栽培密度對(duì)雙季稻產(chǎn)量及群體光合特性的影響

劉利成，陳立云，肖應(yīng)輝，唐文幫，敬禮恒，鄧化冰*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125；3.江華縣煙草公司，湖南 永州425500)

栽培密度對(duì)雙季稻產(chǎn)量及群體光合特性的影響

劉利成1,2，陳立云1，肖應(yīng)輝1，唐文幫1，敬禮恒3，鄧化冰1*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125；3.江華縣煙草公司，湖南 永州425500)

以雜交早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207為材料，研究2011、2012年不同栽培密度(設(shè)置13.3 cm×20 cm、16.7 cm×20 cm、20 cm×20 cm、13.3 cm×26 cm共4種栽插密度，分別記作Al、A2、A3、A4)對(duì)雙季稻(早稻、晚稻)產(chǎn)量及群體特性的影響。結(jié)果表明：2個(gè)早稻組合株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的產(chǎn)量均呈A2、A1、A3、A4依次減小的變化趨勢(shì)，說(shuō)明16.7 cm×20 cm是雙季早稻較適宜的栽培密度；晚稻H優(yōu)159在2年的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量均以A3處理的最高，而其對(duì)照金優(yōu)207在2年的有效穗數(shù)和產(chǎn)量均以A4處理的最高，說(shuō)明晚稻適宜的栽培密度受其本身分蘗能力的影響較大，分蘗能力強(qiáng)的組合適合稀插，而分蘗能力較弱的組合不能栽培過(guò)??；早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402全生育期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)、最大葉面積指數(shù)均隨密度的增大而增大，即呈A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)；晚稻H優(yōu)159齊穗至齊穗后13 d期間，各處理的最大葉面積指數(shù)、高效葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)，說(shuō)明適當(dāng)加大早稻株兩優(yōu)4024的栽插密度有利于提高其葉面積指數(shù)，而晚稻H優(yōu)159適當(dāng)稀植有利于提高其葉面積指數(shù)。相關(guān)分析結(jié)果表明，齊穗期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量之間，齊穗后13 d的有效葉面積指數(shù)、最大葉面積指數(shù)和劍葉光合速率與產(chǎn)量之間，成熟期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明齊穗后保持較大的葉面積指數(shù)和較高的劍葉光合速率是雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。

雙季稻；栽培密度；產(chǎn)量；群體光合特性

適宜栽培密度研究一直是水稻高產(chǎn)栽培研究的重點(diǎn)。20世紀(jì)60年代有人提出了小株密植高產(chǎn)、三角形栽插等理論；20世紀(jì) 80年代提出了“稀少平”高產(chǎn)栽培法[1]和基本苗計(jì)算公式及擴(kuò)行、控苗等群體質(zhì)量?jī)?yōu)化措施[2]。已有較多關(guān)于水稻栽插密度對(duì)其產(chǎn)量影響的研究[3–9]，但關(guān)于雙季早、晚稻配套栽培的研究較少。筆者以雜交早稻組合株兩優(yōu) 4024、金優(yōu)402和雜交晚稻組合 H優(yōu)159、金優(yōu)207為材料，研究不同栽插密度下其產(chǎn)量及群體光合特性的變化，旨在為完善南方稻區(qū)雙季稻配套高產(chǎn)栽培技術(shù)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

雜交早稻組合為株兩優(yōu) 4024和金優(yōu) 402(對(duì)照)；雜交晚稻組合為H優(yōu)159和金優(yōu)207(對(duì)照)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011、2012年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻科學(xué)研究所的試驗(yàn)田進(jìn)行。早、晚稻種植田塊相同。試驗(yàn)設(shè)13.3 cm×20 cm(Al)、16.7 cm×20 cm(A2)、20 cm×20 cm(A3)、13.3 cm×26 cm(A4)4種栽插密度。采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，栽插密度為主處理，品種為副處理，各處理設(shè) 3次重復(fù)，每小區(qū)種植 200株。早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402于3月26日播種，4月26日移栽；晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207于6月22日播種，7月22日移栽。氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)施用量分別為180、60、120 kg/hm2。常規(guī)栽培管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)觀察

移栽后每4 d觀察、記載各小區(qū)中間10株的分蘗數(shù)。試驗(yàn)于2012年進(jìn)行。

1.3.2 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素考查

于成熟期每小區(qū)數(shù)取 20株計(jì)算單位面積有效穗數(shù)。取穗數(shù)與平均穗數(shù)基本一致的5株，考查每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量。收割各小區(qū)中間沒(méi)有缺兜的100株的谷粒，曬干揚(yáng)凈，測(cè)定水分后折算成含水量14%的稻谷質(zhì)量，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。試驗(yàn)于2011年和2012年進(jìn)行。

1.3.3 高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)的測(cè)定

2012年于分蘗盛期、齊穗期、齊穗后13 d、成熟期在每小區(qū)取中間植株3株，于分蘗盛期測(cè)量總?cè)~面積。抽穗后，摘取其所有葉片，分單蔸有效分蘗和無(wú)效分蘗葉類(lèi)。有效分蘗葉又分倒三葉葉類(lèi)和其他葉類(lèi)。按類(lèi)型分別測(cè)量葉長(zhǎng)、葉寬。葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×K值(0.75)。葉面積指數(shù)LAI=單位土地面積上的總?cè)~面積/單位土地面積。高效葉面積指數(shù)為倒三葉葉面積指數(shù)；有效葉面積指數(shù)為有效分蘗的葉面積指數(shù)；最大葉面積指數(shù)為整株葉面積指數(shù)。

1.3.4 劍葉葉綠素SPAD值和光合速率的測(cè)定

2012年抽穗后，用日產(chǎn)SPAD502儀測(cè)定每小區(qū)中間10株主莖劍葉上、中、下部位的SPAD值，每4 d測(cè)1次，計(jì)算每株的平均SPAD值。

2012年，分別于齊穗期、齊穗后13 d和成熟期在每小區(qū)取中間的3株，用Li–6200儀測(cè)定劍葉光合速率。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

采用軟件MS Excel 2003和DPS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培密度對(duì)雙季稻分蘗動(dòng)態(tài)的影響

由圖1可見(jiàn)，雜交早稻組合株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的分蘗數(shù)隨移栽時(shí)間的變化基本一致，均呈上升、下降、平穩(wěn)的變化趨勢(shì)，分蘗數(shù)約在移栽后31 d達(dá)到最大值，然后逐漸下降。不同密度處理下的分蘗數(shù)間存在一定差異，早稻株兩優(yōu) 4024的分蘗數(shù)在移栽后呈 A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)；金優(yōu)402的分蘗數(shù)在移栽后至移栽后35 d呈A1、A2、A3、A4依次減小的變化趨勢(shì)，移栽39 d后呈A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)。與對(duì)照金優(yōu)402相比，移栽至移栽后39 d，株兩優(yōu)4024的4個(gè)處理平均分蘗數(shù)少于對(duì)照金優(yōu)402的；移栽39 d后，株兩優(yōu)4024的4個(gè)處理平均分蘗數(shù)多于對(duì)照金優(yōu)402的。

圖1 各處理株兩優(yōu)4024(A)和金優(yōu)402(B)的分蘗動(dòng)態(tài)Fig.1 Tillering dynamics of Zhuliangyou 4024(A) and Jinyou402(B) under different treatments

從圖2可知，雜交晚稻組合H優(yōu)159和金優(yōu)207的分蘗數(shù)隨移栽時(shí)間的變化與2個(gè)早稻組合的基本一致，均呈上升、下降、平穩(wěn)的變化趨勢(shì)，其中H優(yōu)159和金優(yōu)207的分蘗數(shù)在移栽后26～30 d達(dá)到最大值。不同密度處理下的分蘗數(shù)間存在一定差異，H優(yōu)159的4個(gè)處理最大分蘗數(shù)和移栽50 d后的分蘗數(shù)均呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)；金優(yōu)207的4個(gè)處理最大分蘗數(shù)呈A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)，移栽38 d的分蘗數(shù)呈 A4、A2、A1、A3依次減小的變化趨勢(shì)。與對(duì)照金優(yōu)207相比，移栽至移栽后54 d內(nèi)H優(yōu)159的4個(gè)處理平均分蘗數(shù)均多于對(duì)照金優(yōu)207的。

圖2 各處理H優(yōu)159(A)和金優(yōu)207(B)的分蘗動(dòng)態(tài)Fig.2 Tillering dynamics of Hyou159(A) and Jinyou207(B) under different treatments

由圖1、圖2可知，株兩優(yōu)4024和H優(yōu)159 移栽后期的分蘗數(shù)均分別多于其對(duì)照金優(yōu)402和金優(yōu)207的，這可為最終獲得較多的有效穗數(shù)提供參考。

2.2 栽培密度對(duì)雙季稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表1可見(jiàn)，早稻株兩優(yōu)4024各處理2年的有效穗數(shù)間的差異、產(chǎn)量間的差異均有達(dá)極顯著水平的，均呈A2、A1、A3、A4依次減小的變化趨勢(shì)，其變化趨勢(shì)與其對(duì)照金優(yōu) 402各處理的變化趨勢(shì)一致。

表1 各處理雙季稻的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 1 Yields and their components of double cropping rice under different treatments

由表1可見(jiàn)，2011年，晚稻H優(yōu)159各處理的有效穗數(shù)間差異、每穗粒數(shù)間差異、結(jié)實(shí)率間差異和產(chǎn)量間差異均有達(dá)顯著水平的，2012年晚稻H 優(yōu)159各處理有效穗數(shù)間差異、結(jié)實(shí)率間差異和產(chǎn)量間差異均有達(dá)到顯著水平的； H優(yōu)159的A3處理2年的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量均最高，金優(yōu)207的A4處理2年的有效穗數(shù)和產(chǎn)量均最高。

由表2可見(jiàn)，2011年，早稻株兩優(yōu)4024與對(duì)照金優(yōu)402的4個(gè)處理平均產(chǎn)量間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但2012年平均產(chǎn)量間的差異達(dá)顯著水平；2年的平均有效穗數(shù)間差異、每穗粒數(shù)間差異均達(dá)顯著水平，千粒重間差異達(dá)極顯著水平，均表現(xiàn)為株兩優(yōu)4024的平均有效穗數(shù)和千粒重高于對(duì)照金優(yōu)402的，而每穗粒數(shù)顯著低于對(duì)照金優(yōu)402的。晚稻H優(yōu)159及其對(duì)照金優(yōu)207的2年平均有效穗數(shù)間差異和千粒重間差異均達(dá)極顯著水平，每穗粒數(shù)間差異和產(chǎn)量間差異均達(dá)顯著水平，均表現(xiàn)為H優(yōu)159的平均有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量高于對(duì)照金優(yōu)207的。

表2 雙季稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素各處理的平均值Table 2 Average of yields and their components of double cropping rice under different treatments

2.3 各處理雙季稻的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)

由表3可知，早稻株兩優(yōu)4024各處理分蘗盛期、齊穗期、成熟期的最大葉面積指數(shù)間差異、成熟期的高效葉面積指數(shù)間差異和有效葉面積指數(shù)間差異均達(dá)顯著水平。金優(yōu)402各處理分蘗盛期、齊穗期、齊穗后13 d的最大葉面積指數(shù)間差異、齊穗期的有效葉面積指數(shù)間差異、成熟期高效葉面積指數(shù)間差異均達(dá)顯著水平。早稻株兩優(yōu) 4024和金優(yōu)402全生育期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)、最大葉面積指數(shù)均隨密度的增大而增大，即呈A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)。

晚稻H優(yōu)159各處理齊穗后13 d的高效葉面積指數(shù)間差異、有效葉面積指數(shù)間差異、最大葉面積指數(shù)間差異均達(dá)顯著水平，金優(yōu)207各處理分蘗盛期和齊穗期的最大葉面積指數(shù)間差異均達(dá)顯著水平。晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207各處理在齊穗前高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)均呈 A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)。與齊穗期相比，齊穗后13 d H優(yōu)159在A3栽插密度下的最大葉面積指數(shù)降幅最小，為19.15%，其他各處理的降幅隨密度的增大而增大，A4、A2、A1處理的降幅分別為24.78%、26.13%、30.08%。齊穗后13 d各處理的最大葉面積指數(shù)、高效葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)。齊穗期及以后，金優(yōu)207各處理的最大葉面積指數(shù)、高效葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)呈 A4、A2、A1、A3依次減小的變化趨勢(shì)。

上述結(jié)果表明，適當(dāng)加大早稻株兩優(yōu)4024的栽插密度有利于提高其葉面積指數(shù)，而晚稻H優(yōu)159的情況相反，適當(dāng)稀植有利于提高其葉面積指數(shù)。

表3 各處理雙季稻的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)Table 3 High effective leaf area index, effective leaf area index and maximum leaf area index of double cropping rice under different treatments

表4 雙季稻高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)各處理的平均值Table 4 Average of high effective leaf area index, effective leaf area index and maximum leaf area index of double cropping rice under different treatments

2.4 各處理雙季稻劍葉SPAD值

從圖3可以看出，早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402各處理的劍葉SPAD值在齊穗后4 d(株兩優(yōu)4024于6月20日齊穗，金優(yōu)402于6月18日齊穗)基本上保持不變，且均在6月28日劍葉SPAD值達(dá)到最大；齊穗后約20 d(7月10日)開(kāi)始，劍葉SPAD值急劇下降，其中株兩優(yōu)4024以A4處理的下降幅度最大，至齊穗后28 d，A4處理下降了13.86%；A2處理的下降幅度最小；成熟期，株兩優(yōu) 4024和金優(yōu)402各處理劍葉SPAD值均呈A3、A2、A4、A1依次減小的變化趨勢(shì)。株兩優(yōu) 4024各處理劍葉平均SPAD值始終高于對(duì)照。

圖3 各處理株兩優(yōu)4024(A)和金優(yōu)402(B)的劍葉SPAD值Fig.3 SPAD values of Zhuliangyou 4024(A) and Jinyou402(B) under different treatments

由圖4可見(jiàn)，晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207在齊穗前后 4 d內(nèi)(9月8日齊穗)的劍葉SPAD值相對(duì)穩(wěn)定。與齊穗后20 d相比，成熟期H優(yōu)159的SPAD值以 A1處理的下降幅度最大，降幅為 6.50%，而A3處理基本保持穩(wěn)定，各處理呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)。H優(yōu)159 A1處理在籽粒成熟

期劍葉出現(xiàn)早衰，而A3處理劍葉在生長(zhǎng)后期(齊穗后13 d至成熟期)能保持較高的葉綠素含量，衰敗緩慢。晚稻H優(yōu)159在前期各處理的劍葉SPAD值均小于對(duì)照金優(yōu)207，但后期金優(yōu)207的劍葉SPAD值下降幅度較大，至成熟期，H優(yōu)159各處理的劍葉SPAD平均值略高于對(duì)照金優(yōu)207。2.5 各處理雙季稻劍葉的光合特性

圖4 各處理H優(yōu)159(A)和金優(yōu)207(B)的劍葉SPAD值Fig.4 SPAD values of Hyou159(A) and Jinyou207(B) under different treatments

由表5、表6可知，早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402各處理齊穗期、齊穗后13 d、成熟期的劍葉光合速率間差異均有達(dá)顯著水平的，其中，株兩優(yōu)4024和金優(yōu) 402的齊穗期 A4處理具有較大的劍葉光合速率；在籽粒充實(shí)的關(guān)鍵時(shí)期(齊穗后13 d)，A2處理保持了較高的光合速率，A1和A3相當(dāng)，A4最小。齊穗期株兩優(yōu)4024各處理的平均劍葉光合速率極顯著高于對(duì)照金優(yōu)402的。晚稻H優(yōu)159各處理齊穗期和成熟期劍葉光合速率間差異均有達(dá)顯著水平的，金優(yōu)207各處理齊穗期和齊穗后13 d劍葉光合速率間差異均有達(dá)顯著水平的，其中，晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207齊穗期A4處理具有較大的劍葉光合速率，各處理齊穗后13 d的劍葉光合速率大幅度下降，且呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)，即隨栽插密度的增大而減小。齊穗后H優(yōu)159各處理的劍葉光合速率下降速率較小，至成熟期各處理平均劍葉光合速率顯著高于對(duì)照金優(yōu)207。

表5 各處理雙季稻的劍葉光合速率Table 5 Photosynthetic rate in flag leaves of double cropping rice under different treatments

表6 雙季稻劍葉光合速率各處理的平均值Table 6 Average photosynthetic rate in flag leaves of double cropping rice under different treatments

2.6 雙季稻齊穗后的群體特性與產(chǎn)量的相關(guān)性

相關(guān)分析結(jié)果(表7)表明，雙季稻齊穗期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量間呈極顯著正相關(guān)；齊穗后13 d的有效葉面積指數(shù)和劍葉光合速率與產(chǎn)量間呈顯著正相關(guān)，最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量間呈極顯著正相關(guān)；成熟期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量間均呈顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明大的葉面積指數(shù)有利于高產(chǎn)。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來(lái)看，齊穗期和成熟期各葉面積指數(shù)與有效穗數(shù)、粒重均呈顯著或極顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明齊穗期和成熟期較大的葉面積指數(shù)有利于有效穗數(shù)和粒重的增加，但不利于每穗粒數(shù)的增加?？偟膩?lái)看，齊穗后保持較大的葉面積指數(shù)和齊穗后 13 d具有較高的劍葉光合速率是雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。

表7 各處理雙季稻齊穗后生理性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)Table 7 Correlation analysis of the physiological characteristics and yield of double cropping rice after heading stage under different treatments

2.7 齊穗期葉面積指數(shù)、產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量間的

逐步回歸分析

以產(chǎn)量(Y)為因變量，以齊穗期高效葉面積指數(shù)(X1)、齊穗期有效葉面積指數(shù)(X2)、齊穗期最大葉面積指數(shù)(X3)、齊穗后13 d高效葉面積指數(shù)(X4)、齊穗后13 d有效葉面積指數(shù)(X5)、齊穗后13 d最大葉面積指數(shù)(X6)、成熟期高效葉面積指數(shù)(X7)、成熟期有效葉面積指數(shù)(X8)、成熟期最大葉面積指數(shù)(X9)、最大分蘗數(shù)(X10)、齊穗后13 d劍葉光合速率((X11)為自變量，以P=0.05為變量入選和剔除條件進(jìn)行逐步回歸分析。結(jié)果(表8)表明，不同密度處理下齊穗期高效葉面積指數(shù)和齊穗后 13 d劍葉光合速率對(duì)株兩優(yōu)4024產(chǎn)量的影響較大，這2個(gè)性狀對(duì)其產(chǎn)量具有正向作用，共解釋了其產(chǎn)量總變異的99.83%。不同密度處理下最大分蘗數(shù)和齊穗后13 d劍葉光合速率對(duì)金優(yōu)402產(chǎn)量的影響較大，這2個(gè)性狀共解釋了其產(chǎn)量總變異的99.98%。不同密度處理下成熟期最大葉面積指數(shù)對(duì)H優(yōu)159產(chǎn)量的影響較大，這個(gè)性狀的偏回歸系數(shù)為0.993 9，說(shuō)明這個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量具有正向作用，解釋了其產(chǎn)量總變異的98.78%。不同密度處理下成熟期高效葉面積指數(shù)對(duì)金優(yōu)207產(chǎn)量的影響較大，這個(gè)性狀的偏回歸系數(shù)為0.984 5，解釋了其產(chǎn)量總變異的96.92%。結(jié)果表明，齊穗期的葉面積指數(shù)和齊穗后的劍葉光合速率對(duì)雙季早稻產(chǎn)量的影響較大，而成熟期的葉面積指數(shù)對(duì)雙季晚稻產(chǎn)量的影響較大。

表8 齊穗期葉面積指數(shù)、產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量間的逐步回歸分析結(jié)果Table 8 Stepwise regression of leaf area index and yields as well as their components at full heading stage

3 結(jié)論與討論

a.栽培密度對(duì)雙季稻產(chǎn)量的影響。高產(chǎn)水稻生產(chǎn)需要合理的群體條件，而合理的基本苗數(shù)是構(gòu)建合理群體的基礎(chǔ)[10]?；久鐢?shù)的多少直接關(guān)系到水稻的分蘗數(shù)和群體質(zhì)量?jī)?yōu)劣[11]。適宜的栽插密度能充分利用光照資源，高效地利用地力，保證個(gè)體與群體和諧發(fā)展，取得高產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，2個(gè)早稻組合株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的產(chǎn)量均呈A2、A1、A3、A4依次減小的變化趨勢(shì)，其中A1處理雖然總分蘗數(shù)較多，但由于成穗率較低，未能高產(chǎn)，說(shuō)明雙季早稻既不能太稀植也不能太密插，16.7 cm×20 cm是其較適宜的栽培密度。這種密度既能保持一定的基本苗數(shù)，又可以留出足夠的空間讓其分蘗。前人的研究[12–13]表明，早稻移栽的基本苗數(shù)對(duì)其有效穗數(shù)的影響較大。這一結(jié)果與前人的研究結(jié)果基本一致。晚稻H優(yōu)159的A3處理2年有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量最高，而其對(duì)照金優(yōu)207的A4處理2年有效穗數(shù)和產(chǎn)量最高，說(shuō)明晚稻適宜的栽培密度受其本身分蘗能力的影響較大，分蘗能力強(qiáng)的組合適合稀插(如H優(yōu)159)；分蘗能力較弱的組合不能栽培過(guò)稀，否則容易造成單位面積總分蘗數(shù)減少，從而導(dǎo)致減產(chǎn)(如金優(yōu) 207)?？偟膩?lái)說(shuō)，與早稻比較，晚稻可以適當(dāng)稀植，以保證足夠的空間讓其分蘗。

b.栽培密度對(duì)群體特性的影響。水稻的群體特性受栽培密度的影響較大。本研究結(jié)果表明，早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402全生育期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)、最大葉面積指數(shù)均隨密度的增大而增大，即呈 A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)。晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207在齊穗前高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)均呈A1、A2、A4、A3依次減小的變化趨勢(shì)。在齊穗至齊穗后13 d期間，晚稻H優(yōu)159各處理的最大葉面積指數(shù)、高效葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)呈A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)。齊穗期及以后，金優(yōu)207各處理的最大葉面積指數(shù)、高效葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)呈 A4、A2、A1、A3依次減小的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，適當(dāng)加大早稻株兩優(yōu)4024的栽插密度有利于提高其葉面積指數(shù)，而晚稻H優(yōu)159適當(dāng)稀植有利于提高其葉面積指數(shù)。株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402成熟期各處理劍葉的SPAD值均呈A3、A2、A4、A1依次減小的變化趨勢(shì)。晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207齊穗后20 d至成熟，各處理呈A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)，結(jié)果表明，不論早稻還是晚稻，適當(dāng)稀植有利于劍葉保持較高的葉綠素含量，從而減緩劍葉的衰老。晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207各處理齊穗后13 d的劍葉光合速率大幅度下降，呈 A3、A4、A2、A1依次減小的變化趨勢(shì)，即劍葉光合速率隨栽插密度的增大而減小，說(shuō)明適當(dāng)稀植有利于晚稻劍葉保持較高的光合水平。

c.雙季稻齊穗后的群體特性與產(chǎn)量的相關(guān)性。隨著栽培密度的增大，早稻的單位面積分蘗數(shù)增加，齊穗后高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)等也增加[13]。本研究結(jié)果表明，雙季稻齊穗期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量之間，齊穗后13 d的有效葉面積指數(shù)、最大葉面積指數(shù)和劍葉光合速率與產(chǎn)量之間，成熟期的高效葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)和最大葉面積指數(shù)與產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明齊穗后保持較大的葉面積指數(shù)和較高的劍葉光合速率是雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。逐步回歸分析結(jié)果表明，不同密度處理下齊穗期高效葉面積指數(shù)和齊穗后13 d劍葉光合速率對(duì)株兩優(yōu)4024產(chǎn)量的影響較大，這2個(gè)性狀共解釋了其產(chǎn)量總變異的99.83%；不同密度處理下最大分蘗數(shù)和齊穗后13 d劍葉光合速率對(duì)金優(yōu)402產(chǎn)量的影響較大，這2個(gè)性狀共解釋了其產(chǎn)量總變異的99.98%；不同密度處理下成熟期最大葉面積指數(shù)對(duì)H優(yōu)159產(chǎn)量的影響較大，這個(gè)性狀解釋了其產(chǎn)量總變異的98.78%；不同密度處理下成熟期高效葉面積指數(shù)對(duì)金優(yōu)207產(chǎn)量的影響較大，這個(gè)性狀解釋了其產(chǎn)量總變異的96.92%，說(shuō)明齊穗期的葉面積指數(shù)和齊穗后的劍葉光合速率對(duì)雙季早稻產(chǎn)量的影響較大，而成熟期的葉面積指數(shù)對(duì)雙季晚稻產(chǎn)量的影響較大。

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責(zé)任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫(kù)

Effects of cultivation density on yield and photosynthetic characters of double cropping rice

LIU Li-cheng1,2, CHEN Li-yun1, XIAO Ying-hui1,TANG Wen-bang1, JING Li-heng3, DENG Hua-bing1*
(1.Rice Research Institute, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Rice Research Institute, Hunan Agricultural Academy of Science, Changsha 410125, China; 3.Jianghua County Tobacco Companies, Yongzhou, Hunan 425500, China)

In this study, Zhuliangyou4024 and Jinyou402, two hybrid early rice combination and Hyou159 and Jinyou207, two late combination were employed for tested materials, the effects of different cultivation density(they were A1(13.3 cm×20 cm), A2(16.7 cm×20 cm), A3(20 cm×20 cm), A4(13.3 cm×26 cm)) on canopy apparent photosynthesis(CAP)and yield were studied. The results showed that the yield of early hybrid rice combination Zhuliangyou4024 and Jinyou402 was showed decreased from A2, A1, A3to A4in turn, which indicated that A2was a suitable cultivation density for early rice of double cropping. The effective panicle number, grain number per panicle and yield of treatment A3of late combination Hyou159 were the highest in two years. The effective panicle number and yield of treatment A4of late combination Jinyou207 were the highest in two years, which indicated the suitable planting density of late rice weregreatly affected by their tillering ability. The combination with strong tillering ability could adopt small transplanting density. High effective leaf area index, effective leaf area index, maximum leaf area index of two early hybrid rice combination Zhuliangyou4024 and Jinyou402 were increased with the density increased during the whole growth period. High effective leaf area index, effective leaf area index, maximum leaf area index of Hyou159 decreased from A3, A4, A2, to A1in turn in the first 13 d of heading stage, which indicated that increasing planting density of early hybrid rice combination Zhuliangyou4024 could improve its leaf area index, and decreasing planting density of late combination Hyou159 could improve its leaf area index. The results of correlation analysis showed that high effective leaf area index, effective leaf area index, maximum leaf area index in full heading stage and mature period, effective leaf area index, maximum leaf area index, flag leaf photosynthetic rate after 13 d of heading stage had significant or very significant positive correlation with yield, which indicated that maintaining larger leaf area index and higher photosynthetic rate of flag leaf after heading stage were the key measures to acquire high yield of double cropping rice.

double cropping rice; cultivation density; yield; canopy apparent photosynthesis(CAP)

S511.4+2

A

1007?1032(2014)05?0449?09

10.13331/j.cnki.jhau.2014.05.001

投稿網(wǎng)址：http://www.hunau.net/qks

2014–07–21

國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金項(xiàng)目(2010GB2D200314)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31101134)

劉利成(1987—)，男，湖南衡陽(yáng)人，碩士，主要從事水稻遺傳育種與推廣研究，liulicheng713@163.com；*通信作者，denghuabing @126.com