分蘗期干旱對不同施氮量和移栽密度下雜交稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響

蔣鵬，熊洪，張林，朱永川，周興兵，劉茂，郭曉藝，徐富賢*

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分蘗期干旱對不同施氮量和移栽密度下雜交稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響

蔣鵬1,2，熊洪1,2，張林1,2，朱永川1,2，周興兵1,2，劉茂1,2，郭曉藝1,2，徐富賢1,2*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所/農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川德陽618000；2.國家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100)

以雜交稻旌優(yōu)127為材料，設(shè)2種水分管理(常規(guī)灌溉和分蘗期干旱)，2個施氮量(120、180 kg/hm2)，3個移栽密度(12.0、16.5、22.5穴/m2)，研究其對產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：2014年分蘗期干旱處理產(chǎn)量(10.72 t/hm2)與常規(guī)灌溉產(chǎn)量(11.01 t/hm2)相比未出現(xiàn)顯著下降，而2015年分蘗期干旱處理產(chǎn)量(9.84 t/hm2)顯著低于常規(guī)灌溉處理的產(chǎn)量(10.50 t/hm2)，有效穗、每穗粒數(shù)、干物質(zhì)減少是其減產(chǎn)的主要原因；分蘗期干旱處理下，隨著施氮量的增加，產(chǎn)量呈增加趨勢，而常規(guī)灌溉處理下，隨著施氮量的增加，產(chǎn)量呈降低趨勢；2種水分管理均隨著移栽密度的增加產(chǎn)量呈顯著增加趨勢，有效穗和干物質(zhì)增加是其增產(chǎn)的主要原因；分蘗期干旱處理的稻米加工品質(zhì)、食味品質(zhì)與常規(guī)灌溉相當(dāng)，甚至更優(yōu)，且其堊白粒率和堊白度較常規(guī)灌溉處理分別減少32.0%～46.5%、20.0%～34.8%?？梢姡瑢τ诜痔Y期干旱易發(fā)水稻產(chǎn)區(qū)來說，增加施氮量和提高移栽密度可明顯降低因分蘗期干旱而造成的產(chǎn)量損失，其適宜的施氮量為180 kg/hm2，移栽密度為22.5穴/m2。

雜交稻；分蘗期干旱；施氮量；移栽密度；稻米品質(zhì)

干旱不僅影響水稻產(chǎn)量，而且影響稻米品質(zhì)[1]。因干旱而造成水稻減產(chǎn)已成為中國水稻生產(chǎn)中的一個突出問題[2]。已有研究[3–4]表明，干旱脅迫導(dǎo)致水稻有效穗數(shù)不足，每穗粒數(shù)減少，從而造成水稻產(chǎn)量下降。水稻產(chǎn)量可分解成單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重[5]，而這些產(chǎn)量性狀是在不同生育階段形成的，因此，不同生育時期干旱均會對產(chǎn)量產(chǎn)生影響。已有研究[2]表明，分蘗期缺水干旱造成有效穗減少，孕穗期干旱導(dǎo)致每穗粒數(shù)下降，齊穗至乳熟期干旱導(dǎo)致粒重和結(jié)實(shí)率降低。姜心祿等[6]認(rèn)為孕穗期–齊穗期是水稻的第一敏感期，此時缺水干旱會導(dǎo)致水稻絕收，齊穗期–蠟熟期是第二敏感期，干旱會造成水稻嚴(yán)重減產(chǎn)，分蘗期干旱將會減少有效穗，但其可通過增加每穗粒數(shù)和粒重彌補(bǔ)部分產(chǎn)量損失。但王成璦等[7]則認(rèn)為，分蘗期干旱導(dǎo)致成熟期有效穗顯著減少，每穗粒數(shù)和粒重的增加并不能彌補(bǔ)因有效穗減少造成的產(chǎn)量損失，且干旱發(fā)生越早影響越大。

四川省是糧食生產(chǎn)大省，其糧食生產(chǎn)對保障中國糧食安全具有重要的意義。但一直以來干旱都是限制四川水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量形成及品質(zhì)提高的主要因素。已有研究[8–10]表明，四川季節(jié)性干旱明顯，盆東丘陵區(qū)常有伏旱，盆中丘陵區(qū)春旱、夏旱、伏旱交錯以及盆西的春旱和夏旱，這些均是造成四川省水稻年際間產(chǎn)量不穩(wěn)定的重要因素。王婷等[11]利用四川省159個站點(diǎn)近40年(1960—2010)的逐日降水量、日平均溫度和水稻生育期資料，以降水距平均百分率、相對濕潤度指數(shù)作為干旱指標(biāo)，分析省內(nèi)水稻氣候干旱風(fēng)險及等級發(fā)生概率，發(fā)現(xiàn)水稻分蘗期、拔節(jié)期–孕穗期、抽穗揚(yáng)花期遭遇干旱風(fēng)險的概率相對較高。由此可見，開展水稻不同生育期干旱試驗(yàn)研究對緩解因干旱而引起的減產(chǎn)具有重要的意義。本研究以旌優(yōu)127為材料，研究分蘗期干旱脅迫下水稻產(chǎn)量形成的途徑及干旱對稻米品質(zhì)的影響，主要通過改變施氮量和種植密度來建立不同作物群體，找出影響產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因子，為建立水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗旱栽培體系和進(jìn)一步推進(jìn)水稻抗旱育種提供理論依據(jù)。

1　試驗(yàn)區(qū)的溫度和降水量

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的數(shù)據(jù)，2014和2015年雜交稻分蘗期干旱期間的最高溫度和最低溫度變化趨勢基本一致。2014年分蘗期干旱期間平均最高溫度和最低溫度分別為28.5 ℃和20.0 ℃，2015年分蘗期干旱期間平均最高溫度和最低溫度分別為29.2 ℃和19.5 ℃，2年雜交稻分蘗期干旱期間平均最高溫度和最低溫度的差異較小。2015年雜交稻分蘗期干旱期的總降水量(38.3 mm)較2014年低了35.9 mm，且降水量分布極不均勻，超過60%分布在干旱處理后期，也就是說分蘗前期受干旱脅迫較2014年相對嚴(yán)重。

2 材料與方法

2.1供試材料

供試水稻材料為旌優(yōu)127，由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所中心提供。土壤pH為7.63，有效氮含量132 mg/kg，有效磷含量13 mg/kg，有效鉀含量123 mg/kg，全氮含量2.4 g/kg，全磷含量1.2 g/kg，全鉀含量16.4 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量41.8 g/kg。前茬為蔬菜。

2.2試驗(yàn)設(shè)計

于2014、2015年在四川省德陽市孝泉鎮(zhèn)進(jìn)行大田試驗(yàn)。設(shè)2個水分處理：常規(guī)灌溉(大田整個生育保持3~10 cm水層，收獲前10 d排干，CI)；分蘗期干旱(即移栽后10 d開始排水處理，連續(xù)干旱20 d后覆水，其他栽培管理與常規(guī)灌溉一致, DSTP)。2個施氮量(120 kg/hm2(N120)和180 kg/hm2(N180))。3個移栽密度(12.0、16.5、22.5穴/m2)，每穴兩苗。磷肥、鉀肥全部用作基肥，用量分別為62.4 kg/hm2和135 kg/hm2。氮肥70%用作基肥，30%用作分蘗肥。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計，水分管理為主區(qū)，施氮量為副區(qū)，移栽密度為副副區(qū)，副副區(qū)面積為15 m2。兩年均于4月5日播種，5月8日移栽，2014年7月26日齊穗，9月6日成熟，2015年7月25日齊穗，9月5日成熟。

2.3測定項(xiàng)目與方法

2.3.1干物質(zhì)的測定

于成熟期按小區(qū)穗數(shù)平均數(shù)取5穴植株，用水沖洗干凈，剪去根系，人工脫粒，分成稻草、實(shí)粒、空秕粒3部分，置于70 ℃烘箱，烘至恒重，用百分之一天平稱質(zhì)量，并計算單位面積干物質(zhì)生產(chǎn)量和收獲指數(shù)。

2.3.2產(chǎn)量的測定和產(chǎn)量構(gòu)成的調(diào)查

結(jié)合干物質(zhì)植株樣，考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重(烘干重)。此外，每小區(qū)調(diào)查20穴植株穗數(shù)，用于計算單位面積有效穗。收割整個小區(qū)植株，每小區(qū)單收單曬，折算為14%含水量后，計為實(shí)收產(chǎn)量。

2.3.3稻米品質(zhì)的測定

于2014年水稻收獲曬干后，各小區(qū)隨機(jī)取500 g稻谷，儲藏3個月，用于測定稻米品質(zhì)。參照GB/T 17891—1999測定糙米率、精米率、粒長、長寬比、堊白粒率、堊白度、膠稠度、直鏈淀粉含量。

2.4數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003整理數(shù)據(jù)，運(yùn)用Statistix 8.0軟件進(jìn)行方差分析；采用LSD法進(jìn)行多重比較；采用DPS軟件進(jìn)行通徑分析。

3　結(jié)果與分析

3.1產(chǎn)量表現(xiàn)

由表1和表2可知，2014年水分管理及其與施氮量和移栽密度間的互作對雜交稻產(chǎn)量影響不顯著。分蘗期干旱處理雜交稻的產(chǎn)量較常規(guī)灌溉處理降低了3.4%(N120)和1.9%(N180)。而2015年水分管理對雜交稻產(chǎn)量影響顯著，與常規(guī)灌溉相比，分蘗期干旱雜交稻產(chǎn)量減少了8.3%(N120)和4.1%(N180)。施氮量對雜交稻產(chǎn)量影響不顯著，在分蘗期干旱處理下，與N120相比，2014年和2015年N180產(chǎn)量分別增加了1.4%和1.2%，而常規(guī)灌溉處理下，與N120相比，2014年和2015年N180產(chǎn)量分別減少了0.2%和3.2%。移栽密度對雜交稻產(chǎn)量影響顯著，隨著移栽密度的增加，雜交稻產(chǎn)量呈增加趨勢。與移栽密度12.0、16.5穴/m2相比，分蘗期干旱處理下，22.5穴/m2雜交稻產(chǎn)量平均分別增加了12.1%和5.8%，前者差異顯著，后者差異不顯著；常規(guī)灌溉處理下，22.5穴/m2雜交稻產(chǎn)量平均分別比12.0、16.5穴/m2處理增加了8.5%和5.6%。

表1　不同水分管理下雜交稻產(chǎn)量的方差分析結(jié)果

“ns” 示差異無統(tǒng)計學(xué)意義；“**”示在0.01水平上差異顯著。

表2　不同水分管理和施氮量及移栽密度下雜交稻的產(chǎn)量

同列移栽密度間不同字母表示在0.05水平上差異顯著。

3.2產(chǎn)量構(gòu)成

由表3可知，分蘗期干旱處理有效穗和每穗粒數(shù)較常規(guī)灌溉處理低，2014年平均分別減少了4.7%和2.1%，2015年平均分別減少了2.4%和8.0%。2014年分蘗期干旱處理的結(jié)實(shí)率和粒重與常規(guī)灌溉處理相當(dāng)，2015年分蘗期干旱處理的結(jié)實(shí)率和粒重略高于常規(guī)灌溉處理。與N120相比，N180有效穗平均增加了4.7%，但其每穗粒數(shù)平均下降了1.8%。2個施氮量處理間的結(jié)實(shí)率和粒重差異較小。隨著移栽密度的增加，雜交稻有效穗呈增加趨勢，而每穗粒數(shù)呈下降趨勢；不同密度處理間結(jié)實(shí)率和粒重差異較小。

表3　不同水分管理下不同施氮量和移栽密度的雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成

同列移栽密度間不同字母表示在0.05水平上差異顯著。

為了進(jìn)一步分析不同水分管理下各個產(chǎn)量構(gòu)成因子對產(chǎn)量的作用，對產(chǎn)量構(gòu)成因子與產(chǎn)量間進(jìn)行通徑分析(表4)。分蘗期干旱處理下，雜交稻4個產(chǎn)量構(gòu)成因子中，以有效穗對產(chǎn)量的正直接貢獻(xiàn)最高(1.001)，粒重次之(0.450)，但由于有效穗通過其他產(chǎn)量構(gòu)成因子的負(fù)間接貢獻(xiàn)較大(每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重的負(fù)間接貢獻(xiàn)分別為–0.196、–0.398、–0.132)使其對產(chǎn)量總貢獻(xiàn)較粒重(粒重通過有效穗、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率的間接貢獻(xiàn)分別為–0.293、 0.073、0.107，總貢獻(xiàn)為0.338)小。雖然結(jié)實(shí)率通過每穗粒數(shù)的間接貢獻(xiàn)最大(0.522)，但其直接貢獻(xiàn)為–0.764，使其對產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)最小(–0.452)。常規(guī)灌溉處理下，雜交稻4個產(chǎn)量構(gòu)成因子中，以有效穗對產(chǎn)量的正直接貢獻(xiàn)最高(0.712)，總貢獻(xiàn)也是有效穗最高(0.264)。雖然每穗粒數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)較高(0.341)，其通過有效穗對產(chǎn)量的間接貢獻(xiàn)最小(–0.585)，導(dǎo)致其對產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)(–0.119)略低于結(jié)實(shí)率對產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)(–0.113)。由此可見，分蘗期干旱處理下，雜交稻產(chǎn)量主要取決于粒重、有效穗和每穗粒數(shù)，而常規(guī)灌溉處理下，雜交稻產(chǎn)量主要決定于有效穗和結(jié)實(shí)率。

表4　不同水分管理下雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成與產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果

1、2、3、4分別代表有效穗、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重。

3.3成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)

由表5可知，與常規(guī)灌溉處理相比，2014年分蘗期干旱處理成熟期干物質(zhì)下降了1.4%(N120)和2.7%(N180)，2015年分蘗期干旱處理成熟期干物質(zhì)下降了9.0%(N120)和5.9%(N180)。與N120相比，分蘗期干旱處理下，2014年和2015年N180成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量分別增加1.7%和4.8%；常規(guī)灌溉處理下，2014年和2015年N180成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量分別增加3.0%和1.4%。不同移栽密度對雜交稻成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量影響顯著，隨著移栽密度的增加，成熟期干物質(zhì)顯著增加。與12.0穴/m2和16.5穴/m2相比，分蘗期干旱處理下，22.5穴/m2成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量平均分別增加了12.5%和2.9%，常規(guī)灌溉處理下，22.5穴/m2成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量平均分別增加了10.2%和4.0%。由表5還可以看出，分蘗期干旱處理的收獲指數(shù)與常規(guī)灌溉處理相當(dāng)或略有增加(除2014年施氮量為N180、移栽密度16.5穴/m2處理外)。

表5　不同水分管理下施氮量和移栽密度對雜交稻干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

同列移栽密度間不同字母表示在0.05水平上差異顯著。

3.4稻米品質(zhì)

由表6可知，水分管理對雜交稻堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量影響顯著，對糙米率、精米率、粒長、長寬比、膠稠度影響不顯著。與常規(guī)灌溉相比，分蘗期干旱雜交稻的糙米率、堊白粒率、堊白度分別降低了0.7%、40.3%、28.9%，而直鏈淀粉含量則升高了1.3% (表7)。施氮量對雜交稻堊白度影響顯著，與N120相比，常規(guī)灌溉和分蘗期干旱處理下N180的堊白度平均分別增加25.0%和53.3%。分蘗期干旱處理下，雜交稻的糙米率、精米率、堊白粒率、膠稠度隨著施氮量的增加呈升高趨勢，而直鏈淀粉呈下降趨勢；常規(guī)灌溉處理下，雜交稻的糙米率、精米率、粒長、長寬比、膠稠度、直鏈淀粉隨著施氮量的增加呈下降趨勢，堊白粒率和堊白度呈增加趨勢。不同移栽密度對雜交稻的糙米率、精米率、粒長、長寬比、堊白粒率、堊白度、膠稠度和直鏈淀粉影響不顯著。

表 6　雜交稻稻米品質(zhì)的方差分析結(jié)果(2014年)

“*”示在0.05水平上差異顯著；“**”示在0.01水平上差異顯著；“ns” 示差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表7　不同水分管理下不同施氮量和移栽密度的雜交稻稻米品質(zhì)(2014年)

同列不同字母表示同一施氮量、不同移栽密度在0.05水平上差異顯著。

4　結(jié)論與討論

近年來關(guān)于水稻水分管理進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果[1–2,9]表明水稻不同生長發(fā)育時期受水分干旱脅迫對產(chǎn)量的影響機(jī)理或減產(chǎn)程度不一致。同時，水稻易受干旱影響的時期是分蘗前期、孕穗期、開花期，其中抽穗揚(yáng)花期是最為敏感的時期[12–13]。多數(shù)研究[1–2]認(rèn)為，分蘗期干旱脅迫水稻的產(chǎn)量顯著下降，其主要原因是干旱影響了水稻正常分蘗的進(jìn)程，造成單位面積有效穗數(shù)減少，進(jìn)而導(dǎo)致減產(chǎn)。而姜心祿等[6]則認(rèn)為因分蘗前期受干旱脅迫有效穗數(shù)減少，但可通過增加每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重來彌補(bǔ)，產(chǎn)量僅略有減少；相反，分蘗后期受干旱脅迫可控制無效分蘗的發(fā)生，改善群體質(zhì)量，產(chǎn)量略有增加。本研究結(jié)果表明，2014年分蘗期干旱處理雜交稻的產(chǎn)量與常規(guī)灌溉處理相比未出現(xiàn)顯著下降，而2015年分蘗期干旱處理雜交稻產(chǎn)量顯著低于常規(guī)灌溉處理，這可能與2015年分蘗期干旱處理期間的降水量顯著減少有關(guān)。與2014年相比，2015年分蘗期干旱處理期間的降水量減少了35.9 mm，且其降水量分布極不均勻，超過60%的降水量分布在干旱處理末期?？梢?，2015年分蘗期干旱脅迫，導(dǎo)致雜交稻生長發(fā)育嚴(yán)重受阻，覆水后也很難通過增加結(jié)實(shí)率和粒重彌補(bǔ)因有效穗和每穗粒數(shù)減少而造成的損失，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。此外，雖然2015年分蘗期干旱處理期間的平均最高溫度、最低溫度與2014年相當(dāng)，但2015年干旱前期經(jīng)歷最高溫度超30℃以上的天數(shù)較2014年多，即干旱伴隨著高溫，這也是2015年產(chǎn)量顯著降低的主要原因。

土壤干旱條件下，增施氮肥可緩解土壤水分不足而造成對產(chǎn)量不利的影響，但當(dāng)土壤水分嚴(yán)重虧缺或嚴(yán)重干旱時，增施氮肥效益出現(xiàn)下降，甚至無增產(chǎn)效果[14–15]。程建平等[16]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤水分充分或嚴(yán)重不足時，水稻產(chǎn)量呈中氮(225 kg/hm2)＞高氮(450 kg /hm2)＞低氮(0 kg/hm2)的變化趨勢；土壤輕度干旱下，隨著施氮量的增加，水稻產(chǎn)量呈增加趨勢。本研究結(jié)果表明，分蘗期干旱脅迫下，隨著施氮量的增加，雜交稻產(chǎn)量呈增加趨勢；常規(guī)灌溉條件下，隨著施氮量的增加，雜交稻產(chǎn)量呈下降趨勢，說明在分蘗期干旱脅迫下，增施氮肥可減小因水分不足而對產(chǎn)量造成的不利影響，起到“以肥應(yīng)水”的作用。合理密植是優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。本研究結(jié)果顯示，隨著移栽密度的增加，雜交稻產(chǎn)量顯著增加，特別是在分蘗期受干旱脅迫的時候，增加移栽密度增產(chǎn)效果尤其明顯，說明在分蘗期干旱脅迫下，增加移栽密度可減小因水分不足而對產(chǎn)量造成的不利影響，起到“以密應(yīng)水”的作用。

通徑分析結(jié)果表明，分蘗期干旱處理下，有效穗、粒重和每穗粒數(shù)對雜交稻產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)較高，因此，在分蘗期干旱頻繁的水稻產(chǎn)區(qū)應(yīng)增加本田的移栽密度，以達(dá)到增加有效穗的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。常規(guī)灌溉處理下，有效穗對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最高，對產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)以有效穗和結(jié)實(shí)率較高；每穗粒數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)次之，但每穗粒數(shù)通過有效穗對產(chǎn)量的間接貢獻(xiàn)最小(–0.585)，導(dǎo)致其對產(chǎn)量的總貢獻(xiàn)(–0.119)較低?？梢?，在灌溉條件較好的水稻產(chǎn)區(qū)合理密植，控制分蘗后期無效分蘗，提高成穗率，在穩(wěn)定有效穗的基礎(chǔ)上，追求大穗。水稻灌漿結(jié)實(shí)期間采用干濕交替灌溉促進(jìn)籽粒灌漿，提高結(jié)實(shí)率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

稻米品質(zhì)既受遺傳基因控制，又受栽培管理和環(huán)境因素的影響。蔡一霞等[17]報道，在輕度水分脅迫下，正常施氮量使整精米率有所提高，堊白粒率和堊白度顯著增加；增加施氮量后整精米率提高，堊白粒率和堊白度降低，此外，無論何種施氮水平，輕度水分脅迫對直鏈淀粉沒有影響。王成璦等[18]研究發(fā)現(xiàn)，分蘗期干旱脅迫糙米率、精米率、整精米率呈降低趨勢。本研究結(jié)果表明，分蘗期干旱處理糙米率與常規(guī)灌溉處理相比未出現(xiàn)顯著下降，精米率、粒長、長寬比、膠稠度與常規(guī)灌溉處理相當(dāng)；堊白粒率和堊白度顯著低于常規(guī)灌溉處理；直鏈淀粉含量顯著高于常規(guī)灌溉處理。說明分蘗期干旱脅迫對雜交稻的稻米品質(zhì)影響較小，其機(jī)理需進(jìn)一步研究。

綜合本研究結(jié)果，分蘗期干旱脅迫雜交稻產(chǎn)量呈下降趨勢，有效穗、每穗粒數(shù)和干物質(zhì)減少是減產(chǎn)的主要原因。分蘗期輕度干旱脅迫可改善稻米品質(zhì)，尤其是外觀品質(zhì)。分蘗期干旱處理下，隨著施氮量和移栽密度的增加，雜交稻產(chǎn)量呈增加趨勢。由此可見，在四川盆地分蘗期(即夏季)干旱頻發(fā)地區(qū)，水稻生產(chǎn)適宜的施氮量為180 kg/hm2，適宜的移栽密度為22.5穴/m2。

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Effect of drought stress during tillering period on grain yield and rice quality of hybrid rice under different nitrogen rates and hill densities

Jiang Peng1,2, Xiong Hong1,2, Zhang Lin1,2, Zhu Yongchuan1,2, Zhou Xingbing1,2, Liu Mao1,2, Guo Xiaoyi1,2, Xu Fuxian1,2*

(1.Rice and Sorghum Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture, Deyang, Sichuan 618000, China; 2.Luzhou Branch of National Rice Improvement Center, Luzhou, Sichuan 646100, China)

In this experiment, Hybrid rice Jingyou127 was used as material, two irrigation regimes of conventional irrigation (CI) and drought stress during tillering period (DSTP), two nitrogen (N) levels of medium N rate (120 kg/hm2) and high N rate (180 kg/hm2), and three hill densities of low hill density (12 hill per 1 m2, LH) and medium hill density (16.5 hill per 1 m2, MH) and high hill density (22.5 hill per 1 m2, HH) were designed, to investigate how nitrogen rates and hill density affect grain yield and quality of hybrid rice under drought stress during tillering period. The result showed that there was no significant difference in grain yield between CI (10.72 t/hm2) and DSTP (11.01 t/hm2) in 2014, whereas the difference (6.2%) between DSTP (9.84 t/hm2) and CI (10.50 t/hm2) was significant in 2015, the decrease of grain yield of DSTP was due to the decrease of effective ears of grain number per panicle and the weight of dry matter. Grain yield of DSTP increased with N rate increasing, while grain yield of CI decreased with N rate increasing. Grain yield increased with hill density increasing, irrespective of CI or DSTP regime, that was due to the increase of effective ears and the weight of dry matter. Compared with CI, DSTP was not only significantly lower in rate of chalky grains and degree of chalkiness by 32.0% to 46.5% and 20.0% to 34.8%, respectively, but also had similar or higher quality of milling, cooking and eating. Our results suggest that increasing N rate and hill density can obviously decrease yield loss resulted from drought stress during tillering period. The N application rate of 180 kg/hm2with hill density of 22.5 hill per 1 m2are the optimal choice in the rice production area where the drought occur frequently in tillering period.

hybrid rice; tillering stage drought; nitrogen fertilizer rate;transplanting density; rice quality

S511.01

A

1007-1032(2016)05-0465-07

2016–02–26

2016–07–25

四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年基金項(xiàng)目(2014CXSF–038)；四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)秀論文基金項(xiàng)目(201bLWJJ–009)

蔣鵬(1982—)，男，廣西桂平人，博士，助理研究員，主要從事水稻高產(chǎn)高效栽培理論與技術(shù)研究，jiangyipeng137@163.com；*通信作者，徐富賢，研究員，主要從事水稻高產(chǎn)高效栽培理論與技術(shù)研究，xu6501@163.com

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責(zé)任編輯：尹小紅

英文編輯：梁和