播栽期對機插超級雜交秈稻分蘗成穗的影響及與氣象因子的關系

鐘曉媛趙 敏李俊杰陳 多田青蘭王 麗黃光忠任萬軍,*

1四川農(nóng)業(yè)大學 / 農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室, 四川溫江 611130;2成都市郫縣氣象局, 四川郫縣 611730;3成都市郫縣農(nóng)村發(fā)展局, 四川郫縣 611730

播栽期對機插超級雜交秈稻分蘗成穗的影響及與氣象因子的關系

鐘曉媛1趙 敏1李俊杰2陳 多1田青蘭1王 麗1黃光忠3任萬軍1,*

1四川農(nóng)業(yè)大學 / 農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室, 四川溫江 611130;2成都市郫縣氣象局, 四川郫縣 611730;3成都市郫縣農(nóng)村發(fā)展局, 四川郫縣 611730

為探討不同播栽期對機插超級雜交秈稻分蘗成穗的影響, 以2個超級雜交秈稻品種F優(yōu)498和宜香優(yōu)2115為材料, 設置3月21日(S1)、3月31日(S2)、4月10日(S3)、4月20日(S4)和4月30日(S5) 5個播期, 秧齡均為30 d, 移栽期依次為4月21日、5月1日、5月11日、5月21日和5月31日, 研究其分蘗發(fā)生成穗特點及與氣象因子的關系。結果表明, 不同播栽期水稻產(chǎn)量差異顯著, 隨著播栽期推遲, 產(chǎn)量呈降低趨勢, 早播 S1的產(chǎn)量最高、遲播S5的產(chǎn)量最低。不同播栽期處理下水稻主莖對產(chǎn)量的貢獻表現(xiàn)為(S1~S4) < S5, 一、二次分蘗總和對產(chǎn)量的貢獻表現(xiàn)為(S1~S4) > S5, S1優(yōu)勢蘗位為第3~第6葉, 而S2~S5優(yōu)勢蘗位為第3~第5葉。隨播栽期推遲, 分蘗發(fā)生和成穗葉位趨于集中, F優(yōu)498一次分蘗發(fā)生在S1~S4以3/0~7/0為主, 而在S5以3/0~6/0為主; 宜香優(yōu)2115 在S1以3/0~7/0為主, 在S2~S5以3/0~6/0為主。一次分蘗成穗率在S1以3/0~6/0為主, 而在S2~S5以3/0~5/0為主; 二次分蘗發(fā)生和成穗以第3~第4葉為主。氣象因子對分蘗發(fā)生和成穗的影響為一、二次分蘗發(fā)生率與日平均相對濕度呈顯著負相關, 而與平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)呈顯著或極顯著正相關; 一次分蘗成穗率與分蘗期日平均相對濕度、平均氣溫呈顯著負相關, 與分蘗期平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)呈顯著正相關, 與幼穗分化期日平均相對濕度呈顯著負相關, 與抽穗開花期日照時數(shù)呈顯著正相關。綜合看來, 成都平原地區(qū)機插超級雜交秈稻在4月11日前播種5月11日前移栽有利于產(chǎn)量的提高, 在4月21日前播種5月21日前移栽有利于穩(wěn)產(chǎn), 在4月21日以后播種5月21日后移栽產(chǎn)量顯著降低。

水稻; 機插; 分蘗成穗; 優(yōu)勢蘗位; 氣象因子; 產(chǎn)量

單位面積穗數(shù)是水稻產(chǎn)量構成要素之一, 分蘗數(shù)量與成穗率對其有顯著影響[1]。分蘗能力不僅受水稻自身遺傳特性影響, 而且與栽培措施密切相關,眾多研究表明, 秧苗素質[2]、株行距配置[3]、肥水管理[4]、栽插方式[5-7]、穴苗數(shù)[8]、化控措施[9-10]等均可影響分蘗發(fā)生率與成穗率, 進而影響最終產(chǎn)量。成穗率是表征群體合理發(fā)展的重要指標[11]。群體發(fā)展動態(tài)越合理, 成穗率越高, 越易獲得高產(chǎn)[12]。適宜條件下, 充分利用有限分蘗葉位, 爭取分蘗早發(fā)多發(fā),是提高單株成穗數(shù)和穗部質量、培育高產(chǎn)群體的顯著特征之一[13-14]。前人對水稻分蘗發(fā)生和成穗及其與產(chǎn)量的關系進行了較多研究, 表明不同級次和葉位分蘗的發(fā)生與成穗規(guī)律有較大差異[1,7-8,15-17]。隨農(nóng)業(yè)種植結構調整和農(nóng)村勞動力向城鎮(zhèn)轉移, 從事稻作生產(chǎn)的勞動力短缺現(xiàn)象日趨明顯, 水稻生產(chǎn)迫切需要向機械化方向發(fā)展[18-20], 機械化種植已成為水稻種植的主要方式[21-22]。對有關栽培方式、密度配置等對機插苗分蘗成穗規(guī)律的影響, 以往學者研究較多[7-9], 成都平原近年來超級雜交秈稻品種的機插栽培方式發(fā)展迅速, 但有關機插超級雜交秈稻維持高產(chǎn)的適宜播栽期的研究尚少, 且各葉位分蘗成穗的特點尚不清楚。為此, 試驗在周年菜(油、麥)–稻兩熟制條件下, 研究不同播栽期機插超級雜交秈稻的分蘗發(fā)生與成穗規(guī)律、不同級次和葉位分蘗的穗部性狀及與氣象因子的關系, 以期為四川盆地超級雜交稻機械化高產(chǎn)栽培提供理論指導和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與種植條件

試驗于2014—2015年在四川省成都市郫縣三道堰鎮(zhèn)(30°51′ N, 103°55′ E)進行, 該地屬亞熱帶濕潤性季風氣候區(qū); 前茬為蔬菜, 土壤為輕壤土, 含有機質23.99 g kg–1、全氮1.33 g kg–1、全鉀28.9 g kg–1、速效氮178.43 mg kg–1、速效磷58.39 mg kg–1和速效鉀63.96 mg kg–1。

供試品種F優(yōu)498 (2014年被農(nóng)業(yè)部認定為超級稻品種), 生育期150.0 d主莖葉片數(shù)16~17葉, 伸長節(jié)間數(shù)5~6個; 宜香優(yōu)2115 (2015年被農(nóng)業(yè)部認定為超級稻品種), 生育期156.7 d, 主莖葉片數(shù)17葉,伸長節(jié)間數(shù)6個。

1.2 試驗設計與田間管理

采用二因素裂區(qū)設計, 播栽期為主區(qū), 兩年均設置3月21日(S1)、3月31日(S2)、4月10日(S3)、4月20日(S4)和4月30日(S5)共5個播期, 秧齡為30 d, 移栽期依次為4月21日、5月1日、5月11日、5月21日和5月31日; 品種為副區(qū), 為F優(yōu)498 (V1)和宜香優(yōu)2115 (V2)。用營養(yǎng)土和缽型毯狀秧盤在溫室大棚內育秧(四川川龍全自動水稻育秧播種流水線播種), 機插(井關 PZ60乘坐式水稻插秧機)行穴距為30 cm ×20 cm, 各小區(qū)用塑料薄膜包埂隔離, 單獨肥水管理。小區(qū)面積18 m2, 重復3次。移栽時秧苗葉齡2.3~3.6葉, 白根數(shù)7.8~10.0根, 莖基粗1.6~2.2 mm, 無分蘗。栽后4~5 d定苗, 苗數(shù)為每穴3苗。施純氮180 kg hm–2, 按基蘗肥∶穗肥= 6∶4, 以基肥∶分蘗肥= 7∶3、穗肥以促花肥∶?；ǚ? 6∶4施用。按N∶P2O5∶K2O= 2∶1∶2確定磷、鉀肥施用量, 磷肥作基肥一次性施用, 鉀肥按基肥∶穗肥(促花肥)= 5∶5施用, 其他管理措施按當?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求實施。苗期大棚溫光濕度和大田期氣象數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 不同播栽期處理秧苗和田間生育期間的氣象資料Table1 Meteorological data during the seeding and growth stage with different seeding and transplanting dates

1.3 測定內容與方法

1.3.1 分蘗發(fā)生與成穗的追蹤調查 栽后 5 d從每小區(qū)選取長勢比較一致的連續(xù)20株(2015年15株)秧苗, 用紅繩圈定并標記葉齡。每5 d在主莖和分蘗上掛標簽, 標記分蘗級次、葉位和葉齡, 成熟期根據(jù)標簽將各級分蘗分開, 單獨收獲和考種, 測定穗粒數(shù)、結實率和粒重, 單獨稱重計算各莖蘗穗重和單株產(chǎn)量, 并統(tǒng)計成穗數(shù)。0表示主莖, X/0分蘗指著生在主莖第X葉位上的一次分蘗。各葉位分蘗發(fā)生率(%)= 該葉位分蘗實際發(fā)生數(shù)量/觀察株數(shù)×100; 各葉位分蘗成穗率(%)= 該葉位分蘗成穗數(shù)/分蘗實際發(fā)生數(shù)×100[7]。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素 成熟期從每小區(qū)選取60穴考察有效穗數(shù), 按平均有效穗數(shù)從每個小區(qū)取 5穴, 考察每穗總粒數(shù)、實粒數(shù)、空秕粒數(shù)、千粒重、結實率等產(chǎn)量構成因素。各小區(qū)單打實收調查產(chǎn)量(按13.5%含水量折算)。

1.3.3 氣象數(shù)據(jù)收集 用 JL-18空氣溫濕光記錄儀監(jiān)測苗期溫室大棚內苗床的溫度、濕度和光照強度, 大田氣象數(shù)據(jù)均取自郫縣氣象局三道堰站地面氣象觀測資料, 分別統(tǒng)計分蘗期、幼穗分化期、抽穗開花期平均氣溫(average temperature, ta)、平均氣溫日較差(average diurnal temperature range, Δt)、積溫(accumulated temperature, t)、日平均日照時數(shù)(average sunshine duration, sa)、日平均相對濕度(average relative humidity, ha)。

1.4 統(tǒng)計分析

應用Microsoft Excel 2007、DPS7.5和Graphpad Prism5.0處理分析數(shù)據(jù)和作圖, 用 LSD (least significant difference tests)比較樣本平均數(shù)的差異顯著性, 表2、表3和表4均為2年數(shù)據(jù)平均值。

2 結果與分析

2.1 不同播栽期對機插超級雜交秈稻分蘗發(fā)生蘗位及發(fā)生率的影響

由表2可知, 不同播栽期下水稻分蘗發(fā)生蘗位數(shù)及各蘗位分蘗發(fā)生率差異明顯。機插用缽型毯狀秧盤育秧, 育秧環(huán)節(jié)密度較大, 同時也受機械植傷的影響, 主莖第 1葉位分蘗缺失, 分蘗發(fā)生的初始葉位部分從第2葉位開始, 主要從第3葉位開始。F 優(yōu)498不同播栽期處理下, S1~S4一次分蘗發(fā)生率以3/0~7/0較高, 平均分蘗發(fā)生率達93.4%; S5一次分蘗發(fā)生率以3/0~6/0較高, 平均分蘗發(fā)生率為97.8%; 第2和第8葉位一次分蘗發(fā)生率表現(xiàn)為S1和S2高于后面播栽期處理, 第 9葉位很少發(fā)生一次分蘗;二次分蘗發(fā)生率低, 主要以第3~第4葉位為主。宜香優(yōu)2115的S1期一次分蘗發(fā)生率以3/0~7/0較高,平均分蘗發(fā)生率達 96.7%, S2~S5一次分蘗發(fā)生率以3/0~6/0較高, 平均分蘗發(fā)生率達97.6%; 第7葉位一次分蘗發(fā)生率表現(xiàn)為S1~S4高于S5, 第8~第9葉位則很少發(fā)生分蘗; 二次分蘗發(fā)生葉位主要在第2~第5葉位, S1和S2以第2~第5葉位為主, S3 和S4以第3~第5葉位為主, S5則以第3~第4葉位為主。

表2 不同播栽期機插超級雜交秈稻分蘗發(fā)生蘗位及發(fā)生率Table2 Tiller leaf position and emerging rate of mechanical super indica hybrid rice with different seeding and transplanting dates (%)

2.2 不同播栽期對機插超級雜交秈稻分蘗成穗蘗位及成穗率的影響

由表3可知, 隨著播栽期推遲, 分蘗成穗蘗位數(shù)趨向集中, 除S1外, 其他4個播栽期處理下二次分蘗成穗蘗位數(shù)較發(fā)生蘗位數(shù)均減少。F優(yōu) 498早播栽處理S1一次分蘗成穗率以2/0~6/0較高, S2以2/0~5/0較高, S3~S5以3/0~5/0較高, 這5個播栽期下平均分蘗成穗率達 95.9%; 二次分蘗成穗率較低,二次分蘗成穗蘗位S1主要為第2~第4葉, S2和S3主要為第3葉, S4主要為第2~第3葉位, 而S5的第2~第 6葉位二次分蘗成穗率均低于 10.0%。宜香優(yōu)2115早播栽處理 S1一次分成穗率以 2/0~6/0較高, S2~S3以 2/0~5/0較高, S4以 3/0~5/0為主, S5以2/0~5/0較高, 這 5個播栽期下平均分蘗成穗率達95.4%; 6/0 葉位一次分蘗成穗率表現(xiàn)為S1>S4>S3>S2>S5; 二次分蘗成穗率S1以第2~第5葉為主, S2和S4 以第2~第4葉為主, S3和S5以第2和第3葉為主。

表3 不同播栽期機插超級雜交秈稻分蘗成穗蘗位及成穗率Table3 Panicle leaf position and earbearing tiller percentage of mechanical super indica hybrid rice with different seeding and transplanting dates (%)

2.3 不同播栽期對機插超級雜交秈稻產(chǎn)量的影響

表4表明, 主莖對產(chǎn)量的貢獻受播栽期的影響達到極顯著水平, 分蘗對產(chǎn)量的貢獻受播栽期和品種的影響達顯著或極顯著水平。不同穗源對產(chǎn)量的貢獻, F優(yōu)498主莖表現(xiàn)為S1S1>S4>S2>S3; 而2015年則隨播栽期推遲而呈現(xiàn)降低趨勢, 表現(xiàn)為S1最多、S5最少。不同播栽期處理下, F優(yōu)498有效穗數(shù)均少于宜香優(yōu)2115, 而產(chǎn)量卻均高于宜香優(yōu)2115。

2.4 機插超級雜交秈稻分蘗發(fā)生成穗與氣象因子的關系

2.4.1 氣象因子對機插超級雜交秈稻不同蘗位分蘗發(fā)生率與成穗率的影響 由表6可知, 不同播栽期處理間機插雜交秈稻不同葉位一次分蘗發(fā)生率要受分蘗期氣象因子的影響。2/0葉位一次分蘗發(fā)生率隨分蘗期相對濕度、平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)升高而上升, 隨日平均氣溫升高而下降; 第 2~ 第5葉位二次分蘗發(fā)生率隨相對濕度、平均氣溫升高而降低, 隨平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)升高而上升。由表7可知, 不同播栽期處理下機插雜交秈稻各葉位分蘗成穗率主要受分蘗期、幼穗分化期和抽穗開花期氣象因子的影響。2/0葉位一次分蘗成穗率隨分蘗期、抽穗開花期平均氣溫日較差、日照時數(shù)升高而上升; 3/0葉位一次分蘗成穗率隨分蘗期平均氣溫日較差、積溫升高而上升; 隨幼穗分化期相對濕度升高而下降; 5/0葉位一次分蘗成穗率隨幼穗分化期平均氣溫日較差升高而下降, 隨抽穗開花期平均氣溫升高而下降; 6/0葉位一次分蘗成穗率隨幼穗分化期平均氣溫日較差、平均氣溫、日照時數(shù)升高而下降, 隨抽穗開花期平均氣溫日較差、平均氣溫升高而上升; 第2、第3葉位二次分蘗成穗率隨分蘗期積溫升高而上升。

表4 不同播栽期下各蘗位莖蘗對產(chǎn)量的貢獻率Table4 Contribution of stem and tillers in each leaf position to yield with different seeding and transplanting dates (%)

表5 不同播栽期下機插超級雜交秈稻產(chǎn)量Table5 Grain yield of mechanical super indica hybrid rice cultivar with different seeding and transplanting dates

(續(xù)表5 )

表6 機插超級雜交秈稻不同葉位一、二次分蘗發(fā)生率與分蘗期氣象因子的關系Table6 Relationship between meteorological factors and primary and secondary tillering rate in different leaf positions of mechanical super indica hybrid rice

表7 機插超級雜交秈稻不同葉位一、二次分蘗成穗率與氣象因子的關系Table7 Relationship between meteorological factors and primary and secondary earbearing rate in different leaf positions of mechanical super indica hybrid rice

2.4.2 氣象因子對機插超級雜交秈稻一、二次分蘗群分蘗發(fā)生率與成穗率的影響 不同播栽期處理下機插超級雜交秈稻一、二次分蘗群發(fā)生率主要受分蘗期氣象因子的影響, 而其成穗率則受分蘗期、幼穗分化期和抽穗開花期氣象因子的影響。一次分蘗發(fā)生率與分蘗期相對濕度呈顯著負相關, 而與平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)呈顯著正相關; 而一次分蘗成穗率與分蘗期相對濕度、平均氣溫呈顯著負相關, 與分蘗期平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)呈顯著正相關, 與幼穗分化期相對濕度呈顯著負相關, 與抽穗開花期日照時數(shù)呈顯著正相關。二次分蘗發(fā)生率與分蘗期相對濕度、平均氣溫呈極顯著負相關, 而與平均氣溫日較差、日照時數(shù)呈極顯著正相關, 與積溫呈顯著正相關; 二次分蘗成穗率與分蘗期積溫呈顯著正相關(圖1和圖2)。

3 討論

3.1 機插超級雜交秈稻分蘗發(fā)生與成穗的播期效應

適宜的單位面積有效穗數(shù)是高產(chǎn)群體的顯著特征[24], 提高成穗率是優(yōu)化群體質量的重要途徑[18],且與分蘗發(fā)生葉位數(shù)、分蘗發(fā)生率和分蘗成穗率密切相關。水稻分蘗是由植株分蘗節(jié)上各葉的腋芽(分蘗芽)在適宜的條件下, 遵循N–3的葉蘗同伸規(guī)律形成的, 充分利用有效分蘗葉位, 爭取早發(fā)多發(fā), 是提高單株成穗數(shù)和群體莖蘗成穗率, 培育高產(chǎn)群體的一個有效措施[24-25]。水稻腋芽萌發(fā)形成分蘗至穗[26]的過程受多種因素影響, 秧苗素質[27]、種植方式[7-8]、密度配置[9, 15-16]、水肥運籌等[5, 28]均會影響分蘗消長,最終影響分蘗成穗率。雷小龍等[6]研究認為機插一次分蘗群以3/0~8/0發(fā)生為主, 且3/0~6/0分蘗成穗率較高, 二次分蘗群成穗以第3~第5葉為主。李杰等[7]研究認為機插一次分蘗群發(fā)生以 3/0~7/0為主, 4/0~7/0是分蘗發(fā)生與成穗的優(yōu)勢葉位, 二次分蘗發(fā)生以第4~第5葉為主。本研究表明, 隨著播栽期推遲, 一次分蘗發(fā)生與成穗葉位數(shù)減少且趨于集中, F 優(yōu)498一次分蘗發(fā)生在S1~S4播栽期以3/0~7/0為主, 而在S5播栽期以3/0~6/0為主, 宜香優(yōu)2115的S1播栽期以 3/0~7/0為主, 而 S2~S5播栽期以3/0~6/0為主; 二次分蘗發(fā)生集中在第 3~第 4葉位;一次分蘗成穗率S1播栽期以3/0~6/0為主, 而S2~S5播栽期以3/0~5/0為主; 二次分蘗成穗率以第3~第4葉為主。研究結果與前人的不盡一致[6-7,15-17,29], 可能是因為播期時間設置的長短不同, 播期間氣候差異性較大, 不同播栽期處理下其生育期內所遇到的溫光資源不同, 使得其分蘗發(fā)生和成穗差異大。鐘楚等[30]研究表明分蘗期較多的日照時數(shù)和較大的平均氣溫日較差有利于有效穗數(shù)的增加, 而氣溫升高對有效穗數(shù)不利。較低的光強會嚴重降低分蘗數(shù), 而日照時數(shù)增加、光照條件改善, 則會促進分蘗數(shù)增加[31]。本研究表明一次分蘗發(fā)生率和成穗率以及二次分蘗發(fā)生率與分蘗期平均氣溫日較差、積溫和日照時數(shù)呈顯著正相關, 而一次分蘗成穗率與平均氣溫呈顯著負相關。早播栽處理雖然溫度較低, 早晚溫度差異大, 但日照時數(shù)相對較長, 更長的生長期能利用較多的溫光資源, 分蘗發(fā)生持續(xù)時間長, 分蘗期的積溫就較高, 分蘗葉位和分蘗數(shù)增加, 最終獲得更高的分蘗成穗數(shù); 而晚播栽處理則相反。本研究表明一、二次分蘗發(fā)生率和成穗率與分蘗期相對濕度呈顯著負相關, 其可能原因是相對濕度從側面反映了降雨量情況, 陰雨天氣溫度低, 光照條件變弱, 不利于水稻分蘗, 最終也不利于水稻分蘗成穗。因此生產(chǎn)上應結合當?shù)囟嗄隁庀筚Y料選擇適宜的播栽期, 充分利用溫光資源, 并充分利用有效分蘗葉位, 提高一、二次分蘗發(fā)生率和成穗率。

圖1 氣象因子對機插超級雜交秈稻一次分蘗發(fā)生率和成穗率的影響Fig.1 Effect of meteorological factors on primary tiller emerging and earbearing rate of mechanical indica hybrid rice

圖2 分蘗期氣象因子對機插超級雜交秈稻二次分蘗發(fā)生率和成穗率的影響Fig.2 Effect of meteorological factors of tillering stage on secondary tiller emerging and earbearing rate of mechanical super indica hybrid rice

3.2 不同播栽期機插超級雜交秈稻蘗位與產(chǎn)量的關系及其在高產(chǎn)栽培中的應用

近幾十年來, 分蘗與產(chǎn)量的關系經(jīng)歷了“主莖穗為主”→“主莖分蘗并重” →“依靠分蘗”的過程, 生產(chǎn)技術和施肥水平的提高以及大穗型雜交稻品種的推廣, 使依靠分蘗提高群體的分蘗成穗率奪取高產(chǎn)成為可能[26]。郭振華等[32]通過徐稻3號機插超高產(chǎn)群體研究發(fā)現(xiàn), 分蘗對產(chǎn)量貢獻達 73.02%。水稻主莖有效蘗位上存在若干個“優(yōu)勢蘗位”, 對產(chǎn)量貢獻程度為中部蘗位>下部蘗位>上部蘗位, 中部蘗位有較強蘗位優(yōu)勢[33]。本研究結果中, S1播栽期分蘗發(fā)生與成穗主要是第3~第6葉位, 這些葉位分蘗對產(chǎn)量的貢獻為 68.60%, 因此 S1播栽期的優(yōu)勢葉位為第3~第6葉位; S2~S5播栽期第3~第5葉位分蘗成穗率高, 對產(chǎn)量的貢獻分別為 61.47%、61.62%、62.73%和 65.89%, 這些葉位可作為優(yōu)勢葉位, 雷小龍等[7]認為機插稻優(yōu)勢葉位為第 3~第 6葉, 本研究中S1機插優(yōu)勢葉位與其結果相同, 而S2~S5則不相同, 這可能是由于播栽期推遲, 使得后面播栽期第6葉位成穗率減少, 最終導致對產(chǎn)量貢獻率減小; 而本研究結果與韋還和等[22]、袁奇等[20]、李杰等[7]研究結果也不盡相同, 他們發(fā)現(xiàn)機插優(yōu)勢葉位為第 4~ 第 7葉, 其可能原因是秈稻與粳稻本身遺傳特性、品種分蘗力、播栽期的不同。因此, S1優(yōu)勢葉位為第3~第6葉位, S2~S5優(yōu)勢葉位為第3~第5葉位, 這些葉位分蘗發(fā)生率和成穗率高, 對產(chǎn)量貢獻率大,說明應在適宜的播栽期, 充分利用優(yōu)勢葉位, 通過改善農(nóng)藝措施提高分蘗的發(fā)生和成穗, 提高分蘗穗部經(jīng)濟性狀的質量是獲得高產(chǎn)的主要途徑。

4 結論

不同播栽期機插超級雜交秈稻分蘗發(fā)生與成穗規(guī)律不同。早播栽處理分蘗發(fā)生和成穗葉數(shù)多, 而遲播栽處理則相反; 早播栽處理一次分蘗發(fā)生以3/0~7/0葉位為主, 遲播栽處理以3/0~6/0葉位為主,早播栽處理成穗葉位主要集中在3/0~6/0葉位, 而遲播栽處理成穗葉位則主要集中在3/0~5/0葉位, 二次分蘗發(fā)生和成穗以第3~第4葉為主; 一次分蘗對產(chǎn)量貢獻率表現(xiàn)為早播栽處理 S1優(yōu)勢分蘗位為第 3~ 第6葉, 其他播栽處理為第3~第5葉, 二次分蘗以第3~第4葉優(yōu)勢較強。一次、二次分蘗發(fā)生率和一次分蘗成穗率與分蘗期相對濕度呈顯著負相關, 而與平均氣溫日較差、積溫、日照時數(shù)呈顯著正相關。因此在成都平原進行機插超級雜交秈稻的種植, 應當選擇適宜的播栽期, 充分利用溫光資源, 充分利用優(yōu)勢葉位, 通過改善農(nóng)藝措施, 提高分蘗的發(fā)生和成穗, 最終提高產(chǎn)量。成都平原機插超級雜交秈稻在4月11日前播種5月11日前移栽有利于機插超級雜交秈稻產(chǎn)量的提高, 而在4月21日前播種5月21日前移栽有利于穩(wěn)產(chǎn), 在4月21日以后播種5月21日以后產(chǎn)量則顯著降低。

[1] 許軻, 唐磊, 張洪程, 郭保衛(wèi), 霍中洋, 戴其根, 魏海燕, 韋還和.不同機械直播方式對水稻分蘗特性及產(chǎn)量的影響.農(nóng)業(yè)工程學報, 2014, 30(13): 43–52

Xu K, Tang L, Zhang H C, Guo B W, Huo Z Y, Dai Q G, Wei H Y, Wei H H.Effect of different mechanical direct seeding methods on tiller characteristics and yield of rice.Trans CSAE, 2014, 30(13): 43–52 (in Chinese with English abstract)

[2] 柴楠, 高向達, 任淑娟.育秧床溫調控劑及分蘗促進劑在水稻上的應用研究.北方水稻, 2012, 42(3): 31–35

Chai N, Gao X D, Ren S J.Applied research on regulatory medicament of seedbed and tillering promoters on rice.North Rice, 2012, 42(3): 31–35 (in Chinese with English abstract)

[3] 王建林, 徐正進.插秧質量與株行距配置對水稻分蘗及穗重的影響.沈陽農(nóng)業(yè)大學學報, 2003, 34: 401–405

Wang J L, Xu Z J.Effect of seedling quantity and row spacing on the tillers and panicle weight of rice.J Shenyang Agric Univ, 2003, 34: 401–405 (in Chinese with English abstract)

[4] 俞愛英, 林賢青, 曾孝元, 吳增琪, 朱貴平.不同灌溉方式對水稻分蘗成穗規(guī)律及產(chǎn)量影響研究.灌溉排水學報, 2007, 26(1): 66–68

Yu A Y, Lin X Q, Zeng X Y, Wu Z Q, Zhu G P.Studies of different water managements on tillers and panicles and mechanism of high-yield of rice.J Irrig Drainage, 2007, 26(1): 66–68 (in Chinese with English abstract)

[5] 珺余 , 陶光燦, 郭興強, 尹士采, 謝光輝.黃淮平原麥茬直播稻分蘗發(fā)生規(guī)則及其與產(chǎn)量構成的關系.中國農(nóng)業(yè)科學, 2008, 41: 678–686

Yu J, Tao G C, Guo X Q, Yin S C, Xie G H.Tillering pattern and its effects on yield of rice directly sown after winter wheat in the Huang-Huai plain.Sci Agric Sin, 2008, 41: 678–686 (in Chinese with English abstract)

[6] 雷小龍, 劉利, 劉波, 黃光忠, 馬榮朝, 任萬軍.雜交秈稻機械化種植的分蘗特性.作物學報, 2014, 40: 1044–1055

Lei X L, Liu L, Liu B, Huang G Z, Ma R C, Ren W J.Tillering characteristics of indica hybrid rice under mechanized planting.Acta Agron Sin, 2014, 40: 1044–1055 (in Chinese with English abstract)

[7] 李杰, 張洪程, 龔金龍, 常勇, 吳桂成, 郭振華, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕.稻麥兩熟地區(qū)不同栽培方式超級稻分蘗特性及其與群體生產(chǎn)力的關系.作物學報, 2011, 37: 309–320

Li J, Zhang H C, Gong J L, Chang Y, Wu G C, Guo Z H, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y.Tillering characteristics and its relationships with population productivity of super rice under different cultivation methods in rice-wheat cropping areas.Acta Agron Sin, 2011, 37: 309–320 (in Chinese with English abstract)

[8] 宋云生, 張洪程, 戴其根, 楊大柳, 郭保衛(wèi), 朱聰聰, 霍中洋,許軻, 魏海燕, 胡加敏, 吳愛國, 蔣曉鴻.水稻機栽缽苗單穴苗數(shù)對分蘗成穗及產(chǎn)量的影響.農(nóng)業(yè)工程學報, 2014, 30(10): 37–47

Song Y S, Zhang H C, Dai Q G, Yang D L, Guo B W, Zhu C C, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y, Hu J M, Wu A G, Jiang X H.Effect of rice potted-seedlings per hole by mechanical transplanting on tillers emergence, panicles formation and yield.Trans CSAE, 2014, 30(10): 37–47 (in Chinese with English abstract)

[9] 劉楊, 顧丹丹, 許俊旭, 丁艷峰, 王強盛, 李剛華, 劉正輝, 王紹華.細胞分蘗素對水稻分蘗芽生長及其分蘗相關基因表達的調控.中國農(nóng)業(yè)科學, 2012, 45: 44–51

Liu Y, Gu D D, Xu J X, Ding Y F, Wang Q S, Li G H, Liu Z H, Wang S H.Effect of cytokinins on the growth of rice tiller buds and the expression of the genes regulating rice tillering.Sci Agric Sin, 2012, 45: 44–51 (in Chinese with English abstract)

[10] 劉楊, 丁艷峰, 王強盛, 李剛華, 許俊旭, 劉正輝, 王紹華.植物生長調節(jié)劑對水稻分蘗芽生長和內源激素變化的調控效應.作物學報, 2011, 37: 670–676

Liu Y, Ding Y F, Wang Q S, Li G H, Xu J X, Liu Z H, Wang S H.Effect of plant growth regulators on the growth of rice tiller bud and the changes of endogenous hormones.Acta Agron Sin, 2011, 37: 670–676 (in Chinese with English abstract)

[11] 蔣彭炎, 洪曉富, 馮來定, 馬躍芳, 史濟林, 倪竹如, 劉智宏.水稻中期群體成穗率與后期群體光合效率的關系.中國農(nóng)業(yè)科學, 1994, 27(6): 8–14

Jiang P Y, Hong X F, Feng L D, Ma Y F, Shi J L, Ni Z R, Liu Z H.Relation between percentage of ear-bearing of colony in the middle phase and photosynthesis efficiency in the late in rice.Sci Agric Sin, 1994, 27(6): 8–14 (in Chinese with English abstract)

[12] 凌啟鴻, 張洪程, 蘇祖芳, 凌勵.水稻葉齡模式.北京: 科學出版社, 1994.pp 84–85

Ling Q H, Zhang H C, Su Z F, Ling L.Leaf Age Model of Rice.Beijing: Science Press, 1994.pp 84–85 (in Chinese)

[13] 凌啟鴻.水稻精確定量栽培理論與技術.北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2007.pp 76–87

Ling Q H.Theory and technology of rice precise and quantitative cultivation.Beijing: China Agriculture Press, 2007.pp 76–87 (in Chinese)

[14] 凌啟鴻, 蘇祖芳, 張海泉.水稻成穗率與群體質量的關系及其影響因素的研究.作物學報, 1995, 21: 463–469

Ling Q H, Su Z F, Zhang H Q.Relationship between earbearing tiller percentage and population quality and its influential factors in rice.Acta Agron Sin, 1995, 21: 463–469 (in Chinese with English abstract)

[15] 袁奇, 于林惠, 石世杰, 邵建國, 丁艷鋒.機插秧每穴栽插苗數(shù)對水稻分蘗與成穗的影響.農(nóng)業(yè)工程學報, 2007, 23(10): 121–125

Yuan Q, Yu L H, Shi S J, Shao J G, Ding Y F.Effects of different tiller production planting seedlings per hillon outgrowth and quantities of for machine-transplanted rice.Trans CSAE, 2007, 23(10): 121–125 (in Chinese with English abstract)

[16] 凌勵.機插水稻分蘗發(fā)生特點及配套高產(chǎn)栽培技術改進的研究.江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2005, (3): 14–19

Ling L.Occurrence of tiller of machine-tranplanted rice and development of its cultural technology for high yield.J Jiangsu Agric Sci, 2005, (3): 14–19 (in Chinese with English abstract)

[17] 韋還和, 李超, 張洪程, 孫玉海, 孟天瑤, 楊筠文, 馬榮榮, 王曉燕, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕.水稻甬優(yōu)12超高產(chǎn)群體分蘗特性及其群體生產(chǎn)力的關系.作物學報, 2014, 40: 1819–1829

Wei H H, Li C, Zhang H C, Sun Y H, Meng T Y, Yang J W, Ma R R, Wang X Y, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y.Tillering characteristics and its relation with population productivity of super-high yield rice population of Yongyou 12.Acta Agron Sin, 2014, 40: 1819–1829 (in Chinese with English abstract)

[18] 朱德峰, 陳惠哲, 徐一成.我國水稻種植機械化的發(fā)展前景與對策.北方水稻, 2007, (5): 13–18

Zhu D F, Chen H Z, Xu Y C.Counterm easure and perspective of mechanization of rice planting in China.North Rice, 2007, (5): 13–18 (in Chinese with English abstract)

[19] 陳文寬, 李蘭圖, 孫沁谷, 劉松.成都平原農(nóng)地資源勞動力承載力研究.農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題, 2011, (3): 27–30

Chen W K, Li L T, Sun Q G, Liu S.Study on capacity of farmland resource and labor of Chengdu plain.Issues Agric Economic, 2011, (3): 27–30 ( in Chinese with English abstract)

[20] 楊凡, 齊振宏, 王景旭, 周未.西南4省(區(qū))水稻投入產(chǎn)出模型分析.中國農(nóng)業(yè)大學學報, 2011, 16(4): 164–168

Yang F, Qi Z H, Wang J X, Zhou M.Rice input-output model analysis in four provinces of Southwest China.J China Agric Univ, 2011, 16(4): 164–168 (in Chinese with English abstract)

[21] 袁釗和, 陳巧敏, 楊新春.論我國水稻拋秧、插秧、直播機械化技術的發(fā)展.農(nóng)業(yè)機械學報, 1998, 29(3): 181–183

Yuan Z H, Chen Q M, Yang X C.Development of mechanized cast-transplanting, transplanting and seeding in China.Trans CSAM, 1998, 29(3): 181–183 ( in Chinese with English abstract)

[22] 顧建清, 徐嘉梁, 戴晶, 朱阿多, 袁繼棟.不同水稻機械化種植方案技術經(jīng)濟分析.中國農(nóng)機化, 2012, (5): 37–40

Gu J Q, Xu J L, Dai J, Zhu A D, Yuan J D.Technical and economic analysis of different mechanized rice planting schemes.Chin Agric Mech, 2012, (5): 37–40 (in Chinese with English abstract)

[23] 曾研華, 張玉屏, 王亞梁, 向鏡, 陳惠哲, 朱德峰.秈粳雜交稻枝梗和穎花形成的播期效應.中國農(nóng)業(yè)科學, 2015, 48: 1300–1310

Zeng Y H, Zhang Y P, Wang Y L, Xiang J, Chen H Z, Zhu D F.Effects of sowing date on formation of branches and spikelets in indica-japonica hybrid rice.Sci Agric Sin, 2015, 48: 1300–1310 (in Chinese with English abstract)

[24] 凌啟鴻.作物群體質量.上海: 上?？茖W技術出版社, 2000.pp 107–144

Ling Q H.Crop Population Quality.Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 2000.pp 107–144 (in Chinese)

[25] Samonte S O P B, Wilson L T, Tabien R E.Maximum node production rate and main culm node number contributions to yield and yield-related traits in rice.Field Crops Res, 2006, 96: 313–319

[26] Li X Y, Qian Q, Fu Z M, Wang Y H, Xiong G S, Zeng D L, Wang X Q, Liu X F, Teng S, Hiroshi F, Ming W, Luo D, Han B, Li J Y.Control of tillering in rice.Nature, 2003, 422: 618–621

[27] Pasuquin E, Lafarge T, Tubana B.Transplangting young seedings in irrigated rice fields: Early and high tiller production enhanced grain yield.Field Crops Res, 2008, 105: 141–155

[28] 鄭永美, 丁艷鋒, 王強盛, 李剛華, 王慧芝, 王紹華.起身肥對水稻分蘗和氮素吸收利用的影響.作物學報, 2008, 34: 513–519

Zheng Y M, Ding Y F, Wang Q S, Li G H, Wang H Z, Wang S H.Effect of nitrogen applied before transplanting on tillering and nitrogen utilization in rice.Acta Agron Sin, 2008, 34: 513–519 (in Chinese with English abstract)

[29] 趙海燕, 姚鳳梅, 張勇, 徐賓, 袁靜, 胡亞南, 許吟隆.長江中下游水稻開花灌漿期氣象要素與結實率和粒重的相關性分析.中國農(nóng)業(yè)科學, 2006, 39: 1765–1771

Zhao H Y, Yao F M, Zhang Y, Xu B, Yuan J, Hu Y N, Xu Y L.Correlation analysis of rice seed setting rate and weight of 1000-grain and agro-meteorology over the middle and lower reaches of the Yangtze River.Sci Agric Sin, 2006, 39: 1765–1771 (in Chinese with English abstract)

[30] 鐘楚, 朱穎墨, 朱勇, 朱斌, 張茂松, 徐夢瑩.云南不同類型一季稻產(chǎn)量形成及其與氣象因子的關系.應用生態(tài)學報, 2013, 24: 2831–2842

Zhong C, Zhu Y M, Zhu Y, Zhu B, Zhang M S, Xu M L.Yield formation of different single-season rice (Oryza sativa L.) types and its relationships with meteorological factors in Yunnan Province of Southwest China.Chin J Appl Ecol, 2013, 24: 2831–2842 (in Chinese with English abstract)

[31] 蔡昆爭, 駱世明.不同生育期遮光對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響.應用生態(tài)學報, 1999, 10: 193–196

Cai K Z, Luo S M.Effect of shading on growth, development and yield formation of rice.Chin J Appl Ecol, 1999, 10: 196–196 (in Chinese with English abstract)

[32] 郭振華, 荊愛霞, 李華, 王永芳, 於永杰, 錢宗華, 李杰, 錢銀飛, 霍中洋, 張洪程.南方粳型超級稻不同方式超高產(chǎn)栽培的分蘗特性及其與產(chǎn)量形成的關系.中國稻米, 2012, 18(1): 45–49

Guo Z H, Jing A X, Li H, Wang Y F, Yu Y J, Qian Z H, Li J, Qian Y F, Huo Z Y, Zhang H C.Tillering characteristics and its relationship with yield formation of different ways of superhigh-yield cultivation of southern japonica super rice.China Rice, 2012, 18(1): 45–49 (in Chinese with English abstract)

[33] 周漢良, 魯學林, 鄭秋玲.水稻中位蘗位的分蘗規(guī)律與生產(chǎn)力研究.華北農(nóng)學報, 2000, 15(2): 112–117

Zhou H L, Lu X L, Zheng Q L.Studies on tiller regularity of middle tillering part and productive forces of rice.Acta Agric Boreali-Sin, 2000, 15(2): 112–117 (in Chinese with English abstract)

Effect of Different Seeding and Transplanting Dates on Tillering Characteristics of Super Indica Hybrid Rice with Mechanized Seeding and Planting and Its Relationships with Meteorological Factors

ZHONG Xiao-Yuan1, ZHAO Min1, LI Jun-Jie2, CHEN Duo1, TIAN Qing-Lan1, WANG Li1, HUANG Guang-Zhong3, and REN Wan-Jun1,*
1College of Agronomy, Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Southwest China, Wenjiang 611130, China;2Pixian Meteorological Bureau, Pixian 611730, China;3Pixian Bureau of Rural Development, Pixian 611730, China

In order to explore tillering characteristics and its relationships with meteorological factors in super indica hybrid rice with mechanized seeding and planting with different seeding and transplanting dates, a split plot field experiment was conducted using super indica hybrid rice F you 498 and Yixiangyou 2115 with seedling age of 30 days and treatments of five seeding dates including March 21 (S1), March 31 (S2), April 10 (S3), April 20 (S4), April 30 (S5), and five transplanting dates including April 21, May 1, May 11, May 21, and May 31.Rice yield was significantly different under different seeding and transplanting dates,and decreased with delaying sowing dates.Yield of rice seeded on March 21 was the highest, while that on April 30 was the lowest.The main stem contribution to yield was (S1–S4) < S5.The total contribution of primary tillers and secondary tillers group to yield was (S1–S4) > S5.Leaf 3 to leaf 6 with seeding date on S1, and leaves 3 to 5 from S2 to S5 were the superior leaf positions.Leaf positions of tiller emerging and earbearing tended to centralize with delaying sowing and transplanting dates.Primary tillers of F you 498 emerged mainly from 3/0 to 7/0 when seeding from S1 to S4, while emerged mainly from 3/0 to 6/0 when seeding on S5.Primary tillers of Yixiangyou 2115 emerged mainly from 3/0 to 7/0 when seeding on S1, while emerged mainly from 3/0 to 6/0 when seeding from S2 to S5.Primary tillers earbeared mainly from 3/0 to 6/0 when seeding on S1, while that was mainly from 3/0 to 5/0 when seeding from S2 to S5.Secondary tillers emerged and earbeared mainly from leaf 3 to leaf 4 on main stem.Primary and secondary tillers emerging rate was significantly negatively correlated with average relative humidity, while significantly positively correlated with average diurnal temperature range, accumulated temperature and average sunshine hours at tillering stage.The primary tiller earbearing rate was significantly negatively correlated with average relative humidity and average temperature at tillering stage, while significantly positively correlated with average diurnal temperature range at tillering stage, while significantly negatively correlated with average relative humidity at inflorescence differentiation stage, while significantly positively correlated with average sunshine hours.In comprehensive view, planting before May 11 will be more beneficial to higher yield, planting before May 21 will be in favour of stable yield, while planting after May 21 will decrease yield of rice in Chengdu plain.

Rice; Mechanized planting; Tillering with earbearing; Superior leaf position; Meteorological factor; Yield

10.3724/SP.J.1006.2016.01708

本研究由國家糧食豐產(chǎn)科技工程項目(2013BAD07B13-02, 2011BAD16B05)和國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303102)資助。

This study was supported by the National Grain Bumper Science and Technology Project (2013BAD07B13-02) and China Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest (201303102).

*通訊作者(Corresponding author): 任萬軍, E-mail: rwjun@126.com, Tel: 028-86290972

聯(lián)系方式: E-mail: zhongxiaoyuan2015@163.com

稿日期): 2015-12-31; Accepted(接受日期): 2016-06-20; Published online(

日期): 2016-07-28.

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160728.0817.018.html