水稻苗期不同喷淋间隔处理对其生长发育及产量的影响

李 睿 董立强 商文奇 于广星 代贵金 王 铮 李跃东

（辽宁省水稻研究所，110101，辽宁沈阳）

水稻是我国最重要的粮食作物之一，占口粮消费量的60%以上，水稻的稳产增产对保障国家粮食安全至关重要[1-3]。育苗是水稻生产的关键环节，标准化的壮秧能够提高群体起点质量，是水稻高产的重要基础[3-6]。因此，科学调控秧苗生长，培育壮秧对水稻增产具有重要意义。旱育秧模式采用人工补水，整个苗期不建立水层，能够增加苗床土壤通透性，促进秧苗根系发育，有利于培育壮秧[7-10]。旱育秧模式的关键在于调控苗床土壤水分，水分过多无法达到旱育目的，水分过少则无法满足秧苗的生长需要[11-12]。因此，开展旱育秧模式下科学的水分管理技术对培育壮秧具有重要意义。

本研究采用基质和营养土2种育苗载体进行育秧，于秧苗1叶1心期设置3种喷淋方式（间隔为24、48和72h）。基于不同的水分管理方式，对水稻的秧苗素质、大田生长情况、产量及其构成因素进行秧苗期和本田期研究，旨在探明苗期不同育苗载体和水分管理方式对水稻秧苗素质及产量的影响，为培育健壮秧苗提供方法指导，以促进水稻生产，取得稳产高产。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与材料

苗期试验分别于2018和2019年4-5月在辽宁省水稻研究所试验基地工厂化育苗智能温室进行，大田试验于5-10月在辽宁省沈阳市苏家屯区八一街道三家子村（123°15′22″E，41°34′51″N）进行。供试水稻品种为常规稻辽粳401，该品种在辽宁省属中晚熟品种，是辽宁中部稻区主栽品种。

1.2 试验设计

试验选用2种育苗载体，基质（S）和营养土（N），每种载体设置24、48和72h共3种喷淋间隔，分别记为S24、S48、S72和N24、N48、N72。基质主要成分为牛粪和水稻秸秆，经2次发酵制备而成，属于有机质型育苗基质，由辽宁省水稻研究所[13]研制；营养土取自辽宁省水稻研究所试验田，二者添加肥料及调试剂一致。苗期试验分别于2018年和2019年4月15日播种，采用塑料硬盘（规格58cm×28cm×3cm）育秧，基质和营养土各播150盘，播种量为浸泡种100g（约4000粒/盘），秧盘分3个区域摆放，每个区域基质和营养土各50盘，按5行×10盘摆放。于秧苗1叶1心期对秧苗进行喷淋处理，间隔为24、48和72h，每次喷淋0.5h，喷淋后秧盘内含水量达到饱和，且苗床湿润。

大田试验分别于2018和2019年5月15日进行机械化移栽，采用久保田乘坐式5SPV-6CMD型6行高速插秧机，插秧密度为30.0cm×16.7cm。大田施氮肥为尿素，折合纯氮用量为225kg/hm2，按基肥:分蘖肥:穗肥=5:3:2施用；磷肥为钙镁磷肥，折合成P2O5用量为70kg/hm2，全部作基肥施用；钾肥为KCl，折合成K2O用量为75kg/hm2，按基肥:穗肥=6:4施用。大田水分管理及病虫草害防治按常规管理进行。移栽采用随机区组大区试验，每个处理作业区域重复3次，为实现机械化作业效果，每个区域实际插秧面积大于360m2，试验调查区为去除边行后区域。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 秧苗素质 于5月12日（移栽前3d），按对角线法选择代表性秧苗3盘，每盘取代表性秧苗30株，测定秧苗叶龄、株高、根长、根数、茎基宽（距秧苗生根处1cm）和相对叶绿素含量（SPAD，使用SPAD-502型叶绿素仪测定第3叶中部），每盘另取100株秧苗测定百株地上部干质量、百株根干质量和根冠比。具体操作为将秧苗地上部分与根系分开，置于105℃烘箱杀青0.5h后，于80℃烘干至恒重，根冠比=秧苗根干质量/秧苗地上部干质量。

1.3.2 水稻生育时期和茎蘖动态 观测并记载供试水稻播种期、移栽期、始蘖期、拔节期、齐穗期和成熟期。秧苗移栽至大田后，每个小区选取代表点，选择生长一致、具有代表性的连续10株水稻作为定点苗，从移栽后开始每7d调查定点苗的茎蘖数，直至茎蘖数连续降低2次时调查结束。

1.3.3 叶面积指数（LAI） 于齐穗期，每小区各取长势均匀、分蘖数与平均分蘖数相同的植株3穴，用比叶重法[14]测定LAI。

1.3.4 干物质积累量 每小区分别于拔节期、齐穗期和成熟期按平均分蘖取3穴代表性植株，分根、茎、叶和穗等部分装袋，样品于105℃条件下杀青1.0h，再经80℃烘干至恒重，测定植株各部分干物质积累量。

1.3.5 产量及其构成因素 成熟期每小区按平均有效穗数选取20丛长势均匀的水稻进行考种，测定每穗总粒数、实粒数、千粒重和结实率。收获时每小区实打实收，晾干后测定稻谷重量和含水量，按标准含水量14.5%折算水稻产量。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据整理，采用DPS 18.10进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 喷淋间隔处理对水稻秧苗素质的影响

2.1.1 对秧苗地上部性状的影响 对2年试验结果（表1）分析可知，各处理间秧苗均处在3叶1心期，叶龄和茎基宽差异不显著。2种育苗载体下，喷淋间隔72h处理SPAD均显著高于24h处理，株高和百株地上部干质量显著低于24h处理。喷淋间隔72h处理同样表现出SPAD高于48h处理，株高和百株地上部干质量低于48h处理，但未均达到显著水平。

表1 喷淋间隔处理对秧苗地上部性状的影响Table 1 Effects of water spraying interval on the aboveground part traits of rice seedlings

2018和2019年，基质和营养土秧苗的SPAD表现出随喷淋间隔延长而升高的趋势，株高和百株地上部干质量则表现出相反的趋势。这说明延长喷淋间隔，能够抑制秧苗地上部生长，降低秧苗的株高和地上部干质量。

2.1.2 对秧苗根系的影响 由表2可知，随喷淋间隔时间的延长，2种育苗载体秧苗的根数呈增加趋势，2018年喷淋间隔72h处理根数显著多于24h处理，多于48h处理，但差异不显著；2019年喷淋间隔72h处理根数显著多于24和48h处理。百株根干质量随喷淋间隔的延长而增加，喷淋间隔72h处理秧苗百株根干质量显著大于24h处理，2018年N72根干质量显著大于N48，其余情况72h处理大于48h处理，但差异不显著。喷淋间隔72h处理的根冠比均显著大于24和48h处理。

表2 喷淋间隔处理对秧苗根系的影响Table 2 Effects of water spraying interval on roots of rice seedlings

2018和2019年，基质和营养土秧苗的根数、百株根干质量和根冠比表现出随喷淋间隔延长而增加的趋势。说明延长喷淋间隔，能够促进秧苗根系生长，增加秧苗的根数和根干质量，增大秧苗的根冠比。

2.2 喷淋间隔处理对水稻茎蘖动态的影响

水稻分蘖是影响水稻产量构成的重要因素。综合2年数据（图1），2种育苗载体下，不同喷淋间隔处理对水稻茎蘖动态变化的影响是一致的，但增长速率不同。移栽14d后，喷淋间隔72h处理水稻分蘖数明显增加，移栽后42d喷淋间隔72h处理茎蘖数达到峰值，然后缓慢降低。在分蘖期内72h处理的分蘖数始终高于48和24h处理，表明喷淋间隔72h处理秧苗机插后缓苗活棵迅速，分蘖发生更早，有利于有效分蘖的形成，促进有效穗的形成。

图1 喷淋间隔处理下水稻茎蘖数的动态变化Fig.1 Dynamics of rice tiller number under water spraying interval

2.3 喷淋间隔处理对水稻主要生育期的影响

2年试验结果（表3）显示，延长喷淋间隔缩短了水稻全生育期。2种育苗载体下，2018年喷淋间隔72h处理全生育期较24h处理均缩短2d，2019年72h处理较24h处理均缩短3d。其原因在于喷淋间隔72h处理移栽后缓苗迅速，分蘖较其他处理发生早，缩短了移栽期到始蘖期的天数，群体数量迅速增加，较早进入到幼穗分化阶段，拔节期提前。拔节期至齐穗期以及齐穗期至成熟期各处理间天数差异较小。

表3 喷淋间隔处理对水稻主要生育期的影响Table 3 Effects of water spraying interval on main growth stage

2.4 喷淋间隔处理对水稻LAI的影响

LAI是水稻群体结构的重要量化指标，与作物的产量联系紧密。由图2可知，2种育苗载体下，在拔节期各处理LAI分布于2.83～3.26，齐穗期LAI分布于6.38～6.96，成熟期LAI分布于4.47～4.76。在水稻生长发育的3个关键时期，喷淋间隔72h处理的群体LAI最高，各处理间表现出72h＞48h＞24h的规律。在各关键时期，72h处理的LAI均显著高于24h处理，72h处理的LAI高于48h处理，但部分未达到显著水平。

图2 喷淋间隔处理对水稻LAI的影响Fig.2 Effects of water spraying interval on LAI of rice

2.5 喷淋间隔处理对水稻干物质积累量的影响

水稻各时期干物质积累量可反映出群体生长情况。对群体干物质积累情况分析（表4）可知，2种育苗载体下，水稻群体在拔节期、齐穗期和成熟期的地上部和根干质量均为72h＞48h＞24h，表现出随苗期喷淋间隔延长而增加的规律。这表明，苗期延长喷淋间隔有利于大田期群体干物质的积累。其中喷淋间隔72h处理在各阶段干物质积累量均显著高于24h处理，72h处理干物质积累量高于48h处理，但部分未达到显著水平。

表4 喷淋间隔处理对水稻干物质积累量的影响Table 4 Effects of water spraying interval on dry matter weight of population

2.6 喷淋间隔处理对水稻产量及其构成因素的影响

对喷淋间隔处理对水稻产量及其构成因素分析（表5）可知，2年实际产量均以S72的产量最高，N72次之，且喷淋间隔72h处理实际产量显著高于24和48h处理，仅2019年S72的产量大于S48，且差异不显著。喷淋间隔72h处理有效穗数显著大于24和48h处理，仅2018年S72有效穗数大于S48，且差异不显著。喷淋间隔72h处理结实率显著大于24和48h处理，仅2019年N72处理结实率大于N48处理，且差异未达显著水平。除了2019年N24处理的每穗颖花数差异显著外，2年各处理间每穗颖花数和千粒重差异不显著。

表5 喷淋间隔处理对水稻产量及其构成因素的影响Table 5 Effects of water spraying interval on rice grain yield and its components

3 讨论

水分是影响秧苗生长的重要因素。苗期适度的水分亏缺能够降低秧苗的株高，促进根系生长，增强根系活力，提高秧苗素质[15-17]。廖莎等[18]认为，在不受天气影响的情况下，稻草基质3d左右灌水1次是适合的水分管理方式，有利于秧苗和根系生长，提高秧苗素质。本研究发现，无论采用有机质型载体还是传统营养土培育秧苗，喷淋间隔延长至72h均有利于降低株高，促进根系发育，提高秧苗素质。

苗期适度的水分亏缺降低了机插时秧苗的伤株率[19]，使秧苗能够迅速适应大田环境，较快发出新根[19-21]。本研究喷淋间隔延长至72h，秧苗经充分“炼苗”，机插后分蘖发生更早，分蘖数量更多。较高的分蘖数量保障了群体数量，为成熟期有效穗数的形成提供了群体基础，这是本研究中实际产量提高的原因之一。

本研究喷淋间隔72h处理秧苗素质高，机插后缓苗活棵迅速，较早地进入到大田营养生长阶段，生育期有一定的提前。喷淋间隔72h处理在拔节期、齐穗期和成熟期一直保持着较高的LAI和干物质积累量。齐穗期较高的叶面积能够促进有效穗数的形成[22-23]。辽粳401具有活秆成熟的特性，喷淋间隔72h处理在成熟期LAI仍维持在较高水平，且该处理能够较快进入到籽粒灌浆阶段，充足的叶片量和持绿时间有利于群体干物质的积累，为籽粒灌浆结实提供充足的“源”，促进产量提升[24-26]。

4 结论

水稻秧苗1叶1心期后，将喷淋间隔延长至72h可以降低株高，促进根系生长，秧苗素质得到提高。机插后秧苗分蘖发生早，群体叶片量和干物质积累量增加，群体有效穗数和结实率提高，有利于水稻获得高产。