不同光介质条件下立体化育秧的空间垂直距离对水稻秧苗素质的影响
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试品种 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定项目与方法 3
2.3.1 光照强度、相对湿度、温度的测定 3
2.3.2 形态指标的测定 3
2.3.3 生理指标的测定 3
3 结果与分析 3
3.1 不同光介质和空间垂直距离条件下的光照强度、相对湿度、温度 3
3.2 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗生长发育的影响 4
3.3 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗叶片色素含量和根系活力的影响 6
3.4 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗超氧阴离子自由基（O2-）产生速率的影响 6
3.5 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗SOD、POD和CAT活性的影响 7
3.6 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗丙二醛（MDA）含量的影响 8
4 讨论 9
结 论 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
1 引言
随着社会不断发展及城市化、工业化带来的就业机会使农村劳动力不断流失，导致土地抛荒和忽视农业生产现象的出现[1]。为提高劳动生产率，减轻劳动强度，水稻工厂化育秧及机械插秧技术深受农民的欢迎。
水稻工厂化育秧是在人工控制水、肥、土、温、湿、气等条件下，按照规范的工艺流程，进行机械化、规范化、集约化、商品化、社会化育秧和供秧的生产方式[2]。与秧田育秧相比这种育秧方式具有省秧田、省种、省工、育秧周期短、不烂秧、易于实现机械化等特点，并可免去拔秧工序，避免拔秧过程中造成机械损伤。这样给种子 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
、秧苗以最适宜的生长条件，培育的秧苗均匀、健壮、整齐，成苗率高，可为农户和种粮大户提供高质量的秧苗，减轻“倒春寒”的影响[3]。
传统的机插水稻育秧主要采用营养土育秧的方式，但营养土育秧过程中逐渐暴露一些问题。育秧时从大田种取走大量的土壤作为营养土，这将带走大量的熟土层土壤，对土壤造成破坏，土壤中的杂草要进行药剂处理可能会造成药害和苗床草荒等问题[4]。与普通营养土育秧相比，基质育秧的秧苗素质有明显优势，不仅出苗速度快，基质秧苗与插秧机器兼容性强，病虫草害发生轻，而且基质便于运输，育秧过程可以省工节本[5]。因此水稻基质工厂化育秧被广泛推广和应用。
工厂化育秧大多采用玻璃温室或薄膜大棚进行育秧，由于玻璃温室、薄膜大棚与大田自然光下育秧的环境不同，玻璃温室和薄膜大棚的材质也不同又具有保温保湿的效果，秧苗在玻璃、薄膜和自然光条件下生长的环境温度、光照强度也会有差异。而温度与光照是影响水稻生长发育的2个最重要的生态因子[6]，据调查，全国有代表性的157个品种感温性强的占34.4%，感温性中的占64.3%，感温性弱的占1.3%，早中晚稻感温性以晚稻为最强早稻次之中稻较弱[7]。温度因素包括极端气温日平均气温昼夜温差等均影响水稻光合作用强度生育进程有机物质积累等方面[8]，尤其是日平均气温对水稻生长发育速度具有重要影响[9]。而引起玻璃温室及薄膜大棚光照强度不同的原因，主要是由于玻璃和薄膜的透光率不同，据有关研究显示，薄膜材料的小拱棚3月份的平均透光率为77.28%，单膜棚为68.96%，双膜棚和连栋温室分别为58.51% 和56.98%[9]，玻璃温室的透光率变化范围为35.15%～66.47%[10]，3月份的平均透光率为43.13%，4月份为49.61%，5月份为50.89%[9]，光介质材料的透光性不同，植物对光能的利用率不同，影响了植物的生长发育。
再加上如今生产上多将玻璃温室、薄膜大棚技术与现代设施农业装备例如增温保湿装置、喷水装置、遮阳网等有机结合起来，同时为了更好的提高场地利用率，充分利用空间和阳光等资源，多层次育秧架育秧被广泛采用，实现了独特的钢架工厂化育秧模式[11]。但是立体化育秧的秧架高度是可调节的，若秧架上下层空间垂直距离调节的高度不一，距离差距很大，也会出现秧架上下光照不均匀的问题，这同样会影响水稻生长环境中的温度及光照，从而影响秧苗的生长发育。因此本试验即针对不同光介质条件下空间垂直距离对水稻秧苗素质影响进行比较研究，为水稻立体化育秧提供技术依据。
2 材料与方法
2.1 供试品种
淮稻9号
2.2 试验设计
试验分别在光照强度范围为3250LX～86600LX的自然光、光照强度范围为15LX～2020LX的弱光、光照强度范围为18LX～3000LX的玻璃和光照强度范围为30LX～6600LX的薄膜四种光介质条件下进行，试验中不同光介质条件中的光照强度为2013年5月至6月期间测定所得。弱光介质条件下的设置为从播种后放至黑暗环境条件下生长9天，后移至光照强度范围为15LX～2020LX的弱光环境条件中进行炼苗。玻璃和薄膜光介质条件下设置45cm、35cm、25cm三种空间垂直距离进行育秧。每个处理重复3次，随机区组设计，见表1。
表1 试验设计
处理 光介质 空间垂直距 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
离cm
1 自然光 --
2 弱光 --
3 45
4 玻璃 35
5 25
6 45
7 薄膜 35
8 25
本试验选用秧盘规格为58cm× 28cm×3cm，每个秧盘放置育秧基质厚度为2cm（基质采用有机育秧基质），播量为每盘120g芽谷。采用旱育秧方式育秧，即拨前浇透水，出苗前保持湿润，出苗后基质发白前不浇水。
2.3 测定项目与方法
2.3.1 光照强度、相对湿度、温度的测定
2013年5月9日开始播种， 5月25日 (播种后16天)开始测定光照强度、相对湿度和温度，分别于每天8：00，12：00和18：00三个时段测定，直至6月6日为止。光照强度的测定使用照度计放于秧盘中央并贴近秧苗上部位置测得；使用温湿度测量仪放于秧盘中央、秧苗中上部位置测得相对湿度和温度。
2.3.2 形态指标的测定
在水稻秧苗3叶1心期，取样用直尺测量株高、茎基宽度、最长根长、第1叶和第2叶叶长、叶宽，计算第1叶和第2叶叶面积（长×宽×0.75）、用天平称得地上部分和地下部分鲜重，将秧苗地上部分和地下部分在105℃烘箱内杀青15 min，然后80℃烘干至恒重后分别称取地上部分和地下部分干重。
2.3.3 生理指标的测定
根系活力测定采用α-萘胺法[12]，单位为μg h-1 g-1 FW；叶绿素含量（乙醇提取法）；采用考马斯亮蓝法测定叶片和根系的可溶性蛋白质含量[13]，以mg g?1 FW为单位；采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[14]测定超氧化物歧化酶(SOD)活性，以抑制反应50%的酶量为一个酶活性单位(U)，酶活性单位以U mg-1 pro表示；过氧化物酶(POD)的活性采用愈创木酚法[12]，以每分钟A470值变化0.01作为一个酶活性单位(U)，酶活性以U min-1 g-1 pro表示；采用碘量法测定过氧化氢酶(CAT)活性[14]，以每分钟分解H2O2的毫克数表示酶活性大小，单位为mg H2O2 min-1 mg-1 pro。丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[15]，单位为nmolg-1Pro；用羟氨氧化法[16]测定超氧阴离子自由基(O2-)产生速率，以μmolmin-1g-1Pro为单位[17]。
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试品种 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定项目与方法 3
2.3.1 光照强度、相对湿度、温度的测定 3
2.3.2 形态指标的测定 3
2.3.3 生理指标的测定 3
3 结果与分析 3
3.1 不同光介质和空间垂直距离条件下的光照强度、相对湿度、温度 3
3.2 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗生长发育的影响 4
3.3 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗叶片色素含量和根系活力的影响 6
3.4 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗超氧阴离子自由基（O2-）产生速率的影响 6
3.5 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗SOD、POD和CAT活性的影响 7
3.6 不同光介质条件下空间垂直距离对秧苗丙二醛（MDA）含量的影响 8
4 讨论 9
结 论 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
1 引言
随着社会不断发展及城市化、工业化带来的就业机会使农村劳动力不断流失，导致土地抛荒和忽视农业生产现象的出现[1]。为提高劳动生产率，减轻劳动强度，水稻工厂化育秧及机械插秧技术深受农民的欢迎。
水稻工厂化育秧是在人工控制水、肥、土、温、湿、气等条件下，按照规范的工艺流程，进行机械化、规范化、集约化、商品化、社会化育秧和供秧的生产方式[2]。与秧田育秧相比这种育秧方式具有省秧田、省种、省工、育秧周期短、不烂秧、易于实现机械化等特点，并可免去拔秧工序，避免拔秧过程中造成机械损伤。这样给种子 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
、秧苗以最适宜的生长条件，培育的秧苗均匀、健壮、整齐，成苗率高，可为农户和种粮大户提供高质量的秧苗，减轻“倒春寒”的影响[3]。
传统的机插水稻育秧主要采用营养土育秧的方式，但营养土育秧过程中逐渐暴露一些问题。育秧时从大田种取走大量的土壤作为营养土，这将带走大量的熟土层土壤，对土壤造成破坏，土壤中的杂草要进行药剂处理可能会造成药害和苗床草荒等问题[4]。与普通营养土育秧相比，基质育秧的秧苗素质有明显优势，不仅出苗速度快，基质秧苗与插秧机器兼容性强，病虫草害发生轻，而且基质便于运输，育秧过程可以省工节本[5]。因此水稻基质工厂化育秧被广泛推广和应用。
工厂化育秧大多采用玻璃温室或薄膜大棚进行育秧，由于玻璃温室、薄膜大棚与大田自然光下育秧的环境不同，玻璃温室和薄膜大棚的材质也不同又具有保温保湿的效果，秧苗在玻璃、薄膜和自然光条件下生长的环境温度、光照强度也会有差异。而温度与光照是影响水稻生长发育的2个最重要的生态因子[6]，据调查，全国有代表性的157个品种感温性强的占34.4%，感温性中的占64.3%，感温性弱的占1.3%，早中晚稻感温性以晚稻为最强早稻次之中稻较弱[7]。温度因素包括极端气温日平均气温昼夜温差等均影响水稻光合作用强度生育进程有机物质积累等方面[8]，尤其是日平均气温对水稻生长发育速度具有重要影响[9]。而引起玻璃温室及薄膜大棚光照强度不同的原因，主要是由于玻璃和薄膜的透光率不同，据有关研究显示，薄膜材料的小拱棚3月份的平均透光率为77.28%，单膜棚为68.96%，双膜棚和连栋温室分别为58.51% 和56.98%[9]，玻璃温室的透光率变化范围为35.15%～66.47%[10]，3月份的平均透光率为43.13%，4月份为49.61%，5月份为50.89%[9]，光介质材料的透光性不同，植物对光能的利用率不同，影响了植物的生长发育。
再加上如今生产上多将玻璃温室、薄膜大棚技术与现代设施农业装备例如增温保湿装置、喷水装置、遮阳网等有机结合起来，同时为了更好的提高场地利用率，充分利用空间和阳光等资源，多层次育秧架育秧被广泛采用，实现了独特的钢架工厂化育秧模式[11]。但是立体化育秧的秧架高度是可调节的，若秧架上下层空间垂直距离调节的高度不一，距离差距很大，也会出现秧架上下光照不均匀的问题，这同样会影响水稻生长环境中的温度及光照，从而影响秧苗的生长发育。因此本试验即针对不同光介质条件下空间垂直距离对水稻秧苗素质影响进行比较研究，为水稻立体化育秧提供技术依据。
2 材料与方法
2.1 供试品种
淮稻9号
2.2 试验设计
试验分别在光照强度范围为3250LX～86600LX的自然光、光照强度范围为15LX～2020LX的弱光、光照强度范围为18LX～3000LX的玻璃和光照强度范围为30LX～6600LX的薄膜四种光介质条件下进行，试验中不同光介质条件中的光照强度为2013年5月至6月期间测定所得。弱光介质条件下的设置为从播种后放至黑暗环境条件下生长9天，后移至光照强度范围为15LX～2020LX的弱光环境条件中进行炼苗。玻璃和薄膜光介质条件下设置45cm、35cm、25cm三种空间垂直距离进行育秧。每个处理重复3次，随机区组设计，见表1。
表1 试验设计
处理 光介质 空间垂直距 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
离cm
1 自然光 --
2 弱光 --
3 45
4 玻璃 35
5 25
6 45
7 薄膜 35
8 25
本试验选用秧盘规格为58cm× 28cm×3cm，每个秧盘放置育秧基质厚度为2cm（基质采用有机育秧基质），播量为每盘120g芽谷。采用旱育秧方式育秧，即拨前浇透水，出苗前保持湿润，出苗后基质发白前不浇水。
2.3 测定项目与方法
2.3.1 光照强度、相对湿度、温度的测定
2013年5月9日开始播种， 5月25日 (播种后16天)开始测定光照强度、相对湿度和温度，分别于每天8：00，12：00和18：00三个时段测定，直至6月6日为止。光照强度的测定使用照度计放于秧盘中央并贴近秧苗上部位置测得；使用温湿度测量仪放于秧盘中央、秧苗中上部位置测得相对湿度和温度。
2.3.2 形态指标的测定
在水稻秧苗3叶1心期，取样用直尺测量株高、茎基宽度、最长根长、第1叶和第2叶叶长、叶宽，计算第1叶和第2叶叶面积（长×宽×0.75）、用天平称得地上部分和地下部分鲜重，将秧苗地上部分和地下部分在105℃烘箱内杀青15 min，然后80℃烘干至恒重后分别称取地上部分和地下部分干重。
2.3.3 生理指标的测定
根系活力测定采用α-萘胺法[12]，单位为μg h-1 g-1 FW；叶绿素含量（乙醇提取法）；采用考马斯亮蓝法测定叶片和根系的可溶性蛋白质含量[13]，以mg g?1 FW为单位；采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[14]测定超氧化物歧化酶(SOD)活性，以抑制反应50%的酶量为一个酶活性单位(U)，酶活性单位以U mg-1 pro表示；过氧化物酶(POD)的活性采用愈创木酚法[12]，以每分钟A470值变化0.01作为一个酶活性单位(U)，酶活性以U min-1 g-1 pro表示；采用碘量法测定过氧化氢酶(CAT)活性[14]，以每分钟分解H2O2的毫克数表示酶活性大小，单位为mg H2O2 min-1 mg-1 pro。丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[15]，单位为nmolg-1Pro；用羟氨氧化法[16]测定超氧阴离子自由基(O2-)产生速率，以μmolmin-1g-1Pro为单位[17]。
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