張立成++姚幫松++肖衛(wèi)華++張文萍
摘 要:試驗比較了盆栽與大田栽培水稻的生長發(fā)育及產(chǎn)量情況,結(jié)果表明,在環(huán)境介質(zhì)相同的條件下,大田栽培水稻平均每株分蘗數(shù)要高于盆栽水稻1倍左右。盆栽水稻成穗率要高于大田栽培水稻,盆栽水稻的平均每株成穗率為87%,大田水稻的平均每株成穗率為76%。兩種栽培方式下稻谷的千粒數(shù)重?zé)o明差異,說明稻谷的千粒數(shù)重不受栽培方式的影響。盆栽水稻平均每穗實粒數(shù)99.4粒,結(jié)實率為77%;大田水稻的平均每穗實粒數(shù)151粒,結(jié)實率為85%。大田栽培水稻產(chǎn)量明顯高于盆栽水稻,而其中的主要影響因素是兩者栽培的水稻土壤狀態(tài)的不同。
關(guān)鍵詞:水稻;盆栽;大田栽培;土壤;通透性
中圖分類號:S511 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.004
水稻是我國主要的糧食作物,其生長過程受自然環(huán)境中很多因素的影響,其中土壤是影響水稻生長的一個重要因素[1-3]。從事水稻試驗研究一般選用盆栽和大田種植兩種栽培方式。盆栽試驗在研究作物生長規(guī)律時,可以對影響作物生長的因素進行調(diào)控,是一種廣泛應(yīng)用于作物科學(xué)研究的試驗方式。大田栽培作物試驗使作物生長條件與其自然生長非常接近,能夠更加真實地反映作物的生長規(guī)律,因而對試驗上的理論成果起檢驗與推廣的作用[4-9]。而作物的盆栽種植與大田種植在相同土壤及生長環(huán)境條件下產(chǎn)量所表現(xiàn)出來的差異,目前還沒有進行過研究。為了比較盆栽與大田種植對作物生長的影響,本試驗以水稻為研究對象,探究其在大田種植與在盆栽的生長及產(chǎn)量的不同。
1 材料和方法
1.1 供試材料
供試土壤為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園試驗基地的第四紀紅壤,它是一種長期種植水稻的土壤。試驗用的水稻品種為隆平種業(yè)培育的超級雜交水稻,該水稻為晚稻品種,在我國南方地區(qū)適于6月播種10月收割。
1.2 試驗設(shè)計與方法
試驗采用相同面積大?。ㄩL×寬為150 cm×100 cm)種植水稻,一種采用盆栽種植,另一種采用大田種植。盆栽是在該面積下種植的15盆水稻,大田在該面積下種植15株水稻。試驗盆的尺寸大小為底面直徑20 cm,上表面直徑25 cm,高30 cm。土壤先過5 mm的篩網(wǎng),然后往每盆中加入10 kg,使土壤層在盆中厚度為25 cm。大田的耕作層厚度同樣也為25 cm。將當?shù)厮旧L的施肥量換算成每1.5 m2施肥量然后對水稻施肥,大田與盆栽水稻的施肥量相同。試驗6月19日浸種,浸種2 d后播入育秧盆。7月6日開始移栽。水稻生長過程中的日常管理參照當?shù)氐乃痉N植方式。大田試驗水稻于10月7日收割,盆栽試驗水稻于10月16日收割。
圖1和圖2 是在相同大小面積上采用兩種栽培方式栽種的15株水稻,植株與植株間的間距為30 cm。
1.3 試驗指標的檢測
記錄兩種栽培方式下水稻生長過程中每株水稻的分蘗數(shù)情況。用精度為0.01 g的電子稱稱取稻谷千粒重及每穗谷粒重。采用SPSS統(tǒng)計軟件分析盆栽與大田中的水稻產(chǎn)量因素的差異性。試驗從15株水稻中隨機選取10株進行標記并進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測定。
2 結(jié)果與分析
2.1 盆栽與大田栽培對水稻分蘗數(shù)的影響
移栽10 d后大田和盆栽中的水稻均開始出現(xiàn)分蘗,試驗從開始分蘗每隔10 d記錄每株水稻的分蘗數(shù),30 d后水稻分蘗數(shù)趨于穩(wěn)定,因此停止記錄。從盆栽與大田中分別隨機選取10株水稻記錄不同時期的分蘗數(shù),表1 為兩種栽培方式下的水稻分蘗情況。
對表1 中盆栽水稻與大田栽種的水稻所選取的10株做平均值分析,比較盆栽與大田栽種的水稻在生長過程中分蘗數(shù)的變化情況。
從圖3中可知,水稻移栽后幼苗初始分蘗階段,盆栽分蘗數(shù)與大田分蘗數(shù)差別較小,到分蘗盛期及分蘗末期,盆栽分蘗數(shù)與大田分蘗數(shù)差別很大。水稻在移栽后因為根系受到損傷,易失去水量平衡,因此要深水灌溉促進幼苗返青。水稻分蘗期宜淺水灌溉,增加土壤氧氣,使分蘗早發(fā)、健壯。而盆栽水稻是在一個底部與四周都密閉的容器栽培,上表面被水覆蓋,根部因缺少氧而使分蘗受限。大田中的土壤有滲透性,水從土壤往地下滲的過程就將空氣中的氧氣帶入根部,從而增強根系活力,促進了水稻的分蘗。
2.2 盆栽與大田栽培對水稻成穗率的影響
每株水稻的穗數(shù)是影響水稻產(chǎn)量的一個因素,穗數(shù)與水稻生長發(fā)育階段的分蘗數(shù)相關(guān)。水稻分蘗分為有效分蘗和無效分蘗,無效分蘗是不能成穗的分蘗。成穗數(shù)是指水稻分蘗后能拔節(jié)抽穗的稻穗總數(shù),莖蘗數(shù)是水稻所有的分蘗數(shù)。
由表2 中的數(shù)據(jù)可知,盆栽水稻的平均成穗率為87%,大田栽種水稻的平均成穗率為76%。從成穗率分析,盆栽水稻的成穗率高于大田栽種的水稻??梢娝痉痔Y數(shù)越多時,它的無效分蘗隨之增加,分蘗數(shù)少時無效分蘗也相應(yīng)減少,從而使得成穗率增高。
2.3 盆栽與大田栽培平均每穗谷粒質(zhì)量與粒數(shù)質(zhì)量
水稻平均每穗谷粒質(zhì)量與千粒質(zhì)量也是產(chǎn)量構(gòu)成的因素,水稻成熟后稻穗都沉甸甸的說明谷粒飽滿,千粒質(zhì)量反映的是稻谷顆粒的大小程度(表3)。
對表3中的數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計軟件做獨立樣本t檢驗,結(jié)果如表4~表7所示,盆栽水稻的千粒質(zhì)量為23.515 g,標準差0.888,大田水稻的千粒質(zhì)量為23.500 g,標準差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對谷粒的千粒質(zhì)量經(jīng)過方差齊性檢驗,得出Sig=0.897>0.05,即認為假設(shè)方差不相等。再看兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的Sig(雙側(cè))=0.971>0.05,說明千粒質(zhì)量1與千粒質(zhì)量2無顯著性差異,即盆栽與大田栽培的水稻對千粒質(zhì)量不產(chǎn)生影響。
盆栽水稻的每穗谷粒質(zhì)量為5.629 g,標準差0.168,大田水稻的每穗谷粒質(zhì)量為4.749 g,標準差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對平均每穗稻穗的谷粒質(zhì)量經(jīng)過方差齊性檢驗,得出Sig=0.036<0.05,即認為假設(shè)方差相等。再看兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的Sig(雙側(cè))=0.044<0.05,說明盆栽與大田栽培的水稻的每穗谷粒質(zhì)量有顯著性差異。同一水稻品種盆栽與大田的千粒質(zhì)量無明顯差異,而每穗谷粒質(zhì)量有顯著性差異,說明大田中的稻穗結(jié)谷粒數(shù)要高于盆栽水稻。
2.4 盆栽與大田試驗水稻結(jié)實率的比較
水稻抽穗后開始穎花,隨后籽粒灌漿結(jié)實,水稻穎花數(shù)是水稻結(jié)實的重要指標。水稻穎花有時會發(fā)生退化現(xiàn)象,從而不結(jié)實造成稻谷顆??諝ぁT囼炛袕拿恳恢曛须S機選取3枝稻穗統(tǒng)計每條稻穗上的實粒數(shù)與空殼數(shù),然后求其平均值。
如表8所示,從盆栽與大田種植的水稻中選取10株水稻,對其實粒數(shù)、空殼數(shù)與結(jié)實率進行取平均值分析,盆栽水稻平均每穗實粒數(shù)99.4,結(jié)實率為77%,大田水稻的平均每穗實粒數(shù)151,結(jié)實率為85%。盆栽與大田栽種水稻的千粒質(zhì)量并無明顯差異,從平均每穗實粒數(shù)來比較,大田種植水稻要比盆栽種植水稻產(chǎn)量高51.91%。
3 結(jié)論與討論
通過比較盆栽與大田兩種方式栽種水稻,得出以下結(jié)論:(1)相同生長環(huán)境下,盆栽水稻要比大田水稻的生長期長9 d,通過試驗觀察盆栽水稻要遲于大田栽種水稻抽穗,因此盆栽水稻的生育期長主要是發(fā)生在抽穗期前的營養(yǎng)生長階段。(2)大田栽種水稻的分蘗數(shù)比盆栽水稻分蘗數(shù)多,盆栽水稻平均每株分蘗數(shù)是16.3,而大田水稻平均每株分蘗數(shù)是35.5。(3)水稻在盆栽與大田栽種兩種方式下千粒質(zhì)量無明顯差異,說明水稻千粒重與栽培方式無關(guān),與水稻品種的相關(guān)性很大。(4)盆栽水稻的結(jié)實率與實粒數(shù)要低于大田栽種水稻,結(jié)合兩者分蘗數(shù)計算出大田栽種水稻的產(chǎn)量要比盆栽水稻的產(chǎn)量高1.5倍左右。
引起盆栽水稻與大田水稻生長及產(chǎn)量上差別的因素有很多,包括土壤的通透性。土壤通透性是指土壤空氣與大氣之間不斷進行氣體交換的性能,又叫做土壤的呼吸作用。維持土壤適當?shù)耐庑?,是保證土壤空氣質(zhì)量、維持土壤肥力不可缺少的條件。而盆栽中的土壤底部是完全密閉的,上部被水覆蓋無法增加水中的空氣,使得水稻根際氧化區(qū)小,土壤還原性強造成根表大量Fe2+不能氧化成Fe3+,F(xiàn)e2+難溶于水易沉積于根表抑制水稻根系發(fā)育進而影響到水稻生長及產(chǎn)量。從盆栽土壤取出的水稻根系圍繞著土壤呈圓柱形,而從大田中取出的呈傘狀發(fā)散形,盆栽土壤空間阻礙了水稻根系的發(fā)散生長,不能使其更好地吸收土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)。對于盆栽水稻,為使其生長不受土壤通透性及土壤空間大小的影響,應(yīng)在盆底設(shè)一個滲濾裝置,并擴大試驗盆尺寸,這樣就可以改善盆栽水稻生長條件,更加精確地進行盆栽試驗研究。
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