不同栽培方式下“武運(yùn)粳23號”生長特征研究

徐玉峰 張 慶 楊建忠 于 雷 （江蘇（武進(jìn)）水稻研究所，江蘇省常州市 213175）

不同栽培方式下“武運(yùn)粳23號”生長特征研究

徐玉峰 張 慶 楊建忠 于 雷 （江蘇（武進(jìn)）水稻研究所，江蘇省常州市 213175）

為促進(jìn)水稻產(chǎn)量水平的提高，進(jìn)行了不同栽培方式下“武運(yùn)粳23號”生長特征研究。結(jié)果表明，手栽、機(jī)插、直播3種不同栽培方式對“武運(yùn)粳23號”生長的影響差異明顯，但在高產(chǎn)栽培條件下，3種栽培方式都能獲得高產(chǎn)。從延長營養(yǎng)生長期、獲得更多穎花量、株型配置更加合理等方面綜合考慮，選用手栽和機(jī)插的栽培方式能促進(jìn)水稻獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

武運(yùn)粳23號；栽培方式；生長特征

追求水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)是水稻研究工作的永恒主題，亦是解決我國糧食問題的必然選擇。在追求水稻超高產(chǎn)的過程中，不同稻作方式對高產(chǎn)水稻的產(chǎn)量構(gòu)成和源庫結(jié)構(gòu)影響較大[1-3]。本研究以“武運(yùn)粳23號”為材料，設(shè)計了直播、機(jī)插、手栽3種稻作方式處理，比較了不同栽培方式對水稻產(chǎn)量形成及其源庫特征的影響，探索了不同稻作方式下，超高產(chǎn)水稻產(chǎn)量形成規(guī)律及其源庫關(guān)系，以期為水稻在不同稻作方式下的超高產(chǎn)栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013-2014年設(shè)在江蘇（武進(jìn)）水稻研究所進(jìn)行，土壤類型為砂壤土，地力中等偏上（前茬小麥每667 m2產(chǎn)量為450 kg），有機(jī)質(zhì)含量為1.2%，全氮含量為0.12%，堿解氮為100.4 mg/kg，速效磷為36.3 mg/kg，速效鉀為88.7 mg/kg。供試品種為早熟常規(guī)粳稻“武運(yùn)粳23號”。1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 稻作方式

設(shè)置直播、機(jī)插、手栽3種稻作方式，手栽稻和機(jī)插稻分別于5月13日、5月28日播種，均于6月17日移栽；直播稻于6月17日播種。不同稻作方式秧苗素質(zhì)（見表1）。

表1 不同稻作方式的秧苗素質(zhì)

1.2.2 基本苗及規(guī)格

直播，每667 m2基本苗6萬苗，行距30 cm。機(jī)插，每667 m2栽1.7萬穴，每穴3苗，株行距13 cm×30 cm。手栽，每667 m2栽1.7萬穴， 2本栽插，株行距13 cm×30 cm。

1.2.3 肥料運(yùn)籌

水稻一生每667 m2施純氮18 kg，其中基蘗肥∶穗肥=6∶4。各稻作方式具體施肥方法（每667 m2用量）：（1）直播?；适?5%復(fù)合肥（氮∶磷∶鉀=15∶15∶15）25 kg，占基蘗肥總量的35%；3葉1心期施蘗肥，施尿素15 kg，占基蘗肥總量的65%；葉齡余數(shù)3.5-3.0時施促花肥，施尿素7 kg，占穗肥總量的45%；葉齡余數(shù)1.5-1.0時施?；ǚ?，施尿素8.6 kg，占穗肥總量的55%。（2）機(jī)插?；适?5%復(fù)合肥36 kg，占基蘗肥總量的50%；分蘗肥施尿素12 kg，占基蘗肥總量的50%，于栽后7 d、15 d分2次等量施用；穗肥施尿素15.6 kg，分促花肥和?；ǚ剩謩e于倒4葉、倒3葉期等量施用。（3）手栽?；适?5%復(fù)合肥50 kg，占基蘗肥總量的70%；分蘗肥施尿素7 kg，占基蘗肥總量的30%，于栽后5-7 d施用分穗肥施尿素15.6 kg，分促花肥和?；ǚ?，分別于倒4葉、倒3葉期分2次等量施用。

1.3 測定項目與方法

（1）生育期。記載主要生育時期（有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期）。（2）株型。各處理于齊穗、齊穗后20 d、成熟期取有代表性植株10株，測量株高、上5張葉片的長和寬、各節(jié)間長度以及莖基粗和莖粗、上3葉與莖稈的角度。（3）產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。各處理于成熟期普查小區(qū)穗數(shù)，折算成有效穗數(shù)。根據(jù)每穴平均穗數(shù)取10穴調(diào)查每穗粒數(shù)，計算平均每穗粒數(shù)。收獲時取5穴正常穗用水漂法測定結(jié)實率和千粒重。此后分小區(qū)單獨脫粒晾曬，計算實產(chǎn)。1.4 數(shù)據(jù)分析

因兩年數(shù)據(jù)趨勢一致，具體分析以2013年為準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析和圖表繪制運(yùn)用DPS軟件和Excel軟件進(jìn)行。

通過基因編輯改善農(nóng)作物時，研究人員不僅僅刪除已有的遺傳密碼，他們還探索在DNA斷裂處添加新的遺傳密碼，并且還嘗試在單一植物中編輯多個基因的方法。一部分科學(xué)家聲稱在幾年內(nèi)可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。一家初創(chuàng)公司Inari農(nóng)業(yè)認(rèn)為，有朝一日農(nóng)場主可以根據(jù)自己農(nóng)場的種植需要來定制農(nóng)作物種子。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稻作方式對水稻生育期的影響

由表2可看出，手栽方式的全生育期最長，為159 d；機(jī)插次之，為146 d，比手栽稻短13 d；直播最短，僅為130 d，比手栽稻縮短29 d。

表2 不同稻作方式對生育期的影響

由表3可看出，3種稻作方式的抽穗-成熟階段天數(shù)僅相差為1 d；拔節(jié)-抽穗階段天數(shù)，手栽稻與機(jī)插稻相差1 d，與直播稻相差4 d左右?？梢?，全生育期的縮短主要減少在拔節(jié)前，所以全生育期差異主要表現(xiàn)在營養(yǎng)生長期的縮短。直播稻、機(jī)插稻的播種期比手栽稻遲，營養(yǎng)生長期大為縮短，營養(yǎng)、生殖并長期亦有所縮短，成熟期推遲，全生育期明顯縮短，不能充分利用其溫光資源，所以手栽稻產(chǎn)量高于機(jī)插稻高于直播稻。

表3 不同稻作方式下不同生育階段的天數(shù)（單位：d）

2.2 不同稻作方式的高產(chǎn)群體產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)

2.2.1 產(chǎn) 量

由表4知，在超高產(chǎn)栽培條件下，不同稻作方式間“武運(yùn)粳23號”產(chǎn)量差異明顯，依次為手栽＞機(jī)插＞直播，但各稻作方式的水稻產(chǎn)量均達(dá)到高產(chǎn)栽培的產(chǎn)量水平。

表4 不同稻作方式對產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)的影響

2.2.2 倒伏情況

就倒伏情況看，各稻作方式均未見大面積的倒伏現(xiàn)象發(fā)生，手栽稻和直播稻略有傾斜，且直播稻的傾斜程度更大些。由此可見，3種稻作方式均能塑造抗倒伏能力較強(qiáng)的群體，與手栽稻、機(jī)插稻相比，直播稻具有較大的增產(chǎn)優(yōu)勢，能夠較穩(wěn)定地實現(xiàn)高產(chǎn)。但同時也要注意，直播稻對栽培技術(shù)的要求太高，措施稍微不到位就會造成倒伏而大幅度減產(chǎn)。

2.2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素

從表4、5可知，3種稻作方式的千粒重表現(xiàn)為手栽＞機(jī)插＞直播。手栽與機(jī)插兩種稻作方式間的結(jié)實率差異不大，直播相比手栽、機(jī)插顯著降低。3種稻作方式間的群體穎花量差異顯著，表現(xiàn)為手栽＞機(jī)插＞直播，手栽與機(jī)插間差異相對較小。綜合分析，手栽與機(jī)插水稻高產(chǎn)的產(chǎn)量構(gòu)成因素主要是在適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上攻取大穗，并保持正常的結(jié)實率和千粒重，而直播則以攻取高穗數(shù)取得高產(chǎn)。

表5 不同稻作方式的產(chǎn)量構(gòu)成因素比較（單位：%）

2.2.4 相互關(guān)系

相關(guān)分析表明（見表6），在正常結(jié)實情況下，單位面積的總穎花量與稻谷的實收產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（r=0.994**），而結(jié)實率、千粒重與產(chǎn)量相關(guān)不顯著?？梢姡后w穎花量的增加是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的直接原因。由表6可知，單位面積穎花量、結(jié)實率和千粒重對產(chǎn)量的凈貢獻(xiàn)率（PiRiy）分別占63.3%、14.8%和6.5%。在穎花量構(gòu)成的兩個因素中，總穎花量與有效穗數(shù)呈弱負(fù)相關(guān)r=-0.611，而與每穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.963*），兩者對總穎花量提高的凈貢獻(xiàn)率為-27.2%、127.00%，這說明對于高產(chǎn)水稻培育大穗是提高庫容量的主要途徑，而增穗并不能有效提高群體總穎花量。另外，在以足量大穗形成高穎花量的同時還應(yīng)因品種特性協(xié)調(diào)形成合理的穗粒結(jié)構(gòu)。綜上所述，因種協(xié)調(diào)形成合理的穗粒結(jié)構(gòu)，即以足量大穗形成足夠大的庫容量，并保持正常的結(jié)實率和千粒重，是手栽稻高產(chǎn)形成的一個基本規(guī)律。

2.3 不同稻作方式對水稻株型的影響

表6 不同稻作方式下產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)性及對產(chǎn)量的效應(yīng)

由表7可看出，倒1葉、倒2葉、倒3葉的長寬均呈手栽＞機(jī)插＞直播的趨勢。

表7 不同稻作方式水稻莖生上三葉特征的影響

由表8可看出，水稻的株高、莖長、穗長、倒3節(jié)間長均呈手栽＞機(jī)插＞直播的趨勢；倒1節(jié)間與倒2節(jié)間的長度均是手栽稻比機(jī)插稻短，直播稻最長；穗下節(jié)間長占莖長的比例，呈直播＞機(jī)插＞手栽的趨勢。前人研究認(rèn)為，高產(chǎn)水稻的穗下節(jié)間長占莖長的比例在32%-35%之間，本研究的結(jié)果與之相一致，并認(rèn)為比例不能過高，如直播稻比例過高，達(dá)37%左右時，其產(chǎn)量水平反而會降低。

表8 不同稻作方式對水稻株高和伸長節(jié)間的影響

3 小結(jié)與討論

3.1 不同稻作方式對水稻生育期的影響試驗結(jié)果表明，在麥（油）茬條件下，不同稻作方式對水稻生育期影響較大，以手栽稻的生育期最長，機(jī)插稻次之，直播稻最短。這與王鶴云等[4]的研究結(jié)果一致。全生育期的縮減主要表現(xiàn)在拔節(jié)前，所以全生育期差異主要表現(xiàn)在營養(yǎng)生長期縮短。直播稻與機(jī)插稻播種期比手栽稻遲，營養(yǎng)生長期大為縮短，營養(yǎng)生殖并長期亦有所縮短，成熟期推遲，全生育期明顯縮短，不能充分利用其溫光資源，所以手栽稻產(chǎn)量高于機(jī)插稻高于直播稻。

3.2 不同稻作方式對水稻高產(chǎn)群體的產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

水稻產(chǎn)量由群體穎花量、結(jié)實率、千粒重3個因素構(gòu)成。目前大量研究較為一致地認(rèn)為結(jié)實率、千粒重兩因素比較穩(wěn)定，因此，大幅度擴(kuò)大群體庫容（群體穎花量）是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的唯一途徑。試驗結(jié)果表明，手栽稻和機(jī)插稻產(chǎn)量顯著高于直播稻，其主要原因是在足穗基礎(chǔ)上通過增加每穗粒數(shù)，有效提高了群體穎花量，并保持了正常的結(jié)實率和千粒重。因此，以足量大穗形成高穎花量，因種協(xié)調(diào)穗粒結(jié)構(gòu)，并保持正常的結(jié)實率和千粒重是水稻超高產(chǎn)產(chǎn)量形成的一個基本規(guī)律。

3.3 不同稻作方式對水稻株型的影響

手栽稻的株高、莖長、穗長、倒3節(jié)間長均呈手栽＞機(jī)插＞直播的趨勢；倒1節(jié)間與倒2節(jié)間長度均是手栽稻比機(jī)插稻短，而直播稻最長；穗下節(jié)間長占莖長的比例呈直播＞機(jī)插＞手栽的趨勢，這雖與前人的研究結(jié)果一致，但筆者認(rèn)為比例不能過高，如直播稻比例過高，達(dá)37%左右，其產(chǎn)量水平反而會降低。

4 結(jié) 論

試驗結(jié)果表明，手栽、機(jī)插、直播3種不同栽培方式對“武運(yùn)粳23號”生長的影響差異明顯，在高產(chǎn)栽培條件下，3種方式都能獲得高產(chǎn)[5-6]。3種栽培方式相比，出于延長營養(yǎng)生長期、獲取更多穎花量、株型配置更加合理等方面綜合考慮，手栽稻與機(jī)插稻較直播稻更容易獲得高產(chǎn)，也能獲得更高產(chǎn)量，因此，在以后的水稻高產(chǎn)栽培過程中，選用手栽和機(jī)插的栽培方式更能促進(jìn)水稻獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，切實保障國家糧食安全。

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2015-08-28

江蘇省三新工程項目“適合蘇南輕簡栽培的水稻品種創(chuàng)新及配套高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究”[編號：SXGC (2014)067]。