稻油復(fù)種免耕對(duì)超級(jí)雜交稻群體特性影響的研究

田晉文，聶宗平，吳美玲，馮躍華

（1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

免耕移栽是在前茬作物收獲后，不進(jìn)行任何翻耙，使用除草劑處理后，直接栽秧的一種新的免耕栽培技術(shù)[1-2]。稻油復(fù)種免耕是將免耕和水稻—油菜輪作相結(jié)合的一種新型耕作方式。一些研究者對(duì)免耕條件下水稻的分蘗動(dòng)態(tài)、有效穗數(shù)、成穗率做了研究。蔣鵬等[3]研究指出，免耕擺栽的有效穗數(shù)顯著高于翻耕栽培。黃小洋等[4]研究指出，免耕稻的分蘗出現(xiàn)早，分蘗數(shù)多。劉軍等[5]研究指出，免耕拋秧水稻分蘗較耕作拋秧水稻稍遲，最高莖蘗數(shù)較少，但免耕處理的生長(zhǎng)速度快，無(wú)效分蘗較低，因此免耕拋秧水稻的成穗率較對(duì)照高，有效穗則幾無(wú)差異?？梢?jiàn)目前對(duì)免耕移栽稻的分蘗、成穗率、有穗數(shù)等有了一定的研究，但對(duì)稻油免耕復(fù)種這種特定的耕作方式的報(bào)道不多，特別是這種耕作制度對(duì)移栽水稻的群體特征，如凈同化率、粒葉比等報(bào)道很少。為此于2010～2011年研究了貴州省稻油復(fù)種免耕條件下雜交水稻若干群體特性，以期明確哪種耕作方式更有利于提高水稻的群體質(zhì)量，為貴州省推廣適宜的免耕耕作制度，發(fā)展輕型水稻—油菜免耕輪作種植方式提供有力的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以超級(jí)雜交稻“云光14”于2010～2011年在貴州大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，土壤為黃泥田。試驗(yàn)采用水稻—油菜輪作處理方式。設(shè)4 個(gè)處理：（1）稻免油免，（2）稻免油翻，（3）稻翻油免，（4）稻翻油翻。每種稻作方式的施肥處理均相同。氮肥、磷肥、鉀肥分別為150 kg/hm2（N）、90 kg/hm2（P2O5）、180 kg/hm2（K2O）。磷、鉀肥作基肥一次施入。氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥、粒肥比50:20:20:10 分4 次施入。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，小區(qū)面積均為24 m2。移栽株行距為20 cm×26.7 cm，其密度為18.75 萬(wàn)穴/hm2。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 群體結(jié)構(gòu)測(cè)量項(xiàng)目與方法（1）干物質(zhì)重。分別于水稻最高分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期，每小區(qū)取生長(zhǎng)均勻并有代表性的植株6 蔸（邊上3行不取)。其中試驗(yàn)在最高分蘗期和孕穗期將樣品分成莖、葉2 部分，在抽穗期將樣品分成莖、葉、穗3 部分，在成熟期將樣品分成稻草、枝梗、實(shí)粒、秕粒4 部分，于105℃殺青30 min，75℃烘至恒重后稱量。（2）葉面積。分別于水稻最高分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期，每小區(qū)取生長(zhǎng)均勻并有代表性的植株6 蔸（邊上3 行不取)，測(cè)定水稻葉片的長(zhǎng)和寬，以長(zhǎng)×寬系數(shù)法計(jì)算葉面積。（3）分蘗數(shù)及株高。從分蘗始期起，每小區(qū)定10 蔸每隔3 d 觀測(cè)1次莖蘗數(shù)，在最高分蘗期，計(jì)算每小區(qū)的總莖蘗數(shù)，并于成熟期取樣生長(zhǎng)均勻且有代表性9 蔸（邊上3行不?。┲仓辏瑴y(cè)定其株高。

1.2.2 成熟期考種計(jì)產(chǎn) 分別于成熟期從每個(gè)小區(qū)的中心區(qū)選擇5 m2作為測(cè)產(chǎn)區(qū)，采用機(jī)器脫粒，曬干風(fēng)選后稱取風(fēng)干重，然后于75℃烘干測(cè)定樣品的水分含量，根據(jù)水分含量計(jì)算稻谷的干重，然后返回14%的吸濕水以計(jì)算稻谷的產(chǎn)量。測(cè)產(chǎn)取樣的同時(shí)，在方形測(cè)產(chǎn)小區(qū)由對(duì)角線取9 蔸作為考種樣，考察水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.3 植株各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算方法

粒葉比：穎花/葉面積，穎花指總穎花數(shù)，葉面積指最大葉面積期的葉面積。

凈同化率：根據(jù)干物質(zhì)的增長(zhǎng)與植物葉面積的變化兩者間接計(jì)算出來(lái)。其公式為：NAR =（lnL2-lnL1）×（W2-W1）/[（L2-L1）×（T2-T1）]，其中，L 為葉面積，W 為干物質(zhì)重，T 為生長(zhǎng)時(shí)間。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SAS 9.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 分蘗動(dòng)態(tài)

通過(guò)對(duì)2010、2011 兩年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，水稻生長(zhǎng)前期，免耕稻分蘗速度較翻耕稻快，但分蘗動(dòng)態(tài)都是在移栽后17 d 左右分蘗速度加快，并且在40 d 左右達(dá)到分蘗高峰，之后隨著水稻生長(zhǎng)，無(wú)效分蘗逐漸死亡，水稻分蘗數(shù)逐漸下降，有利于水稻成穗率提高。在前作油菜不同的條件下，將稻油雙免和稻免油翻及稻翻油免和稻油雙翻4 個(gè)處理按水稻免耕和翻耕分別進(jìn)行平均，結(jié)果表明，兩年水稻免耕的平均每株莖蘗數(shù)分別為14.96、14.63，分別比水稻翻耕高0.5%和0.7%，但未達(dá)到5%的差異顯著水平。

2.2 干物質(zhì)積累量和葉面積

2.2.1 干物質(zhì)積累量 由表1 可知，2010年：免耕移栽稻在生育后期的干物質(zhì)積累量比翻耕移栽稻略低，但是在生育前期和生育中期免耕移栽稻的干物質(zhì)積累量分別比翻耕稻高21.1%，0.03%，未達(dá)到5%的顯著差異水平。2011年：免耕移栽稻在生育前期和生育后期的干物質(zhì)積累量均比翻耕稻高，差異不顯著。2年試驗(yàn)結(jié)果平均，免耕移栽稻在生育中后期的干物質(zhì)積累量分別為6 151.31 kg/hm2和5 497.30 kg/hm2，分別比翻耕稻低1.9%和0.8%；在生育前期免耕稻的干物質(zhì)積累量為2 329.27 kg/hm2，比翻耕稻高14.6%，但均未達(dá)5%的顯著差異水平。

表1 不同耕作方式對(duì)雜交稻各生育階段干物質(zhì)積累量的影響 （kg/hm2）

2.2.2 葉面積指數(shù) 由圖1 可知，2010年：免耕移栽稻的葉面積指數(shù)在各生育期比翻耕移栽稻分別高18.3%、6.8%、2.4%，且在最高分蘗期和孕穗期達(dá)到5%的顯著差異水平。2011年：免耕移栽稻的葉面積指數(shù)除抽穗期外，在各生育期比翻耕移栽稻分別高12.2%、0.2%，均未達(dá)到5%的顯著差異水平。綜合2 a 的試驗(yàn)結(jié)果，無(wú)論水稻免耕或翻耕，葉面積指數(shù)均在最高分蘗期較低，然后隨著水稻的生長(zhǎng)發(fā)育葉面積指數(shù)逐漸增大，到孕穗期達(dá)最大值，在抽穗期略有所下降。免耕移栽稻的葉面積指數(shù)在最高分蘗期和孕穗期均比翻耕高，但差異不顯著。

圖1 不同耕作方式下水稻各生育時(shí)期的葉面積指數(shù)

2.3 株高、凈同化率和粒葉比

由表2 可知，2010年：免耕移栽稻的株高比翻耕高4.3%，并達(dá)到5%的顯著水平；免耕移栽稻的凈同化率、粒葉比值比翻耕稻低，但差異不顯著。2011年：免耕移栽稻的株高、凈同化率比翻耕稻低，而粒葉比值比翻耕移栽稻高，均未達(dá)到5%的顯著差異水平。

表2 不同耕作方式對(duì)雜交稻株高、凈同化率、粒葉比的影響

2.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

由表3 可知，2010年：免耕移栽稻的每穗粒數(shù)和千粒重分別比翻耕稻低4.6%和0.06%，而免耕稻的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率分別為227.43 萬(wàn)/hm2和79.7%，比翻耕稻分別高1.8%、1.9%。免耕稻的實(shí)收產(chǎn)量為9 678.63 kg/hm2，亦比翻耕稻高1.0%，但未達(dá)到5%的顯著差異水平。2011年：免耕稻的每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率較翻耕稻均有所下降，分別比翻耕稻低10.7%、0.6%、5.2%，其中每穗粒數(shù)兩者的差異達(dá)到5%的顯著水平；免耕稻的有效穗數(shù)為238.19 萬(wàn)/hm2，比翻耕稻高13.0%，達(dá)5%的差異顯著水平；免耕稻的實(shí)收產(chǎn)量為10 275.04 kg/hm2，比翻耕稻低2.1%，但差異不顯著。綜合2年的試驗(yàn)結(jié)果分析，免耕稻的平均產(chǎn)量為9 976.84 kg/hm2，翻耕稻的平均產(chǎn)量為10 041.76 kg/hm2，免耕稻的產(chǎn)量略比翻耕稻低0.6%，但差異不顯著。

表3 不同耕作方式對(duì)雜交稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

2.5 不同耕作方式雜交稻群體特性與實(shí)收產(chǎn)量關(guān)系

由表4 可知，免耕移栽稻的株高在最高分蘗期與實(shí)收產(chǎn)量顯著正相關(guān)，干物質(zhì)和株高在抽穗期與產(chǎn)量分別呈現(xiàn)顯著和極顯著的正相關(guān)關(guān)系，而干物質(zhì)和莖蘗數(shù)在成熟期與實(shí)收產(chǎn)量均顯著正相關(guān)。翻耕移栽稻的株高在最高分蘗期與實(shí)收產(chǎn)量顯著正相關(guān)，在孕穗期、抽穗期和成熟期與實(shí)收產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，翻耕稻的葉面積指數(shù)在孕穗期與產(chǎn)量顯著正相關(guān)。對(duì)免耕稻各生育期葉面積指數(shù)與產(chǎn)量進(jìn)行多元二次逐步回歸分析建立回歸方程：Y=4594.3898 x- 513.6327 x2，（F=1427.63**），其中x為孕穗期的葉面積指數(shù)，從回歸方程可以看出，免耕稻的產(chǎn)量與孕穗期的葉面積指數(shù)呈現(xiàn)二次拋物線關(guān)系，所以適宜控制孕穗期的葉面積指數(shù)有助于高產(chǎn)。

表4 不同耕作方式下雜交稻各生育期群體特性與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

3 討論與結(jié)論

3.1 討 論

水稻各產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成過(guò)程以及產(chǎn)量物質(zhì)的生產(chǎn)、積累與分配，從本質(zhì)上講貫穿于水稻群體發(fā)育過(guò)程中，受群體發(fā)育的影響。因此，群體質(zhì)量的優(yōu)劣是水稻各產(chǎn)量構(gòu)成因素形成是否協(xié)調(diào)和產(chǎn)量水平高低的決定因素，水稻產(chǎn)量的不斷提高是群體質(zhì)量不斷優(yōu)化的結(jié)果。

劉懷珍等[6]認(rèn)為免耕稻比翻耕稻分蘗早，分蘗數(shù)多、有效穗數(shù)多。徐世宏等[7]研究結(jié)果表明免耕低節(jié)位分蘗多，根系發(fā)達(dá)。本研究結(jié)果表明，免耕移栽稻的株高、最高分蘗數(shù)和有效穗數(shù)均比翻耕稻高。免耕稻在移栽期—最高分蘗期的干物質(zhì)積累量比翻耕高，這主要是因?yàn)樵谒景l(fā)育前期，免耕稻分蘗早于翻耕稻，且分蘗數(shù)較多。

超高產(chǎn)水稻增產(chǎn)途徑主要是通過(guò)提高群體葉面積來(lái)增加干物質(zhì)生產(chǎn)量而獲得高產(chǎn)。馮躍華等[8]研究結(jié)果表明，無(wú)論翻耕或免耕，葉面積在水稻孕穗期出現(xiàn)峰值。黃小洋等[9]認(rèn)為水稻生育前期免耕稻的葉面積比翻耕稻增長(zhǎng)得快，光合作用強(qiáng)，有利于干物質(zhì)的積累和水稻的高產(chǎn)。本研究表明，無(wú)論免耕或翻耕，最大葉面積均出現(xiàn)在孕穗期，至抽穗期有所下降，且免耕稻在最高分蘗期和孕穗期的葉面積指數(shù)均大與翻耕，孕穗期的葉面積指數(shù)與產(chǎn)量成拋物線關(guān)系，所以適當(dāng)增大葉面積是保證最終產(chǎn)量的有效途徑。

杜金泉[10]研究認(rèn)為，免耕稻高產(chǎn)原因主要是提高了水稻的有效穗數(shù)。本研究結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量構(gòu)成的4 個(gè)因素相互聯(lián)系、相互制約和相互補(bǔ)償，免耕稻的分蘗較翻耕稻高，有效穗數(shù)也高于翻耕稻，而千粒重與翻耕相當(dāng)，每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率低于翻耕，最終產(chǎn)量略低于翻耕，但差異未達(dá)顯著水平。

3.2 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，免耕移栽稻的株高、最高分蘗數(shù)和有效穗數(shù)均比翻耕稻高；無(wú)論免耕或翻耕，最大葉面積均出現(xiàn)在孕穗期，且免耕稻在最高分蘗期和孕穗期的葉面積指數(shù)均大于翻耕；免耕稻的有效穗數(shù)也高于翻耕稻，而千粒重與翻耕相當(dāng)，每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率低于翻耕，最終產(chǎn)量略低于翻耕，但差異未達(dá)顯著水平。鑒于免耕投入的勞動(dòng)力、勞動(dòng)時(shí)間明顯少于翻耕，在最終產(chǎn)量無(wú)顯著差異的情況下，免耕更具選擇優(yōu)勢(shì)。

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