養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

劉元英，吳振雨，彭顯龍，尹宇龍，蔣 毅，王 歡，趙廣欣，鄭秋鹛

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，哈爾濱 150030）

養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

劉元英1，吳振雨1，彭顯龍1，尹宇龍1，蔣 毅1，王 歡1，趙廣欣1，鄭秋鹛2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，哈爾濱 150030）

采用微區(qū)和大田對(duì)比試驗(yàn)方法，設(shè)置直播和移栽兩種栽培方式，研究養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻生育進(jìn)程、分蘗動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，直播稻比移栽稻成熟期延遲4～5 d，能夠安全成熟。優(yōu)化施肥使直播稻提早成熟2～3 d；分蘗成穗率提高5.4個(gè)百分點(diǎn)；抽穗后物質(zhì)同化量提高12.7%（P＜0.05）；對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率增加3.3個(gè)百分點(diǎn)；產(chǎn)量提高7.2%（P＜0.05）。大田試驗(yàn)中優(yōu)化施肥的直播稻比習(xí)慣施肥的移栽稻抽穗后20 d-成熟期穗干重提高57.6%（P＜0.01）；抽穗后物質(zhì)同化量提高25.6%（P＜0.01）；對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率增加9.4個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）；產(chǎn)量提高8.1%（P＜0.05）。

寒地直播稻；養(yǎng)分管理；生育進(jìn)程；分蘗動(dòng)態(tài)；干物質(zhì)積累；產(chǎn)量

水稻是黑龍江省主要糧食作物，2013年種植面積已達(dá)400萬(wàn)hm2。黑龍江省地處寒地稻作區(qū)，移栽是水稻主要種植方式，但大棚育秧取土難、農(nóng)村勞動(dòng)力日漸短缺、生產(chǎn)成本高、不利于實(shí)現(xiàn)水稻大面積機(jī)械化生產(chǎn)等問(wèn)題，使移栽稻可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。因此，研究寒地直播稻農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的高產(chǎn)高效技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)黑龍江省水田作業(yè)全程機(jī)械化，進(jìn)一步提高稻米生產(chǎn)比較效益，保證水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。水稻機(jī)械直播作為一項(xiàng)省工、高效、可實(shí)現(xiàn)大面積機(jī)械化生產(chǎn)的種植技術(shù)一直是美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家采用的主要種植方式[2-3]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，被認(rèn)為是粗放栽培的水稻直播逐漸形成以農(nóng)業(yè)航空與地面機(jī)械、化學(xué)除草配套的高效率現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，越來(lái)越受到重視[4-5]。近年來(lái)，江蘇和江西省水稻直播面積已分別達(dá)到當(dāng)?shù)厮痉N植面積的30%和60%以上，并有進(jìn)一步增長(zhǎng)趨勢(shì)[6-7]。徐一戎等研究認(rèn)為，寒地稻作區(qū)適宜水稻生長(zhǎng)的有效積溫區(qū)較少，直播稻安全成熟風(fēng)險(xiǎn)較大[8-9]。但近年來(lái)隨著土地流轉(zhuǎn)和種地大戶的出現(xiàn)，直播稻種植面積在黑龍江省也出現(xiàn)迅速擴(kuò)大趨勢(shì)。由于缺乏寒地直播稻生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的研究和高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，寒地水稻直播栽培中經(jīng)常出現(xiàn)群體過(guò)大，分蘗成穗率較低，易發(fā)生倒伏和貪青晚熟，使得直播稻產(chǎn)量低、稻米品質(zhì)差等問(wèn)題突出。雖然南方在直播稻高產(chǎn)栽培方面已有較為深入的研究[10-13]，但因氣候相差較大，不適宜在寒地直播稻生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。以往關(guān)于寒地直播稻種植的研究主要集中在品種、密度和播種保苗等方面[14-16]，而關(guān)于寒地直播稻生育進(jìn)程、分蘗動(dòng)態(tài)和產(chǎn)量形成的影響鮮有報(bào)道。

本研究擬在以往工作基礎(chǔ)上[17-18]，以移栽稻作對(duì)照，研究以“前氮后移”為核心的養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻的生育進(jìn)程、分蘗動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)積累與分配及產(chǎn)量形成影響，為建立農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的寒地直播稻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)：試驗(yàn)于2013年在慶安縣黑龍江水稻灌溉試驗(yàn)中心，哈爾濱市阿城區(qū)料甸鄉(xiāng)紅新村，農(nóng)墾建三江分局前鋒農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。

供試品種：龍慶稻2號(hào)和龍粳31，主莖11片葉；龍優(yōu)5號(hào)，主莖12片葉。3個(gè)品種均為4個(gè)伸長(zhǎng)節(jié)。

供試土壤：慶安為白漿土型水稻土，阿城為黑土型水稻土，前鋒農(nóng)場(chǎng)為草甸土型水稻土，土壤基礎(chǔ)肥力見(jiàn)表1。

表1 供試土壤基礎(chǔ)肥力Table 1 Basic fertilities of soils used in the experiments

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)示范的直播栽培全部采用水直播方式，微區(qū)試驗(yàn)人工播種，大田對(duì)比試驗(yàn)采用機(jī)械精量穴直播，大田示范采用機(jī)械穴直播。

慶安微區(qū)試驗(yàn)：選用“龍慶稻2號(hào)”品種。設(shè)置兩種種植方式：水直播（P1），5月13日播種，株行距10 cm×30 cm，每穴5～6粒，每穴保苗4株，基本苗130株·m-2；移栽（P2），旱育秧，4月20日播種，5月20日3.5葉時(shí)移栽，株行距13.3 cm×30 cm，每穴7～8株，基本苗185株·m-2。兩種施肥模式：習(xí)慣施肥（F1）和優(yōu)化施肥（F2），氮肥施用量和施用時(shí)期見(jiàn)表2。磷肥施用量均為P2O535 kg·hm-2，作為基肥1次性施入；鉀肥作為基肥施用量為K2O 45 kg·hm-2，習(xí)慣施肥在分蘗期施入K2O 5 kg·hm-2，優(yōu)化施肥在拔節(jié)期施入K2O 20 kg·hm-2。共4個(gè)處理，分別記為：P1F1、P1F2、P2F1、P2F2。微區(qū)面積為2 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

阿城大田對(duì)比試驗(yàn)：選用“龍優(yōu)5號(hào)”品種。設(shè)置直播和移栽兩種栽培方式：直播：5月11日播種，穴行距12 cm×30 cm，每穴5～7粒，面積為0.65 hm2。移栽：6月1日機(jī)插秧，秧齡3.5～4.0葉，穴行距30 cm×14 cm，每穴5～7株，面積為0.47 hm2。直播采用優(yōu)化施肥，移栽采用當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥，氮肥施用量和施用時(shí)期見(jiàn)表2；優(yōu)化施肥P2O550 kg·hm-2，作基肥1次性施入；K2O 74 kg·hm-2，基肥施40 kg·hm-2，穗肥追施34 kg·hm-2；習(xí)慣施肥，P2O5和K2O均為53 kg·hm-2，作基肥1次性施入。

前鋒農(nóng)場(chǎng)大田示范：水稻品種為“龍粳31”，5月4日播種，穴行距10 cm×25 cm，播種量75 kg·hm-2，示范田面積為20 hm2。全部采用“前氮后移”的優(yōu)化施肥技術(shù)，氮肥施用量和施用時(shí)期見(jiàn)表2。P2O546 kg·hm-2，作基肥1次性施入；K2O 60 kg·hm-2，基肥施30 kg·hm-2，穗肥追施30 kg·hm-2。

表2 N肥施用時(shí)期及用量Table 2 Timing and amount of N fertilizer applied (kg·hm-2)

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 生育期記載

記載出苗期、移栽期（3.5葉期）、分蘗始期、幼穗分化期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期。

1.2.2.2 葉齡值調(diào)查

直播稻從2.5葉（移栽稻插秧后5 d）開(kāi)始，采用定時(shí)定點(diǎn)方法，每個(gè)小區(qū)選取連續(xù)5株調(diào)查葉齡值變化情況，直至劍葉出完。

1.2.2.3 莖蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查

每小區(qū)選取連續(xù)的5穴，定時(shí)調(diào)查莖蘗數(shù)消增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)；從3.5葉開(kāi)始調(diào)查各小區(qū)基本苗數(shù)和莖蘗數(shù)，直至抽穗。記錄最高莖蘗數(shù)、最高分蘗數(shù)和成熟期有效穗數(shù)，計(jì)算分蘗成穗率。

1.2.2.4 干物質(zhì)積累

分別于抽穗期、抽穗后20 d和成熟期取樣，每個(gè)小區(qū)取平均分蘗的水稻4穴，將水稻樣品剪去根系后按葉、莖鞘和穗分別洗凈后置于烘箱中，105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，干燥冷卻至室溫后稱取樣品干物重。

1.2.2.5 考種與測(cè)產(chǎn)

微區(qū)試驗(yàn)每小區(qū)去除邊行選取一延長(zhǎng)米實(shí)脫測(cè)產(chǎn)，大田每處理取5點(diǎn)，每點(diǎn)1 m2實(shí)脫測(cè)產(chǎn)。經(jīng)脫粒、風(fēng)選去除癟粒，曬干后稱重計(jì)算單位面積實(shí)產(chǎn)。同時(shí)選取具有平均分蘗的水稻5穴，用于室內(nèi)考種，手工脫粒后用清水漂除癟粒，將飽粒烘干后計(jì)算千粒重（以含水率14.5%折算）。

1.2.3 計(jì)算公式

莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量（Translocation amount of preheading stored assimilate，TAA）=抽穗期莖葉干重-成熟期莖葉干重;

抽穗后干物質(zhì)積累量（Post-heading stored assim?ilate accumulation，PAA）=成熟期干重-抽穗期干重；

物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率（Contribution of preheading translocated stored assimilate to grain yield，CTA）=（抽穗期莖葉干重-成熟期莖葉干重）/成熟期稻谷重；

抽穗后同化對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率（Contribution of post-heading stored assimilate to grain yield,CPA）= PAA/成熟期稻谷重。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 6.5等統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 直播稻與移栽稻生育進(jìn)程的差異

直播稻和移栽稻的葉齡進(jìn)程見(jiàn)圖1。

由圖1可知，5月26日移栽稻平均葉齡值是3.7，直播稻平均葉齡值是1.5，6月8日直播稻的葉齡值達(dá)到3.5。6月13日之前，直播稻生長(zhǎng)速度與移栽稻基本相同，6月13日，兩者葉齡最大相差2.5片葉。6月16日直播稻平均葉齡值達(dá)到4.5，之后直播稻生育進(jìn)程明顯加快，到7月2日葉齡值為7.7，與移栽稻葉齡值僅相差1.1。以上結(jié)果表明，直播稻進(jìn)入到3.5葉期后生育進(jìn)程明顯加快。

表3是直播稻和移栽稻主要生育期時(shí)間對(duì)比。由表中可以看出，移栽稻在苗床上于4月23日出苗，直播稻田間于5月21日出苗，直播稻出苗日期比移栽稻晚28 d；直播稻和移栽稻在田間葉齡值達(dá)到3.5（移栽稻插秧的秧齡期）時(shí)的日期相差13 d；進(jìn)入幼穗分化期的日期只相差8 d；而到成熟期的日期僅相差5 d。養(yǎng)分管理對(duì)直播稻和移栽稻生育進(jìn)程的影響基本一致，在兩種種植模式下，優(yōu)化施肥均比習(xí)慣施肥處理提早2～3 d成熟。

表3 直播稻和移栽稻生育期對(duì)比Table 3 Growing stage comparison of direct-seeded rice and transplanted rice (月/日)

表4中的結(jié)果顯示，直播稻比移栽稻全生育期減少22～23 d，其中從出苗到幼穗分化期時(shí)間減少20 d，其原因是直播稻沒(méi)有移栽稻從插秧至返青的過(guò)程，水稻不傷根系，無(wú)需緩苗。幼穗分化期到拔節(jié)期和拔節(jié)期到抽穗期，直播稻與移栽稻天數(shù)相當(dāng)，而抽穗到成熟直播稻比移栽稻少2～3 d。由此可見(jiàn)，直播稻全生育期的縮短主要是在幼穗分化期前，表現(xiàn)為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的縮短。

(d)

表4 直播稻與移栽稻各生育階段天數(shù)Table 4 Growing stage duration of direct-seeded rice and transplanted rice

2.2 直播稻與移栽稻莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

由圖2可知，移栽稻于5月30日（葉齡值4.5）開(kāi)始出現(xiàn)分蘗，6月4日后分蘗迅速增加，6月25日達(dá)到最大分蘗期。直播稻于6月13日（葉齡值4.2）開(kāi)始出現(xiàn)分蘗，隨后莖蘗數(shù)直線上升，7月2日達(dá)到最大分蘗期。從分蘗動(dòng)態(tài)可以看出，直播稻與移栽稻相比，優(yōu)化施肥分蘗日平均增長(zhǎng)量分別為29.5和24.9個(gè)·m-2；習(xí)慣施肥分蘗日平均增長(zhǎng)量分別為32.4和27.8個(gè)·m-2，直播稻比移栽稻分蘗日平均增長(zhǎng)多4.7個(gè)·m-2。由于直播稻分蘗發(fā)生早，分蘗節(jié)位低，分蘗優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，達(dá)最大分蘗期所用時(shí)間較移栽稻縮短7 d。

習(xí)慣施肥基蘗肥施氮量較多，有效分蘗臨界期前莖蘗數(shù)增長(zhǎng)明顯加快，而到最大分蘗期后莖蘗消亡數(shù)量顯著增加，P1F1和P1F2分蘗日平均消亡量分別為6.1和4.6個(gè)·m-2，P2F1和P2F2分蘗日平均消亡量分別為4.1和3.0個(gè)·m-2，習(xí)慣施肥比優(yōu)化施肥分蘗日平均消亡量多1.49和1.13個(gè)·m-2。表明，優(yōu)化施肥減少基蘗肥氮的施用量，可有效控制無(wú)效分蘗發(fā)生。

2.3 直播稻與移栽稻分蘗成穗率

由表5可知，移栽稻基本苗比直播稻多41.5%～42.3%（P＜0.01），使得移栽稻群體最高莖蘗數(shù)較直播稻高5.4%～6.2%。但移栽稻與直播稻相比，分蘗成穗數(shù)只提高2.3%～3.5%；分蘗成穗率只增加3.3個(gè)百分點(diǎn)，差異不顯著?？赡苁侵辈サ痉痔Y發(fā)生早、分蘗優(yōu)勢(shì)強(qiáng)等原因，導(dǎo)致前期分蘗發(fā)生快，中期控不住，無(wú)效分蘗過(guò)多，造成分蘗成穗率偏低。

表5 直播稻與移栽稻分蘗成穗率Table 5 Productive tiller rates of direct-seeded rice and transplanted rice

相同種植方式下，優(yōu)化施肥與習(xí)慣施肥相比，P1F2分蘗成穗率比P1F1增加5.4個(gè)百分點(diǎn)，P2F2比P2F1增加5.5個(gè)百分點(diǎn)。表5結(jié)果還表明，直播稻優(yōu)化施肥處理的分蘗成穗率比移栽稻習(xí)慣施肥處理提高2.2個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明在直播稻養(yǎng)分管理中，減少分蘗肥氮的施用量，增加穗肥氮的施用量，可有效控制無(wú)效分蘗，提高分蘗成穗率。

2.4 養(yǎng)分管理對(duì)直播稻與移栽稻干物質(zhì)積累與運(yùn)轉(zhuǎn)的影響

2.4.1 直播稻與移栽稻的干物質(zhì)積累

養(yǎng)分管理對(duì)微區(qū)試驗(yàn)直播稻干物質(zhì)積累量的影響如圖3 a所示。抽穗-成熟各時(shí)期干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為優(yōu)化施肥高于習(xí)慣施肥。P1F2干物質(zhì)積累量與P1F1相比，抽穗期增加3.4%；抽穗后20 d增加3.6%；成熟期增加7.3%（P＜0.05）。大田條件下直播稻與移栽稻的干物質(zhì)積累結(jié)果見(jiàn)圖3b。由圖可見(jiàn)，抽穗期，移栽稻干物質(zhì)積累量比直播稻高9.2%（P＜0.05）；而到成熟期，直播稻干物質(zhì)積累量比移栽稻高2.8%。

表6是養(yǎng)分管理對(duì)直播稻干物質(zhì)階段積累量的影響。

由表6可知，P1F2穗干重與P1F1相比，抽穗期增加14.3%（P＜0.05）；抽穗-抽穗后20 d增加7.2%；抽穗后20 d-成熟期增加14.9%（P＜0.05）。P1F2全株的干物質(zhì)積累量在抽穗后20 d-成熟期較P1F1增加20.5%（P＜0.01）。以上結(jié)果表明，優(yōu)化施肥可顯著提高直播稻抽穗到成熟期穗的干物質(zhì)積累量。表6大田直播稻與移栽稻干物質(zhì)階段積累結(jié)果顯示，抽穗到抽穗后20 d，直播稻全株干物質(zhì)積累量比移栽稻增加17.5%（P＜0.05）；在穗后20 d到成熟期，直播稻穗干物質(zhì)積累量比移栽稻增加57.6%（P＜0.01）。這一結(jié)果說(shuō)明，與移栽稻相比，優(yōu)化施肥的直播稻在籽粒灌漿期的干物質(zhì)積累具有顯著優(yōu)勢(shì)。

表6 養(yǎng)分管理對(duì)直播稻干物質(zhì)階段積累量的影響Table 6 Effects of nutrient management on dry matter accumulation of direct-seeded rice at different stages (g·m-2)

2.4.2 直播稻與移栽稻干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運(yùn)

養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻抽穗后物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的影響如表7所示。優(yōu)化施肥與習(xí)慣施肥相比，抽穗后物質(zhì)同化量提高12.7%（P＜0.05），對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率提高3.3個(gè)百分點(diǎn),但抽穗后莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量降低6.6%；抽穗后莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率降低1.8個(gè)百分點(diǎn)。

表7中大田對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，直播稻與移栽稻相比，抽穗后物質(zhì)同化量提高25.6%（P＜0.01）；對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率增加9.4個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）；抽穗后莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量降低38.5%（P＜0.01）；對(duì)籽粒產(chǎn)量的轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率降低6個(gè)百分點(diǎn)。以上結(jié)果說(shuō)明，優(yōu)化施肥的直播稻抽穗后有較強(qiáng)的光合生產(chǎn)能力，可以合成更多的光合產(chǎn)物，因此在抽穗后對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率顯著增加。而習(xí)慣施肥的移栽稻因抽穗后干物質(zhì)積累量明顯降低，籽粒產(chǎn)量的形成來(lái)自于莖葉中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與再分配的比例明顯增加，因此抽穗后莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率較高。

2.5 養(yǎng)分管理對(duì)直播稻與移栽稻產(chǎn)量的影響

寒地直播稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素如表8所示。微區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明，直播稻與移栽稻相比，產(chǎn)量降低2.7%～3.6%，但差異未達(dá)到顯著水平。同在直播栽培方式下，優(yōu)化施肥與習(xí)慣施肥相比，穗粒數(shù)增加3.6粒，千粒重增加0.56 g，結(jié)實(shí)率高1.9個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量提高7.2%（P＜0.05）。

由表8可知，大田對(duì)比試驗(yàn)的直播稻產(chǎn)量較移栽稻增產(chǎn)8.1%（P＜0.05）。從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析可知，移栽稻穗數(shù)顯著多于直播稻，每平方米穗數(shù)比直播稻多117個(gè)（P＜0.01）；但直播稻的穗粒數(shù)顯著多于移栽稻，平均每穗多49.4粒（P＜0.01）；直播稻千粒重比移栽稻提高0.94 g（P＜0.05）；結(jié)實(shí)率比移栽稻增加3.3個(gè)百分點(diǎn)。分析增產(chǎn)原因可知，直播稻主要是靠較高穗粒數(shù)以及高的結(jié)實(shí)率和千粒重獲得較高產(chǎn)量。前鋒農(nóng)場(chǎng)大田示范的平均產(chǎn)量達(dá)到9 t·hm-2，與黑龍江省當(dāng)年移栽稻較高的產(chǎn)量水平相當(dāng)。以上結(jié)果表明，通過(guò)優(yōu)化養(yǎng)分管理，寒地直播稻可以達(dá)到移栽稻的平均產(chǎn)量水平。

表7 養(yǎng)分管理對(duì)直播稻抽穗后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響Table 7 Effects of nutrient management on dry matter translocation of direct-seeded rice after heading

表8 養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 8 Effects of nutrient management on yield and yield components of direct-seeded rice in cold area

3 討論與結(jié)論

寒地直播稻能否安全成熟是研究者極為關(guān)注的問(wèn)題。本試驗(yàn)結(jié)果表明，直播稻出苗日期比移栽稻晚28 d，但因直播稻沒(méi)有插秧及移栽返青期，所以兩者在田間葉齡值同為3.5時(shí)相差13 d，而到幼穗分化期時(shí)只相差8 d，到成熟期時(shí)僅相差4～5 d，可安全成熟。直播稻全生育期較移栽稻縮短23 d，主要是幼穗分化期前營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的縮短，主要是直播稻根系發(fā)育較好，使水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)程加快，與姚義等結(jié)論[19-21]基本一致。當(dāng)然，寒地直播稻安全成熟問(wèn)題還需進(jìn)一步研究。

關(guān)于直播稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短與直播稻產(chǎn)量的關(guān)系，研究者觀點(diǎn)不一。鄭洪幀認(rèn)為，植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)相互依存，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，不利于植株后期生殖生長(zhǎng)，因此難以高產(chǎn)[22]。潘典進(jìn)等則認(rèn)為，直播稻生育期縮短，主要是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，而生殖生長(zhǎng)期并不縮短，即幼穗分化到灌漿結(jié)實(shí)期并不縮短，而決定穗型大小的幼穗分化期和決定粒重、結(jié)實(shí)率的灌漿成熟期則相對(duì)較穩(wěn)定[23]。已有研究證明，水稻籽粒產(chǎn)量80%以上來(lái)自抽穗后光合作用，其余來(lái)自抽穗前積累在葉鞘和莖稈中的貯藏物，所以人們更關(guān)注抽穗后物質(zhì)生產(chǎn)能力的提高[24-25]。大田對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，盡管2013年試驗(yàn)所在地區(qū)春季低溫多雨，直播稻播種期推遲10 d，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短近20 d，但優(yōu)化施肥直播稻抽穗后物質(zhì)同化量及對(duì)籽粒產(chǎn)量的同化貢獻(xiàn)率顯著高于習(xí)慣施肥的移栽稻。表明以“前氮后移”為核心的養(yǎng)分管理能夠顯著提高寒地直播稻抽穗后的光合生產(chǎn)能力，抽穗后具有較高的物質(zhì)同化量，可加快籽粒灌漿速度，使直播稻穗粒數(shù)和千粒重顯著高于移栽稻而獲得高產(chǎn)，這與潘典進(jìn)等研究結(jié)果[23]一致，也與陳麗楠等在移栽稻的相關(guān)研究結(jié)果[26]一致。

微區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明，與移栽稻相比，直播稻分蘗發(fā)生早，分蘗勢(shì)強(qiáng)，分蘗增長(zhǎng)快。但直播稻分蘗成穗率低于移栽稻，這除與直播稻本身分蘗發(fā)生規(guī)律有關(guān)外，還與6月25日噴施除草劑產(chǎn)生的藥害有關(guān)。因當(dāng)時(shí)直播稻還未到最大分蘗期，除草劑對(duì)直播稻分蘗產(chǎn)生一定抑制作用，導(dǎo)致最終有效穗數(shù)少于移栽稻。大田對(duì)比試驗(yàn)移栽稻的收獲穗數(shù)每平方米較直播稻多117個(gè)，主要是由于直播稻生育前期苗齡較小，移栽田灌水串入直播田使直播稻苗被淹，導(dǎo)致潛葉蠅危害嚴(yán)重，造成分蘗數(shù)不足所致。以上結(jié)果說(shuō)明，在直播稻栽培中如何控制草害并加強(qiáng)苗期管理，是急需研究解決的問(wèn)題。

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Effect of nutrient management on growth and yield of direct-seeded rice in cold area

LIU Yuanying1,WU Zhenyu1,PENG Xianlong1,YIN Yulong1,JIANG Yi1,WANG Huan1,ZHAO Guangxin1,ZHENG Qiumei2(1.School of Resources and Environmental Sciences, Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.Institute of New Rural Development, Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

Microplot and field comparision experiments with direct-seeded and transplanted rice were conducted to study the effects of nutrient management on growth,tillering dynamic,dry matter accumulation and yield of direct-seeded rice in cold area.Results showed that the maturity stage of direct-seeded rice was only 4-5 d later than that of transplanted rice,indicating that direct-seeded rice can mature safely as transplanted rice.Optimized fertilization advanced the maturity stage of direct-seeded rice by 2-3 d,increased earbearing tiller rate by 5.4 percentage points,increased post-heading stored assimilate accumulation by 12.7% (P＜0.05),improved contribution of post-heading stored assimilate to grain yield by 3.3 percentage points, and therefore increased rice yield by 7.2%(P＜0.05).In field comparision experiment，compared to transplanted rice with conventional fertilization,direct-seeded rice with optimized fertilization showed the following effects:ear dry weight from 20 d after heading to maturity increased by 57.6%(P＜0.01),post-heading stored assimilate accumulation increased by 25.6%(P＜0.01),contribution of post-heading stored assimilate to grain yield increased by 9.4 percentage points(P＜0.05),and yield increased by 8.1%(P＜0.05).

direct-seeded rice in cold area;nutrient management；growth progress;tillering dynamic; dry matter accumulation;yield

S511

A

1005-9369（2014）07-0001-08

時(shí)間2014-7-8 13:29:37 [URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140708.1329.002.html

劉元英,吳振雨,彭顯龍,等.養(yǎng)分管理對(duì)寒地直播稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,45(7):1-8.

Liu Yuanying,Wu Zhenyu,Peng Xianlong,et al.Effect of nutrient management on growth and yield of direct-seeded rice in cold area[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(7):1-8.(in Chinese with English abstract)

2014-04-15

科技部“十二五”科技支撐項(xiàng)目（2013BAD20B04）；農(nóng)業(yè)部“948”項(xiàng)目（2011-G18）

劉元英（1954-），女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)與施肥技術(shù)。E-mail:yuanyingl@163.com