拔節(jié)期不同澇淹程度對秈型兩系雜交稻生長及產(chǎn)量的影響及對策

季雅嵐 張長海 吳文革* 汪向東 孫雪原

（1安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，合肥 230031；2 桐城市種子管理站，安徽桐城231400；第一作者：jiyalan626@163.com；*通訊作者：wuwenge@vip.sina.com）

安徽省在保障全國糧食供需平衡和糧食安全等方面作用突出，這與其特殊的地理條件密切相關(guān)。安徽省地處暖溫帶和北亞熱帶過渡區(qū)，因受中高緯和低緯地理系統(tǒng)的共同影響，干旱、暴雨洪澇、風(fēng)雹等氣象災(zāi)害發(fā)生率高[1-2]。其中，洪澇災(zāi)害是影響安徽水稻生產(chǎn)的重要逆境因子，常導(dǎo)致水稻大面積減產(chǎn)[3-6]。20 世紀90 年代中期以來，安徽省一季稻播種面積占水稻總播種面積的70%以上[7]，因此，對一季中稻遭受洪澇災(zāi)害后的表現(xiàn)和應(yīng)對措施進行研究顯得尤為重要。目前針對水稻不同品種、不同生育期受淹后的表現(xiàn)、不同淹水深度對水稻生長及產(chǎn)量的影響等方面的研究很多[8-13]，但針對一季中稻受淹后的表現(xiàn)研究較少。本文以秈型兩系雜交稻兩優(yōu)240 為試驗材料，研究沒頂條件下不同淹沒時間對處于拔節(jié)期水稻生育性狀、經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量的影響，旨在明確長江中下游地區(qū)一季中稻在不同受澇程度下形態(tài)變化特點和減產(chǎn)機制，以為一季中稻在遭受澇災(zāi)后提供技術(shù)對策。

1 材料與方法

1.1 試驗條件

試驗地點位于安徽省桐城市孔城鎮(zhèn)金地村友源基地（東經(jīng) 117°04′、北緯 31°03′），稻田呈階梯分布，土壤肥力中等，供試品種為兩系雜交中秈稻新組合兩優(yōu)240，用種量 22.5 kg/hm2。澇災(zāi)時間在 2020 年 7 月中旬至8 月上旬，受淹時水稻正處于秧苗期、分蘗期、拔節(jié)期和孕穗期。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，基于受淹時間不同設(shè)5個處理（詳見表1），每個處理3 次重復(fù)。試驗共設(shè)15個小區(qū)，每個小區(qū)面積1 334 m2。淹水前的栽培措施與當(dāng)?shù)刂械旧a(chǎn)一致，災(zāi)后水退時田間無水層，露一段時間后，于 8 月 12 日對 CK、Y1、Y2、Y3 處理追施尿素 75 kg/hm2和 44%（18-8-18）復(fù)合肥 225 kg/hm2，Y4 處理未施。孕穗揚花期保持水層，后期干濕交替，期間防治病蟲1 次。

表1 各處理受淹程度

1.3 調(diào)查項目及方法

1.3.1 生育期

觀察不同處理在退水后秧苗生長情況，按標(biāo)準記載各處理的始穗、齊穗和成熟日期。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

成熟階段每個小區(qū)選擇長勢基本一致，具有代表性的3 個點作為重復(fù)，每個點取1 m2左右收割全部稻穗，測量收割面積，取全部有效穗數(shù)風(fēng)干后去雜稱其稻谷質(zhì)量，計算該點單位面積有效穗數(shù)和產(chǎn)量。在收割點附近，各處理隨機取2 點，每點10 叢測量株高；同時每點取5 叢地上部分進行考種，測量每穗粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重，主莖穗和再生穗數(shù)量、再生穗生長位置、主莖穗和再生穗穗粒性狀、基部節(jié)間長度、頂3葉葉片長度和葉鞘長度等。Y4 處理由于有效穗少、分布不均且未能成熟，沒有對其有效穗數(shù)和產(chǎn)量進行調(diào)查，只測量了田間株高。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010 進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，用SPSS 19.0軟件進行方差分析，處理間差異采用Tukey LSD 多重比較法，差異性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同淹沒時間下一季中稻生育進程及生長表現(xiàn)

從表2 可以看出，隨著淹沒時間的延長，兩優(yōu)240始穗期和齊穗期時間延遲，生育期延長（除Y4 處理未成熟外）。其中，播種-始穗期、始穗-齊穗期及全生育期天數(shù)與淹沒天數(shù)成正相關(guān)，齊穗-成熟期各處理間相差不大。退水后兩優(yōu)240 各處理間生長差異顯著，主要表現(xiàn)在秧苗存活位置、存活量、生長形態(tài)、萌發(fā)新苗（以下簡稱再生苗）情況、抽穗和成熟時間等方面。具體表現(xiàn)為：CK 和Y1 處理存活秧苗在田間分布均勻，數(shù)量較多，植株生長正常，未發(fā)現(xiàn)明顯的再生苗，植株較整齊，抽穗早而集中，灌漿順暢，成熟早；Y2 和Y3 處理存活秧苗在田間呈有規(guī)律分布，退水后不久，可見存活的植株腋芽上有大量再生苗發(fā)生，存活植株頂端長出穗的抽穗期明顯遲于CK，再生苗的抽穗期（再生苗抽穗后稱之為再生穗）又明顯遲于其頂端的穗，因而田間表現(xiàn)植株和抽穗極不整齊，灌漿期長，成熟期遲；Y4 處理下秧苗存活量極少，主要出現(xiàn)在靠田邊一側(cè)，其他地方基本無苗，存活的植株節(jié)上萌發(fā)的再生苗極少，再生苗大都從基部節(jié)上生長出來，植株不整齊，抽穗遲且抽穗期長，灌漿時處于溫度較低下，幾乎不能成熟。

表2 各處理生育進程

2.2 不同淹沒時間下一季中稻生理性狀

從表3 可以看出，淹沒天數(shù)越長對株高的影響越大。同時，隨著淹沒時間的增加，株高降低幅度逐漸增大，其中，Y3 處理較 CK 降低 13.91%，Y4 處理較 CK 降低達34.40%。水稻基部節(jié)間長度隨淹沒時間的增加變化不一致，CK 基部節(jié)間長度自下向上依次增加，除CK外隨淹沒時間的增加，基部第1、第2 節(jié)間明顯長于第3、第4 節(jié)間，淹沒時間越長差異越顯著。淹沒處理間葉片長度與CK 變化規(guī)律不一致，其中，Y1 處理的倒2 葉和Y2 處理的倒3 葉就出現(xiàn)了葉片短小現(xiàn)象，尤其是Y2 處理，部分葉片長度不足10 cm。葉鞘長度變化規(guī)律一致，具體表現(xiàn)為CK>Y1>Y2>Y3>Y4。

表3 淹沒時間對基部節(jié)間長度及株高的影響 （單位：cm）

2.3 不同淹沒時間下一季中稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

2.3.1 不同淹沒時間對有效穗數(shù)的影響

退水后，除Y4 處理外，其余各處理的成苗數(shù)量和有效穗數(shù)均與淹沒時間成反比，降低幅度隨淹沒時間的增加而增大（表4）。其中，與CK 相比，Y1 處理成苗數(shù)降低 10.15%，Y2 處理降低 49.88%，Y3 處理降低61.65%，Y4 處理成苗數(shù)量更低，田內(nèi)只有少量地方有成活苗；有效穗數(shù)方面，CK 處理有效穗數(shù)顯著高于其他處理，Y3 處理有效穗數(shù)最低，與 CK 相比降低24.52%。通過分析有效穗組成可知，CK 未出現(xiàn)再生穗，Y1 和 Y2 處理平均 1 株上長出 1 個再生穗，Y3 和 Y4處理1 株上長出1~3 個再生穗。其中，1 株上長出1 個再生穗（1 株2 穗）的比例以Y2 處理最高；1 株長出 2個或3 個再生穗只出現(xiàn)在Y3 處理；Y4 處理雖然1 株2 穗及以上比例低，但1 株1 穗是基部生長的再生穗，因此Y4 處理再生穗比例最高。

表4 淹沒時間對成苗叢數(shù)和有效穗數(shù)的影響

2.3.2 不同淹沒時間對一季中稻穗部性狀的影響

隨著淹水時間的增加，穗部性狀總體呈下降趨勢，淹水天數(shù)較少的Y1、Y2 處理每穗粒數(shù)顯著高于淹水較長時間 Y3、Y4 處理（圖 1）。CK 和 Y1 處理的穗型較大，籽粒飽滿，平均每穗超過180 粒，其中Y1 處理實粒數(shù)最多；其余3 個處理隨著淹水時間的增加，雖每穗粒數(shù)變化不一致，但實粒數(shù)顯著降低，穗型和籽粒飽滿度均大幅度降低。

除CK 外，其余處理穗部均由主莖穗和再生穗組成，通過分析比較可知，主莖穗的每穗粒數(shù)、每穗實粒數(shù)和結(jié)實率均高于再生穗；千粒重性狀表現(xiàn)有所不同，Y2 處理抽穗較早，再生穗的千粒重高于主莖穗，Y3 和Y4 處理的變化規(guī)律與結(jié)實率變化規(guī)律一致（表5）。

表5 淹沒時間對主莖穗和再生穗每穗粒數(shù)的影響

2.3.3 不同淹沒時間對一季中稻產(chǎn)量的影響

由表6 可知，除Y4 處理未成熟外，隨淹沒時間的增加各處理經(jīng)濟產(chǎn)量和生物學(xué)產(chǎn)量都逐漸降低。相比CK，Y1、Y2、Y3 處 理 經(jīng) 濟 產(chǎn) 量 分 別 減 產(chǎn) 20.26% 、40.52%和61.96%，各處理間差異達到極顯著水平（F=93.71，F(xiàn)0.01=9.78）。生物學(xué)產(chǎn)量表現(xiàn)與經(jīng)濟產(chǎn)量一致，CK、Y1 產(chǎn)量在15 t/hm2以上，隨著淹沒時間的延長，減產(chǎn)幅度變大，Y2 和Y3 處理分別比CK 降低45.72%和59.83%，差異達顯著水平。同時通過分析可知，收獲指數(shù)0.5 以上的處理只有Y2，Y1、Y3 處理收獲指數(shù)低于CK。

表6 兩優(yōu)240 各處理產(chǎn)量表現(xiàn)

3 結(jié)果與討論

生育進程是直接反應(yīng)水稻是否正常生長的主要標(biāo)志之一。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著淹沒時間的延長，兩優(yōu)240的始穗期和齊穗期推遲，生育期延遲與淹水深度和淹水時間呈正相關(guān)，這與前人研究一致[14-15]。邵長秀等[16]通過對比不同淹沒處理下的水稻抽穗時間，發(fā)現(xiàn)水稻均出現(xiàn)推遲正常抽穗時期與延長抽穗持續(xù)時間現(xiàn)象。水面淹沒整個稻株時，光照強度降低，水分的液相取代了土壤中的氣相，水稻光合作用受到抑制，導(dǎo)致淀粉合成量減少或完全終止，同時導(dǎo)致了無氧代謝產(chǎn)生的有毒物質(zhì)和有毒礦質(zhì)離子的積累，從而加速了根系缺氧的傷害[5，17-18]。退水后，水稻葉片變黃，根系吸收能力嚴重受損，甚至死亡，導(dǎo)致淹沒處理后水稻生育期推遲，同時淹水處理后新生分蘗和主莖分蘗的發(fā)育進程不一致，導(dǎo)致抽穗過程延長[5]。通過觀察退水后各處理間水稻生理狀況發(fā)現(xiàn)，存活秧苗大多集中在空曠地帶，道路旁樹蔭下幾乎沒有存活秧苗。這主要是因為空曠地帶秧苗接受的陽光多于樹蔭下的秧苗，因而光合積累量多于樹蔭下的秧苗，也就是說空曠地帶秧苗素質(zhì)高于樹蔭下的秧苗，這說明良好的秧苗素質(zhì)能增強植株的抗?jié)衬芰Α?/p>

秈型兩系雜交稻在拔節(jié)期沒頂淹水后，會引起水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量性狀的一系列變化，主要表現(xiàn)為隨淹沒時間的延長，水稻活苗數(shù)量逐漸降低，存活植株上再生苗增多，株高變矮，始穗期推遲，始穗至齊穗歷期長，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重降低，淹水時間越長，受影響的程度越大，最終導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。由于淹沒的水稻退水后有再生穗發(fā)生，而且同一株上存在多個再生穗，導(dǎo)致始穗至齊穗歷時增加，后期氣溫偏低，Y4 處理未能黃熟。淹沒情況下水稻基部節(jié)間長度表現(xiàn)不同，這與田志懷[19]報道結(jié)果一致。這說明，拔節(jié)期兩系雜交秈稻遭淹沒后，基部節(jié)間伸長是對水淹的反應(yīng)，是維持生活力的有效措施，這也從許多植株基部節(jié)上出現(xiàn)根系得到說明。水稻遭受澇災(zāi)，最明顯的癥狀是從下至上葉片逐漸變黃，直至枯萎死亡，致使單株綠葉數(shù)減少，受淹時間越長，死亡的葉片越多，退水后存活的稻株雖仍能恢復(fù)生長，但受淹后生出葉片的長度、寬度均比正常的顯著要小[20]。試驗發(fā)現(xiàn)，頂3 葉葉片和葉鞘長度與淹沒時間成正比，這可能是生長時間存在先后造成的，只是受水淹過的葉片與莖的夾角增大，在抽穗前，田間表現(xiàn)似栽插田栽插超秧齡后的“甩大旗”現(xiàn)象。

4 對策

根據(jù)受淹程度和苗情分類施策。首先，及時搶排積水，減輕受澇受淹程度，并根據(jù)不同受淹程度和苗情采用分類管理：對于可以恢復(fù)生長的，排水后要及時露田煉苗，改善田間小氣候環(huán)境和耕層土壤生境，最大可能排除有毒物質(zhì)，提高氧化還原電位，促定根、早出新葉和促蘗促穗；對于受淹程度較重，本季恢復(fù)生長困難，但根莖尚有生機的，可考慮割茬再生；對于完全不能恢復(fù)的，要及早考慮補改種。

4.1 科學(xué)判定

從歷史經(jīng)驗看，長江流域洪澇災(zāi)害發(fā)生時早稻一般在灌漿結(jié)實期，而中稻多在分蘗至拔節(jié)期。一般而言，處于分蘗期的水稻抗?jié)衬芰^強，受淹沒頂3~5 d對產(chǎn)量影響不大，7~10 d 仍可保留，如管理得當(dāng)，仍可獲得較為滿意的產(chǎn)量。而拔節(jié)期水稻耐淹程度次于分蘗期，但植株開始加快生長，并隨著淹水深度加深株高增加。這兩個時期的水稻總體上較為耐淹，而且后期有一定的調(diào)控和補償生長時間，原則上是能保則保。因此，需要科學(xué)判定受淹水稻恢復(fù)生長的可能性，及補償時推行促生栽培，是否具有保苗促生的可能，其標(biāo)準可參照吳文革等研究[21]。

4.2 科學(xué)補改種

4.2.1 改種水稻

對恢復(fù)無望的田塊要及時補種、改種。首先考慮改種水稻，有利用已有直播中稻稻苗間密補種、提前育秧補種晚稻和早稻翻秋等3 種形式。移未受淹中稻苗補栽：可從苗情較好栽插田或密度較大沒受淹的直播田抽行移栽。預(yù)計退水時間，提前晚稻育秧，及時移栽補種：在預(yù)計7 月底能退水，沿江地區(qū)可于6 月底播種雙季晚稻，退水后及時耕整地移栽（拋栽），育秧播種較正常稀播（降低密度10%），防止不能按照計劃時間移栽，而栽插則根據(jù)時間適當(dāng)增加密度和基本苗。早稻翻秋種植（早翻晚）：一般洪澇退水時間偏遲，不能正常種植晚稻或未能及時育秧，如時間許可（保證85 d 以上的水稻生長期），采用早稻翻秋直播栽培也可取得較好的產(chǎn)量。品種一定要選用在本地生育期105 d 以內(nèi)的早熟早秈稻品種，在7 月20 日至8 月5 日之間播種，越晚的選用生育期越短的品種，且播種量越大，播種量為30.0~45.0 kg/hm2。2020 年長江中下游地區(qū)的梅雨期長達50 d 以上（試驗所在地59 d），導(dǎo)致內(nèi)澇嚴重，與往年的梅雨期內(nèi)澇不同，此次內(nèi)澇發(fā)生遲、受淹時間長，許多田塊淹水退干時間在7 月末至8 月初，部分農(nóng)戶采用南陵早2 號（早稻正季100 d）、化感2205（早稻正季95 d），在7 月底至8 月初退水后“早翻晚”，仍然安全成熟并獲得4 500 kg/hm2以上的產(chǎn)量。但一般而言，但凡水稻能補救，則盡量利用退水后仍然成活的苗，加強管理，可獲得正常產(chǎn)量一半以上的產(chǎn)量，為受淹稻田優(yōu)先考慮的技術(shù)策略，其次再考慮補改種等補救措施。

4.2.2 改種其他旱糧作物或蔬菜、經(jīng)濟作物

退水時間較遲，不能翻種早稻的，應(yīng)根據(jù)退水時間及熱量資源最大化利用原則，及早選擇適宜的作物補改種，并積極開展分類栽培管理，盡量減少洪澇災(zāi)害的損失。沿江地區(qū)補改種時間見表7[22]。

表7 沿江地區(qū)主要改種作物補改種時間