向薇薇,李柏桥,黄 波,何 勇,王茂理,肖 龙

(四川省绵阳市农业科学研究院, 四川 绵阳 621023)

1 前言

水稻机械化育秧栽插，在我国水稻产区大规模推广应用。其技术核心之一，秧盘育秧对育秧基质的要求乃是重中之重。常规取土制作育秧基质，其对耕作层的伤害，对土传病害的防治无力，已经渐趋严峻。土基重量对插秧机损伤、栽后返青慢等危害也日渐突出。

无土育秧是传统农业生产向现代化、规模化、集约化转化的新型育秧栽培方式，因具有高产、优质、可避免土传病害及连作障碍等优势而得以飞速发展。基质栽培是无土栽培的重要类型，而栽培基质则是这种新型高效农业的基础，基质的品质与产业化生产能力充分反映了无土栽培的水平[1]。泥炭是优良的传统基质原料，但泥炭价格较高，资源储量有限，且短期内不可再生，很多国家已禁止开采[2-4]。因此如何开发一种来源广泛、性能稳定、养分丰富、价格低廉且无污染的基质原料，对提高基质品质以及基质产品的规模化生产至关重要[5]。

我国农作物秸秆年产量巨大，秸秆品种繁多。据农业部统计，截止2015 年，我国农作物秸秆理论资源量为8.7亿t。同时秸秆中含有大量的木质素、纤维素、半纤维素和粗蛋白质等养分。但目前我国秸秆的资源化利用率很低，秸秆大量丢弃或焚烧，严重污染大气及农村环境[7]。因此，利用秸秆等有机固体废弃物生产栽培基质已成为无土栽培基质的研究热点[8]。在国内外利用秸秆种植蔬菜已有50 多年的历史，秸秆栽培基质在欧洲和加拿大应用非常普遍[9]。蒋卫杰等[10]首创了有机生态型无土栽培，将腐熟的玉米秸秆或棉子壳、椰子壳、消毒鸡粪等有机废弃物与草炭、炉渣、菌渣等混合作为栽培基质进行黄瓜无土栽培，其中腐熟的玉米秸秆配方取得了很好的栽培效果。何圣米等[11]研究了用高温发酵处理的废弃辣椒秸秆混合一定比例的草炭制成基质对黄瓜育苗的影响，结果表明草炭与辣椒秸秆的体积比为 1∶0和2∶3 时，出苗率可达97%。马国良等[12]研究了不同作物秸秆对青海柴达木盆地野生大肥菇菌丝生长的影响，结果发现在单一稻草秸秆培养基上大肥菇生长速率最快。其他研究者以秸秆为主要原料混配基质并进行温室内蔬菜作物栽培试验，结果发现，作物秸秆作为有机生态型无土栽培基质的主要配方原料经济可行，能够满足作物正常生长发育需要。这种本土化、低成本、可再生、环保型的育苗基质有广阔的发展前景[13-14]。

目前秸秆基质化利用技术尚不成熟，生产工艺与流程尚不规范，基质产品性能不稳定，且缺乏统一的科学操作标准。为此，利用油菜、小麦等作物秸秆进行相关试验，以对育秧基质所需水分、pH值、营养成分、消毒、播种量几个关键因子的研究，总结出秸秆基质相关要素，为农作物秸秆基质利用规模化、产业化生产提供基本技术参考。

2 试验方法

大面积主要作物育苗需加强管理，看苗施肥。实际田间操作时，摆放秧盘的秧厢要求：厢面平整，厢宽以大于2个秧盘20cm为宜。厢沟较深，最适为20～25cm，沟宽45cm为宜。秧田须能排利灌，切忌潮湿田块，湿田不利秧苗盘根。苗期管水、管肥以苗情为准。pH值调节，用稀醋酸或白醋都可调节秸秆基质酸碱度，pH值调至6～6.5为作物出苗及苗期最适宜的pH值范围。以稀释喷雾的方式调节。

2.1 水稻秧盘播种量

以机插秧配套所需的大秧盘为标准，每盘播种分别按40、50、60、80、100、120g水稻种子。种子消毒后再用清水冲洗干净，少浸多露，使种子充分吸收水分后，再进行催芽，温度控制在30～35℃，催芽到破胸露白即可。播种秧苗生长20d左右，考察秧苗盘根情况、叶片情况、根系发达程度等指标。

2.2 秸秆基质粉碎颗粒大小

在目前设施水平下，秸秆粉碎机改电动机为柴油机以增加粉碎动力，将油菜、小麦等作物秸秆粉碎颗粒大小至3、6、10mm(筛孔)。秸秆基质按以上3种孔隙大小分为3个处理，以土基为空白对照，摆放至秧厢中，3次重复随机区组排列。测定3水平下的秸秆水分饱和度。

称取新鲜土壤样品或秸秆基质(10±0.1)g, 在105 ℃下保持5～6h, 在干燥器中冷却后称重得到干重。

含水率= [ (鲜重-干重)/鲜重] ×100%。

2.3 秸秆基质消毒杀菌

在1%、2%、4%、6%几种酒精浓度下取适量秸秆基质密闭杀菌24h，平板法分离计数检测土壤真菌产孢能力、生长速度。各取处理土壤1.5～5mg，溶解在300mL的无菌水中混合均匀，用马铃薯培养基(PDA)培养，28℃恒温培养5～7d，计数单位重量土壤真菌数量，选择杀菌效果佳且不改变秸秆基质物理结构的浓度。

表1 粉碎秸秆颗粒于与土壤的水分含量

2.4 缓释肥料添加试验

考察缓释肥料用量对水稻苗期的生长发育影响，考察项目为叶色、根长、白根数量、叶径宽、总根数，从中筛选出最佳配比。

3 结果与分析

3.1 秸秆基质水分饱和度

通过水分饱和度测定，当秸秆基质颗粒大小为6、10mm时的含水百分比为40%和20%，低于土壤含水百分比60%。当秸秆基质颗粒粉碎大小为3mm时，含水百分比为65%，与土壤含水百分比60%接近。

3.2 土壤真菌数量

由试验结果可见：秸秆消毒，在2%酒精溶液密闭消毒24h的情况下，无重复污染，且通过镜检，能有效杀灭秸秆腐熟后产生的菌类厚垣孢子；2%酒精消毒试验效果与4%、6%酒精消毒实验效果无显著性差异，2%酒精消毒水平已达到消毒并节约成本的效果。

表2 土壤真菌变化

表3 水稻机插秧苗素质调查表

3.3 水稻机插秧苗素质

通过缓释肥单9水平试验结果看出，不施肥的空白处理秧苗株高明显高于处理后的秧苗株高，叶龄长于处理后的秧苗，茎基宽大于处理后的秧苗，综合评价为2级；处理为2g/盘秧苗的各项指标均为最优，株高为14.6cm，叶龄为3.6，茎基宽为3mm，根须总数为10根，叶挺长为9.3，秧盘的盘根情况为5级，综合评价为5级。综合结果及秧苗长势情况，添加2～3g/盘缓释肥最适。

3.4 不同播种量结果

根据不同的播种量秧苗长势情况来看，播种量提高后，叶片颜色逐渐失绿变黄，白根数和茎宽减少，根长度变短，表现为营养竞争性不良。当育苗规格以每盘水稻种子60～80g播种，20d左右秧苗盘根良好，叶片颜色绿色，叶片数和白根数量长势良好，秧苗盘根情况良好，形成“毯状秧”利于机插。

表4 不同秧盘播种量的秧苗的结果

4 结论

经以上各种处理后，秸秆基质可以达到：质地疏松，具较好的保水性能及通气透水性，养分含量适中、养分全面，酸碱度适中(pH值：6～7)，有机质含量高，团粒结构好，病虫草害少，易搬运和移栽，栽后返青快。这种基质培育出的壮苗，秧龄18～32d，茎粗一般在0.25～0.4cm，节间短，叶片5～7片，叶色深绿，叶片肥厚；根系发达，侧根数量多；植株无病虫害，无机械损伤，可完全替代土基育苗。建立标准的秸秆粉碎、消毒、复配、标准播量等一系列的基质生产线，是大规模秸秆基质利用与成熟基质产品生产的前提，也是未来产业化基质生产及规模化设施农业发展的大势所趋。