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麻育秧膜与播种量对机插水稻秧苗素质和产量的影响

2017-10-13周晚来易永健汪洪鹰谭志坚杨媛茹王朝云

中国稻米 2017年5期
关键词:物质量杂交稻播种量

周晚来 易永健 汪洪鹰 谭志坚 杨媛茹 王朝云*

(1中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;2湖南农业大学农学院,长沙410128;*通讯作者:ibfcwcy@139.com)

麻育秧膜与播种量对机插水稻秧苗素质和产量的影响

周晚来1,2易永健1汪洪鹰1谭志坚1杨媛茹1王朝云1*

(1中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;2湖南农业大学农学院,长沙410128;*通讯作者:ibfcwcy@139.com)

以Y两优900为材料,在使用和不使用麻育秧膜的情况下,进行了不同播种量田间育插秧试验。结果表明,高播种量处理的秧苗纤细,而秧盘垫铺麻育秧膜处理使得秧苗更壮实;低播种量(55.0 g/盘)导致严重的漏丛,并降低了每丛苗数,从而降低了基本苗数,使用麻育秧膜可以显著降低漏丛率;麻育秧膜处理在较低播种量(55.0 g/盘)条件下仍达到了536.1 kg/667 m2的产量,高于无膜条件下82.5 g/盘播种量的处理,接近110.0 g/盘播种量的处理。麻育秧膜通过促进秧苗地下部生长发育,调和了秧苗个体素质和群体素质,在相同产量目标下,使用麻育秧膜可以降低播种量。由于杂交稻自身的特性,麻育秧膜尤为适宜用于杂交稻的机插育秧。

水稻;机插;麻育秧膜;播种量;漏丛率;产量

机插秧是我国水稻种植机械化发展的重要方向,育秧是至关重要的环节,平盘育秧为当前机插育秧主流技术之一[1-3]。理想的机插盘秧苗一方面要求秧苗素质优,另一方面还要求秧苗出苗整齐、根系盘结紧密,起秧时不易松散,这些性状均受播种量影响。一般认为,随着机插秧播种量的增加,秧苗成毯性提高,但秧苗素质呈下降趋势,而在低播种量条件下,虽然秧苗素质较好,但成毯性差,起秧难,散秧问题严重[4-6]。在保证较低的漏丛率和较高的单位面积分蘖数的前提下,适当降低播种量,有利于发挥机插稻的高产潜力[7-9]。

麻育秧膜是近年发展起来的专门用于水稻机插育秧的新型膜材料。有研究表明,在机插育秧盘底面垫铺麻育秧膜可以显著促进秧苗根系生长发育,促进根系盘结成毯,同时提高秧苗素质[10-15]。因此,在保障秧苗成毯性的前提下,使用麻育秧膜进行水稻机插育秧存在降低水稻播种量的可能。然而,目前尚无麻育秧膜水稻机插育秧中适宜播种量的研究报道。本研究在使用和不使用麻育秧膜的情况下,进行了不同播种量的田间育插秧试验,从秧苗素质、栽插质量、稻谷产量等方面进行了综合对比,以期为完善麻育秧膜水稻机插育秧技术提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验于2016年在中国农业科学院麻类研究所白箬铺试验基地(N28°12',E112°44')实施,供试水稻品种为Y两优900,使用规格为58 cm×28 cm的塑料硬盘,育秧基质为水稻商品育苗基质。试验用麻育秧膜由哈尔滨井竹农业科技有限公司生产,规格为58 cm×28 cm,单位面积质量为40 g/m2。

1.2 试验处理

试验设麻育秧膜(有膜、无膜)和播种量(55.0 g/盘、82.5 g/盘、110.0 g/盘,干谷)2 个因素,共 6 个处理,其中有膜处理是指在育秧盘底面垫铺一层麻育秧膜,然后装上育秧基质播种育秧,而无膜处理则是直接在育秧盘里面装上育秧基质播种育秧。采用大田湿润育秧,常规育秧管理。

2016年5月6日开始浸种催芽,5月9日播种,5月27日取秧苗分析测试,5月30日机插并调查栽插质量,采用井关2Z-6B3型乘坐式高速插秧机移栽,机插规格30 cm×17 cm。不同处理秧苗按照随机区组设计栽插,每个处理3次重复,每个试验小区面积为180 m2,田间管理按当地水稻栽培习惯实施。分别于6月13日和7月6日调查田间分蘖情况,9月26日收获水稻,调查产量。

1.3 测定指标

1.3.1 秧苗形态

随机取10株秧苗,测量秧苗株高、茎基宽。

表1 不同处理秧苗的形态和干物质量

图1 不同处理的机插质量

1.3.2 干物质量

选择出苗均匀处取小块秧块,细心洗去育秧基质,用吸水纸吸干水分,计数苗数,分离地上部和地下部后置于105℃烘箱杀青30 min,然后80℃下烘干至恒重后称量干物质量。

1.3.3 栽插质量

移栽当天,每个小区分别调查6行,每行调查25丛,记载漏丛数量,计算漏丛率;同时顺着栽插方向调查其中1行连续25丛的苗数,计算其平均数和变异系数。

1.3.4 田间分蘖和产量

移栽后每个小区定点连续10丛,分别于6月13日和7月6日调查每丛茎蘖数,于收获期调查产量性状(有效穗数、总粒数、结实率、千粒重),计算理论产量。

1.4 数据分析

采用Excel 2010和SAS 8.2软件进行数据统计分析与作图。

2 结果与分析

2.1 麻育秧膜与播种量对秧苗形态和生物量的影响

从表1可见,随着播种量从55.0 g/盘增加到110.0 g/盘,无论是有膜处理还是无膜处理,秧苗茎基宽、地下部干物质量、地上部干物质量以及苗质量/株高均呈降低的趋势。方差分析结果显示,播种量对茎基宽、地上部干物质量、地下部干物质量和苗质量/株高的影响均达显著或极显著水平,而对株高和根冠比的影响未达显著水平。高播种量下的秧苗更为纤细。

从表1可见,除了82.5 g/盘无膜处理的株高和地上部干物质量略高于82.5 g/盘有膜的处理之外,其余有膜处理秧苗的株高、茎基宽、地上部干物质量、地下部干物质量、根冠比均大于相同播量无膜处理的秧苗。秧盘垫铺麻育秧膜处理的秧苗更为壮实。其中,不同播种量有膜处理和无膜处理间地下部干物质量和根冠比的差异更为明显。方差分析结果也显示,麻育秧膜对地下部干物质量和根冠比的影响均达显著或极显著水平,而对其他指标的影响未达显著水平,说明麻育秧膜对秧苗根系的影响更为显著。

图2 不同处理的田间分蘖和成穗情况

表2 不同处理的产量及产量构成

2.2 麻育秧膜与播种量对机插质量的影响

从图1可见,随着播种量从110.0 g/盘降低到55.0 g/盘,每丛苗数依次降低,而每丛苗数的变异系数则依次提高,显示栽插均匀度在降低,漏丛率则依次显著提高,其中无膜处理的每丛苗数从3.97个降低到了2.40个,漏丛率从7.0%提高到了26.0%,按照移栽株距17 cm、行距30 cm估算,每667 m2基本苗数从4.8万降低到了2.3万;而有膜处理的每丛苗数从4.40苗降低到了2.80苗,漏丛率从3.3%提高到了10.3%,每667 m2基本苗数从5.6万降低到了3.3万。方差分析结果显示,麻育秧膜对漏丛率的影响达到了极显著水平(p<0.01),55.0 g/盘、82.5 g/盘、110.0 g/盘有膜处理的漏丛率仅为相应无膜处理的39.7%、51.4%和47.6%。麻育秧膜对每丛苗数和变异系数的影响未达显著水平(p>0.05),而播种量对漏丛率和每丛苗数的影响均达到了极显著水平(p<0.01),对变异系数的影响达到了显著水平(p<0.05)。由此可见,播种量过低会导致严重的漏丛,并降低了每丛苗数,从而显著降低了基本苗数,但是通过使用麻育秧膜可以显著降低漏丛率,使得即使在较低的播种量处理下也具有较低的漏丛率,从而保证了基本苗数。

2.3 麻育秧膜与播种量对田间分蘖及成穗的影响

从图2可见,与机插时每丛苗数相比,在分蘖早期(6月13日),有膜处理的每丛茎蘖数略有增加,不同播种量处理间的差异与之类似,随着播种量的增加,无膜处理的每丛茎蘖数从2.70个增加到了4.20个,而有膜处理从3.33个增加到了5.01个。方差分析结果显示,播种量对分蘖早期每丛茎蘖数的影响达极显著水平(p<0.01),值得注意的是,麻育秧膜对分蘖早期每丛茎蘖数的影响也达到了极显著水平(p<0.01),而其对栽插时每丛苗数的影响并未达到显著水平,显示麻育秧膜处理秧苗具有早发优势。在7月6日,110.0 g/盘处理的每丛茎蘖数与其他两个播种量处理的差距显著拉大,且差异达到显著水平(p<0.05),然而到了收获期(9月26日)时,不同播种量处理间在每丛穗数上的差异又并不显著。尽管如此,每丛穗数仍呈现出随播种量增加而增加、有膜处理大于无膜处理的趋势。

2.4 麻育秧膜与播种量对稻谷产量的影响

从表2可见,随着播种量的提高,单位面积有效穗数逐渐增加,且有膜的处理略大于相同播种量无膜的处理,此趋势与田间分蘖情况一致。方差分析结果显示,麻育秧膜和播种量对单位面积有效穗数和产量的影响达到了显著或极显著水平,但对其他产量指标的影响均未达到显著水平。随着播种量从55.0 g/盘提高到110.0 g/盘,无膜处理的理论产量从460.8 kg/667 m2提高到了546.5 kg/667 m2,而有膜处理的理论产量从536.1 kg/667 m2提高到了597.2 kg/667 m2,不同播量有膜处理的增产幅度分别是16.34%、13.02%和9.29%。可见,在低播种量下麻育秧膜的增产效果更为显著。

3 小结与讨论

与手工栽插相比,机插秧苗素质对稻谷产量的影响更为显著,一方面,机插秧苗群体素质直接影响了机插效果,秧苗盘结不紧、秧苗分布不均匀会导致大量漏插,从而降低基本苗数;另一方面,机插秧苗个体素质直接影响了返青分蘖速度,从而影响了成穗率,这些影响综合起来则会直接影响大田的有效穗数,进而影响稻谷产量。

播种量不仅影响机插秧苗群体素质,也影响机插秧苗个体素质。关于最佳播种量,目前尚无统一说法。张卫星等[7]以超级杂交稻内2优6号为材料,基于秧苗素质(苗高、叶挺高、叶面积、干质量、质量/株高、根冠比等)的试验结果认为,较低的播种量(300~400 g/m2)能培育出秧苗素质较高且适于机插的秧苗。李泽华等[16]从栽插质量和满足栽插的农艺要求角度评价,认为对杂交稻天优998而言,毯状秧盘的最佳播种量范围为65~80 g/盘。书方亮等[17]以淮稻11号和甬优2640为材料,研究了播种量对秧苗素质和大田栽插质量的影响,结果表明常规粳稻在120~130 g/盘、杂交粳稻在80~90 g/盘的播种量(干种)下,所育秧苗素质较好,不仅秧苗成毯效果佳,且大田的移栽质量更高。景启坚等[18]研究指出,对于常规粳稻6217而言,其适宜的芽谷播量范围为120~150 g/盘,这与金军等[19]以武运粳23号为试验材料得到的播种量为150~180 g/盘时更有利于培育健壮的机插秧苗的结论接近。可见,不同研究者探索机插秧适宜播种量时所依据的评价指标不尽一致,结论也存在差异。

本研究中,随着播种量从55.0 g/盘提高到110.0 g/盘,秧苗越来越纤细,秧苗个体素质在降低,然而机插漏丛率显著降低,栽插均匀度显著提高,反映秧苗群体素质在提高,这与前人研究结果一致[8,17-21]。随着播种量的增加,机插基本苗数和高峰苗数显著增加,但每丛有效穗数增加不显著,这与龙瑞平等[22]的研究结果一致。使用麻育秧膜使得秧苗更加壮实,尤其对根系的影响更为显著,促进了秧苗根系的生长发育,提高了根冠比,显著降低了机插漏丛率,从而保证了基本苗数,显著提高了单位面积的有效穗数,这与笔者[23-24]之前的研究结果相吻合。当降低机插盘育秧播种量时,存在的主要问题是秧苗成毯效果差和机插漏秧率偏高[9,16,21],而使用麻育秧膜育秧可以减轻这些问题,使得在较低的播种量(55.0 g/盘)条件下达到了536.1 kg/667 m2的产量,高于无膜条件下82.5 g/盘播种量的处理,接近110.0 g/盘播种量的处理。可见,麻育秧膜通过促进秧苗地下部的生长发育调和了秧苗个体素质和群体素质,在相同产量目标下,使用麻育秧膜有降低播种量的作用。

由于杂交稻制种产量低,种子价格高,与常规稻相比,杂交稻栽培强调少本稀植、早插早发,特别是超级杂交稻要求单苗栽插并适当降低密度[25-26],杂交稻机插育秧中降低播种量具有节本增效的双重作用。因此,麻育秧膜可能更适宜用于杂交稻的机插育秧。

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Abstract:In order to study the effects of bast fiber seedling film and sowing rate on quality and grain yield of machine-transplanted rice,a field experiment was carried out.The results indicated that the seedling with high sowing rate was slender,while rice seedling raised with bast fiber seedling film was strong.Low sowing rate led serious miss-planting,reduced plant number per hill and the number of basic seedlings,while the application of bast fiber seedling film significantly reduced miss-planting.The treatment of bast fiber seedling film reached a grain yield of 536.1 kg/667 m2in low sowing rate(55.0 g/tray),which was higher than that of sowing rate of 82.5 g/tray without bast fiber seedling film,and near to the sowing rate of 110.0 g/tray without bast fiber seedling film.The employment of bast fiber seedling film reconciled the individual quality and group quality of rice seedling by promoting root growth of rice seedling,and had a potential to reduce sowing rate.It would be particularly suitable for machine-transplanted hybrid rice.

Key words:rice;machine-transplanted;bast fiber seedling film;sowing rate;miss-planting rate;grain yield

Effects of Bast Fiber Seedling Film and Sowing Rate on Quality and Grain Yield of Machine-transplanted Rice

ZHOU Wanlai1,2,YI Yongjian1,WANG Hongying1,TAN Zhijian1,YANG Yuanru1,WANG Chaoyun1*
(1Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China;2College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;*Corresponding author:ibfcwcy@139.com)

S511.04

B

1006-8082(2017)05-0058-05

2017-07-19

中国农业科学院科技创新工程“麻纤维产品与加工技术”(ASTIP-IBFC07);国家麻类产业技术体系“可降解麻地膜生产岗位”(CARS-19-E23);中国农业科学院基本科研业务费专项(Y2016CG14)

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