指標(biāo)。運(yùn)用蒽酮法測(cè)定秧苗葉片中可溶性糖和淀粉的含量，用流動(dòng)分析儀測(cè)定總氮量，計(jì)算糖氮比[14]。

1.6移栽質(zhì)量試驗(yàn)

選擇秧盤質(zhì)量和秧苗素質(zhì)相對(duì)較好的‘Y58S’三種育秧基質(zhì)秧盤(A、B和C基質(zhì))，稀泥漿基質(zhì)秧盤(E)做對(duì)照，采用寧波協(xié)力10行插秧機(jī)(行距17.5 cm，株距12 cm)于5月31日機(jī)插移栽，每小區(qū)面積2.1 m×10 m，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

移栽后第2天取3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)30穴，調(diào)查缺苗穴數(shù)和每穴苗數(shù)，計(jì)算單位面積缺苗穴率和每穴合格苗數(shù)均勻度。記載葉齡和分蘗動(dòng)態(tài)[15]。

2　結(jié)果與分析

2.1不同基質(zhì)育秧的秧塊質(zhì)量

不同基質(zhì)育秧對(duì)秧塊成苗率、苗高整齊度和盤結(jié)力均有影響(表2)。播種后14 d的成苗率調(diào)查結(jié)果表明，Y58S和湘陵628S均以C處理最高，分別為97%和77.72%，顯著高于其它各處理；從苗高整齊度來看，Y58S以C處理最好，而湘陵628S以A處理最好，C處理次之；從秧塊盤結(jié)力來看，Y58S和湘陵628S均以A處理最低，E處理最高，而B和C處理在0.23 ～0.25 kg/株，較為適中。

表2　14 d秧齡時(shí)不同基質(zhì)育秧的秧塊質(zhì)量Table 2　The quality of seedling clumps at 14 day seedling age

2.2不同基質(zhì)育秧的秧苗形態(tài)指標(biāo)

不同基質(zhì)對(duì)秧苗素質(zhì)的影響有較大差異。由表3看出，14 d秧齡期時(shí)，所有處理葉齡均達(dá)到2葉1心時(shí)期，符合毯狀秧苗移栽對(duì)葉齡的要求；從Y58S和湘陵628S各處理的苗基寬、苗高、白根數(shù)、根長(zhǎng)、苗干重等指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果看，均以A、B、C處理明顯高于對(duì)照E和D；各處理每項(xiàng)指標(biāo)根據(jù)平均值加減分，得出秧苗綜合素質(zhì)評(píng)分結(jié)果，以A、B、C處理為正值，對(duì)照D和E處理為負(fù)值。

表3　不同基質(zhì)育秧14 d秧齡秧苗素質(zhì)Table 3　Seedling quality at 14 day age with different raising substrates

根系活力、可溶性糖含量和碳氮比是衡量秧苗素質(zhì)的重要生理指標(biāo)。根系活力的大小直接反應(yīng)秧苗移栽后對(duì)大田的適應(yīng)能力，碳氮比是衡量秧苗碳氮代謝的平衡指標(biāo)，可以較好反映秧苗生長(zhǎng)的健壯程度。由表4可知，A、B、C處理14 d秧齡秧苗根系活力、C/N和可溶性糖含量均顯著高于對(duì)照E和D，其中C處理的效果最佳，Y58S的根系活力、碳氮比和可溶性糖含量分別達(dá)315 μg/(g·h)、0.98和10.5 %，湘陵628S的根系活力、碳氮比和可溶性糖含量分別達(dá)331 μg/(g·h)、1.27和12.4%，說明食用菌菌渣基質(zhì)對(duì)于提高秧苗素質(zhì)具有較好效果。

表4　不同基質(zhì)育秧14 d秧齡秧苗生理指標(biāo)Table 4　Physiological index of seedlings at 14 day age with different raising substrates

2.3不同基質(zhì)育秧的機(jī)插秧質(zhì)量

2.3.1機(jī)插秧漏插率和每穴苗數(shù)調(diào)查

漏插(每穴苗數(shù)為0)率和每穴合格苗數(shù)(2～5苗)均勻度是衡量機(jī)插秧質(zhì)量的重要指標(biāo)。表5列出了Y58S四種基質(zhì)毯狀秧盤機(jī)插秧每穴苗數(shù)分布情況。從表5可以看出，A、B、C處理的漏插率分別為4.4%、4.4%和3.9%，均低于5%，屬合格范圍；E處理的漏插率為8.9%，高于5%，屬不合格。平均每穴苗數(shù)以A處理最高，為3.4苗，以E處理最低，為2.6苗。A、B、C處理每穴苗數(shù)2～5苗的穴數(shù)分別占69%、66.7%和72.7%，分別比對(duì)照(E)高出5.6、3.3和9.3個(gè)百分點(diǎn)，但均低于國(guó)標(biāo)85%的標(biāo)準(zhǔn)，其中A和B處理的6～8苗比例較高。說明通過基質(zhì)可在一定程度上改善機(jī)插秧質(zhì)量，但機(jī)插秧栽插合格率仍有待進(jìn)一步提升。

表5　Y58S不同基質(zhì)毯狀秧盤機(jī)插秧每穴苗數(shù)分布(%)Table 5　The percentage of per hole seedling number with different raising substrates for Y58S

2.3.2機(jī)插秧分蘗動(dòng)態(tài)

不同基質(zhì)對(duì)機(jī)插秧的植株群體生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)有一定的影響。由圖1可以看出，4個(gè)處理均在移栽后11～23 d為分蘗盛期，23～45 d進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)或降低平穩(wěn)期。A處理在播種后23 d達(dá)到最大苗數(shù)22個(gè)，B處理在43 d達(dá)到最大苗數(shù)21個(gè)，C和E處理在38 d達(dá)到最大苗數(shù)，分別為20個(gè)和19個(gè)。在最終苗數(shù)上，處理A和C為14個(gè)，處理B為13個(gè)，對(duì)照E約12個(gè)。

圖1　Y58S不同基質(zhì)毯狀秧盤機(jī)插后大田分蘗動(dòng)態(tài)Fig.1　Tillering dynamics of different raising substrates in carpet plate after mechanical transplanting for Y58S

從分蘗增加速率來看，各處理分蘗盛期出現(xiàn)的時(shí)間一致，但處理A在移栽23 d后就開始出現(xiàn)分蘗緩慢減少的情況，其余處理分蘗數(shù)則在23 d到40 d中緩慢增加。從后期的分蘗消減速率來看，B處理消減速率相對(duì)較為平緩。

2.3.3機(jī)插秧不同移栽苗數(shù)對(duì)每穴分蘗動(dòng)態(tài)的影響

由于機(jī)插秧每穴栽插苗數(shù)不均勻，每穴分蘗動(dòng)態(tài)也有較大差異。根據(jù)對(duì)C處理每穴不同苗數(shù)分蘗情況的調(diào)查(圖2)可以看出，隨著每穴栽插苗數(shù)的增加，各穴分蘗數(shù)增加，最大苗數(shù)和最終苗數(shù)升高。不同栽插苗數(shù)的分蘗動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本一致，每穴1苗和2苗在移栽后38 d達(dá)最大苗數(shù)，最大苗數(shù)分別為14個(gè)和17個(gè)，每穴3苗和4苗也在移栽后38 d達(dá)到最大苗數(shù)，最大苗數(shù)為22個(gè)，每穴5苗和6苗及以上的在移栽后31 d達(dá)最大苗數(shù)，前者為28個(gè)，后者約為31個(gè)。在最終苗數(shù)上，每穴1苗的最終苗數(shù)約為10個(gè)，每穴2苗的最終苗數(shù)約為13個(gè)，每穴3苗和4苗的最終苗數(shù)約為16個(gè)，每穴5苗的最終苗數(shù)約為18個(gè)，每穴6苗及以上的平均最終苗數(shù)約為20個(gè)。

從分蘗增加速率來看，每穴苗數(shù)越多，分蘗增加速率越快，在移栽后38 d左右分蘗數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明這段時(shí)間開始有部分分蘗死亡。每穴移栽苗數(shù)越多，分蘗下降數(shù)越多，以每穴5苗和6苗及以上表現(xiàn)最為明顯。從后期的分蘗消減速率來看，每穴5苗和6苗及以上消減速率最快，3、4苗最慢，說明最大分蘗數(shù)多，無效分蘗數(shù)也多，后期消減嚴(yán)重。

圖2　Y58S基質(zhì)C每穴不同苗數(shù)的分蘗動(dòng)態(tài)Fig.2　Tillering dynamics of different seedling per hole of seedling raising substrate C for Y58S

3　小論與討論

5種育秧基質(zhì)盤育秧對(duì)母本‘Y58S’、‘湘陵628S’的秧塊質(zhì)量、秧苗素質(zhì)和機(jī)插移栽質(zhì)量的影響差異較大。湘暉基質(zhì)、湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)、食用菌菌渣基質(zhì)在成苗率、秧苗整齊度和秧塊盤結(jié)力等方面均優(yōu)于細(xì)干土和稻田泥漿基質(zhì)。其中湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)和食用菌菌渣基質(zhì)的秧盤結(jié)力較為適中，而食用菌菌渣基質(zhì)的成苗率最高(達(dá)97%)，秧苗素質(zhì)最好，表現(xiàn)為苗基寬較大、白根數(shù)較多、根系活力較大、可溶性糖含量高、碳氮比適宜；機(jī)插移栽質(zhì)量也以食用菌菌渣基質(zhì)處理最好，表現(xiàn)為機(jī)插移栽后漏插率最低，每穴苗數(shù)均勻度合格率最高(72.7%)。

前人研究表明，育秧基質(zhì)的理化特性直接影響秧塊質(zhì)量和秧苗素質(zhì)。這些理化特性主要包括育秧基質(zhì)的容重[16]、總孔隙度[17]、氣水比(基質(zhì)中空氣與水含量平衡度)[18]、電導(dǎo)率[19]、pH值[20]和養(yǎng)分含量[21]等。本研究中，湘暉基質(zhì)、湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)、食用菌菌渣基質(zhì)在成苗率、秧苗整齊度和秧塊盤結(jié)力等方面均優(yōu)于細(xì)干土和稻田泥漿基質(zhì)，可能主要是由于這3種基質(zhì)的理化特性比較適宜所致。

食用菌菌渣是農(nóng)業(yè)秸稈、玉米芯、棉籽殼以及菌絲組成，本身剩余營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富[22]。何青石[23]研究表明，采用食用菌菌渣作水稻育秧基質(zhì)育秧，秧苗根系較發(fā)達(dá)，盤根多，秧苗易分離。本研究結(jié)果表明，食用菌菌渣基質(zhì)在秧塊狀態(tài)、秧苗素質(zhì)和機(jī)插移栽質(zhì)量等方面顯著優(yōu)于其他基質(zhì)處理，說明食用菌菌渣作水稻育秧基質(zhì)有較大應(yīng)用前景。

秧苗機(jī)械移栽質(zhì)量受秧塊盤結(jié)情況直接影響，盤結(jié)力過高，不利于機(jī)械取苗且易傷根傷苗；盤結(jié)力過低，秧苗不易成毯，移栽時(shí)易漏蔸漂秧[24]。本研究結(jié)果表明，秧塊盤結(jié)力以湘暉基質(zhì)(A)處理最低，稀泥漿(E)處理最高，而湘暉基質(zhì)+細(xì)干土1∶1混合基質(zhì)(B)和食用菌菌渣基質(zhì)(C)居中(0.23～0.25 kg/株)。從機(jī)插情況看，基質(zhì)A、B、C處理的漏插率分別為4.4%、4.4%和3.9%，均低于5%，屬合格范圍，而基質(zhì)E處理的漏插率為8.9%，高于5%，屬不合格；從每穴苗數(shù)分布情況看，基質(zhì)A、B、C處理每穴苗數(shù)2～5苗的穴數(shù)分別占69%、66.7%和72.7%，分別比對(duì)照(基質(zhì)E)高出5.6、3.3和9.3個(gè)百分點(diǎn)，但其中基質(zhì)A處理的7～8苗/穴比例較高。說明秧塊盤結(jié)力適中有利于提高機(jī)插質(zhì)量。

對(duì)秧苗素質(zhì)的形態(tài)指標(biāo)，本試驗(yàn)運(yùn)用綜合素質(zhì)評(píng)分來對(duì)秧苗素質(zhì)進(jìn)行試探性表達(dá)，對(duì)于其可行性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

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Influence of Seedling Raising Substrates on Seedling Quality and Mechanical Transplanting Quality of the Female Parent in Hybrid Rice Seed Production

YUAN Lu1，WANG Ming1，ZHANG Haiqing1*，CHEN Li1，LIU Aimin2

( 1 Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Longping Seed Co.Ltd.，Changsha，Hunan 410006，China)

For screening suitable seedling raising substrates，five seedling raising substrates were used to compare the effects on seedling quality，seedling clumps quality and mechanical transplanting quality at the seedlings age of 14 days of female parent hybrid rice ‘Y58S’ and ‘Xiangling 628S’.The results showed that the Xianghui seedling raising substrate，Xianghui seedling raising substrate + fine dry soil 1∶1 mixing matrix and edible fungi residue matrix have better effect on the seedling clumps quality，seedling quality and mechanical transplanting quality than that of fine dry soil matrix and rice field mud.The seedling set of Xianghui seedling raising substrate and Xianghui seedling raising substrate + fine dry soil 1∶1 mixing matrix are the moderation.The seedling quality of the edible fungi residue matrix is the best，the empty hole rate after mechanical transplanting is the lowest，qualified rate of evenness after transplantation is the highest (72.7%).Synthesize seedling clumps quality，seedling quality and mechanical transplanting quality，the edible fungi residue matrix is the best.

hybrid rice；seed production；mechanized transplanting；seedling raising substrate；seedling quality；planting quality

2016-04-07

袁露( 1991-)，女，碩士研究生，Email：15576604316@163.com。* 通信作者：張海清，教授，研究方向：種子科學(xué)與技術(shù)，Email：hunanhongli@aliyun.com。

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD06B07) 。

S511.043

A

1001-5280(2016)04-0364-06

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.04.05