成都平原不同茬口直播對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

蔣鵬 熊洪 張林 朱永川 郭曉藝 周興兵 劉茂 徐富賢*

（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(yáng)618000；2國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100；*通訊作者：xu6501@163.com）

成都平原不同茬口直播對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

蔣鵬1,2熊洪1,2張林1,2朱永川1,2郭曉藝1,2周興兵1,2劉茂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(yáng)618000；2國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100；*通訊作者：xu6501@163.com）

2015年在四川省德陽(yáng)市進(jìn)行大田水稻直播試驗(yàn)，以早稻、早熟中稻、中熟中稻、遲熟中稻等4種類型水稻品種為材料，設(shè)置3個(gè)播期茬口（前茬作物分別為蔬菜、油菜和小麥），研究不同茬口和品種類型對(duì)直播稻產(chǎn)量形成的影響，為茬口及品種類型的科學(xué)搭配提供依據(jù)。結(jié)果表明，隨著播期的推遲，水稻播種至齊穗、齊穗至成熟的生育期縮短；早稻、早熟中稻、中熟中稻的產(chǎn)量先增加后下降，遲熟中稻的產(chǎn)量顯著降低。蔬菜茬口和油菜茬口以中熟中稻的產(chǎn)量最高，分別為8.47 t/hm2和9.30 t/hm2，小麥茬口則以早熟中稻的產(chǎn)量最高，為7.99 t/hm2。隨著播期的推遲，早熟中稻、中熟中稻的干物質(zhì)積累量呈先增加后降低的趨勢(shì)，而早稻、遲熟中稻的干物質(zhì)積累量呈降低趨勢(shì)。由此可見，成都平原蔬菜茬口和油菜茬口水稻直播以選用中熟中稻品種較為適宜，小麥茬口水稻直播則選用早熟中稻較好。

直播稻；茬口；品種類型；產(chǎn)量

水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一，全國(guó)有2/3以上的人口以稻米為主食。采用合理的栽培技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和保障國(guó)家糧食安全有重要意義。已有研究表明，育種和栽培管理對(duì)各主要糧食作物產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)為50%∶50%[1]，現(xiàn)有可能已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?0%∶70%[2]。四川是勞動(dòng)力輸出大省，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)的水稻育苗移栽種植方式因勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、生產(chǎn)成本高，已不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。近年來，雖然傳統(tǒng)的水稻育苗移栽種植方式已逐步被機(jī)插所取代，工作效率有了大幅的提高，但機(jī)插生產(chǎn)成本高、能耗高、植傷大、秧苗返青慢等問題突出。水稻直播是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究和主要推廣的栽培技術(shù)之一，該技術(shù)省去了育秧、拔秧、移栽等作業(yè)環(huán)節(jié)，在整地后直接將種子撒播在大田里，具有省工、省力、節(jié)本、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，亞洲直播稻面積比例約為12%~14%[3]。2008年我國(guó)有8.26%的水稻采用直播[4]。目前，直播稻在我國(guó)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的省份得到了快速發(fā)展，其中又以浙江、江蘇和安徽三省的直播稻面積較大，常年直播稻播種面積比例在30%或30萬(wàn)hm2以上[4-6]。

成都平原是典型的多熟制種植區(qū)域，存在多種周年種植模式，如蔬菜+水稻、油菜+水稻、小麥+水稻等。本文針對(duì)成都平原周年蔬菜+水稻、油菜+水稻、小麥+水稻3種種植模式開展不同茬口（蔬菜茬口、油菜茬口、小麥茬口）、不同品種類型雜交稻（早稻、早熟中稻、中熟中稻、遲熟中稻）的直播研究，旨在探明不同茬口下雜交稻的安全齊穗期、產(chǎn)量形成特點(diǎn)和干物質(zhì)生產(chǎn)特性，以期篩選出適合蔬菜茬口、油菜茬口、小麥茬口直播的雜交稻品種（組合）。在保證水稻獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)，又能滿足周年不同種植模式的茬口需求，提高農(nóng)民種稻效益。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以早稻品種陵兩優(yōu)211和中嘉早17、早熟中稻組合瀘5406A/瀘恢448和瀘5406A/華占、中熟中稻組合德香618A/瀘恢132和贛香A/瀘恢105、遲熟中稻組合內(nèi)香6A/瀘恢105和川谷優(yōu)7329為材料。其中，陵兩優(yōu)211由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，中嘉早17由中國(guó)水稻研究所提供，其余組合由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2015年在四川省德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)進(jìn)行不同茬口直播稻大田試驗(yàn)。設(shè)蔬菜茬口（4月18日）、油菜茬口（5月4日）、小麥茬口（5月15日）3個(gè)播期，以播期為主區(qū)，品種為副區(qū)，2次重復(fù)，小區(qū)面積60 m2，共計(jì)48個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)各處理分別于設(shè)置的播期人工分廂撒播（芽谷），用種量折干種15 kg/hm2。播種后至2葉期田面無(wú)水，廂面保持濕潤(rùn)，播種后2~3 d噴施化學(xué)除草劑封閉，4葉1心期進(jìn)行人工移密補(bǔ)稀。氮肥用量為純N 150 kg/hm2，其中，基肥30%，“斷奶肥”（2葉1心期施）20%，分蘗肥（4葉1心期施）30%，穗肥（倒4葉期施）20%。按氮∶磷∶鉀=1∶0.5∶0.7的比例施用磷、鉀肥，其中，磷肥全部作基肥，鉀肥分基肥和穗肥2次施用，基肥∶穗肥=1∶1。結(jié)合施分蘗肥第2次施用除草劑，薄水分蘗，夠苗（最高分蘗85%）曬田，多次輕曬，控制無(wú)效分蘗，促進(jìn)根系下扎，提高抗倒性，幼穗分化期至抽穗揚(yáng)花期保持淺水層，灌漿期干濕交替，收獲前7 d斷水。其他措施按高產(chǎn)栽培管理要求進(jìn)行。

表1 不同茬口下不同類型水稻品種生育期及相應(yīng)生育期溫度

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

于成熟期，每小區(qū)取0.48 m2植株樣品，計(jì)數(shù)穗數(shù)后手工脫粒，將植株樣品分成稻草、實(shí)粒、秕粒3部分，置于105℃下殺青30min，75℃下烘至恒質(zhì)量，用于測(cè)定地上部干物質(zhì)量和收獲指數(shù)。每個(gè)小區(qū)實(shí)粒樣品數(shù)取3個(gè)1 000粒和所有秕粒，在稱質(zhì)量后計(jì)算每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重（烘干質(zhì)量）。于成熟期，每小區(qū)收獲10 m2，并按標(biāo)準(zhǔn)含水量（14%）計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Statistix 8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同茬口直播對(duì)不同類型水稻品種生育期的影響

由表1可知，隨著播期（前茬作物熟期）推遲，不同類型雜交稻組合播種至齊穗、齊穗至成熟、全生育期呈縮短趨勢(shì)，中稻組合尤為明顯。與蔬菜茬口相比，油菜茬口早稻、早熟中稻、中熟中稻、遲熟中稻全生育期分別減少了2 d、11 d、12 d和9 d；小麥茬口早稻、早熟中稻、中熟中稻、遲熟中稻全生育期分別減少了5 d、16 d、16 d和16 d。隨著播期的推遲，不論是播種至齊穗還是齊穗至成熟，亦或是全生育期，中稻組合生育期縮短的趨勢(shì)較早稻組合大。由表1還可以看出，隨著播期的推遲，不同品種類型水稻播種至齊穗期平均最高溫度和平均最低溫度呈逐漸升高的趨勢(shì)，齊穗至成熟期平均最高溫度和平均最低溫度呈逐漸下降的趨勢(shì)（遲熟中稻除外）。不同類型水稻品種間播種至齊穗期、齊穗至成熟期的最高溫度和最低溫度差異較小。齊穗至成熟期的晝夜溫差（最高溫度與最低溫度之差）以早稻品種最大，遲熟中稻品種最小。

2.2 不同茬口直播對(duì)不同類型水稻品種產(chǎn)量的影響

由表2可知，隨著播期（前茬作物熟期）的延遲，早稻、早熟中稻、中熟中稻產(chǎn)量呈先升高后下降的趨勢(shì)；而遲熟中稻組合產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。與蔬菜茬口相比，油菜茬口下早熟早稻、早熟中稻、中熟中稻產(chǎn)量分別增加了2.3%、2.6%、9.8%，遲熟中稻產(chǎn)量降低了4.4%。蔬菜茬口和油菜茬口下，均以中熟中稻的產(chǎn)量最高，分別為8.47 t/hm2和9.30 t/hm2；不同雜交稻品種（組合）的產(chǎn)量表現(xiàn)為：中熟中稻＞早熟中稻＞早稻＞遲熟中稻。在小麥茬口下，以早熟早稻和早熟中稻產(chǎn)量較高，分別為7.96 t/hm2和7.99 t/hm2；不同雜交稻品種（組合）的產(chǎn)量表現(xiàn)為：早熟中稻＞早稻＞中熟中稻＞遲熟中稻。方差分析表明，不同茬口（播期）、基因型及其互作對(duì)雜交稻組合的產(chǎn)量有顯著影響。

2.3 不同茬口直播對(duì)不同類型水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成的影響

表2 不同茬口直播對(duì)不同類型水稻品種產(chǎn)量的影響（t/hm2）

表3 不同茬口下直播對(duì)不同類型水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表3可知，不同茬口和基因型對(duì)雜交稻品種（組合）的產(chǎn)量有影響顯著。從有效穗數(shù)來看，在相同茬口下，一般以早稻和早熟中稻品種（組合）較高，中熟中稻品種（組合）次之，遲熟中稻品種（組合）最低。此外，隨著播期（前茬作物熟期）的延遲，早稻和遲熟中稻品種（組合）的有效穗數(shù)呈下降趨勢(shì)，早熟中稻和中熟中稻品種（組合）的有效穗數(shù)呈先升高后降低的趨勢(shì)。從每穗粒數(shù)來看，不同基因型品種（組合）的每穗粒數(shù)差異顯著，3個(gè)茬口平均以中熟中稻最高，遲熟中稻次之，早熟中稻最低。相同熟期品種（組合）不同茬口間的每穗粒數(shù)差異較?。ǔt熟中稻油菜茬口外）。從結(jié)實(shí)率來看，相同茬口下，均以早稻最高，3個(gè)茬口平均早稻結(jié)實(shí)率分別比早熟中稻、中熟中稻和遲熟中稻高9.9個(gè)、0.1個(gè)和6.1個(gè)百分點(diǎn)。不同茬口間，早稻（組合）的結(jié)實(shí)率以油菜茬口較高；中熟中稻和遲熟中稻品種（組合）的結(jié)實(shí)率以蔬菜茬口較高。從千粒重來看，均以遲熟中稻的千粒重最高，與早稻、早熟中稻、中熟中稻相比，平均高16.0%、14.9%和10.5%。不同茬口間雜交稻品種（組合）的千粒重差異相對(duì)較小。

2.4 不同茬口下直播對(duì)不同類型水稻品種干物質(zhì)積累的影響

由表4可知，不同基因型品種（組合）成熟期干物質(zhì)積累量存在顯著差異。在蔬菜茬口下，隨著品種（組合）生育期的延長(zhǎng)，成熟期干物質(zhì)積累量呈增加趨勢(shì)；油菜和小麥茬口下，隨著品種（組合）生育期的延長(zhǎng)，成熟期干物質(zhì)積累量呈先增加后下降的趨勢(shì)。隨著播期的推遲，早稻和遲熟中稻品種（組合）成熟期干物質(zhì)積累量呈逐漸減少的趨勢(shì)；早熟中稻和中熟中稻品種（組合）成熟期干物質(zhì)積累量呈先增加后減少的趨勢(shì)。由表4還可以看出，不同基因型品種（組合）的成熟期收獲指數(shù)差異顯著，均以早稻的收獲指數(shù)最高，平均分別比早熟中稻、中熟中稻、遲熟中稻增加11.9%、12.2%、21.1%。不同茬口間雜交稻品種（組合）成熟期的收獲指數(shù)差異相對(duì)較小。

表4 不同茬口下直播對(duì)不同類型水稻品種干物質(zhì)的影響

3 討論

對(duì)于直播稻而言，播期是影響產(chǎn)量至關(guān)重要的因素，而播期的安排又受前茬作物熟期的制約。在多熟制區(qū)域，合理安排播期和選擇適宜熟期的水稻品種是直播稻獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。播期通過影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育，改變各生育階段的長(zhǎng)短和所處的季節(jié)時(shí)段，決定著光合物質(zhì)積累和產(chǎn)量的形成。李秀芬等[7]認(rèn)為，播期推遲會(huì)造成結(jié)實(shí)率和千粒重下降，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。楊雅愚等[8]分析了不同播種期雜交稻直播產(chǎn)量形成的特點(diǎn)后認(rèn)為，早播和晚播均不利于形成高產(chǎn)，這是因?yàn)樵陂L(zhǎng)沙地區(qū)早播的雜交稻在籽粒灌漿結(jié)實(shí)期常有高溫?zé)岷Γ聿ビ殖?huì)遇到低溫冷害。本研究結(jié)果表明，對(duì)于早稻、早熟中稻、中熟中稻品種（組合）來說，產(chǎn)量以油菜茬口最高，較蔬菜茬口分別增加了2.3%、2.6%、9.6%，其增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)（除早稻品種外）、結(jié)實(shí)率（除中熟中稻外）和成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)上。油菜茬口具有較高的有效穗數(shù)，可能是因?yàn)橛筒瞬缈谥辈ズ?0 d平均最高溫度（29.2℃）和最低溫度（18.0℃）比蔬菜茬口（26.7℃和15.4℃）高，保證了直播稻出苗快而整齊，增加了有效分蘗和有效穗數(shù)。油菜茬口直播稻較高的結(jié)實(shí)率與其齊穗至成熟期平均最高溫度和最低溫度均低于蔬菜茬口有關(guān)，同時(shí)相對(duì)較低的溫度有利于水稻籽粒灌漿結(jié)實(shí)和減少呼吸損耗。Peng等[9]研究發(fā)現(xiàn)，夜間溫度每升高1℃，水稻干物質(zhì)生產(chǎn)減少10%，產(chǎn)量下降10%。此外，對(duì)于遲熟中稻品種（組合）來說，隨著播期的推遲，其產(chǎn)量顯著下降。從產(chǎn)量構(gòu)成來看，有效穗數(shù)相對(duì)較低是其減產(chǎn)的主要原因。油菜茬口和小麥茬口直播遲熟中稻的結(jié)實(shí)率均低于蔬菜茬口，可能是因?yàn)橛筒瞬缈诤托←湶缈邶R穗至成熟期低溫（小于18℃）的天數(shù)（8 d和9 d）多與蔬菜茬口（3 d），導(dǎo)致其結(jié)實(shí)率低于蔬菜茬口。由此可見，苗期低溫、籽粒灌漿期高溫和低溫是影響直播稻產(chǎn)量的重要因素，合理安排播期可有效避開低溫或高溫對(duì)直播稻的影響。

播期（茬口）與品種（組合）熟期類型的合理匹配既有利于協(xié)調(diào)水稻生育進(jìn)程，又可充分利用水稻生長(zhǎng)季節(jié)的有效溫光資源，獲得最大的光合生產(chǎn)量，最大限度的挖掘品種產(chǎn)量潛力，實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)、高效、省工、安全生產(chǎn)[10-12]。本研究結(jié)果表明，蔬菜茬口和油菜茬口下，品種產(chǎn)量表現(xiàn)為中熟中稻＞早熟中稻＞早稻＞遲熟中稻；小麥茬口下，品種產(chǎn)量表現(xiàn)為早熟中稻＞早稻＞中熟中稻＞遲熟中稻。因此，充分考慮茬口與播期的銜接，可確保雜交稻品種（組合）在成都平原不同茬口下直播能夠獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)量從高到低將水稻品種類型分為適宜（各播期的最高產(chǎn)量）、較適宜（各播期的最高產(chǎn)量85%～99%）、不適宜（各播期的最高產(chǎn)量85%以下）3個(gè)等級(jí)，初步明確了不同播期（茬口）科學(xué)配套適宜品種的類型。蔬菜茬口和油菜茬口適宜搭配中熟雜交中稻品種（組合），其最佳播期應(yīng)安排在5月上旬；小麥茬口適宜搭配早稻和早熟中稻品種（組合），其最佳播期安排在5月中旬。

此外，由于本試驗(yàn)沒有設(shè)手插對(duì)照，各茬口最佳品種搭配的直播稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是否較各茬口下選用遲熟中稻品種育苗手插高，還需進(jìn)一步研究。

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Effects of Different Cropping System s and Variety Type on Grain Yield of Direct Seeding Rice in Chengdu Plain

JIANG Peng1,2,XIONG Hong1,2,ZHANG Lin1,2,ZHU Yongchuan1,2,GUO Xiaoyi1,2,ZHOU Xingbing1,2,LIUMao1,2,XU Fuxian1,2*
（1Rice 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;2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646100,China;*Corresponding author:xu6501@163.com）

The present study was conducted to investigate the effects of crop rotation systems and variety type on yield formation under direct seeding rice.The resultwill provide a theoretical basis for scientific adoption of suitable variety types under direct seeding for different crop rotation systems in Deyang City,Sichuan Province.A field experimentwith early rice（ER）,early-maturingmid-season hybrid rice（EM）,medium-maturingmid-season hybrid rice（MM）and late-maturingmid-season hybrid rice（LM）were conducted to clarify the characteristics of yield formation and biomass production of variety types under direct seeding condition and cropping rotation systems.The results showed that,with the delay of sowing date,the growth duration from sowing to heading and heading tomaturity were shorten,the grain yield of ER,EM and MM increased first and then decreased,and the grain yield of LM decreased significantly.MM produced the highestgrain yield with 8.47 t/hm2and 9.30 t/hm2in green vegetable-rice cropping system and rape-rice cropping system,respectively;while EM get the highestgrain yield in wheat-rice cropping system,which reached 7.99 t/hm2.With the delay of sowing date,the biomass of EM and MM increased first and then decreased,while the biomass of ER and LM decreased significantly.It is suggested that high grain yield could be achieved by adoptingmedium-maturingmid-season hybrid rice under direct seeding condition in green vegetable-rice and rape-rice cropping system,and early-maturingmid-season hybrid rice was suitable for wheat-rice cropping system under direct seeding condition.

direct seeding rice;crop rotation;variety type;grain yield

S511.048

：B

：1006-8082（2017）01-0073-05

審定編號(hào)（國(guó)審稻）2016601品種名稱類型選育單位品種來源晶兩優(yōu)1212秈型兩系雜交稻晶4155S×R1212全生育期（d）116.9區(qū)試產(chǎn)量（kg/667m2）510.58生試產(chǎn)量（kg/667m2）494.17 2016602晶兩優(yōu)華占秈型兩系雜交稻晶4155S×華占157.6612.20628.80 2016603隆兩優(yōu)534秈型兩系雜交稻袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所、湖南隆平高科種業(yè)科學(xué)研究院有限公司袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、中國(guó)水稻研究所袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所、深圳隆平金谷種業(yè)有限公司、湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院隆科638S×R534118.7510.58489.19

國(guó)家2016年審定通過的水稻新品種（6）

2016－09－11

國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)體系（CARS-01）；四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)秀論文基金