膜下滴灌水稻spad與農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的相關(guān)性分析

趙雙玲，劉小武，李高華，張婷婷，王永強

(新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)有限公司，新疆 石河子 832011)

葉綠素(spad)和葉面積指數(shù)(LAI)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對作物的產(chǎn)量具有至關(guān)重要的作用。spad值在水稻生產(chǎn)中主要是利用spad值間接反映水稻的N素營養(yǎng)狀況，肥料調(diào)控情況。spad值能快速、簡便、較精確、非破壞性地監(jiān)測植物氮素營養(yǎng)水平并能及時提供追肥所需的信息[1]。大量的研究多根據(jù)同一時期的spad值進行N素診斷[2-4]。本試驗通過膜下滴灌水稻籽粒灌漿期的spad值與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性進行分析，以期為膜下滴灌水稻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氮肥調(diào)控提供理論依據(jù)。

水稻葉片是稻株進行光合作用，制造有機物的重要器官，器官，其光合量占全株總光合量的90%以上。LAI是反映作物長勢與預報作物產(chǎn)量的一個重要農(nóng)學參數(shù)[5]。LAI大小影響光合速率的高低，即決定產(chǎn)量的高低。適宜LAI是協(xié)調(diào)源庫關(guān)系和各部分器官平衡發(fā)展的基礎(chǔ)[6-8]。水稻高產(chǎn)群體必須有一個適宜的最大LAI[9-11]。抽穗期適宜的LAI及其結(jié)構(gòu)是水稻高產(chǎn)的主要標志，是協(xié)調(diào)庫源關(guān)系和各部器官平衡發(fā)展的基礎(chǔ)。對水稻抽穗期LAI、產(chǎn)量信息的空間結(jié)構(gòu)性及其相關(guān)性進行研究，可以獲得田間作物生長、產(chǎn)量形成的變化規(guī)律，為有針對性地調(diào)控生理性狀進而獲得水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供科學依據(jù)。本試驗運用地理統(tǒng)計學原理，研究膜下滴灌水稻抽穗期LAI與產(chǎn)量信息的空間結(jié)構(gòu)及相關(guān)性進行分析。

1 實驗材料與方法

1.1 供試材料

選用粳稻品種t-43。

1.2 試驗方法

(1)實驗設(shè)計。試驗地點為新疆石河子北泉鎮(zhèn)天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所進行，該試驗于2014年春季開始進行。土壤為壤土，肥力中等，耕作層有機質(zhì)含量30.97 g/kg，速效氮91.22 mg/kg，速效磷32.05 mg/kg，速效鉀341 mg/kg，pH為8.20，總鹽1.38 g/kg。

(2)栽培模式與田間管理。試驗采用膜下滴灌，一膜兩管四行種植模式，膜寬1.15 m，種植幅寬1.4 m。采用機械鋪膜機械點種，株距10 cm,播種密度28.5 萬穴/hm2，播種后滴出苗水做到一播全苗，田間管理隨大田。全生育期灌水量為9 750 m3/hm2,施肥量為N 300 kg/hm2，P2O5202.5 kg/hm2，K2O 45.0 kg/hm2。全生育期無需病蟲害防治。

1.3 試驗測定項目與方法

在試驗過程中出苗后，選取具有代表性的10穴，分別調(diào)查記錄水稻的株高、葉片數(shù)、分蘗、生育期。成熟后進行室內(nèi)考種，考種對象為能最終成熟并結(jié)穗的品種，指標為穗粒重，空癟率，成穗率，千粒重及理論產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計分析方法

利用Excel和SPSS18.0軟件進行統(tǒng)計。

2 結(jié)果分析

2.1 膜下滴灌水稻籽粒灌漿期spad及農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

從表1中可以看出，膜下滴灌水稻的產(chǎn)量與株高呈顯著或極顯著，說明在水稻的灌漿期株高越高，水稻的產(chǎn)量就越高。有效穗與穗長呈顯著差異性，說明膜下滴灌水稻的穗長越長，有效穗就越多。實粒數(shù)與穗長呈正相關(guān)且差異極顯著，說明膜下滴灌水稻穗長越長，穗粒數(shù)越多，產(chǎn)量就越高，水稻實粒數(shù)是水稻產(chǎn)量的主要構(gòu)成要素，決定水稻產(chǎn)量的高低?？瞻T率與穗長呈負相關(guān)且差異極顯著，水稻的空癟率與品種、田間管理、水肥、天氣狀況以及種植密度等有關(guān)，本試驗的結(jié)果是在相同密度條件下產(chǎn)生的，所以有據(jù)可依?？瞻T率與實粒數(shù)呈負相關(guān)且差異極顯著，說明膜下滴灌水稻的是實粒數(shù)越高空癟率就越低，反之就越高。產(chǎn)量與株高、穗長、實粒數(shù)呈正相關(guān)且差異極顯著，說明膜下滴灌水稻株高越高產(chǎn)量就越高，穗長越長產(chǎn)量越高，實粒數(shù)越多產(chǎn)量就越高，株高與產(chǎn)量呈正相關(guān)且差異極顯著，與王雪仁[12]等研究有一定的相同性，即水稻株高在抽穗期前后要注意加強肥水管理，使植株生長高度適中，既為高產(chǎn)打下基礎(chǔ)，又有利于提高耐倒伏性．同時，在抽穗和齊穗時期，通過利用水肥有望提高最終生物產(chǎn)量 。水稻的株高低于一定程度，很難獲得高產(chǎn)，與樊葉楊[13]的結(jié)論相同。水稻spad與穗長、穗粒數(shù)、產(chǎn)量呈正相關(guān)且差異極顯著。說明膜下滴灌水稻的spad值越高穗長、穗粒數(shù)以及產(chǎn)量就越高，說明合理的調(diào)控劍葉的葉色變化，可以提高水稻的產(chǎn)量，與楊益花[14]的結(jié)論相同。

表1 水稻籽粒灌漿期葉綠素含量及農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

2.2 水稻各生育期葉面積指數(shù)和產(chǎn)量的統(tǒng)計特征

表2是膜下滴灌水稻各生育階段葉面積指數(shù)和產(chǎn)量的統(tǒng)計特征參數(shù)。各個生育期的葉面積指數(shù)的變化都不大，屬于中等偏弱變異性(Cv≤0.177)。各個生育期的葉面積指數(shù)變異性都不是很大，差異不顯著。從整個生育期來看，總體葉面積指數(shù)在抽穗期達到最大(均值為5.1)，之后開始逐漸減小。各生育階段的葉面積指數(shù)的偏態(tài)系數(shù)都接近于零(最大偏離0.248)，且均值與中值都非常接近。峰態(tài)系數(shù)雖與零有一定的偏差，但偏離不大(最大偏離1.665﹤3)，符合正態(tài)分布。膜下滴灌水稻的產(chǎn)量均值為7 708.65 kg/hm2，最大值是最小值的1.52倍，也屬于中等偏弱變異性。膜下滴灌水稻產(chǎn)量的峰態(tài)系數(shù)(最大偏離1.665﹤3)中值和均值比較接近，因此，可認為近似符合正態(tài)分布。產(chǎn)量的偏態(tài)系數(shù)(Cs=-0.095)屬于負偏分配也符合正態(tài)分布。

表2 水稻各生育期葉面積指數(shù)和產(chǎn)量的統(tǒng)計特征

2.3 膜下滴灌水稻LAI與產(chǎn)量信息的空間相關(guān)性分析

從相關(guān)性表3分析中得出，產(chǎn)量信息與LAI呈拋物線關(guān)系。結(jié)實率與LAI呈正相關(guān)，與薛亞峰[15]結(jié)論相同，相關(guān)系數(shù)為0.785，相關(guān)性顯著(查相關(guān)系數(shù)檢驗表[16]，相關(guān)系數(shù)大于0.666，小于0.798)。產(chǎn)量與LAI呈正相關(guān)，與張林青[17]、賈寶燕[18]、蔣鵬炎[19]、周春和[20]等結(jié)論相同。相關(guān)系數(shù)為0.846，相關(guān)性達到極顯著水平(查相關(guān)系數(shù)檢驗表，相關(guān)系數(shù)大于0.798)。說明抽穗期LAI對產(chǎn)量信息具有重要的影響作用，高產(chǎn)水稻群體LAI在適宜的條件下，必須有一個適宜的LAI組成。膜下滴灌水稻抽穗期LAI適宜，有利于水稻的結(jié)實率的提高，產(chǎn)量高的增加。水稻抽穗期LAI適宜，陽光充足，群體的生物學產(chǎn)量增大，單位面積的穗粒數(shù)增加，產(chǎn)量提高。水稻的LAI群體存在適宜的范圍，過大或是過小，都會影響光合速率的發(fā)生，產(chǎn)量不同程度的減少；水稻群體生態(tài)、生理狀況隨之惡化，群體質(zhì)量難以改善。所以水稻抽穗期適宜的LAI對水稻產(chǎn)量具有很大的影響。

表3 膜下滴灌水稻LAI與產(chǎn)量信息相關(guān)特性

注：N=9，“*”、“** ” 分別表示相關(guān)性達顯著和極顯著水平。

3 結(jié) 語

(1)膜下滴灌水稻在籽粒灌漿期spad值與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性結(jié)果表明：spad與穗長、實粒數(shù)、產(chǎn)量呈正相關(guān)，且差異極顯著；spad與有效穗呈正相關(guān)，且差異顯著；spad與空癟率呈負相關(guān)，且差異極顯著。說明水稻籽粒灌漿期的spad值的大小對水稻的農(nóng)藝性狀具有決定性的作用。

(2)膜下滴灌水稻各生育期LAI和產(chǎn)量的統(tǒng)計特征結(jié)果表明：膜下滴灌水稻產(chǎn)量與葉面積指數(shù)近似于正態(tài)分布。

(3)膜下滴灌水稻LAI與產(chǎn)量信息的空間相關(guān)性分析結(jié)果表明：產(chǎn)量信息與LAI呈拋物線關(guān)系；結(jié)實率與LAI呈正相關(guān)，且差異顯著；產(chǎn)量與LAI呈正相關(guān)，且差異極顯著。說明抽穗期LAI是影響產(chǎn)量的主要因子之一，高產(chǎn)水稻群體存在適宜的LAI。

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