郝冰 郭哈倫 任蘭天
摘要 [目的]為研究腐熟小麥秸稈制作水稻育苗基質(zhì)的可行性,促進(jìn)秸稈基質(zhì)化應(yīng)用。[方法]通過(guò)5種不同配比的腐熟小麥秸稈復(fù)合基質(zhì)用于水稻育秧,研究了其對(duì)水稻形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)的影響,選出適宜于水稻幼苗生長(zhǎng)的最佳基質(zhì)配比。[結(jié)果]腐熟小麥秸稈70%+蛭石15%+珍珠巖15%基質(zhì)所培育的水稻幼苗的株高、莖粗、地上部干重和根系活力等,與其他處理有顯著性差異。最高株高為14.3? cm、最粗莖粗2.580 mm、最重地上部干重為0.017 4 g/株、根干重0.015 8 g/株。 腐熟小麥秸稈70%+蛭石15%+珍珠巖15%基質(zhì)處理的小麥秸稈基質(zhì)的容重為0.226 g/ cm3,總孔隙度為92.7%,持水孔隙為76.7%,通氣孔隙為18.4%。物理性狀良好,各項(xiàng)指標(biāo)均在理想基質(zhì)的指標(biāo)范圍內(nèi)。腐熟小麥秸稈70%+蛭石15%+珍珠巖15%基質(zhì)處理的小麥秸稈基質(zhì)水稻幼苗的根系活力、葉綠素含量也較大,與其他處理間形成差異。[結(jié)論]腐熟小麥秸稈70%+蛭石15%+珍珠巖15%基質(zhì)最好,該體積配比的復(fù)合育苗基質(zhì)更適合于水稻幼苗生長(zhǎng)發(fā)育,可以在實(shí)踐中應(yīng)用推廣。
關(guān)鍵詞 小麥秸稈;基質(zhì)化;水稻幼苗;最佳配比
Abstract [Objective]To study the feasibility of using decomposed wheat straw to make rice seedling substrate and to promote the application of straw substrate.[Method] Five kinds of decomposed wheat straw composite substrates with different proportions were used to raise rice seedlings, and their effects on morphological and physiological indicators of rice were studied, in order to choose the optimal substrate ratio suitable for the growth of rice seedlings from this experiment.[Result]The plant height, stem diameter, dry weight of aboveground parts and root activity of rice seedlings cultivated with decomposed wheat straw 70%+vermiculite 15%+perlite 15% substrate were significantly different from other treatments.The highest plant height was 14.3? cm, the thickest stem diameter was 2.580 mm, the dry weight of the heaviest upper part was 0.017 4 g/plant, and the dry weight of roots was 0.015 8 g/plant.The bulk density of wheat straw matrix treated with decomposed wheat straw 70%+vermiculite 15%+perlite 15% matrix was 0.226 g/cm3, with total porosity, waterholding porosity and ventilation porosity being? 92.7%, 76.7% and 18.4%, respectively.Its physical properties were good, and all indicators were within the range of ideal matrix indicators. The root activity and chlorophyll content of rice seedlings treated with decomposed wheat straw 70%+vermiculite 15%+perlite 15% substrate were also larger, which formed differences with other treatments.[Conclusion]70% decomposed wheat straw+15% vermiculite+15% perlite matrix was the best, and this volume ratio of composite seedling medium was more suitable for the growth and development of rice seedlings, which could be applied and promoted in practice.
Key words Wheat straw;Matrix;Rice seedlings;Optimal ratio
農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源豐富,每年總量達(dá)10.4億t[1],秸稈利用率從2010年的70%提高到了2015年的80%左右,由于農(nóng)村農(nóng)業(yè)管理水平和經(jīng)濟(jì)狀況的制約,仍有19.9%的農(nóng)作物秸稈被當(dāng)?shù)厝藦U棄或焚燒浪費(fèi)[2]。秸稈應(yīng)用于食用菌的栽培和各作物育苗生長(zhǎng),有固定植物和提供營(yíng)養(yǎng)的作用[3]。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),水稻的種植面積很廣,是主要的糧食作物,據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)2017年我國(guó)的水稻種植面積將近3 015萬(wàn)hm2,隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,我國(guó)水稻種植產(chǎn)業(yè)逐漸走向機(jī)械化、現(xiàn)代化和規(guī)?;姆较颉V挥胁粩嗟貏?chuàng)新育苗基質(zhì),提高基質(zhì)育苗的品質(zhì),完善水稻產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改進(jìn)工廠化育苗技術(shù),才能促進(jìn)我國(guó)水稻機(jī)械化水平不斷發(fā)展[4]。
我國(guó)大部分地區(qū)機(jī)插水稻采用的是帶土移栽和營(yíng)養(yǎng)土育苗方式,雖然這種方式可以促進(jìn)我國(guó)水稻機(jī)插秧水平的發(fā)展空間,但是長(zhǎng)期會(huì)嚴(yán)重地破壞當(dāng)?shù)赝寥蕾Y源,并影響周邊植被的結(jié)構(gòu)、打破生態(tài)平衡。近年來(lái)育苗基質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用迅速發(fā)展,其原因是新型育苗基質(zhì)具有良好的通氣性、輕便的質(zhì)量、可調(diào)控的理化性質(zhì)以及節(jié)約成本和勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)[5]。將農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈回收利用作為基質(zhì)資源,不僅能使農(nóng)業(yè)的有機(jī)廢棄物變廢為寶,而且還能提高耕地的生產(chǎn)力,提高土壤的理化性質(zhì),提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力,是農(nóng)村以及工廠現(xiàn)階段改良育苗的一項(xiàng)有效措施。目前,水稻產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)上的工廠化育苗技術(shù)多采用的是穴盤育苗,其主要應(yīng)用的材料是由草炭、蛙石和珍珠巖等輕型材料,這種新型基質(zhì)材料來(lái)替代土壤。精量播種是機(jī)械化的一大優(yōu)勢(shì),一次成苗的高密度集約化現(xiàn)代育苗生產(chǎn)體系,也稱穴盤育苗[6]。新型的工廠化育苗將現(xiàn)代智能溫室投入使用,精準(zhǔn)地掌握環(huán)境變化以及科學(xué)的人工環(huán)境調(diào)控等高科技手段,通過(guò)科學(xué)的生產(chǎn)流程對(duì)水稻幼苗實(shí)現(xiàn)全程質(zhì)量監(jiān)測(cè),優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)集約化模式[7]。這種高效高質(zhì)量的生產(chǎn)技術(shù)逐步開(kāi)始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推行。工廠化的穴盤育苗的優(yōu)勢(shì)非常明顯,其育苗質(zhì)量高、周期短、種子成本降低、單位面積成苗率高、秧苗素質(zhì)好、根系根系活力強(qiáng)、便于移栽、省工省力及可遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)萚8]。
工廠化育秧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展除了需要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還離不開(kāi)育苗基質(zhì)的篩選,育苗基質(zhì)的選擇直接關(guān)系到基質(zhì)盤中幼苗的質(zhì)量。自從西方發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施了有關(guān)限制資源開(kāi)采的法令后,無(wú)土栽培行業(yè)迅速發(fā)展起來(lái),逐步走向經(jīng)濟(jì)環(huán)保和技術(shù)創(chuàng)新的方向[7]。人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐步加強(qiáng),各個(gè)國(guó)家都在積極地研究基質(zhì)材料,開(kāi)發(fā)土壤和草炭的替代物[9]。最先使用的替代土壤的材料是巖棉,底部鋪設(shè)不織布來(lái)供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液[10]。隨后科學(xué)家將目光放在了農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈身上,因?yàn)榻斩捰兄S富的來(lái)源、便捷的取材、無(wú)競(jìng)爭(zhēng)且最要的是達(dá)到環(huán)保要求。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外諸多研究者相繼利用農(nóng)作物秸稈作為育苗基質(zhì)用于幼苗生長(zhǎng)均取得良好效果。任蘭天等[11]、曾清華等[12]、劉濤等[13]將小麥秸稈粉碎生物降解后用于育苗基質(zhì)材料并添加蛭石、珍珠巖等材料,對(duì)煙草、黃瓜、番茄的培育栽培上取得了明顯成果;徐明輝[14]、曹紅星[15]、李曉強(qiáng)[16]等對(duì)菇渣進(jìn)行研究,作物復(fù)合基質(zhì)在黃瓜、甜椒、番茄的育苗效果良好。鞏芳娥[17]、薛書浩[18]、劉振國(guó)[19]等研究了玉米秸稈與牛糞的混合基質(zhì)在辣椒、番茄、黃瓜育苗上的效果。
育苗基質(zhì)的研究目前仍然存在一些問(wèn)題。例如用于的水稻幼苗生長(zhǎng)的秸稈生物質(zhì)育苗盤育苗效果不理想,其原因是營(yíng)養(yǎng)土厚度不足,保水性能差,秧苗經(jīng)常缺水影響秧苗生長(zhǎng)。另外營(yíng)養(yǎng)土的松散流動(dòng)性易造成秧盤的厚度不均,甚至營(yíng)養(yǎng)土偏向一側(cè),造成種子接觸秸稈生物質(zhì)底盤,造成頂蓋嚴(yán)重的現(xiàn)象。目前基質(zhì)研究開(kāi)發(fā)中基質(zhì)材料的開(kāi)發(fā)力度不夠大,商品化基質(zhì)少,基質(zhì)的基礎(chǔ)性研究環(huán)節(jié)薄弱。育苗基質(zhì)仍在使用傳統(tǒng)的基質(zhì)如草炭、珍珠巖、蛙石等[20],有些剛開(kāi)發(fā)的材料還有很多缺陷和不足,基質(zhì)的使用效果不穩(wěn)定在研究基質(zhì)的性質(zhì)上沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),造成研究結(jié)果通用性差等缺憾[21]。鑒于此,筆者從水稻機(jī)插秧育秧基質(zhì)的使用現(xiàn)狀著手,研究小麥秸稈配比的育苗基質(zhì)的物理性狀以及水稻幼苗生長(zhǎng)生物性狀,從而找出合理的水稻育苗基質(zhì)配方。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料 堆肥試驗(yàn)及配比育苗試驗(yàn)于2017年4—10月在安徽萊姆佳生物科技股份公司進(jìn)行。腐熟小麥秸稈為附近收購(gòu)共10 t ,粉碎至8~10 cm,每噸添加15 kg尿素和2 kg腐熟劑,腐熟劑為安徽萊姆佳生物科技股份公司產(chǎn)品(CFU≥108個(gè)/g,纖維素酶≥30 μ/g,淀粉酶≥10 μ/g),噴水后用抓草機(jī)充分?jǐn)嚢柚梁?5%~70%,5 t用腐熟專用黑白膜覆蓋進(jìn)行室外堆腐,溫度升高至70 ℃翻堆,每7 d用抓草機(jī)翻堆1次,直至溫度降至40 ℃。另外運(yùn)至機(jī)械翻堆槽中進(jìn)行發(fā)酵,溫度升高至70 ℃時(shí)開(kāi)始翻堆,每4 d機(jī)械翻堆1次,直至溫度降至30 ℃。放置30 d陳化備用。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
該試驗(yàn)設(shè)5組處理,將小麥秸稈堆肥產(chǎn)品與珍珠巖、蛙石按一定比例進(jìn)行混配,詳細(xì)配比見(jiàn)表1。試驗(yàn)前期準(zhǔn)備籽粒飽滿、種子活力強(qiáng)且整齊的水稻種子,之后進(jìn)行浸種和催芽后穴盤播種。育苗盤使用的是由72孔穴,每穴播2粒種子,定苗1棵,每盤重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。整個(gè)試驗(yàn)階段,各處理不增施肥料,僅澆清水。
在播種后4、8、12、16、20 d選擇代表性秧苗3盤,每盤取代表性秧苗5穴,共10株,測(cè)定秧苗葉齡、株高、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖基寬(距秧苗生根處1? cm ),在20 d時(shí),測(cè)定葉綠素、50株地上部干重、50株株根質(zhì)量、根冠比等。
1.3 測(cè)定方法
1.3.1 基質(zhì)物理性質(zhì)的測(cè)定方法。
制作基質(zhì)前收集取樣部分,置于通風(fēng)口等風(fēng)干后的基質(zhì)加入300 mL(8 cm×6 cm)體積的鋁盒(重40 g),然后稱重為Q1;之后將其浸泡在水中24 h,再稱重為Q2;燒杯中的水分自由瀝干后再稱重量為Q3。計(jì)算容重、通氣孔隙度、總孔隙度、持水孔隙度。
1.3.2 水稻幼苗素質(zhì)及生物量的測(cè)定。
用刻度尺測(cè)量水稻幼苗前期生長(zhǎng)的株高、根長(zhǎng);用千分尺測(cè)水稻前期的莖粗;用SPAD-502葉綠素儀測(cè)定水稻幼苗后期的葉綠素相對(duì)含量。
取秧苗若干棵,把根系上的殘留基質(zhì)洗去,用吸水紙吸干后立刻測(cè)定地上及地下部鮮重,然后把其放入烘箱后調(diào)到105 ℃烤2 h,最后75 ℃烘干至恒重。計(jì)算水稻幼苗的半百株干重。
1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel和DPS 15.10高級(jí)版進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理小麥秸稈混配基質(zhì)理化性狀的比較 郭世榮[22]、周靜等[23]研究認(rèn)為,育苗基質(zhì)的容重一般范圍在0.1~0.8 g/cm3,總孔隙度在54%~96%時(shí)較理想。由表2可知,4個(gè)處理及CK的容重均滿足育苗基質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),符合上述育苗基質(zhì)的理論適用范圍,在添加蛭石、珍珠巖后各處理容重呈下降趨勢(shì),除T1與T2處理差異不顯著外,其他各處理間均存在顯著差異??偪紫抖绕哒f(shuō)明植物根系固定性差,從而影響生長(zhǎng)。各處理的總孔隙度為92.7%~94.6%,在合理的范圍之中,符合前人研究結(jié)果。添加蛙石和珍珠巖后總孔隙度顯著降低。水稻幼苗正常能生長(zhǎng)的通氣孔隙度為15%~20%,各處理(除CK)均在此范圍。各處理持水孔隙度呈下降趨勢(shì)并有顯著差異。有關(guān)理論認(rèn)為,EC值過(guò)高會(huì)影響種子萌發(fā)與生長(zhǎng),甚至?xí)p傷根和根毛以及灼傷葉片,試驗(yàn)中5個(gè)處理EC大小順序?yàn)镃K處理>T1處理>T2處理>T3處理>T4處理,均在植物生長(zhǎng)適宜的EC范圍。一般認(rèn)為高產(chǎn)水稻生長(zhǎng)的環(huán)境pH接近7。各處理的pH均呈偏弱堿性,表現(xiàn)為CK處理>T1處理>T2處理>T3處理>T4處理。該基質(zhì)在播種前需要調(diào)酸,T3、T4處理需要添加的酸比其他處理少。通過(guò)觀察小麥秸稈基質(zhì)理化性質(zhì)可以看出小麥秸稈量的減少,基質(zhì)的總孔隙度、持水孔隙度、容重、EC和pH都在減少,而通氣孔隙度是在上升。電導(dǎo)率是測(cè)出基質(zhì)中含有鹽的濃度,一般認(rèn)為可溶性鹽含量過(guò)高會(huì)影響滲透壓,導(dǎo)致根系失水變褐,甚至干枯至死。
2.2 不同配比基質(zhì)對(duì)水稻幼苗地上部分生長(zhǎng)特征的影響
2.2.1 對(duì)水稻幼苗的株高的影響。機(jī)插秧要求水稻整齊一致且秧苗素質(zhì)良好,便于機(jī)械化的種植。株高是反映水稻整齊度的1個(gè)特征,過(guò)高和過(guò)低都會(huì)對(duì)水稻插秧有影響。由于所用的水稻育秧盤空間和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有限,因此株高呈先快后慢的增長(zhǎng)曲線模式。從圖1可以看出,不同體積配比處理的水稻秧苗株高呈上升趨勢(shì),在播種前期對(duì)水稻幼苗株高的影響不大。到中期,不同配比基質(zhì)育秧的株高開(kāi)始有明顯差異,從圖1可以看出在水稻幼苗的8 d后,T3處理的配比基質(zhì)在營(yíng)養(yǎng)元素與理化性質(zhì)方面的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái),添加珍珠巖和蛭石的配比基質(zhì)要明顯優(yōu)于單一的秸稈基質(zhì)(CK)。珍珠巖和蛭石不同比例添加量對(duì)育苗的株高也有影響,T3處理(70%+15%珍珠巖+15%蛭石)優(yōu)于其他處理,秧苗的株高最優(yōu)。2.2.2 對(duì)水稻幼苗的莖粗的影響。莖粗是評(píng)價(jià)水稻秧苗品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[24],一般說(shuō)的壯苗,首先必須保證莖粗足夠粗。莖粗比較大的水稻秧苗一般干物質(zhì)也相對(duì)比較大。從圖2可以看出,不同處理在秧苗前期對(duì)莖粗的影響不大,但到中后期秧苗莖粗開(kāi)始有明顯差異,在播種后10 d的兩葉期以后,單一基質(zhì)和添加蛭石和珍珠巖的復(fù)合基質(zhì)處理在理化性狀與營(yíng)養(yǎng)元素方面的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái),添加蛭石和珍珠巖的復(fù)合基質(zhì)(T1、T2、T3、T4處理)的莖粗比單一基質(zhì)(CK)粗很多。由于育秧盤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境空間等方面的限制,后期的秧苗的莖粗變化不明顯。但T3處理(秸稈70%+15%珍珠巖+15%蛭石)、T4處理(秸稈60%+20%珍珠巖+20%蛭石)的莖粗優(yōu)于其他處理。
2.3 不同處理對(duì)水稻秧苗根系生長(zhǎng)特征的影響
2.3.1 對(duì)水稻秧苗根長(zhǎng)的影響。水稻的根系不僅是養(yǎng)分水分的吸收器官,而且是氨基酸和生理物質(zhì)合成的重要場(chǎng)所,其形態(tài)和生理特性與水稻地上部生長(zhǎng)發(fā)育有密切聯(lián)系,對(duì)秧苗盤根性也有較大影響,并影響大田機(jī)插質(zhì)量[25]。該試驗(yàn)中的水稻幼苗在5種不同體積配比處理的基質(zhì)生長(zhǎng)的根長(zhǎng)、根數(shù)均呈前期快速增長(zhǎng),后期緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。從圖3可以看出,在水稻秧苗后期的數(shù)據(jù)分析中,添加了珍珠巖和蛭石的育秧基質(zhì)的根長(zhǎng)與對(duì)照純秸稈的差異性顯著。秧苗在前期不同配比的基質(zhì)上最長(zhǎng)根長(zhǎng)的差異性不大,到中后期看,T3處理(秸稈70%+15%珍珠巖+15%蛭石)基質(zhì)育秧的最長(zhǎng)根根長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。播種后單一基質(zhì)和添加不同配比的復(fù)合比例基質(zhì)在理化性狀與營(yíng)養(yǎng)元素方面的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。添加珍珠巖和蛭石的復(fù)合配比的基質(zhì)(T1、T2、T3、T4處理)要比單一基質(zhì)(CK)的根長(zhǎng)要長(zhǎng)。T2、T3、T4處理的根長(zhǎng)比較長(zhǎng),說(shuō)明添加不同比例的珍珠巖和蛭石適宜水稻幼苗根系生長(zhǎng)環(huán)境。在T1、T2、T3、T4處理中,T3處理的配比方案變化趨勢(shì)優(yōu)于其他處理。2.3.2 對(duì)水稻幼苗根數(shù)的影響。水稻發(fā)根力的強(qiáng)弱是衡量秧苗健壯與否的主要標(biāo)志。發(fā)根力強(qiáng)的秧苗移栽后是壯苗,反之是弱苗[26]。由表4可知,在育秧前期,不同育秧基質(zhì)的根數(shù)差異性不是很大,其他處理的根數(shù)相差不大;到中期,5種不同配比方案的育秧基質(zhì)中,T2、T3、T4處理的水稻根數(shù)有差異但不明顯,與單一的純秸稈(CK)和添加少量的珍珠巖和蛭石的配比(T1)處理相比較有明顯的差異。在后期,5個(gè)處理的發(fā)根數(shù)無(wú)差異。在前中期秧苗生長(zhǎng)旺盛,后期可能由于生長(zhǎng)空間及養(yǎng)分供應(yīng)潛能等原因,秧苗生長(zhǎng)速度有減緩趨勢(shì),但綜合變化趨勢(shì)可以看出T3處理(秸稈70%+15%珍珠巖+15%蛭石)、T4處理(秸稈60%+20%珍珠巖+20%蛭石)的所育秧苗根系生長(zhǎng)特征總體優(yōu)于其他處理。
2.4 不同處理對(duì)水稻幼苗農(nóng)藝性狀的影響
水稻幼苗的葉綠素含量反映其光合作用的強(qiáng)弱,直接影響到水稻后期的產(chǎn)量。表3是秧苗生長(zhǎng)20 d時(shí)水稻幼苗試驗(yàn)的農(nóng)藝性狀。試驗(yàn)中對(duì)水稻幼苗葉片中葉綠素進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示T3處理的葉綠素總量與其他各處理均存在顯著差異,CK處理葉綠素SPAD值在株高指標(biāo)中最低。T3、T4處理株高相對(duì)較高且差異不顯著。各處理中葉齡均接近三葉。莖粗以T4處理最大,其次是T3處理,而CK、T1處理間區(qū)別不大。葉面寬度以T4、T3處理較大,其次為 T2處理。結(jié)果表明,小麥秸稈腐熟后在添加適當(dāng)?shù)谋壤渲閹r和蛭石調(diào)節(jié)基質(zhì)的理化性質(zhì)下依舊適于水稻幼苗的生長(zhǎng)。且T3、T4處理基質(zhì)效果最好,可以作為基礎(chǔ)配方加以優(yōu)化。
2.5 不同處理對(duì)水稻幼苗根系活力的影響
水稻根系是評(píng)價(jià)水稻生產(chǎn)潛力的重要指標(biāo)之一。從表4可以看出,T3處理的根系活力最大,達(dá)1.35 mg/(g·h),比CK高28.89%,與其他各處理均呈顯著差異。其中T3處理百株地上部干重最大,其次是T4處理,與其他處理間存在顯著性差異,且秧苗長(zhǎng)勢(shì)較一致;單獨(dú)使用堆肥秸稈的CK處理,以及少量配比的T1處理地上部較小。T4處理根重最重,高于其他處理。相應(yīng)地,T4及T3處理根冠比最高,且前者較后者偏差更小。
3 討論
目前,我國(guó)作物秸稈資源化利用率相對(duì)較低,每年大量的秸稈作為廢棄物被丟棄焚燒,不但污染環(huán)境還浪費(fèi)資源。將麥秸進(jìn)行堆腐處理后作為育苗基質(zhì)進(jìn)行水稻育苗,不僅可以有效地降低對(duì)環(huán)境污染、減少草炭開(kāi)發(fā)中環(huán)境的破壞,同時(shí)也可為水稻育苗提供可再生、廉價(jià)的育苗基質(zhì)。因此,應(yīng)發(fā)展水稻工廠化育秧技術(shù),優(yōu)化水稻生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。
在栽培上壯苗的培育一直都是水稻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的目標(biāo)之一。當(dāng)前,隨著水稻育苗技術(shù)的發(fā)展,育苗基質(zhì)逐步受到了許多專家學(xué)者的關(guān)注。鄭愛(ài)軍等[27]研究表明,利用農(nóng)作物秸稈可再生性植物資源等作為水稻育苗基質(zhì)的材料,可使稻苗的根系發(fā)達(dá),秧苗矮壯,也可增加秧苗的莖基寬。梁?jiǎn)⑷萚28]研究出的基質(zhì)配方(60%秸稈+15%蛭石+5%珍珠巖+20%草炭)可使水稻秧苗根長(zhǎng)、根多、葉挺,提高了水稻秧苗的素質(zhì),可以替代床土培育稻苗。也有學(xué)者研究有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)基質(zhì)等按照一定比例與客土混合配制基質(zhì),培育的秧苗根系健壯、莖基寬增粗、干物質(zhì)積累量增大。有研究表明,采用基質(zhì)板培育秧苗,可使秧苗高、根數(shù)多、根系長(zhǎng),提高了水稻的秧苗素質(zhì)。該研究結(jié)果表明,在其他條件相同的情況下,基質(zhì)的體積配比不同,T3處理(70%麥秸+15%珍珠巖+15蛭石%)的秧苗的莖粗、根長(zhǎng)、根數(shù)、干重、葉綠素以及根系活力達(dá)到了壯苗的標(biāo)準(zhǔn),并且優(yōu)于其他的處理。但不同體積配比基質(zhì)的處理對(duì)水稻秧苗的根數(shù)無(wú)明顯的作用,還需進(jìn)一步研究。
該試驗(yàn)結(jié)果還表明,將不同的體積配比的基質(zhì)材料、營(yíng)養(yǎng)液及秧盤進(jìn)行配套組合研究,改變了以往只注重研究不同基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)篩選或秧盤類型對(duì)秧苗素質(zhì)影響的單一研究,可以更快地篩選出最佳基質(zhì)組合,在生產(chǎn)中可操作性更強(qiáng),從而為加速推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。建議基質(zhì)板生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)一步研究生產(chǎn)出缽形基質(zhì)板秧盤。
4 結(jié)論
(1)在水稻秧苗株高、莖粗方面,T3處理的水稻秧苗的株高、莖粗最大,其次為T4處理,秧苗株高、莖粗最差的為CK。在根長(zhǎng)方面,二葉期時(shí)T3處理的基質(zhì)盤中的水稻秧苗根長(zhǎng)最長(zhǎng),其次是T4、T2處理。在水稻秧苗發(fā)根力方面,T3、T4處理的根數(shù)最多。
(2)在水稻幼苗干重方面,T3處理水稻秧苗最重,而CK的水稻幼苗的干重最小。
(3)在水稻幼苗葉綠素SPAD值方面,T3處理的葉綠素含量含量最高,其次是T2、T4處理,而T1、CK處理最低。
綜合分析顯示,用發(fā)酵的小麥秸稈基質(zhì)、珍珠巖、蛙石為主要原料配制成的復(fù)合基質(zhì)育苗前后理化性狀在合理指標(biāo)范圍內(nèi)。小麥秸稈基質(zhì)添加珍珠巖和蛭石可有效改善小麥秸稈基質(zhì)的理化性質(zhì),使復(fù)合基質(zhì)理化性質(zhì)符合育苗要求。其中T3處理培育的水稻幼苗生長(zhǎng)旺盛,干物質(zhì)積累量大,根系活力和葉綠素含量顯著高于其他處理。T3處理(小麥秸稈70%+15%珍珠巖+15%蛭石)基質(zhì)盤中水稻秧苗的綜合素質(zhì)最優(yōu),可以代替育秧土進(jìn)行水稻育秧,在節(jié)約土壤資源的同時(shí),可有效提高勞動(dòng)效率。
參考文獻(xiàn)
[1] 范如芹,羅佳,高巖,等.農(nóng)業(yè)廢棄物的基質(zhì)化利用研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014,30(2):442-448.
[2] 王麗,李雪銘,許妍.中國(guó)大陸秸稈露天焚燒的經(jīng)濟(jì)損失研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2008,22(2):170-175.
[3] KUISMA E,PALONEN P,YLIHALLA M.Reed canary grass straw as a substrate in soilless cultivation of strawberry[J].Scientia horticalturae,2014,178: 217-223.
[4] 張洪程,龔金龍.中國(guó)水稻種植機(jī)械化高產(chǎn)農(nóng)藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,47(7):1273-1289.
[5] 朱德峰,陳惠哲,徐一成.我國(guó)水稻種植機(jī)械化的發(fā)展前景與對(duì)策[J].北方水稻,2007,37(5):13-18.
[6] 丁桂珍,王顯,李亞偉.姜堰市水稻基質(zhì)育秧存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)稻米,2013,19(6):96-97.
[7] 蔡雯竹,張婷.秸稈用作蔬菜育苗基質(zhì)的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2017,37(1):8-10.
[8] 李非,宋寶輝.水稻育苗基質(zhì)可持續(xù)利用研究現(xiàn)狀及建議對(duì)策[J].北方水稻,2014,44(6):73-75.
[9] 崔秀敏,王秀峰.蔬菜育苗基質(zhì)及其研究進(jìn)展[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,7(1):37-42.
[10] KLOUGART A.Advance in crop horticulture in Europe[J].Horticulture,1982,17(5):726-729.
[11] 任蘭天,劉慶,梅艷艷,等.小麥秸稈漂浮育苗基質(zhì)對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué), 2017, 38(3): 26-29,36.
[12] 曾清華,毛興平,孫錦,等.小麥秸稈復(fù)合基質(zhì)的理化指標(biāo)及其對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)和光合參數(shù)的影響[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2011,20(4):70-75.
[13] 劉濤,張浩,張毅,等.小麥秸稈無(wú)土栽培基質(zhì)對(duì)番茄穴盤育苗效果的影響[J].北方園藝,2012(5):31-34.
[14] 徐明輝,梁明勤.菇渣在辣椒育苗上的應(yīng)用效果試驗(yàn)[[J].北方園藝,2010(10):62-64.
[15] 曹紅星,程智慧,孟煥文.幾種復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,33(5): 111-114.
[16] 李曉強(qiáng),卜崇興,郭世榮.菇渣復(fù)合基質(zhì)栽培對(duì)蔬菜幼苗生長(zhǎng)的影響[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,37(3):517-520.
[17] 鞏芳娥.玉米秸稈與牛糞用作辣椒育苗基質(zhì)的研究[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[18] 薛書浩.以玉米秸稈為主要原料的番茄無(wú)土栽培基質(zhì)配方篩選[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2009.
[19] 劉振國(guó).玉米秸稈不同配比基質(zhì)對(duì)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[20] 管俊芳,陸琦,于吉順.珍珠巖的加工和綜合利用[J].化工礦物與加工,2003(4):6-9.
[21] 王英雪.閉鎖式水稻立體育秧基質(zhì)的研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2016:18-25.
[22] 郭世榮.固體栽培基質(zhì)研究、開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21(S2):1-4.
[23] 周靜,史向遠(yuǎn),王保平,等.幾種有機(jī)物料與市售草炭基質(zhì)理化性狀比較分析[J].北方園藝,2016(5):186-190.
[24] 趙婷婷.基質(zhì)組合對(duì)墾粳5號(hào)秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究[D].大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2017:1-4.
[25] 劉雙.不同育秧基質(zhì)在水稻育苗中應(yīng)用效果的研究[D].延吉:延邊大學(xué),2015:17-20.
[26] 仲海洲,朱冬梅,吳志廣,等.利用廢棄生物質(zhì)開(kāi)發(fā)水稻育苗基質(zhì)的研究[J].科技通報(bào),2013,29(11): 71-76.
[27] 鄭愛(ài)軍.水稻有機(jī)基質(zhì)育秧技術(shù)[J].天津農(nóng)林科技,2013(4):18.
[28] 梁?jiǎn)⑷?,王智華.寒地水稻工廠化育苗基質(zhì)研究初報(bào)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(7):23-26.