缽苗機(jī)插密度對不同穗型雜交秈稻生長和產(chǎn)量形成的影響

習(xí)敏 吳文革 許有尊 胡潤 凌新軍 孫雪原

摘要：【目的】探明缽苗機(jī)插密度對小同穗型雜交秈稻光合物質(zhì)生產(chǎn)特性和產(chǎn)量形成的影響，為推廣水稻缽苗機(jī)捕高產(chǎn)栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。【方法】以大穗型品種超優(yōu)1000和穗粒兼顧型品種徽兩優(yōu)630為材料，設(shè)置4個(gè)缽苗機(jī)插密度處理（ D1： 33 cm×12 cm，D2：33 cm×14 cm，D3： 33 cm×16 cm，D4： 33 cm×18 cm），分析小同機(jī)插密度對水稻群體莖蘗消長動(dòng)態(tài)、光合物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的影響?！窘Y(jié)果】（1）雜交秈稻主要生育期群體莖蘗數(shù)隨栽插密度的降低而減少;與低密度處理相比，大穗型品種高密度處理的成穗率更高，穗粒兼顧型品種成穗率受機(jī)插密度影響較小。（2）各生育期葉面積指數(shù)隨栽插密度的降低而下降，但葉面積衰減率降低、粒葉比增加。（3）隨著機(jī)插密度的降低，水稻產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢。（4）大穗型和穗粒兼顧型品種分別以D3處理和D2處理抽穗期群體質(zhì)量較優(yōu)，粒葉比大，葉面積衰減率低，抽穗后干物質(zhì)積累量高，從而獲得高產(chǎn)。（5）機(jī)插密度主要通過調(diào)控單位面積上的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)影響產(chǎn)量。（6）水稻有效穗數(shù)隨栽插密度的降低顯著減少，而每穗粒數(shù)和著粒密度增加，結(jié)實(shí)率有所降低，千粒重受影響較小?！窘Y(jié)論】缽苗機(jī)捕配套栽培大穗型雜交秈稻品種宜適當(dāng)降低栽插密度，在足穗基礎(chǔ)上增加每穗粒數(shù)更有利于高產(chǎn);穗粒兼顧型品種需協(xié)調(diào)單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)，以充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。

關(guān)鍵詞：缽苗機(jī)插;雜交秈稻;栽插密度;莖蘗動(dòng)態(tài);干物質(zhì)積累;產(chǎn)量

中圖分類號：S 511

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1008-0384（ 2021） 07-073507

Effects of Density of Mechanically Transplanted Pot Seedlings on Growth and Yield

of Hybrid Indica Rice with Different Panicle Types

XiMinI， WU Wengel1*， XU Youzunl， HU Run2. Ling Xinjun3， SUN Xueyuan1

（l. Rice Research Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui

23003，China;2 Chizhou Institute of

Agricultural Sciences，Chizhou，Anhui 247100，China;3 Agricultural Technology Extension Center of

Guichi Disnict，Chiztzou. Anhui

247100，China）

Abstract： 【Objective】 Effects of planting density applied by the mechanical transplantation of pot seedlings on grainformation and yield of hybrid indica rice with different panicle types were studied.【Method】A field experiment was carriedout with4 planting densities（i.e，Di at 33 cm×12 cm. D2 at 33 cm×14 cm， D3 at 33 cm×16 cm， and D4 at 33 cm×18 cm） bymechanical seedling transplantation. Seedlings of two indica rice cultivars with different panicle types， i.e， the large panicletype Chaoyou 1000 and the medium panicle type Huiliangyou 630， were planted. Tiller growth and photosynthetic mattergeneration as well as the grain yield andVield traits of the rice plants were monitored for analysis.【Result】 （1）The numberof stems and tillers at critical growth periods of the rice plants declined as the seedling density decreased. The productive tillersdecreased significantly for the large panicle type cultivars but relative stable for the medium panicle type. （2） The leaf areaindex at key growth stages and the rate of change declined with decreasing planting density resulting in an increased spikeletper unit leaf area. （3） Reduced seedling density raised the grain yield initially followed by a decline. （4） Under D2 0r D3. bothcultivars showed better overall quality and grain yield with larger spikelets per unit leaf area. lower decreasing rate of leaf area，and the highest dry matter accumulation at late growth stage than the other treatments. （5） Varied planting density affectedgrain yield basically due to the altered number of effective panicles and spikelets per panicle of the rice plants. And （6） Lowerseedling density significantly reduced the number of panicles but increased the spikelets per panicle. However， no significantdifferences on the lOOO-grain weight were observed among the treatments. 【 Conclusion】 In applying mechanical means forpot seedlings transplantation. it would be advisable to properly reduce the density of the hybrid large panicles indica riceseedlings to increase the spikelets per panicle by allowing formation of ample panicles to maximize the grain yield. For themedium panicle type rice， on the other hand. combination of increasing panicles and spikelets per panicle by altering theplanting density seemed necessary to achieve the full yield potential.Key words： mechanical seedling transplantation; hybrid indica rice; planting density; stem/tiller dynamics; dry matteraccumulation; vield and traits

0 引言

【研究意義】水稻作為第一大口糧作物，在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全中具有重要的戰(zhàn)略地位。隨著土地流轉(zhuǎn)速度的加快和農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，機(jī)械化、輕簡化的現(xiàn)代稻作技術(shù)成為水稻生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢[1]。缽苗機(jī)插是我國新形勢下發(fā)展起來的一種水稻機(jī)械化高產(chǎn)栽培新途徑。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)精量播種、精準(zhǔn)機(jī)插，秧齡彈性大，栽插植傷輕，分蘗早生快發(fā)，源庫結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，具有突出的生產(chǎn)優(yōu)勢[2-4]。目前生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的毯苗機(jī)插技術(shù)存在水稻秧齡彈性小且秧苗素質(zhì)差、移栽植傷重、緩苗期長、個(gè)體生長量小，以及在雜交稻上應(yīng)用難度大等缺陷[5-6]。缽苗機(jī)插方式能夠克服當(dāng)前大面積應(yīng)用的毯苗機(jī)插存在的缺陷。因此，進(jìn)一步研究缽苗機(jī)插密度對不同類型水稻生長和產(chǎn)量形成的影響，對配套栽培技術(shù)的研發(fā)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，在缽苗機(jī)插水稻的秧苗素質(zhì)[7]、移栽密度[8]、分蘗成穗特性[9]、光合與物質(zhì)生產(chǎn)特征[8]、肥料運(yùn)籌與養(yǎng)分利用[1O-ll]、抗倒性[12]、產(chǎn)量與品質(zhì)形成[11-13]等方面已有較多研究報(bào)道。歐達(dá)等[14]研究發(fā)現(xiàn)，貴州喀斯特地區(qū)施氮量和缽苗機(jī)插密度分別為150kg.hrri-2和16.84萬穴.hm -2時(shí)，C兩優(yōu)華占生育中期光合氮素利用效率較高，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯而產(chǎn)量高（9399.26 kg.hrri-2）。合適的栽插密度是調(diào)控水稻產(chǎn)量與品質(zhì)形成的關(guān)鍵栽培技術(shù)途徑之一。不同品種類型和生態(tài)條件下水稻缽苗機(jī)插適宜的栽插密度存在差異。【本研究切入點(diǎn)】安徽省水稻年種植面積220萬hm2左右，是我國水稻主產(chǎn)區(qū)之一。目前，鮮有針對安徽省沿江地區(qū)缽苗機(jī)插不同株行距配置對不同穗型雜交秈稻生長和產(chǎn)量形成影響的研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以長江中下游地區(qū)大面積種植的不同穗型雜交水稻品種為材料，探討缽苗機(jī)插密度對不同穗型雜交秈稻品種分蘗特性、光合物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成的影響，以期為不同穗型雜交秈稻品種缽苗機(jī)插配套高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2015年5～10月在安徽省池州市貴池區(qū)梅龍街道林西圩進(jìn)行。所在地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫16℃左右，年降雨量約1000 mm，年平均日照時(shí)數(shù)約2000 h，無霜期230 d左右。試驗(yàn)地前茬為小麥，土壤類型為沙泥田，0～20 cm土層含堿解氮198.5 mg.kg-l、速效磷10.2 mg.kg-l、速效鉀121.4 mg·kg-l、有機(jī)質(zhì)29.53g·kg-l，pH值5.7。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在歷年試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取2個(gè)代表性雜交秈稻品種進(jìn)行試驗(yàn)，其中大穗型品種為超優(yōu)1000，穗粒兼顧型品種為徽兩優(yōu)630。在栽插行距（ 33 cm）一定的條件下，設(shè)置12、14、16和18 cm等4個(gè)株距處理，分別記為Dl、D2、D3、D4。3次重復(fù)，小區(qū)面積92.5 m2（ 25.0 m×3.7 m）。于5月20日采用機(jī)插專用缽盤播種，旱育秧。6月18日采用缽苗插秧機(jī)（RX-60AM型）栽插，每穴2--3苗，秧齡30d、葉齡5.0葉左右。本田施肥氮磷鉀肥，m（N）：m（P2O5）：m（K20）=1：0.4： 0.8，共施N240kg.hrri-2，基肥、分蘗、穗肥占比為5：1：4;施P205 96 kg.hm-2，磷肥全部基施;施K20192 kg·hm -2，鉀肥分2次施用，其中基肥和促花肥各占50%。水漿管理為薄水移栽活棵，分蘗期保持2--3 cm水層，夠苗曬田，拔節(jié)至成熟期干濕交替灌溉，收獲前5～7d斷水。病蟲草害防治按照當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)管理方式進(jìn)行。

1.3測定內(nèi)容與方法

1.3.1生育期 記載參試品種的播種、移栽、拔節(jié)、抽穗、成熟日期，其中：抽穗期指全區(qū)50%的稻穗頂端露出葉鞘的日期;全區(qū)90%以上穗子、全穗85%以上籽粒達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即為成熟期。

1.3.2莖蘗動(dòng)態(tài) 移栽后，每個(gè)小區(qū)連續(xù)選定10穴作為觀察點(diǎn)，定點(diǎn)跟蹤觀測水稻莖蘗消長動(dòng)態(tài)，直至抽穗期。拔節(jié)前每隔5d調(diào)查1次，拔節(jié)后每隔7d調(diào)查1次。

1.3.3葉面積與干物質(zhì)積累 于水稻拔節(jié)期、抽穗期和成熟期，根據(jù)普查全田苗情的平均水平，每處理取2穴，用長寬系數(shù)法測定植株葉面積。同時(shí)，將所取樣品于105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重后測定干物質(zhì)重。

1.3.4產(chǎn)量 成熟期采用五點(diǎn)取樣法，每小區(qū)調(diào)查觀測50穴，計(jì)算有效穗數(shù)。每小區(qū)按照平均成穗數(shù)取5穴帶回室內(nèi)考種，調(diào)查每穗粒數(shù)，并用水漂法去除空癟粒，求取結(jié)實(shí)率;以1 000實(shí)粒樣本（干種子）稱重，重復(fù)3次（誤差不超過0.05 g），取千粒重平均值。同時(shí)，分小區(qū)單收單曬，完全曬干揚(yáng)凈后稱重，并按照標(biāo)準(zhǔn)含水量13 .5%折算單位面積的實(shí)際產(chǎn)量。

1.4數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、計(jì)算;采用Origin 8.0進(jìn)行分析與作圖;運(yùn)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析，Duncan法檢驗(yàn)差異顯著性（a-0.05）。表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值，圖中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2結(jié)果與分析

2.1機(jī)插密度對不同穗型水稻品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

不同機(jī)插密度對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響因品種穗型的不同存在差異（表1）。隨著機(jī)插密度的降低，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。其中：大穗型品種以D3處理產(chǎn)量最高，分別較D1、D2和D4處理增產(chǎn)7.3%、5.4%、5.9%;穗粒兼顧型品種以D，處理產(chǎn)量最高，分別較D1、D3和D4處理增產(chǎn)4.3%、5.8%、13 .1%。在產(chǎn)量構(gòu)成因子中，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)受栽插密度影響較大。水稻品種有效穗數(shù)隨栽插密度的降低而降低，各處理間差異顯著;每穗粒數(shù)則表現(xiàn)出相反的趨勢;結(jié)實(shí)率因品種類型存在差異，大穗型和穗粒兼顧型品種分別以D，處理和D1處理顯著大于其他處理;千粒重變化較小，不同處理間差異未達(dá)到顯著水平。與低密度處理相比，大穗型品種高密度處理的成穗率更高，穗粒兼顧型品種成穗率受機(jī)插密度影響較小。

2.2機(jī)插密度對不同穗型水稻品種著粒密度的影響

缽苗機(jī)插條件下，降低栽插密度可顯著增加水稻穗部著粒密度，對大穗型品種的影響程度大于穗粒兼顧型品種（圖1）。大穗型品種D4處理的著粒密度（15.8粒.cm-1）分別比D1、D2、D3處理增加34.1%、29.7%和8.4%，D1與D2處理之間無顯著差異;穗粒兼顧型品種D4處理的著粒密度（10.6粒.cm-1）分別比D1、D2、D3處理增加17.0%、5.8%和0.6%，但D2、D3、D4處理間無顯著差異。

2.3機(jī)插密度對不同穗型水稻品種生育期的影響

栽插密度在一定程度上影響了水稻的生長發(fā)育進(jìn)程（表2）。隨著栽插密度的降低，水稻抽穗期和成熟期推遲，生育期延長，但D3和D4處理間主要生育期無差異，不同穗型品種表現(xiàn)一致。大穗型品種和穗粒兼顧型品種的D3和D4處理的生育期分別比其他處理延長2～5 d和3～5 d，這主要是營養(yǎng)生長期延長所致。大穗型品種和穗粒兼顧型品種D3和D4處理的營養(yǎng)生長期分別達(dá)84d和8ld。

2.4 不同機(jī)插密度下水稻群體莖蘗消長動(dòng)態(tài)

移栽后，水稻分蘗快速增長，兩個(gè)品種分別于移栽后35d（大穗型）和30d（穗粒兼顧型）達(dá)到高峰苗期（圖2）。不同栽插密度下不同品種群體莖蘗動(dòng)態(tài)存在明顯差異。水稻各生育期的群體莖蘗數(shù)隨栽插密度降低呈減少趨勢，大穗型品種表現(xiàn)為Dl>D2>D3>D4。穗粒兼顧型品種D2和D3處理之間在移栽后20d莖蘗數(shù)差異顯著，其他時(shí)期群體莖蘗數(shù)無顯著差異。

2.5不同栽插密度對水稻葉面積指數(shù)及粒葉比的影響

粒葉比是衡量水稻群體源庫協(xié)調(diào)水平的綜合質(zhì)量指標(biāo)。由表3看出，不同穗型水稻品種主要生育期葉面積指數(shù)（ LAI）受栽插密度影響的情況存在差異。大穗型品種在拔節(jié)期、抽穗期的LAI值以D1處理最大，成熟期以D3處理最大;穗粒兼顧型品種在不同生育期的LAI值均以D1處理最大。隨栽插密度的降低不同品種葉面積衰減率均呈現(xiàn)降低的趨勢，大穗型品種表現(xiàn)更明顯。水稻粒葉比隨著栽插密度的降低呈現(xiàn)增加的趨勢，均以D4處理最大。大穗品種和穗粒兼顧品種D4處理粒葉比分別較D1、D2、D3處理高12.5%、1l.1%、3.4%和7.5%、3.6%、1.2%。

2.6不同栽插密度對水稻光合物質(zhì)積累的影響

2.6.1群體干物質(zhì)積累特征 由表4看出，隨栽插密度降低，大穗型品種拔節(jié)期群體干物質(zhì)積累量降低，但處理間無顯著差異;至抽穗期，群體干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為Dl>D3>D2>D4;至成熟期，群體干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為D3>D2>Dl>D4。穗粒兼顧型品種隨栽插密度降低，其拔節(jié)期和抽穗期群體干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)降低趨勢;至成熟期，不同處理的群體干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為D2>Dl>D3>D4。

2.6.2不同生育階段干物質(zhì)積累量及其比例 由表4看出，移栽至拔節(jié)期，水稻群體干物質(zhì)積累量均隨栽插密度的降低而減少，該時(shí)期群體干物質(zhì)積累比例表現(xiàn)為大穗型品種D4>DI>D2>D3，穗粒兼顧型品種Dl>D2>D4>D3。拔節(jié)至抽穗期，大穗型品種群體干物質(zhì)積累量以D4處理最小，D1處理最大，D2和D3處理間無顯著差異，群體干物質(zhì)積累比例與干物質(zhì)積累量變化趨勢相似;穗粒兼顧型品種群體干物質(zhì)積累量以D4處理最小，其他處理間差異不顯著，群體干物質(zhì)積累比例表現(xiàn)為D3> Di> D4> D2。抽穗至成熟期，大穗型品種群體干物質(zhì)積累量、積累比例均以D3處理最大，分別達(dá)到9.32 t·hm -2和40.35%;穗粒兼顧型品種群體干物質(zhì)積累量、積累比例以D，處理最大，分別達(dá)到9.43t·m-2和45.46%。

3討論

栽插密度對水稻優(yōu)良群體結(jié)構(gòu)和高光效群體的構(gòu)建，產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)同發(fā)展與品質(zhì)形成具有重要意義[15-17]。在機(jī)械化輕簡化栽培條件下，因生態(tài)條件、栽培方式、品種基因型等差異導(dǎo)致適宜水稻機(jī)插的適宜密度有所不同。朱聰聰?shù)萚8]研究認(rèn)為，缽苗機(jī)插不同類型水稻主要生育時(shí)期的群體莖蘗數(shù)隨著栽插密度的降低而減少，其中：常規(guī)粳稻抽穗后干物質(zhì)積累量隨栽插密度降低顯著降低，產(chǎn)量以高密度（ 33 cm×12 cm）栽插最大;雜交秈稻群體干物質(zhì)積累量及抽穗一成熟期階段干物質(zhì)積累量均以中密度（ 33 cm×14 cm）移栽最大，實(shí)際產(chǎn)量最高。也有研究認(rèn)為，稀植能夠延緩水稻生育后期功能葉片的衰老而有利于增產(chǎn)[18]。本研究結(jié)果表明，隨栽插密度的降低，缽苗機(jī)插水稻主要生育期的葉面積指數(shù)減小，葉面積衰減率降低，大穗型品種較穗粒兼顧型品種受影響更大。抽穗至成熟期，大穗型品種群體干物質(zhì)積累量及其比例以行株距33 cm×16 cm處理最大，穗粒兼顧型品種以行株距33 cm×14cm處理最大。因此，因種精確機(jī)插，科學(xué)合理確定適宜栽插密度，有利于優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，提高抽穗后干物質(zhì)積累量及其在總生物積累量中的比例，保證花后高光效群體的構(gòu)建，以充分發(fā)揮缽苗機(jī)插技術(shù)的增產(chǎn)優(yōu)勢。

機(jī)插雜交粳稻超高產(chǎn)群體的形成在于足量穗數(shù)與較大穗型協(xié)調(diào)產(chǎn)出足夠的群體穎花量，并保持較高的結(jié)實(shí)率和千粒重[4.l9-20]。雜交秈稻中等密度移栽能夠較好地協(xié)調(diào)群體質(zhì)量從而易獲得高產(chǎn)，稀植或密植均不利于產(chǎn)量潛力的發(fā)揮[15]。缽苗機(jī)插條件下，適當(dāng)降低雜交粳稻栽插密度有利于增加單株成穗數(shù)和每穗著粒數(shù)，協(xié)調(diào)個(gè)體與群體關(guān)系，有利于高產(chǎn)的形成[21]。大穗型雜交粳稻產(chǎn)量隨缽苗機(jī)插密度的降低呈先增后降的趨勢，中小穗型常規(guī)粳稻產(chǎn)量隨機(jī)插密度降低而下降[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著缽苗機(jī)插密度的降低，不同穗型雜交秈稻品種的產(chǎn)量均呈先增加后降低的趨勢。這與前人研究結(jié)果相似[8]。不同穗型雜交秈稻缽苗機(jī)插密度主要通過調(diào)控單位面積的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來影響產(chǎn)量。這表明缽苗機(jī)插配套栽培大穗型水稻品種宜適當(dāng)降低栽插密度，在足穗基礎(chǔ)上增加每穗粒數(shù)而爭取高產(chǎn);穗粒兼顧型品種需協(xié)調(diào)單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)，充分發(fā)揮增產(chǎn)潛力。

4結(jié)論

隨缽苗機(jī)插密度的降低不同穗型雜交秈稻品種產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。大穗型品種和穗粒兼顧型品種分別以行株距33 cm×16 cm和33 cm×14 cm的處理最佳，因其抽穗期群體質(zhì)量優(yōu)，粒葉比高，葉面積衰減率低，抽穗后干物質(zhì)積累量大而獲得高產(chǎn)。缽苗機(jī)插配套栽培大穗型品種宜適當(dāng)降低栽插密度，在足穗基礎(chǔ)上增加穗粒數(shù)，利于高產(chǎn);穗粒兼顧型品種需協(xié)調(diào)單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)，充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。

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（責(zé)任編輯：楊小萍）

收稿日期：202001-02初稿;2021-0528修改稿

作者簡介：習(xí)敏（ 1987-），女，博士，副研究員，研究方向：主要從事水稻栽培生理生態(tài)研究（E-mail：ximin2015@126com）

通信作者：吳文革（ 1967-），男，研究員，研究方向：從事水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)研究（E-mail： wuwenge@vip.sina.com）

基金項(xiàng)目：安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ 1708085QC76）;圍家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303102）