再生稻種植產(chǎn)量差形成的研究

習(xí) 敏，吳文革，汪靖桂，汪宏偉，陳 剛，許有尊

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所，安徽 合肥 230031；2.安徽省懷寧縣馬廟鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，安徽 安慶 246120)

隨著土地流轉(zhuǎn)速度的加快和種植制度的調(diào)整，我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)雙季稻種植面積大幅縮減，改種“中稻+小麥/油菜/其他作物”，或改種一季中稻[1]。但是，在沿江地區(qū)稻田地下水位高，“中稻+小麥/油菜/其他作物”種植綜合效益并不高，而若只種植一季稻，則造成溫光資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[2]。再生稻是采用一定的栽培措施，使頭季稻收割后稻樁上存活的休眠芽萌發(fā)成穗而再收獲一季的種植模式[3]。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，蓄留再生稻不僅可以實(shí)現(xiàn)水稻“一種兩收”，增加單位面積上稻谷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，還可以大大減少勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本的投入，充分利用當(dāng)?shù)販毓赓Y源[4-6]。因此，再生稻種植不僅是我國(guó)轉(zhuǎn)型時(shí)期水稻種植模式的創(chuàng)新[7]，而且是我國(guó)南方種植一季稻熱量有余而種植雙季稻熱量又不足的單季稻區(qū)和雙季稻區(qū)只種一季中稻地區(qū)增加單位面積稻田產(chǎn)出的有效途徑。我國(guó)主要集中在重慶、福建、四川、湖北、安徽等地區(qū)。

再生稻作為一種重要的輕簡(jiǎn)化栽培方式，在保障我國(guó)糧食安全中發(fā)揮著重要作用。近年在安徽省沿江單雙季稻混作區(qū)有許多農(nóng)戶特別是種植大戶自發(fā)嘗試“1季中稻+再生稻”新型種植模式，種植面積逐年擴(kuò)大。然而，目前因品種選擇不合理、栽培管理技術(shù)不善等因素導(dǎo)致我省不同地區(qū)甚至同一地區(qū)再生稻種植的產(chǎn)量水平差異懸殊。其中，品種篩選是再生稻高產(chǎn)栽培的首要環(huán)節(jié)。研究表明，品種生育期適宜，后季能夠安全齊穗和成熟，且再生力強(qiáng)是爭(zhēng)取再生稻高產(chǎn)的關(guān)鍵[8]。肖應(yīng)輝等[9]的研究結(jié)果也表明，再生能力強(qiáng)、2季綜合高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水稻品種(組合)是中稻蓄留再生種植方式的前提基礎(chǔ)。但是我省當(dāng)前生產(chǎn)上應(yīng)用的再生稻種植品種多而雜，品種適應(yīng)性和再生能力參差不齊，產(chǎn)量波動(dòng)較大。如何有針對(duì)性地推廣適合我省沿江地區(qū)種植的再生稻好品種，并進(jìn)一步提升再生稻種植的產(chǎn)量水平，是促進(jìn)新型水稻綠色生產(chǎn)模式發(fā)展中亟需解決的問(wèn)題。為此，本試驗(yàn)以生產(chǎn)中應(yīng)用面積較大的雜交水稻品種為材料，通過(guò)比較頭季稻和再生稻的生育期、再生力、產(chǎn)量及其主要經(jīng)濟(jì)性狀，以明確安徽省沿江地區(qū)再生稻種植產(chǎn)量差形成的內(nèi)在原因，同時(shí)為該地區(qū)再生稻種植適宜品種的篩選提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種選自在安徽省作為再生稻試種的中稻品種和部分引進(jìn)的生育期相近的品種，相關(guān)的詳細(xì)信息見(jiàn)表 1。

表1 供試品種Tab.1 Tested varieties for the field experiment

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

大田試驗(yàn)于2015年在安慶市懷寧縣馬廟鎮(zhèn)樂(lè)勝村實(shí)施。土壤類(lèi)型為馬肝土，肥力中等。上年種植水稻，前茬冬閑。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積166.67 m2。小區(qū)間開(kāi)挖中心溝，溝寬0.4 m。采用軟盤(pán)育秧方式，3月17日浸種，3月20日播種，4月18日移栽，栽插行株距為30.0 cm×13.3 cm，每穴2～3苗。頭季稻成熟前7 d不進(jìn)行灌水時(shí)自然晾干直至黃熟。頭季稻根據(jù)品種成熟期及時(shí)采用人工收割，留茬高度為35～40 cm。頭季收割后立即覆水，隨后保持淺水灌溉與干濕交替結(jié)合直至成熟。頭季稻田間施肥量按照210 kg/hm2純氮，75 kg/hm2P2O5和180 kg/hm2K2O進(jìn)行。再生季施純氮225 kg/hm2，其中在頭季稻收割前10 d和收割后3 d各施用尿素225 kg，并在再生季孕穗期追施37.5 kg尿素和75 kg鉀肥。供試肥料為尿素(含氮46.4%)、普鈣(過(guò)磷酸鈣，P2O512%)和氯化鉀(60%K2O)。田間管理按照水稻高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 主要生育期 水稻生育期間，準(zhǔn)確記載頭季和再生季的主要生育時(shí)期，包括抽穗期、成熟期和收割期。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 分別于頭季稻和再生稻成熟時(shí)，每小區(qū)按照普查的平均莖蘗數(shù)選取5穴帶回室內(nèi)進(jìn)行考種。主要考查有效穗數(shù)、每穗著粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量等產(chǎn)量性狀，并按照小區(qū)收割測(cè)產(chǎn)。

1.3.3 稻米品質(zhì) 再生稻成熟期收獲的稻谷自然曬干，室內(nèi)貯藏90 d以上，進(jìn)行稻米品質(zhì)分析。分析前，將待測(cè)樣品放于干燥通風(fēng)處7 d左右，使樣品水分含量達(dá)到平衡(13%±1%)，然后用 NP-4350 型風(fēng)選機(jī)等風(fēng)量風(fēng)選，并人工去除空粒、不完善粒、生芽粒、生霉粒等。每個(gè)稻谷樣品稱(chēng)取2份100 g左右的小樣，分別裝入信封，然后參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-1999 優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定糙米率、精米率、整精米率、堊白米率、粒長(zhǎng)、粒寬等。試驗(yàn)所選用的稻谷精米檢測(cè)機(jī)(JGMJ8098)為上海嘉定糧油儀器有限公司生產(chǎn)，檢驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)(JNNJ3B)為國(guó)家糧食局指定產(chǎn)品。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、計(jì)算與作圖；運(yùn)用SPSS 16.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種頭季和再生季的生育期比較

本試驗(yàn)條件下，不同品種頭季稻生育期為142～158 d，再生季水稻生育期為65～86 d，頭季和再生季水稻總生育期為207～244 d，所有品種均能安全成熟(表2)。其中，豐兩優(yōu)香1號(hào)頭季和再生季生育期分別為148，82 d，2季全生育期是230 d；準(zhǔn)兩優(yōu)608頭季和再生季生育期分別為151，72 d，2季全生育期為223 d。在參試品種中，T優(yōu)272頭季和再生季生育期及2季全生育期均最短，川香8號(hào)再生季生育期較長(zhǎng)，使得2季全生育期最長(zhǎng)。

表2 供試品種頭季和再生季的生育期Tab.2 Growth duration of the main and ratoon rice of the tested varieties d

2.2 不同品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較

2.2.1 不同品種頭季、再生季產(chǎn)量和總產(chǎn)量的差異 頭季稻產(chǎn)量的高低是中稻蓄留再生稻品種(組合)種植的重要基礎(chǔ)。表3可以看出，不同品種頭季稻的產(chǎn)量為6.90～9.32 t/hm2。其中，皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)頭季產(chǎn)量較高，超過(guò)了9.00 t/hm2；川香8號(hào)和T優(yōu)272頭季產(chǎn)量較低，尚未達(dá)到8.00 t/hm2；其他品種頭季產(chǎn)量徘徊在8.50 t/hm2左右。不同品種再生季產(chǎn)量明顯低于頭季產(chǎn)量，再生季平均產(chǎn)量?jī)H為頭季產(chǎn)量的18.89%，且不同品種再生季產(chǎn)量差異懸殊。其中，準(zhǔn)兩優(yōu)608再生季產(chǎn)量最高，達(dá)到了5.27 t/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他品種；豐兩優(yōu)香1號(hào)、皖稻119、深兩優(yōu)5814和新兩優(yōu)6號(hào)再生季產(chǎn)量次之，在1.50 t/hm2左右；其他品種再生季產(chǎn)量則低于1.00 t/hm2。從頭季和再生季2季的總產(chǎn)量來(lái)看，準(zhǔn)兩優(yōu)608總產(chǎn)量最高，超過(guò)了13.50 t/hm2，較其他參試品種平均高出4.19 t/hm2，平均增加幅度為30.83%；新兩優(yōu)6號(hào)和皖稻119 2季的綜合產(chǎn)量次之，超過(guò)了10.50 t/hm2；其他品種2季綜合產(chǎn)量不足10.00 t/hm2，最低者川香8號(hào)2季總產(chǎn)量?jī)H7.69 t/hm2。

2.2.2 不同品種頭季和再生季的產(chǎn)量構(gòu)成 對(duì)不同品種頭季和再生季有效穗數(shù)、穗著粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量進(jìn)行了分析研究(表4)。可以看出，在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，造成不同品種頭季稻產(chǎn)量差異的主要因素是單位面積上的有效穗數(shù)。參試品種頭季稻單位面積上有效穗數(shù)為264.0～366.4穗。其中，頭季產(chǎn)量較高的品種單位面積上擁有較多的有效穗數(shù)，頭季產(chǎn)量較低的品種單位面積上有效穗數(shù)明顯不足。例如，皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)頭季單位面積上有效穗數(shù)達(dá)到了300穗以上，而川香8號(hào)和T優(yōu)272頭季單位面積上有效穗數(shù)僅有264.0,279.6穗。導(dǎo)致再生季產(chǎn)量差異的主要因素是單位面積上有效穗數(shù)和穗著粒數(shù)。再生稻單位面積上有效穗數(shù)為192.3～479.5穗，穗粒數(shù)為17.9～51.3粒。其中，再生季產(chǎn)量最高者準(zhǔn)兩優(yōu)608單位面積上有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均最高，分別達(dá)到了479.5穗和51.3粒；再生季產(chǎn)量居中者皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)單位面積上有效穗數(shù)達(dá)到了300.0穗以上，而穗粒數(shù)在20粒左右；再生季產(chǎn)量較低者川香8號(hào)單位面積上有效穗數(shù)不足200.0穗，而穗粒數(shù)僅有23.2粒。

表3 頭季和再生季水稻的產(chǎn)量Tab.3 Grain yield of the main and ratoon rice

注：同一縱欄中，不同小寫(xiě)字母表示5%水平上差異顯著。表4，6同。

Note：The same vertical column marked with different letters represents significant difference at 0.05 level.The same as Tab.4，6.

表4 頭季和再生季水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素Tab.4 Grain yield and its components of the main and ratoon rice

2.3 不同品種的再生力比較

品種再生力的強(qiáng)弱是再生稻高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵。本試驗(yàn)以再生季有效穗數(shù)與頭季有效穗數(shù)的比值來(lái)表示品種的再生能力。從圖1可以看出，不同品種之間的再生力差異較大，其中川香8號(hào)再生力最小僅0.73，準(zhǔn)兩優(yōu)608再生力最強(qiáng)可達(dá)到1.54，為前者的2倍多。

2.4 頭季和再生季產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素及再生力的相關(guān)性

表5可以看出，不同品種頭季稻產(chǎn)量與單位面積上的有效穗數(shù)和穎花量呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)最大，分別為0.531，0.471，與穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的相關(guān)性不大。這說(shuō)明，在產(chǎn)量構(gòu)成因子中，單位面積上有效穗數(shù)是影響頭季稻產(chǎn)量的重要因素。對(duì)再生稻產(chǎn)量與構(gòu)成因素及再生力進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，再生稻產(chǎn)量與單位面積上有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、群體穎花量及品種再生力呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.845，0.862，0.972，0.806。再生稻單位面積上的群體穎花量與單位面積上有效穗數(shù)和穗粒數(shù)極顯著正相關(guān)。品種再生力與單位面積上有效穗數(shù)和群體穎花量極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)顯著正相關(guān)。

圖1 供試品種的再生力Fig.1 Ratoon ability of the tested varieties

表5 頭季和再生季水稻產(chǎn)量與構(gòu)成因素及再生力的相關(guān)性分析Tab.5 Relationships between gain yield of the main and ratoon rice and its components as well ratooning ability

注：**.1%水平極顯著相關(guān)；*.5%水平顯著相關(guān)。

Note:**.Significant at the 0.01 level；*.Significant at the 0.05 level.

2.5 不同品種再生稻的米質(zhì)差異

對(duì)可作為再生稻種植的幾個(gè)品種再生季的主要品質(zhì)性狀進(jìn)行了分析研究，如表6所示。不同品種再生季的糙米率和碎米率無(wú)顯著差異，其平均糙米率和碎米率在76%和5%左右。皖稻119精米率和整精米率顯著低于其他品種，其他幾個(gè)品種間無(wú)顯著差異。從不同品種外觀性狀來(lái)看，新兩優(yōu)6號(hào)長(zhǎng)/寬顯著小于皖稻119和準(zhǔn)兩優(yōu)608，準(zhǔn)兩優(yōu)608長(zhǎng)/寬顯著高于豐兩優(yōu)香1號(hào)和新兩優(yōu)6號(hào)，而與皖稻119的差異未達(dá)到顯著水平。豐兩優(yōu)香1號(hào)和準(zhǔn)兩優(yōu)608堊白米率與其他幾個(gè)品種無(wú)顯著差異，但新兩優(yōu)6號(hào)再生季堊白米率顯著低于皖稻119。

表6 供試品種再生稻的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)性狀Tab.6 Grain milling and appearance quality for rationing rice of the tested varieties

3 討論與結(jié)論

3.1 適宜安徽沿江地區(qū)種植的再生稻品種

再收獲一季的再生稻種植是提高單位面積上水稻產(chǎn)量和增加農(nóng)民收入的一種重要途徑。發(fā)展再生稻種植也是保障我國(guó)未來(lái)糧食安全的一大重要舉措[10]。再生稻產(chǎn)量受品種[11]、種植密度[12]、留茬高度、前茬收割時(shí)間[13-16]等多種因素的影響。其中，品種篩選是再生稻豐產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié)[9]。適宜于再生稻種植的品種首先要求生育期適宜，能夠充分利用當(dāng)?shù)厮镜纳L(zhǎng)季節(jié)且后季能安全齊穗與成熟。因此，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的生態(tài)氣候條件篩選適宜該地區(qū)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)再生稻品種。例如，中浙優(yōu) 1 號(hào)和兩優(yōu)培9可以作為再生稻在廣西欽州大面積種植[17]。深兩優(yōu) 5814、K 優(yōu) AG和新兩優(yōu) 223品種適宜在湖北省蘄春縣作再生稻種植[18]。

安徽省沿江地區(qū)“寒露風(fēng)”一般在9月中旬(9月15-22日前后)來(lái)臨，而頭季稻收割到再生稻齊穗一般需要25～30 d[19-20]。因此，為保證再生稻安全齊穗并獲高產(chǎn)，頭季稻宜在8月15日前成熟(3月底至4月初播種)，再生季在9 月20日前安全齊穗。其次，要選擇頭季產(chǎn)量高，再生力強(qiáng)，產(chǎn)量潛力高的優(yōu)質(zhì)品種[9，21]。品種的再生力是衡量再生稻產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一[22]，不同品種再生特性差異很大[23-24]。本研究結(jié)果表明，所有參試品種頭季均能在8月20日前正常成熟，再生季能在9月中旬前安全齊穗。其中，準(zhǔn)兩優(yōu)608無(wú)論是頭季還是再生季均可獲得較高的產(chǎn)量，2季綜合產(chǎn)量高達(dá)13.59 t/hm2。該品種前季株葉型較好，田間表現(xiàn)較整齊，抗病和再生能力強(qiáng)，是適合在安徽沿江地區(qū)作再生稻栽培的理想品種。皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)頭季產(chǎn)量較高，再生力較高，再生季產(chǎn)量潛力大，可以作為該地區(qū)再生稻種植的候選品種。

3.2 再生稻栽培的增產(chǎn)途徑

有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量是構(gòu)成再生稻產(chǎn)量的幾大要素。有關(guān)再生稻產(chǎn)量形成方面的研究已有較多報(bào)道。林文雄等[25]研究認(rèn)為，促進(jìn)腋芽萌發(fā)成苗，增加單位面積上的有效穗數(shù)是再生稻高產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵。王永雄等[26]、熊洪等[27]、吳登等[28]研究結(jié)果表明，在再生稻產(chǎn)量構(gòu)成因子中，有效穗對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，其次為穗粒數(shù)，再次是千粒質(zhì)量。也有研究認(rèn)為，有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率是限制再生稻產(chǎn)量提高的主要因素，而穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量對(duì)產(chǎn)量影響相對(duì)較小[29]。由此可見(jiàn)，增加再生季單位面積上的有效穗數(shù)是提高再生稻產(chǎn)量的前提條件，其次是增加每穗實(shí)粒數(shù)[30]。本研究結(jié)果表明，再生稻產(chǎn)量與單位面積上有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系。這與前人的研究結(jié)果一致。通過(guò)對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析，準(zhǔn)兩優(yōu)608高產(chǎn)的主要原因是頭季和再生季均具有較高的成穗數(shù)、穗粒數(shù)和較大的千粒質(zhì)量。皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)頭季產(chǎn)量均較高，甚至超過(guò)了準(zhǔn)兩優(yōu)608，但再生季有效穗數(shù)不足，穗粒數(shù)較少、結(jié)實(shí)率或千粒質(zhì)量較低等制約了高產(chǎn)，最終導(dǎo)致2季綜合產(chǎn)量低于準(zhǔn)兩優(yōu)608。以上研究結(jié)果表明，增加頭季和再生季單位面積上有效穗數(shù)，主攻大穗，并在維持較高結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上提高千粒質(zhì)量是獲得2季綜合高產(chǎn)的關(guān)鍵。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)品種特性優(yōu)化栽培措施，針對(duì)再生季產(chǎn)量提高的限制性因素采取相應(yīng)的增產(chǎn)途徑。

準(zhǔn)兩優(yōu)608頭季和再生季產(chǎn)量均較高，是安徽省沿江地區(qū)再生稻種植的適宜品種。皖稻119和新兩優(yōu)6號(hào)頭季產(chǎn)量高，再生力較強(qiáng)，再生季產(chǎn)量潛力大，可以作為安徽省沿江地區(qū)單雙季稻混作區(qū)再生稻種植的候選品種。生產(chǎn)中，可通過(guò)增加2季單位面積上有效穗數(shù)，主攻大穗，并在維持較高結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上提高千粒質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)2季綜合高產(chǎn)。