《黑龙江农业科学》 2009年02
41-43
出版日期：2009-03-10
ISSN:1002-2767
CN:23-1204/S
北方寒地水稻苗床增温超早育苗高产机理研究
黑龙江省是寒地优质粳稻的主产区, 早春育苗面临着气温低、地温低等不利气候条件, 严重威胁着水稻安全抽穗成熟。2006 ～ 2007 年探讨了利用苗床隔离层增温技术和三膜覆盖技术解决寒地水稻育苗的温度条件, 进行水稻育苗的研究;两年试验结果看出, 利用稻壳和发泡塑料两种保温材料, 在旱育苗床高台30 cm下做成苗床增温隔离层, 可以显著提高苗床地温, 而且与三膜覆盖技术相结合增温效果更明显。2008 年我们进一步研究了隔离层增温技术与三膜覆盖技术的增温效果, 并利用苗床增温技术实现超早育苗、育大苗、育壮苗的目的, 充分利用苗期积温, 在本地种植跨区生育期较长的品种, 提高本地区水稻产量水平的可行性。1 材料与方法1 .1 试验地基本情况试验在七星科技园区进行, 草甸白浆土, 有机质37.1 g · kg-1 、碱解氮120 .1 mg · kg-1 、速效磷28.8mg·kg-1 、速效钾221.2 mg ·kg-1 , pH 6 .19 。地势平坦,多年老稻田。1 .2 供试品种空育131:本地主栽水稻品种, 主茎11 片叶, 生育期127 d , 需活动积温2 320 ℃;龙粳18 :主茎12 片叶, 生育期130 d ,需活动积温2 380 ℃;垦稻14:主茎12 片叶,生育期133 d ,需活动积温2 420 ℃。1 .3 试验方法与设计秧田和本田采用大区对比法设计, 设6 个处理。A1 :开放稻壳隔离层增温育苗,A2 :封闭稻壳隔离层增温育苗,A3:发泡塑料(保温板)隔离层增温育苗,A4 :常规育苗,这四个处理选用品种空育131 ;A5:开放稻壳隔离层增温育苗, 选用品种垦稻14 ;A6 :开放稻壳隔离层育种栽培黑 龙 江 农 业 科 学2 期 42 黑龙江农业科学增温育苗, 选用品种龙粳18。秧田每处理8.3 m2 , 本田小区长40 m, 宽7 m, 小区面积280 m2 。为了提早育苗, 进行早扣棚、早化冻、早增温。3 月10 日扣好育秧大棚后, 每天早上6 ∶00开始调查苗床温度,调查深度为5、10、15 、20 和25 cm 。苗床增温隔离层铺设方法:秋季上冻前在高台苗床下30 cm 处铺设12 cm 厚压实的稻壳或换成5 cm 厚发泡塑料, 稻壳可以用塑料布包裹严实叫封闭稻壳, 为了提高保温性能和使用年限, 反之, 叫开放稻壳不用塑料布或塑料薄膜包裹。稻壳上洒趋鼠和杀虫药剂, 再覆土整平压实[ 1] 。1.4 栽培管理及技术措施试验按照水稻旱育稀植“三化”栽培技术进行栽培管理[ 2] ,田间管理同常规生产。为了在当地种植生育期较长品种,进行提早育苗,充分利用苗期积温,培育4.5叶大苗。4 月1 日播种比常规育苗提早7 d, 同时应用了三膜覆盖技术[ 1] 。每盘播芽种110 g ,5 月16 日插秧, 插秧规格30 cm×12 cm。施肥商品量420 kg·hm-2 , 其中尿素195 、磷酸二铵120 、50 %硫酸钾105 kg·hm-2 。2 结果与分析2.1 苗床增温效果通过3 年地温调查得出:利用稻壳和发泡塑料两种保温材料在苗床30 cm 下做成隔离层, 可以显著提高苗床地温。平均提高地温3.77 ℃, 其中封闭稻壳处理比常规高4.2 ℃、发泡塑料处理比常规高3.0 ℃、开放稻壳处理比常规高4 .1℃;稻壳两处理增温效果好于发泡塑料处理, 地温平均高1 .15℃。 保温材料隔离层增温技术与三膜覆盖技术相结合, 可以大幅提高苗床地温, 平均地温比常规高6.62 ℃, 在保温材料隔离层增温的基础上苗床地温又提高了2 .58 ℃, 增温效果显著。从整个育苗期来看, 采用保温材料的3 个处理与常规处理的地温变化表现出前期相差大, 后期随着气温的回升温差逐渐缩小的趋势。稻壳和发泡塑料两种保温材料连续使用三年情况下, 苗床增温效果基本保持稳定, 第三年略有下降, 平均下降0 .8℃, 这可能与保温材料在地下遭受雨水或灌水浸泡有关。在秋季剖开床土观察保温材料状态看出,封闭稻壳处理稻壳色泽没变, 开放稻壳处理稻壳变湿, 色泽变褐, 未腐烂, 发泡塑料出现含水现象变湿。初步判断各保温材料处理至少可以使用5 a , 尤其是封闭稻壳处理可能使用年限更长。由此可见,两种增温技术为早育苗、育大苗、育壮苗创造了先决条件, 可以充分利用苗期积温实现跨区种植生育期较长的品种。2 .2 秧苗素质调查分析从表1 可以看出:采用苗床增温技术处理A1、A2和A3 的秧苗素质都要好于处理A4 常规育苗。出苗期比常规对照早3 d , 而且出苗整齐一致, 出苗顶土盖现象少;移栽时平均株高比常规处理高1 .9 cm 、叶龄值多0 .4、百株地上和地下干重分别比常规处理高0 .5 g 、0 .1 g , 根数比常规多0.9 条、充实度比常规高0.07mg·cm-1 。稻壳保温两处理秧苗素质指标好于发泡塑料隔离层,封闭稻壳处理好于开放稻壳处理。表1 秧苗素质分析处理播种期出苗期株高/ cm叶龄/ 叶百株茎叶鲜重/ g百株茎叶干重/ g百株地下鲜重/ g百株地下干重/g根数/ 条茎基宽/ cm充实度/ mg·cm-1A1 04-01 04-07 12 .7 2 .4 9.8 2.8 4 .8 0 .5 7 .4 0 .19 2 .20A2 04-01 04-07 13 .5 2 .5 9.1 3.0 5 .6 0 .5 7 .2 0 .17 2 .22A3 04-01 04-07 12 .1 2 .5 8.9 2.9 4 .7 0 .5 6 .9 0 .16 2 .40A4 04-01 04-10 10 .9 2 .1 7.0 2.4 4 .4 0 .4 6 .3 0 .17 2 .20A5 04-01 04-07 17 .8 3 .6 14.1 5.8 7 .2 1 .0 10.9 0 .24 3 .26A6 04-01 04-07 16 .9 3 .5 11.3 4.9 5 .7 0 .8 9 .8 0 .27 2 .90 应用苗床增温技术处理A5 和A6 按照培育大苗进行管理。从两处理的秧苗素质看出, 应用苗床增温技术可以确保秧苗生长所需温度条件, 保证秧苗正常生育进程, 实现培育壮苗的目的。2.3 各处理株高和茎蘖动态分析由图1 看出,苗床增温处理A1 、A2 和A3 在7 月1日前株高明显比处理A4 高, 平均高2 .2 cm;7 月1 日以后各处理间差别不明显, 其苗床增温三者间整个生育期株高差别不明显。可见, 苗床增温处理在生育前期生育进程要比常规育苗快, 这与秧苗素质好, 返青快有关。图1 各处理株高动态变化在7 月1 日前空育131 明显比12 片叶品种垦稻14 和龙粳18 生育进程快, 而后12 片叶品种生长量明显超过了空育131 , 总生长量明显比空育131 高, 这也2 期朱 宏等:北方寒地水稻苗床增温超早育苗高产机理研究育种栽培黑龙江农业科学 43是12 叶品种比11 叶品种产量高的原因所在。由图2 看出, 6 月17 日前各处理分蘖比较缓慢, 6月17 日～ 7 月8 日是分蘖发生最快的时期, 7 月15 日各处理分蘖数达到了最大值。苗床增温处理A1 、A2和A3 分蘖数明显比处理A4 快而多, 后期分蘖退化幅度也小于处理A4 , 可以看出其成穗率要高于常规育苗。垦稻14 分蘖最多,且成穗率较高;龙粳18 分蘖退化明显, 这与各品种自身特性有关。图2 各处理茎蘖动态变化2.4 水稻生育期调查由表2 可以看出,苗床增温各处理秧苗素质好, 返青快, 水稻生育进程明显比常规处理早。返青期平均比常规育苗早1 d, 苗床增温各处理秧苗发根多、粗、长, 常规处理秧苗发根少、细、短;苗床增温各处理分蘖发生早, 分蘖期平均比对照早1.4 d ;抽穗期比常规早1 d,成熟期早2 d 。苗床增温处理A1 、A2 和A3 三个处理间生育期没有明显差异。表2 水稻生育期和植株性状调查结果处理插秧期返青期分蘖期抽穗期成熟期A1 05-16 05-20 06-15 07-22 09-13A2 05-16 05-20 06-16 07-22 09-13A3 05-16 05-20 06-15 07-22 09-13A4 05-16 05-21 06-17 07-23 09-15A5 05-16 05-20 06-15 07-23 09-11A6 05-16 05-20 06-17 07-22 09-12 垦稻14 和龙粳18 在7 月25 日前都达到了抽穗期, 实现了安全抽穗。由此看出应用苗床增温技术进行超早育苗, 在本地区可以种植12 叶品种, 提高水稻单产水平。2 .5 各处理产量及产量构成因素分析从表3 可以看出, 苗床增温处理A1、A2 和A3 水稻的生长发育良好, 单株分蘖力增强, 穗数·m-2平均比常规处理A4 多45 .1 株, 穗粒数和千粒重常规处理比苗床增温各处理要高, 这与其平方米穗数少有关;各增温处理产量构成因子间差别不大, 各有高低变化。苗床增温各处理比常规育苗处理增产效果不显著, 平均增产2 %。表3 对产量及产量构成因素的影响处理株高/ cm 穗数/ 个·m -2 穗粒数千粒重/ g 空瘪率/ % 产量/ kg·hm -2增产kg %A1 85 .4 604 .8 75.4 26.5 5.78 9799.5 11.1 1.7A2 85 .4 576 .7 77.4 26.7 6.30 9745.5 7.5 1.2A3 82 .7 597 .9 74.7 26.7 5.64 9934.5 20.1 3.1A4 84 .9 548 79.6 26.9 5.39 9633.0 - -A5 88 .7 656 .9 74.6 27.0 4.27 10576 .5 62.9 9.8A6 92 .8 492 .3 95.3 27.4 3.40 10606 .0 58.2 9.1 垦稻14 和龙粳18 的空瘪率明显比空育131 要低,平均低2 个百分点,而且比品种介绍空瘪率还要低, 说明两品种全生育期长势长相良好, 灌浆饱满, 成熟度好。两品种比常规育苗处理A4 平均增产9.45 %,比空育131 三个苗床增温处理A1、A2 和A3 平均增产7.3 %。可以看出, 两个12 叶品种比空育131 有更高的增产潜力, 增产效果显著。3 结论与讨论3.1 3 年试验结果表明, 苗床增温隔离层可以明显提高水稻育苗期间苗床地温。平均提高地温3 .77 ℃, 其中封闭稻壳处理比常规高4 .2 ℃、发泡塑料处理比常规高3 .0 ℃、开放稻壳处理比常规高4 .1℃。3.2 苗床隔离层增温技术与三膜覆盖技术相结合, 可以显著提高苗床地温, 平均地温比常规育苗高6.62℃,在保温材料隔离层增温的基础上苗床地温又提高了2.58℃, 增温效果显著。3.3 苗床增温3 处理间, 稻壳两处理增温效果要好于发泡塑料处理, 平均高1 .15 ℃, 稻壳两处理间差异不明显。可见稻壳是很好的保温隔离材料, 不易腐烂, 在本地区容易获得, 成本低,易大面积推广。3 .4 采用两项苗床增温技术育苗, 其秧苗素质好, 加快了生育进程, 返青期比常规育苗早1 d , 分蘖期比常规早1 .7 d ,蘖期平均比对照早1.4 d, 抽穗期比常规早1 d , 成熟期早2 d 。种植空育131 的苗床增温各处理比常规育苗处理增产效果不显著,平均增产2%。两个主茎12 片叶品种生育期提前表现更为明显,抽穗期与空育131 相同, 成熟期比空育131 还要早1 .5 d左右。两品种比常规育苗处理A4 平均增产9.45 %,比空育131 三个苗床增温处理A1 、A2 和A3 平均增产7 .3%。可以看出利用苗床增温技术进行超早育苗是可行的, 在本地区种植12 片叶品种可以安全抽穗成熟,也是本地区进一步提高水稻单产的有效途径。3 .5 采用苗床隔离层和三膜覆盖两项增温技术进行水稻育苗,最重要的意义在于可以确保水稻安全育苗,免受自然恶劣天气的影响, 为水稻安全生产, 高产、高效奠定坚实的基础。试验结果看出, 采用增温技术育苗出苗早、整齐一致, 秧苗素质明显要好于常规育苗。另一方面, 我们可以通过早育苗增加活动积温, 延长整个生长期, 种植跨区域、生育期长的品种, 达到提高本地水稻产量的目的。3.6 利用两项苗床增温技术, 可以提早育苗, 3 年试验结果表明, 最少比常规育苗可提前7 d , 可以确保在4月1 日播种育苗。3 .7 在本地区应用苗床增温技术进行超早育苗的主茎12 片叶品种还需进一步筛选;在本地最早什么时间育苗,能否种植主茎13 片叶品种也需要进一步研究。