比空栽培下不同栽插密度對水稻產(chǎn)量及穗部性狀的影響

陳盈 張滿利 于廣星 宮殿凱 劉憲平 代貴金

（遼寧省水稻研究所，沈陽110101）

作物產(chǎn)量來源于光合作用的產(chǎn)物，光合作用又直接受田間群體結(jié)構(gòu)的合理性所支配，而這種合理性在相當(dāng)程度上取決于種植株行距的合理性[1]。研究表明，利用作物邊際優(yōu)勢的增產(chǎn)原理，是調(diào)整插秧的行間距或適當(dāng)縮小穴距，以寬窄行或大壟雙行的插秧形式，可以使稻田內(nèi)部的每行具有邊際效應(yīng)，改善植株間通風(fēng)性、透光度，減輕病害，增加葉面積指數(shù)，延長葉片壽命，加速干物質(zhì)積累，增加結(jié)實穎花數(shù)，從而增加單位面積的結(jié)實穎花數(shù)和抽穗后干物質(zhì)積累量，提高經(jīng)濟系數(shù)，達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)本增效的目的[1-7]。比空栽培模式即間隔一定行數(shù)空出一行作為通風(fēng)透光通道的一種栽培方式，具有便于機械化操作、提高生產(chǎn)效率、減少病害發(fā)生等優(yōu)勢[8]。本研究以優(yōu)質(zhì)粳稻遼粳212為供試材料，研究了比空栽培不同移栽密度對水稻產(chǎn)量及穗部性狀的影響，以期為北方粳稻安全高效生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試品種

試驗于2017年在遼寧省新民市胡臺鎮(zhèn)王家河套村進行，試驗地土壤有機質(zhì)41.9 g/kg、全氮2.61 g/kg、全磷 0.80 g/kg、全鉀 11.87 g/kg、堿解氮 198 mg/kg、速效磷18.6 mg/kg、速效鉀149 mg/kg、pH值6.5。供試品種遼粳212。

1.2 試驗設(shè)計

比空栽培模式下（機插秧，二比空種植，即每2行空1行，行距為30 cm）設(shè)3個移栽密度處理：T1，17.4萬叢/hm2；T2，15.5 萬叢/hm2；T3，13.1 萬叢/hm2。以常規(guī)30 cm等行距機插秧為對照（CK），密度為15.5萬株/hm2。每個處理種植300 m2。田間管理：每667 m2施45 kg復(fù)合肥（N、P2O5、K2O 分別為 27%、13%、14%），作底肥一次性施入，其他栽培措施同當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田。

1.3 測定項目及方法

成熟期實收計產(chǎn)，測定稻谷水分含量，計算折合含水量為14.5%的稻谷產(chǎn)量。以平均莖數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)選取有代表性植株進行室內(nèi)考種。

穗部性狀調(diào)查：考種時從近稻穗基部開始，依次按照一次枝梗在稻穗由穗基部向穗頂?shù)呐帕?，記錄稻穗一次枝梗?shù)及其穎花數(shù)、二次枝梗數(shù)及其穎花數(shù)。

穗長1/3以下著生的一次枝梗定義為稻穗基部枝梗，其穎花為穗基部穎花，對應(yīng)的二次枝梗及其穎花為穗基部二次枝梗和穎花；穗長1/3至2/3著生的一次枝梗和穎花記為中部枝梗和穎花，對應(yīng)的二次枝梗及其穎花為穗中部二次枝梗和穎花；穗長2/3以上著生的一次枝梗和穎花記為頂部枝梗和穎花，對應(yīng)的二次枝梗及其穎花為穗頂部二次枝梗和穎花[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均使用WPS 2019與SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

從表1可見，比空栽培模式下，隨著移栽密度的增加，水稻的理論產(chǎn)量隨之增加。T1處理理論產(chǎn)量最高，為10.42 t/hm2，比CK增產(chǎn)9.8%；T3處理最低，為8.88 t/hm2。在相同移栽密度下，比空栽培理論產(chǎn)量比CK高0.29 t/hm2，增產(chǎn)3.1%。單位面積測產(chǎn)結(jié)果與理論產(chǎn)量表現(xiàn)大致相同。

移栽密度顯著影響水稻個體的分蘗能力和單位面積有效穗數(shù)。如表1所示，每叢穗數(shù)隨著移栽密度的增加而降低，但單位面積有效穗數(shù)則與之相反。每穗實粒數(shù)受移栽密度的影響較小，處理間差異不顯著。結(jié)實率和千粒重均以T3處理最低，其中千粒重比CK降低1.2 g，差異達顯著水平。

表1 不同處理對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

2.2 對水稻穗部性狀的影響

2.2.1 穎花分布

不同移栽密度和田間分布形式對水稻每穗穎花數(shù)沒有顯著的影響，每穗穎花數(shù)為174～186個，其中二次枝梗穎花數(shù)為104～115個，約占總穎花數(shù)的60%（圖1）。

圖1 不同處理對水稻穎花數(shù)的影響

2.2.2 結(jié)實率在穗軸上的分布

如圖2所示，水稻一次枝梗和二次枝梗結(jié)實率均表現(xiàn)為頂部＞中部＞基部，一次枝梗結(jié)實率不同處理間差異不顯著。T3處理顯著降低了基部二次枝梗的結(jié)實率，僅為66.3%，是T3處理整穗結(jié)實率降低的主要原因。T1和T2處理穗中部二次枝梗結(jié)實率分別為94.9%和95.6%，與CK（89.6%）相比，差異達顯著水平。

圖2 不同處理穎花結(jié)實率在穗軸上的分布

圖3 不同處理籽粒千粒重在穗軸上的分布

2.2.3 千粒重在穗軸上的分布

水稻千粒重表現(xiàn)為穗上部高于下部，一次枝梗高于二次枝梗。本研究中，穗基部千粒重平均為22.8 g，中部為24.7 g，頂部為25.7 g，一次枝梗千粒重平均為26.1 g，二次枝梗千粒重平均為22.7 g。比空栽培處理與CK相比，千粒重均有所降低，其中以T3處理降幅最為明顯，穗軸不同部位千粒重均明顯降低，而T1和T2處理千粒重降低主要表現(xiàn)在穗軸中下部籽粒上。

3 結(jié)論與討論

諸多研究表明，水稻寬窄行種植可有效提高水稻通風(fēng)透光性能和光合作用，有利于后期田間管理，提高單位面積產(chǎn)量[5-6，10-13]。為了充分發(fā)揮水稻邊際效應(yīng)的增產(chǎn)作用，郭守斌等[10]提出寬行47～57 cm、窄行33 cm的超寬寬窄行種植技術(shù)，在重慶、四川、海南等地超級雜交稻示范中應(yīng)用，產(chǎn)量可達到12.0 t/hm2以上。然而，也有研究認(rèn)為，等行距栽培條件下，植株在田間分布較均勻，產(chǎn)量比寬窄行栽培高[14]。本研究中，在相同種植密度下，比空栽培方式和常規(guī)等行距栽培方式產(chǎn)量相近，而增加種植密度，比空栽培比常規(guī)等行距栽培水稻產(chǎn)量提高0.4 t/hm2，說明比空栽培在適當(dāng)?shù)拿芏认掠欣诒３只蛱岣咚井a(chǎn)量。研究認(rèn)為，一般水稻品種都可以采用大壟雙行稀植移栽方式，但分蘗力較強、繁茂性較好的優(yōu)質(zhì)米品種增產(chǎn)效果顯著[15]，具有高產(chǎn)潛力的雜交稻組合更適宜采用超寬寬窄行種植。本研究中只采用1個常規(guī)粳稻品種進行試驗，因此試驗結(jié)果對不同品種的適用性不盡相同，還需針對不同品種類型進一步研究。

不同移栽密度和田間分布形式對水稻穎花數(shù)量和每穗實粒數(shù)沒有顯著的影響，同時穎花在一、二次枝梗的分布也不受移栽形式的影響。研究認(rèn)為，一次枝梗著生粒數(shù)多為5～6粒，主要由遺傳因素決定，一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)及二次枝梗粒數(shù)受環(huán)境條件影響較大[16-17]，二次枝梗籽粒結(jié)實特性較一次枝梗低，并且部位間差異較大，越往下結(jié)實率與充實率越低[18]。本研究中，水稻穗基部二次枝梗結(jié)實率和千粒重均表現(xiàn)為最低，T3處理顯著降低了基部二次枝梗穎花結(jié)實率，T1和T2處理有增加穗基部和中部二次枝梗穎花結(jié)實率的趨勢，說明，比空栽培這種田間分布形式，在適當(dāng)?shù)囊圃悦芏认掠欣谔岣咚镜墓酀{速率，進而提高結(jié)實率。

比空栽培與寬窄行移栽優(yōu)勢均在于能夠發(fā)揮邊際效應(yīng)，改善水稻群體通風(fēng)透光條件，形成優(yōu)勢的田間小氣候，構(gòu)建植株高光效群體結(jié)構(gòu)[19-23]。本研究中，比空栽培與常規(guī)等行距栽培相比，產(chǎn)量略有提高，但沒有顯著差別，因此，在實際生產(chǎn)中應(yīng)充分考慮不同稻區(qū)環(huán)境氣候、光照條件以及種植模式、品種特性等因素的影響，才能有效發(fā)揮利用比空栽培的優(yōu)勢。