機(jī)插早稻分蘗成穗特性及基本苗公式參數(shù)研究

呂偉生　曾勇軍　石慶華　潘曉華　黃　山　商慶銀　譚雪明李木英　胡水秀江西農(nóng)業(yè)大學(xué)雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心 / 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西南昌 330045

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機(jī)插早稻分蘗成穗特性及基本苗公式參數(shù)研究

呂偉生曾勇軍*石慶華潘曉華黃山商慶銀譚雪明李木英胡水秀
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心 / 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西南昌 330045

摘要:為精確定量機(jī)插早稻適宜的群體起點(diǎn), 合理利用分蘗成穗, 以4個(gè)早稻(株兩優(yōu)30、株兩優(yōu)189、中嘉早17和嘉早311)品種(組合)為材料, 研究了機(jī)插早稻分蘗成穗特性及基本苗公式參數(shù)。結(jié)果表明, 機(jī)插早稻一次分蘗主要發(fā)生在主莖第3～6葉位, 第4、第5葉位為分蘗發(fā)生與成穗的優(yōu)勢葉位; 二次分蘗發(fā)生較少, 以1/3、2/3、1/4為主, 但均不能成穗; 單株分蘗成穗數(shù)雜交稻約3.1個(gè), 常規(guī)稻約2.2個(gè); 主莖及優(yōu)勢蘗位穗部性狀較好, 產(chǎn)量高, 對總產(chǎn)量貢獻(xiàn)大。早稻在三葉期左右移栽, 雜交稻移栽分蘗缺位葉齡(bn)為1.7～1.8, 校正系數(shù)(a)為?1.2～ ?1.1, 有效分蘗發(fā)生率(r)為0.75左右; 常規(guī)稻bn為2.5～2.7, a為–1.3～ –1.1, r為0.7左右。生產(chǎn)中機(jī)插早稻應(yīng)在保證足夠基本苗的基礎(chǔ)上, 爭取分蘗早生多發(fā), 充分發(fā)揮優(yōu)勢葉位的分蘗成穗優(yōu)勢, 并合理利用動搖分蘗成穗, 以獲取較多的有效穗而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞:機(jī)插早稻; 分蘗特性; 成穗規(guī)律; 基本苗; 參數(shù)

本研究由國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD16B04), 國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201303102), 國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2013GB2C500244), 江西省高等學(xué)?？萍悸涞赜?jì)劃(KJLD12003), 江西省水稻產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)專項(xiàng)(JXARS-02-03), 江西省研究生創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目(YC2014-B034)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高效栽培技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助。

This study was supported by the Key Project of the National Twelfth-Five Year Research Program of China (2011BAD16B04), Special Fund for Agro-Scientific Research in the Public Interest (201303102), National Transformation Fund for Agricultural Science and Technology Achievements (2013GB2C500244), Science and Technology Plan of Action for Universities and Colleges in Jiangxi Province (KJLD12003), Special Fund for Rice Industry System of Jiangxi Province (JXARS-02-03), Special Fund Project for Graduate Student Innovation in Jiangxi Province (YC2014-B034) and Innovation Team Project for Efficient Cultivation Technology of Rice of Chinese Academy of Agricultural Sciences.

第一作者聯(lián)系方式: E-mail: Lvweisheng2008@163.com

水稻是我國的主要糧食作物, 近年來, 隨著農(nóng)村勞動力的大量轉(zhuǎn)移, 水稻的栽培方式正由傳統(tǒng)的手工移栽和拋栽向機(jī)插發(fā)展。與一季稻以及移栽和拋栽雙季稻相比, 雙季機(jī)插稻生育期短、穗型相對較小, 獲得適宜的穗數(shù)對于機(jī)插稻高產(chǎn)至關(guān)重要。適宜的穗數(shù)由合理的基本苗和分蘗成穗數(shù)共同決定,合理利用分蘗成穗, 是水稻高產(chǎn)栽培的重要途徑[1-2]。凌啟鴻等[3]提出, 合理基本苗(X)為適宜穗數(shù)(Y)除以單株成穗數(shù)(ES), 特定品種在特定地區(qū)適宜穗數(shù)(Y)較為穩(wěn)定, 是可以求得的已知數(shù), 而單株成穗數(shù)(ES)取決于移栽后的有效分蘗葉齡期內(nèi)所產(chǎn)生的理論分蘗數(shù)(A)及其發(fā)生率(r), 并由此擬合了基本苗計(jì)算公式。水稻出葉與分蘗遵循N?3的同伸規(guī)律, 據(jù)此也有學(xué)者相繼提出了理論分蘗數(shù)的計(jì)算方法[4-6]。在基本苗公式共性原理的指導(dǎo)下, 各稻區(qū)先后進(jìn)行了許多本土化研究, 并分別建立了相應(yīng)的基本苗公式及參數(shù)指標(biāo)。凌啟鴻等[3]通過后續(xù)研究, 明確了江蘇地區(qū)5個(gè)伸長節(jié)間以上的品種不同移栽方式下基本苗公式參數(shù); 蔣彭炎等[7]在凌啟鴻基本苗公式基礎(chǔ)上增加了秧田帶3葉以上大分蘗成活率及大田有效分蘗期內(nèi)符合葉蘗同伸規(guī)律的分蘗發(fā)生率等指標(biāo),提出了適合早、晚手栽稻的基本苗公式; 潘曉華等[8]發(fā)現(xiàn)水稻塑盤旱育拋栽存在非同伸蘗現(xiàn)象, 且同伸蘗的成穗規(guī)律與濕潤水育秧移栽也有較大差異, 并據(jù)此提出了塑盤旱育拋秧基本苗公式及相關(guān)參數(shù);李剛?cè)A等[6]對云南水稻特殊高產(chǎn)生態(tài)區(qū)水稻葉蘗動態(tài)調(diào)查分析, 建立了水稻單株成穗數(shù)通式與有效分蘗葉位理論分蘗數(shù)函數(shù), 并確定了相關(guān)參數(shù); 霍中洋[9]將基本苗公式簡化, 提出了雙季雜交早稻超高產(chǎn)濕潤育秧基本苗公式及其參數(shù)。但關(guān)于雙季機(jī)插稻分蘗成穗特性及基本苗公式參數(shù)的研究目前還未見有報(bào)道。本研究擬通過對高產(chǎn)管理?xiàng)l件下雙季機(jī)插早稻分蘗發(fā)生及成穗特性的分析, 并在前人基本苗研究的基礎(chǔ)上, 明確相關(guān)基本苗公式參數(shù), 以期為雙季機(jī)插稻分蘗合理利用及適宜群體起點(diǎn)的確定提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

選用株兩優(yōu)30 (雜交秈稻, 總?cè)~片數(shù)N=11, 伸長節(jié)間數(shù)n=4)、株兩優(yōu)189 (雜交秈稻, 總?cè)~片數(shù)N=11, 伸長節(jié)間數(shù)n=4)、中嘉早17 (常規(guī)秈稻, 總?cè)~片數(shù)N=12, 伸長節(jié)間數(shù)n=4)、嘉早311 (常規(guī)秈稻, 總?cè)~片數(shù)N=11, 伸長節(jié)間數(shù)n=4)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2013—2014年在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作與人才培養(yǎng)上高創(chuàng)新基地進(jìn)行試驗(yàn), 大田土壤肥力中等, 土壤含全氮2.25 g kg–1、速效氮178.65 mg kg–1、有機(jī)質(zhì)39.73 mg kg–1、速效磷27.04 mg kg–1、速效鉀74.02 mg kg–1, pH 5.31。大區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì), 每個(gè)品種334 m2; 2013年于3月19日播種, 4月13日機(jī)插; 2014年3月18日播種, 4月11日機(jī)插; 機(jī)械勻播, 落谷密度雜交稻和常規(guī)稻分別為22 000粒 m–2和27 000粒 m–2, 硬盤基質(zhì)旱育, 培育適齡壯秧(表1); 采用井關(guān)乘坐式高速窄行插秧機(jī)栽插, 抓秧面積2.0 cm2, 栽插規(guī)格25 cm×14 cm, 機(jī)插后及時(shí)去余補(bǔ)缺(表1); 氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)施用量分別為180、90、165 kg hm–2, 其中磷全作基肥, 氮和鉀按基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3施用, 分蘗肥與穗肥分別在機(jī)插后7 d和倒二葉抽出期施用; 水分管理及其他栽培措施按高產(chǎn)方案進(jìn)行。

1.3調(diào)查與測定方法

1.3.1分蘗發(fā)生及成穗狀況調(diào)查栽插當(dāng)天選取每個(gè)品種3個(gè)調(diào)查點(diǎn), 每點(diǎn)與機(jī)插質(zhì)量相近且長勢較為一致的連續(xù)10穴作為追蹤調(diào)查的樣本。從栽插當(dāng)天起每3 d標(biāo)記葉齡一次, 并對每個(gè)莖蘗掛上標(biāo)牌,記載分蘗的級次和葉位。成熟期根據(jù)各分蘗的標(biāo)牌將各級成穗的分蘗分開, 單獨(dú)收獲, 記錄各級次和葉位分蘗的發(fā)生數(shù)和成穗數(shù), 以計(jì)算對應(yīng)的發(fā)生率和成穗率; 將樣品置尼龍網(wǎng)袋內(nèi), 風(fēng)干后考種, 分別測定穗長、一次枝粳數(shù)、二次枝粳數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等穗部性狀, 并單獨(dú)稱量各蘗位穗重及籽粒產(chǎn)量。

分蘗發(fā)生率=分蘗實(shí)際發(fā)生數(shù)/觀察株數(shù)×100%;

分蘗成穗率=分蘗成穗數(shù)/分蘗實(shí)際發(fā)生數(shù)× 100%;

分蘗節(jié)位用X/N表示, 其中N為0時(shí)指主莖第X葉位上的一次分蘗, N為1, 2, ……時(shí)表示主莖第N葉位一次分蘗的第X葉位上的二次分蘗。

1.3.2莖蘗動態(tài)調(diào)查結(jié)合葉齡標(biāo)記和分蘗掛牌,

調(diào)查記載每穴莖蘗的消長動態(tài), 每3 d調(diào)查一次, 一直到齊穗期, 以明確始蘗葉齡期和夠苗葉齡期。

1.4分析與統(tǒng)計(jì)方法

用Microsoft Excel 2003軟件輸入數(shù)據(jù)、計(jì)算及制圖, DPS軟件統(tǒng)計(jì)分析。兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢基本一致, 本文取2年數(shù)據(jù)的平均值, 而僅在1年試驗(yàn)中出現(xiàn)的分蘗, 按出現(xiàn)年份計(jì)算其平均值。

表1　早稻秧苗素質(zhì)及機(jī)插質(zhì)量Table 1　Quality of seedling and machine transplanting of early rice

2　結(jié)果與分析

2.1機(jī)插早稻分蘗發(fā)生葉位及發(fā)生率

早稻分蘗發(fā)生葉位及各葉位分蘗的發(fā)生率在各品種間略有差異, 但總體趨勢較為一致(表2)。機(jī)插稻為小苗移栽, 早稻在24～25 d秧齡時(shí)葉齡僅3～4 葉, 加上機(jī)械植傷, 主莖第1、第2葉位分蘗基本缺位。分蘗發(fā)生起始葉位雜交稻為第2葉, 發(fā)生率較低, 平均為15.8%; 常規(guī)稻分蘗起始葉位為第3葉,發(fā)生率也較低, 平均僅為13.4%。各品種最高蘗位均為第7葉, 發(fā)生率38.3%; 一次分蘗葉位數(shù)雜交稻6個(gè), 常規(guī)稻5個(gè); 一次分蘗發(fā)生率約63.0%, 其中4/0～6/0發(fā)生率較高, 平均分別達(dá)95.8%、96.3%、61.3%。二次分蘗也有少量發(fā)生, 平均發(fā)生率為19.1%,主要在3/0和4/0上。群體分蘗發(fā)生率44.8%～54.3%,平均為47.4%。一次分蘗、二次分蘗及群體分蘗的發(fā)生率, 總體表現(xiàn)為雜交稻大于常規(guī)稻。

2.2機(jī)插早稻分蘗成穗葉位及成穗率

由表3可以看出, 各品種分蘗成穗葉位數(shù)較發(fā)生葉位數(shù)要少。其中, 一次分蘗成穗葉位數(shù)比發(fā)生葉位數(shù)少1個(gè), 除7/0外在各分蘗發(fā)生葉位都有成穗,而二次分蘗未見成穗。一次分蘗成穗率在3/0、4/0、5/0上較高, 平均分別為87.0%、99.1%、95.8%, 2/0、6/0等低位和高位蘗位成穗率則相對較低, 平均在55.0%左右。一次分蘗成穗率即群體分蘗成穗率64.1%～67.7%, 平均為65.5%, 其中雜交稻略低于常規(guī)稻。綜合表2、表3還可以看出, 雜交稻在3/0～5/0及常規(guī)稻在4/0～5/0等葉位上, 不僅分蘗發(fā)生率較高,且分蘗成穗率也較高。

表2　各分蘗發(fā)生葉位的分蘗發(fā)生率Table 2　Emerging rate of tillers in different tiller leaf positions of early rice (%)

表3　各分蘗成穗葉位的成穗率Table 3　Panicle rate in different panicle leaf positions of early rice (%)

2.3機(jī)插早稻成穗莖蘗組成及其對群體產(chǎn)量的貢獻(xiàn)

機(jī)插早稻成穗莖蘗組成及其對群體產(chǎn)量的貢獻(xiàn)在各蘗位間存在差異, 總體表現(xiàn)為隨葉位的升高呈先增后減的趨勢(表4和表5)。單株成穗數(shù)為3.13～4.13個(gè), 其中雜交稻約4.1個(gè), 常規(guī)稻約3.2個(gè);單株產(chǎn)量9.00～9.82 g。主莖占單株穗數(shù)及單株產(chǎn)量的比例平均分別為27.96%、37.49%, 雜交稻低于常規(guī)稻; 一次分蘗成穗數(shù)及其群體產(chǎn)量的比例分別集中在68.05%～75.81%和57.13%～67.01%, 但各葉位之間差異較大, 低位和高位顯著低于各中位。方差分析顯示, 雜交稻3/0～5/0是優(yōu)勢葉位, 該3個(gè)葉位上的分蘗總數(shù)占單株穗數(shù)的65.91%, 產(chǎn)量占單株產(chǎn)量的60.27%; 4/0、5/0為常規(guī)稻的優(yōu)勢葉位, 2個(gè)葉位上的分蘗總數(shù)及產(chǎn)量占總體的比例為56.83%、49.68%。

表4　成穗莖蘗組成Table 4　Panicles composition of stems and tillers of early rice

表5　各葉位成穗莖蘗對群體產(chǎn)量的貢獻(xiàn)Table 5　Contribution of ear stems and tillers in each leaf position to population yield of early ric

2.4機(jī)插早稻成穗莖蘗的穗部性狀

主莖及不同葉位成穗莖蘗之間存在一定差異,各品種規(guī)律基本一致(表6)。主莖穗的各穗部性狀均明顯優(yōu)于各分蘗穗, 其中在枝梗數(shù)、每穗粒數(shù)、穗重及著粒密度等穗部性狀上差異顯著。隨著蘗位的升高, 各穗部性狀以3/0或4/0為轉(zhuǎn)折點(diǎn), 均表現(xiàn)出先變大后變小的趨勢, 且高位分蘗穗的減小幅度更大; 其中4/0、5/0等中部優(yōu)勢葉位上的分蘗穗部性狀總體較好, 整體穗粒結(jié)構(gòu)表現(xiàn)協(xié)調(diào), 部分性狀與低位和高位葉位差異顯著。

2.5機(jī)插早稻基本苗公式參數(shù)

根據(jù)凌啟鴻[3]水稻基本苗計(jì)算基本公式, 合理基本苗數(shù)(X)是適宜穗數(shù)(Y)除以每根主莖的成穗數(shù)(ES), 即X=Y/ES。

單株成穗數(shù)(ES)取決于移栽后的有效分蘗葉齡期內(nèi)產(chǎn)生的理論分蘗數(shù)(A), 以及對應(yīng)的有效分蘗發(fā)生率(r)。由前文對機(jī)插早稻分蘗成穗特性分析可知,機(jī)插秧秧田期一般不產(chǎn)生分蘗, 因此ES=1+Ar。

表6　各葉位成穗莖蘗的穗部性狀Table 6　Panicle traits of ear stems and tillers in each leaf position of early rice

有效分蘗葉位數(shù)(E)與主莖總?cè)~齡(N)、伸長節(jié)間數(shù)(n)、移栽葉齡(SN)、移栽分蘗缺位(bn)和校正系數(shù)(a)等有關(guān)[3], E = (N–n–SN–bn–a)。

由上可知, 機(jī)插早稻大田期遵循N?3的葉蘗同伸規(guī)律, 且大田期的有效分蘗葉位數(shù)(E)不超過6, 不產(chǎn)生3次分蘗。因此, 大田期主莖有效分蘗理論值(A)可選用李剛?cè)A等[6]提出的計(jì)算公式, 即

在前人以上研究的基礎(chǔ)上, 并根據(jù)葉蘗動態(tài)及分蘗成穗特性, 明確分蘗缺位葉齡數(shù)(bn)、夠苗葉齡、校正系數(shù)(a)及分蘗發(fā)生率(r)等主要參數(shù)。由圖1顯示, 早稻在三至四葉期移栽(SN=2.9～3.1),葉齡呈近似直線的增長方式, 總?cè)~齡(N)為11.0～ 11.7葉, 伸長節(jié)間數(shù)(n)為4個(gè)(表7)。雜交稻株兩優(yōu)189和株兩優(yōu)30在栽后9～12 d左右開始分蘗,經(jīng)歷了1.7～1.8個(gè)葉齡期, 即bn=1.7～1.8; 栽后15 d分蘗增長加快, 至栽后27 d左右夠苗, 夠苗葉齡為8.3 (N*n+1), 校正系數(shù)(a)為?1.2～ ?1.1; 有效分蘗葉位數(shù)E為3.5～3.6, 理論分蘗數(shù)為3.9～4.1, 實(shí)際有效分蘗數(shù)3.0～3.1, 因此有效分蘗發(fā)生率(r)為0.75～0.77。常規(guī)稻緩苗期更長, 栽后15 d左右才出現(xiàn)分蘗, 歷時(shí)2.5～2.7個(gè)葉齡期, 即bn=2.5～2.7;栽后27～30 d左右夠苗, 夠苗葉齡為8.3～8.8, 校正系數(shù)(a)為?1.3～ ?1.1; 有效分蘗葉位數(shù)E為2.9～3.0, 理論分蘗數(shù)為2.9～3.0, 實(shí)際分蘗數(shù)2.1～ 2.2, 最終有效分蘗發(fā)生率(r)為0.72～0.73, 略低于雜交稻。

綜上所述, 機(jī)插早稻基本苗公式的有關(guān)參數(shù)見表7。高產(chǎn)實(shí)踐表明, 株兩優(yōu)189和株兩優(yōu)30等雜交稻適宜穗數(shù)為360×104hm–2左右, 中嘉早17和嘉早311等常規(guī)稻品種穗型較大, 適宜穗數(shù)為345×104hm–2左右。因此, 在本試驗(yàn)條件下, 相應(yīng)的適宜基本苗雜交早稻平均為95×104hm–2左右, 常規(guī)早稻平均為120×104hm–2左右。

圖1　早稻葉蘗動態(tài)Fig. 1　Leaf-tiller dynamic of early rice

表7　基本苗公式參數(shù)Table 7　Parameter values of basic seedlings in machine transplanted early rice

3　討論

3.1機(jī)插早稻分蘗發(fā)生與成穗規(guī)律

水稻分蘗與成穗既受自身遺傳特性調(diào)控, 又受外界環(huán)境的影響, 是一個(gè)十分復(fù)雜的生物學(xué)過程[10]。在適宜的條件下, 出葉與分蘗遵循N?3的同伸規(guī)律,促使分蘗早生多發(fā), 充分利用有效蘗位, 提高成穗數(shù)和成穗率, 是培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[2,11]。李杰等[11]研究認(rèn)為, 手栽稻能充分利用有效分蘗葉位, 而機(jī)插稻則存在較多的有效分蘗葉位缺位。袁奇等[12]、喬晶等[13]、凌勵(lì)等[14]、韓正光等[15]、郭振華等[16]研究也表明, 機(jī)插稻普遍存在低位分蘗缺位。潘曉華等[8]研究還發(fā)現(xiàn), 塑盤旱育拋栽稻秧苗期存在未能按N?3規(guī)律發(fā)生的潛伏芽, 可在大田分蘗前期恢復(fù)生長后形成非同伸蘗。本研究表明, 在基質(zhì)旱育, 播種量雜交稻22 000粒 m–2、常規(guī)稻27 000 粒 m–2, 秧齡為24～25 d的條件下, 機(jī)插早稻主莖第1～3葉位基本缺位。同時(shí)觀察也發(fā)現(xiàn), 大田始蘗后遵循N?3的葉蘗同伸規(guī)律, 但起始分蘗普遍發(fā)生在同伸葉抽出的后半期; 起始葉位上的二次分蘗發(fā)生率亦遠(yuǎn)低于與其同伸的一次分蘗, 且未見成穗。這些現(xiàn)象主要與機(jī)插秧播種量大、機(jī)插植傷重及小苗抗逆性弱等有關(guān)[3,17]。如果在保證正常茬口及較低漏蔸率的條件下, 播種量適當(dāng)下降、移栽秧齡適當(dāng)延長,是否可能出現(xiàn)秧田分蘗或大田非同伸蘗, 則還需要進(jìn)一步研究。

水稻分蘗發(fā)生與成穗普遍存在優(yōu)勢葉位現(xiàn)象[11-13,18-19], 在不同栽培方式下有所差異, 但均表現(xiàn)為中部優(yōu)勢葉位分蘗發(fā)生及成穗率高[20-21], 且穗部性狀優(yōu), 對群體產(chǎn)量貢獻(xiàn)大。因此, 充分利用有效蘗位, 提高優(yōu)勢蘗位的比重, 有利于優(yōu)化群體質(zhì)量, 提高產(chǎn)量[11,13,22-24]。本研究顯示, 早稻分蘗發(fā)生和成穗主要在主莖第3～6葉位的一次分蘗, 其中常規(guī)稻在4～5葉位、雜交稻在3～5葉位分蘗發(fā)生率及成穗率均較高, 穗部性狀總體較好, 穗粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào),對總產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大。這與前人[11-16]的研究結(jié)果有些類似, 所不同的是, 相比一季稻, 雙季稻尤其是機(jī)插早稻生育期短, 葉片數(shù)少, 有效分蘗葉位少, 分蘗的發(fā)生及成穗主要在一次分蘗。由此可見, 雙季機(jī)插稻群體調(diào)控空間較小, 應(yīng)配套合理的栽培調(diào)控措施, 促使分蘗早生多發(fā), 充分利用有效蘗位尤其是中部優(yōu)勢蘗位, 同時(shí)及時(shí)控制上部的無效分蘗,從而構(gòu)建高質(zhì)量群體。

3.2機(jī)插早稻莖蘗穗對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)

關(guān)于水稻莖蘗對產(chǎn)量的貢獻(xiàn), 主要存在依靠主莖、莖蘗并重和依靠分蘗3種觀點(diǎn)。隨著肥料用量的增加及品種的改良, 人們逐漸認(rèn)識到充分利用分蘗,提高群體分蘗成穗率更利于取得高產(chǎn)[2]。蔣彭炎[25]研究認(rèn)為, 單株以利用4個(gè)分蘗成穗增產(chǎn)顯著, 超過4個(gè)則增產(chǎn)不明顯。眾多研究表明[11,21-22,26], 手栽稻分蘗穗對總產(chǎn)貢獻(xiàn)在85%左右。李杰等[11]、郭振華等[16]研究認(rèn)為, 機(jī)插稻分蘗產(chǎn)量對總產(chǎn)的貢獻(xiàn)低于手栽稻, 為75%左右。本研究表明, 機(jī)插早稻分蘗穗產(chǎn)量占總產(chǎn)的比例平均僅為62.5%, 且未見二次分蘗成穗。田間觀察發(fā)現(xiàn), 晚稻一次分蘗穗較多, 同時(shí)有部分二次分蘗成穗。相比一季稻和晚稻, 早稻分蘗優(yōu)勢較弱, 主要與早稻栽后氣溫較低, 分蘗早發(fā)難,總?cè)~片數(shù)少, 有效蘗位少等因素有關(guān), 但分蘗對其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體形成及調(diào)控的作用不可忽視。因此,早稻應(yīng)在保證足夠基本苗的基礎(chǔ)上, 爭取分蘗早生多發(fā), 充分利用有效蘗位上的一次分蘗, 并合理利用動搖分蘗成穗, 獲取較多的有效穗, 從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

3.3機(jī)插早稻基本苗公式參數(shù)

基本苗公式的提出有力地促進(jìn)了水稻基本苗計(jì)

算的規(guī)范化與定量化, 為高光效群體起點(diǎn)的建立奠定了基礎(chǔ)。公式原理具有普遍指導(dǎo)意義, 但不同稻區(qū)生態(tài)條件、栽培方式及品種類型多樣, 因此基本苗公式參數(shù)有所差異。目前關(guān)于基本苗公式及參數(shù)的研究較多[5-9], 但主要集中在手栽和拋栽方式上,針對機(jī)插秧的研究較少。凌啟鴻等[5]明確了江蘇地區(qū)5個(gè)伸長節(jié)間以上的品種(總?cè)~片數(shù)N 14～20葉,伸長節(jié)間數(shù)n 5～7個(gè))機(jī)插小苗移栽的基本苗公式參數(shù): bn=2, a=1, r=0.7～0.8。李剛?cè)A等[27]對機(jī)插粳稻的研究表明, bn機(jī)插常規(guī)粳稻為1.5, 雜交粳稻為0.5;矯正系數(shù)a常規(guī)粳稻為1.5, 雜交粳稻為1.0; 分蘗發(fā)生率表現(xiàn)一致, 均為0.8左右。本研究初步明確了相關(guān)基本苗公式參數(shù), 早稻在三葉期左右移栽, 雜交稻bn為1.7～1.8, a為?1.2～ ?1.1, r約0.75, 常規(guī)稻bn 為2.5～2.7, a為?1.3～ ?1.1, r約0.7。早稻雜交稻和常規(guī)稻bn相差較大, 常規(guī)稻比雜交稻多1個(gè)分蘗缺位,與機(jī)插粳稻規(guī)律一致[27], 這可能與常規(guī)稻分蘗力相對較弱且播種密度較大有關(guān)[17]。倘若進(jìn)一步降低常規(guī)稻的播種密度, 通過增加取秧面積來保證基本苗數(shù), 這勢必會增加育秧成本, 因此常規(guī)稻機(jī)插宜選用分蘗力較強(qiáng)、產(chǎn)量潛力大的品種。總體來看, 早稻品種(N為11～12葉, n為4個(gè))有效分蘗葉位較少且發(fā)生率也較低, 加之bn值普遍較大, 群體在Nn+1或稍后夠苗, 矯正系數(shù)較小, 有利于充分利用動搖分蘗成穗[3]。但若校正系數(shù)過小, 將造成高位蘗位成穗比例偏高, 穗型偏小, 亦不利于高產(chǎn)的形成[2-3,6,9], 機(jī)插早稻應(yīng)在增加穗數(shù)的同時(shí)適當(dāng)增大穗型。田間觀察發(fā)現(xiàn),與早稻相比, 晚稻品種(N為15葉, n為5個(gè))分蘗葉位較多且發(fā)生率較高, 基本在Nn的前半期即可夠苗,矯正系數(shù)較大, 有利于構(gòu)建適宜的高產(chǎn)群體[3]。

當(dāng)前推廣的機(jī)插稻, 是在日本小苗寬行(30 cm)帶土機(jī)插秧技術(shù)的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新發(fā)展起來的, 這在我國江西、湖南等雙季稻區(qū)普遍反映機(jī)插行距偏大,穴數(shù)較少, 基本苗偏低, 導(dǎo)致有效穗數(shù)不足, 制約雙季機(jī)插稻尤其是機(jī)插早稻產(chǎn)量潛力[28-29]。同時(shí),為了降低大棚育秧成本, 早稻機(jī)插秧生產(chǎn)上往往是秧田播種量大、大田取秧量少, 不僅秧苗素質(zhì)差, 還存在漏蔸率高、均勻度差、傷秧嚴(yán)重、返青遲緩等問題, 造成基本苗不足、成穗質(zhì)量差[29]。而針對機(jī)插早稻秧苗素質(zhì)差、基本苗偏低等問題, 生產(chǎn)上則習(xí)慣采取“一炮轟”的施肥策略, 既不利于高產(chǎn)群體的形成, 又降低了肥料利用率。本研究基于機(jī)械勻播、基質(zhì)旱育秧、高性能窄行插秧機(jī)栽插的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝高產(chǎn)技術(shù), 提出了適合機(jī)插早稻高產(chǎn)的基本苗推薦值。因此, 機(jī)插早稻宜在提高秧苗素質(zhì)的基礎(chǔ)上保證足夠的基本苗, 同時(shí)優(yōu)化肥料運(yùn)籌, 從而優(yōu)化群體質(zhì)量。

水稻分蘗發(fā)生及成穗受施肥水平、秧苗素質(zhì)、栽插規(guī)格及氣候條件等多方面的影響[1], 相應(yīng)的基本苗參數(shù)也有所變化。本研究是以目前主推的高產(chǎn)品種為材料, 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際并按高產(chǎn)栽培管理要求進(jìn)行, 因此相關(guān)參數(shù)值還將做進(jìn)一步的完善和驗(yàn)證。

4　結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下, 機(jī)插早稻一次分蘗主要發(fā)生在主莖第3至第6葉位, 第4、第5葉位為優(yōu)勢葉位, 1/3、2/3、1/4等二次分蘗有少量發(fā)生; 主要依靠一次分蘗成穗, 二次分蘗未見成穗; 單株成穗數(shù)雜交稻約3.1個(gè), 常規(guī)稻約2.2個(gè); 主莖及優(yōu)勢蘗位穗部性狀較好, 產(chǎn)量高, 對總產(chǎn)量貢獻(xiàn)大。早稻在三葉期左右移栽, 雜交稻移栽分蘗缺位葉齡(bn)為1.7～1.8,校正系數(shù)(a)為?1.2～ ?1.1, 有效分蘗發(fā)生率(r)約0.75;常規(guī)稻bn為2.5～2.7, a為?1.3～ ?1.1, r為0.7左右。機(jī)插早稻應(yīng)在保證合理基本苗的基礎(chǔ)上, 爭取分蘗早發(fā)、多發(fā), 充分利用有效蘗位上的一次分蘗, 并合理利用動搖分蘗成穗, 以獲取較多的有效穗而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

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Tillering and Panicle Formation Characteristics of Machine-transplanted Early Rice and Its Parameters of Basic Population Formulae

Lü Wei-Sheng, ZENG Yong-Jun*, SHI Qing-Hua , PAN Xiao-Hua, HUANG Shan, SHANG Qing-Yin, TAN Xue-Ming, LI Mu-Ying, and HU Shui-Xiu
Collaborative Innovation Center for the Modernization Production of Double Cropping Rice, Jiangxi Agricultural University / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education / Jiangxi Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Nanchang 330045, China

Abstract:To accurately determine planting density and make reasonably use of tillers for machine-transplanted early rice, we examined the tillering and panicle formation characteristics and the parameters related to basic population formulae with four early rice combinations (Zhuliangyou 30, Zhuliangyou 189, Zhongjiazao 17, and Jiazao 311). Results showed that the primary tillers of the machine-transplanted early rice initiated mainly from leaf 3 to leaf 6 on main stems with leaves 4 and 5 being the superior positions for tiller initiation and panicle formation. Secondary tillers initiated mainly in 1/3, 2/3, 1/4, but could not form panicles. The panicle number per seedling was 3.1 and 2.2 for hybrid rice and inbred rice, respectively. Panicles at superior leaf positions on both main stems and tillers showed better properties and higher productivity, thus making greater contributions to the yield. For hybrid rice mechanically transplanted at the stage with 3 to 4 leaves, the leaf age without tillering (bn) was 1.7 to 1.8, with the correction factor (a) of ?1.2 to ?1.1 and the percentage of productive tillers (r) of 0.75. For inbred rice, the bn, a, and r were 2.5 to 2.7, ?1.3 to ?1.1, and 0.7, respectively. In conclusion, in order to obtain a high yield of machine-transplanted early rice,

the key strategy is to ensure a sufficient number of basic seedlings, and promote tillering as early and many as possible, whereby increasing the percentage of productive tillers.

Keywords:Machine-transplanted early rice; Tillering characteristics; Rules of panicle formation; Basic population; Parameters

收稿日期Received(): 2015-05-28; Accepted(接受日期): 2015-11-20; Published online(網(wǎng)絡(luò)出版日期): 2015-12-18.

通訊作者*(Corresponding author): 曾勇軍, E-mail: zengyj2002@163.com

DOI:10.3724/SP.J.1006.2016.00427