播種量對少蘗型水稻群體光合作用的影響

陳少愚+趙鋒+汪本福+李陽+鄒虎成+程建平

摘要：以少蘗型水稻（Oryza sativa L.）品種為研究對象，選擇人工撒播播種方式，設(shè)置了2（Z1）、3（Z2）和4 kg/667 m2（Z3）3種不同的播種量，研究不同播種量對水稻生理生態(tài)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，分蘗數(shù)隨播種量增加而遞減。光合作用方面，在孕穗期，隨著播種量增加，高密度群體凈光合速率顯著降低，Z3和Z2處理比對照Z1分別減少34.08%和9.44%；在齊穗期，高密度群體Z3和Z2處理凈光合速率顯著低于對照Z1，Z3和Z2分別比Z1降低9.50%和6.70%，表明高密群體具有較強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)能力。建議少蘗型水稻品種直播可以通過增加密度的方式獲得高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；直播；光合速率；播種量

中圖分類號：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）23-6042-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.007

Abstract： Using rice（Oryza sativa L.） with less tiller as the research object，direct seeding as the sowing method，setting up 3 different sowing amount[2 kg/667 m2（Z1），3 kg/667 m2（Z2），4 kg/667 m2（Z3）]，the effects of different sowing amount on physiological and ecological indexes of rice were studied. The results reflected that the tiller number decreased with the increase of sowing amount. The results of photosynthesis showed that high density group net photosynthetic rate decreased significantly at the booting stage. But In the full heading stage，the gap greatly reduced benefit from its own self regulating ability. According to the results of this study，we suggest that rice with less tillers using direct seeding can increase the density for maximizing yields.

Key words： rice（Oryza sativa L.）；direct seeding；photosynthetic rate；sowing amount

水稻（Oryza sativa L.）直播省去育秧、拔秧和栽秧等環(huán)節(jié)，在整地后的大田里直接播種，具有省工、節(jié)本、高效等突出優(yōu)點(diǎn)，特別是隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力大量向城市轉(zhuǎn)移，直播稻面積迅速上升[1-3]。然而當(dāng)前直播稻生產(chǎn)中普遍存在一播全苗難、雜草多、易倒伏、產(chǎn)量不高以及穩(wěn)產(chǎn)性差等問題。特別是為了達(dá)到一播全苗，生產(chǎn)中農(nóng)戶刻意提高用種量，有的農(nóng)戶用種量甚至任意加倍，以致分蘗期苗峰值高且難以有效控制，群體過大造成的田間密閉、植株瘦弱等問題極易誘發(fā)病蟲害和倒伏，導(dǎo)致直播稻大群體、增產(chǎn)少[4-6]。要想達(dá)到直播稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)必須有一個(gè)較高質(zhì)量的群體結(jié)構(gòu)，合理的播種量是直播稻構(gòu)建優(yōu)質(zhì)群體的基礎(chǔ)[7，8]。前人對分蘗能力較強(qiáng)的水稻品種配套的直播栽培技術(shù)已進(jìn)行了相關(guān)研究，然而對少蘗型水稻品種的直播栽培鮮見報(bào)道，本試驗(yàn)以少蘗型水稻品種為研究對象，選擇了人工撒播播種方式，設(shè)置了3種播種量，研究不同播種量對水稻生理生態(tài)指標(biāo)的影響，旨在為少蘗型水稻直播栽培優(yōu)質(zhì)群體的構(gòu)建提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015年5-10月在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南湖試驗(yàn)站內(nèi)（北緯30°28′，東經(jīng)114°25′）進(jìn)行，該區(qū)海拔高度20 m，處于北亞熱帶向中亞熱帶過渡型氣候帶，光照充足，熱量豐富，無霜期長，降水充沛。年平均日照時(shí)間為2 080 h，日平均氣溫≥10 ℃的有效積溫為5 190 ℃，年降雨量為1 300 mm左右，年蒸發(fā)量為1 500 mm，無霜期230～300 d。水稻類型為黃棕壤發(fā)育的黃棕壤性水稻土，屬于潴育水稻土亞類，黃泥田土屬。試驗(yàn)田肥力均勻、田面平整、排灌方便。

供試水稻品種為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供的佳兩優(yōu)28及廣兩優(yōu)476，于5月14日浸種催芽，5月18日播種，對少蘗型水稻品種佳兩優(yōu)28設(shè)置3個(gè)播種量水平，分別為2（一般直播稻用種量，作為對照）、3、4 kg/667 m2，處理編號分別為Z1、Z2、Z3。重復(fù)2次，小區(qū)面積為40 m2。孕穗抽穗期建立水層，結(jié)實(shí)期間歇灌溉。小區(qū)四周筑埂并用塑料薄膜包裹以防止水肥滲漏。小區(qū)間設(shè)置水溝， 保證小區(qū)單排單灌。

1.2 測定項(xiàng)目

1.2.1 莖蘗動(dòng)態(tài) 各處理中均隨機(jī)選取2個(gè)0.5 m2矩形區(qū)域，對其范圍內(nèi)直播稻定點(diǎn)考察莖蘗數(shù)，于6月2日開始，每隔7 d考察1次，直至莖蘗數(shù)穩(wěn)定。

1.2.2 葉綠素含量 采用乙醇提取法測定葉綠素含量，測定時(shí)取倒1葉（劍葉）。

1.2.3 凈光合速率 在分蘗期、孕穗期、齊穗期和灌漿期，用便攜式光合測定儀LI-6400測定各處理5片劍葉凈光合速率。

1.2.4 生物量 在分蘗期、孕穗期、抽穗揚(yáng)花期、成熟期等不同生育時(shí)期每處理取3株代表性植株，將植株地上部分按莖、鞘、葉、穗分開，于105 ℃烘箱中殺青30 min，在80 ℃下烘干至恒重，冷卻至室溫后用1/1 000電子天平稱干重。

1.2.5 考種、測產(chǎn) 水稻成熟時(shí)，每小區(qū)以5點(diǎn)取樣法，取2 m2統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)。按平均有效穗數(shù)取10穴植株，測定水稻有效穗數(shù)、每穗子粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。同時(shí)，在去除保護(hù)行后進(jìn)行人工實(shí)收，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

數(shù)據(jù)采取Excel 2013收集整理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種量對少蘗型水稻分蘗動(dòng)態(tài)的影響

由圖1可見，不同播種量對少蘗型水稻群體分蘗增長和消亡的趨勢影響明顯。Z2、Z3分蘗增長到達(dá)分蘗盛期的速度較對照Z1提前了7 d，達(dá)到高峰苗后分蘗死亡速度也快于對照Z1。Z1、Z2、Z3有效分蘗數(shù)和成穗率分別為3.01、2.29、1.33和60.3%、47.4%、34.6%，表現(xiàn)為隨播種量增加而遞減，各處理間差異均顯著。

2.2 不同播種量對少蘗型水稻齊穗期葉綠素含量的影響

由表1可見，少蘗型水稻齊穗期葉綠素a和葉綠素b含量均為Z1最高，播種量增加1倍時(shí)，Z2處理比對照Z1葉綠素含量a與b明顯減少，但當(dāng)播種量繼續(xù)增加1倍時(shí)，Z3處理與Z2處理葉綠素a、葉綠素b含量均無顯著差異。

2.3 不同播種量對少蘗型水稻株高及干物重的影響

由表2、表3可知，對少蘗型水稻生長的主要生育期進(jìn)行干物質(zhì)取樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)少蘗型水稻處于分蘗期時(shí)，3種處理表現(xiàn)差異不明顯，從孕穗期開始Z3處理單株明顯比Z1、Z2瘦弱，株高低，葉干重小，且Z3處理的植株多為1～2個(gè)分蘗，可能是由于密度太大，群體間個(gè)體相互競爭影響，光溫和水肥資源有限，限制了個(gè)體的生長。

2.4 不同播種量對少蘗型水稻凈光合速率的影響

播種量對少蘗型水稻不同生育期凈光合速率影響不同。由表4可知，在分蘗期和灌漿期，增大播種量并未對水稻凈光合速率產(chǎn)生明顯影響。在孕穗期，隨著播種量增加，高密度群體凈光合速率顯著降低，Z3和Z2處理比對照Z1分別減少34.08%和9.44%。在齊穗期，高密度群體Z3和Z2處理凈光合速率顯著低于Z1處理，但是減少的幅度大大縮減，Z3和Z2處理分別比對照Z1降低9.50%和6.70%。由圖2可以看出，高密度群體具有很強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)能力，能逐步恢復(fù)光合作用的能力，直至齊穗期達(dá)到接近Z1處理的水平。

2.5 不同播種量對少蘗型水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表5可見，不同播種量對少蘗型水稻群體分蘗增長和消亡的影響明顯。Z3處理產(chǎn)量最高，達(dá)709.9 kg/667 m2，比對照Z1高11.3%；Z2處理次之，產(chǎn)量達(dá)649.4 kg/667 m2，比對照Z1高1.8%?？梢钥闯?，在播種量增加1倍的情況下，增產(chǎn)并不顯著；而在播種量增加2倍的情況下增產(chǎn)效果明顯，分析直播稻各產(chǎn)量構(gòu)成因素可見，有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的增加是增產(chǎn)的主要原因。

3 討論

產(chǎn)量形成規(guī)律一般以主莖和一次分蘗成穗為主，二、三分蘗成穗較少，且不能充分灌漿，結(jié)實(shí)率低。由于目前多分蘗、大穗型水稻主要通過二、三甚至多分蘗成穗，生育期和灌漿時(shí)間較長。但對于直播稻群體較密，全生育期較短，且后期易早衰，因此無法保證二、三次分蘗充分灌漿，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率整體下降。因此，直播栽培模式下，選擇多蘗型水稻需要大肥、大水的條件下才能獲得高產(chǎn)，但是有倒伏和病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。本研究中發(fā)現(xiàn)，孕穗期高密度群體的凈光合速率低主要是由于群體過密，個(gè)體植株相對瘦弱導(dǎo)致。而高密度群體具有較強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)能力，加上群體基數(shù)大，因而依然能夠獲得高產(chǎn)。鑒于此，本試驗(yàn)選擇少蘗型水稻，通過合理密植，增加單位面積基本苗數(shù)，且通過主莖和一次分蘗成穗，可以大大縮短灌漿時(shí)間，提高結(jié)實(shí)率。根據(jù)本試驗(yàn)研究結(jié)果，建議少蘗型水稻品種直播可以通過增加密度的方式獲得高產(chǎn)。

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