麻育秧膜对水稻机插育秧盘底面氧供应的补偿效应研究

【作者】 周晚来； 易永健； 谭志坚； 汪洪鹰； 杨媛茹； 余旺； 牛艳斌； 易镇邪； 王朝云；

【机构】 中国农业科学院麻类研究所； 湖南农业大学农学院； 南方粮油作物协同创新中心；

【摘要】 【研究背景】种植机械化是我国水稻生产全程机械化的关键,机械栽插逐步被确立为我国水稻种植机械化的主推技术,成为我国水稻种植机械化发展的主要方向。育秧是机械栽插中的一个关键环节,现阶段我国主要的机插育秧方式是毯状盘育秧,生产实践中水稻机插育秧普遍存在着根系盘结差、容易散秧、漏插率高等问题,麻育秧膜是针对水稻机插育秧中的这些问题而研发的、以苎麻纤维为主要原料、采用干法无纺布工艺生产的新型膜材料,具有较好的吸湿透气性,在土壤中可完全生物降解。大量的应用实践表明在机插育秧盘底面垫铺麻育秧膜可显著促进秧苗根系生长发育,提高秧苗素质,然而其作用机理尚未明确;【材料与方法】以育秧盘底面未垫铺麻育秧膜为对照,通过微型光纤式氧浓度测量探头直接测定分析了育秧盘底面的氧浓度,结合模拟演示方法和麻育秧膜的微观形态结构分析,研究了在水稻机插育秧盘底面垫铺麻育秧膜对盘底氧供应的补偿效应;【结果与分析】麻纤维在麻育秧膜中纵横交错形成了酥松多孔结构,其孔径大小主要分布在250-300μm;在底层土壤氧浓度的直接测定试验中,不管盘底面垫铺还是未垫铺麻育秧膜,在育秧土中浇透水分后,盘底面氧浓度迅速下降到了缺氧状态并稳定在该状态,表明在土壤好氧微生物的竞争消耗下,浸湿的育秧土中很快就会处于缺氧状态;随着育秧土中含水率的降低,盘底垫铺了麻育秧膜的处理的盘底面氧浓度有一个急剧升高过程,在不到1个小时内,膜面氧浓度从缺氧状态(0.5%)升到了大气饱和氧浓度(20.1%)并稳定在该状态,而对照处理的盘底面氧浓度一直稳定在缺氧状态,考虑到育秧土中微生物的氧消耗依然持续存在,因此膜面氧浓度持续维持在大气含氧量表明该处存在着持续的氧供应,盘底面垫铺麻育秧膜能够补偿发生在盘底面的氧气消耗;在增氧效果的模拟演示中,培养皿底部垫铺了麻育秧膜的琼脂块颜色迅速发生变化,以底部小孔为中心迅速扩散形成一个蓝色圆形斑块,颜色逐渐加深,而底部未垫铺麻育秧膜的琼脂块除了中心小孔处显现出一个与底部小孔等大的蓝点外,其余部位并未发生明显的颜色变化,表明氧气通过底部小孔后依赖麻育秧膜迅速扩散到了琼脂块底部;【结论】盘底垫铺麻育秧膜可迅速补偿盘底面氧气消耗,外界氧气进入盘底小孔后,依赖麻育秧膜进行微孔扩散,转移到整个育秧膜面并与底层根系表面直接接触,最终显著增加可直接接触到氧气的根系数量,进而增加根系摄氧,从而达到类似于增氧栽培的效果。更多还原