摘? ? 要：為了探討旱稻在分蘗期水分脅迫下的反應(yīng)，以旱稻80為試驗(yàn)材料，通過盆栽方式，研究了分蘗期不同土壤水分處理對旱稻農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：土壤水分控制

關(guān)鍵詞：分蘗期;控水處理;旱稻品種;農(nóng)藝性狀

中圖分類號：S511.31? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.002

Effects of Water Control on Agronomic Traits of Handao80 During Tillering Stage

HU Jifang

（Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Qiqihar，Heilongjiang 161006，China）

Abstract：In order to investigate the responses of upland rice under different water stress treatments during tillering stage， Handao80 was used as an experimental material to investgate the effects of different soil moisture treatments on the agronomic traits and yield of upland rice through pot experiments during the tillering stage. The results showed that since the soil moisture controled lower than the treatment6（soil relative water content 90%～100%），with the decrease of water，the plant height， tiller number， leaf area and dry weight decreased， but the seed setting percentage and 1 000-grain weight changed a little， whereas the panicle length， effective panicle number and grain number per panicle droped remarkably， hence resulted in a significant decline of upland rice yield. So during tillering stage， the soil relative water content should be kept more than 90%， or the yield of upland rice will be influenced significantly.

Key words： tillering stage; water control; upland rice variety; agronomic traits

水稻是黑龍江省重要的糧食作物，其生產(chǎn)規(guī)模的穩(wěn)定與發(fā)展，對保障國家糧食安全和社會安定起著十分重要的作用。近年來，隨著黑龍江省水稻面積的不斷擴(kuò)大，用水量的增加，引發(fā)了水稻的發(fā)展與水資源有限的矛盾。旱稻具有耐旱、耐瘠、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，可以大幅度節(jié)水、節(jié)能、省工、省肥、減少污染[1-2]。種植旱稻可以緩解水資源緊張，減少能源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3-4]。在氣候變暖、旱災(zāi)頻發(fā)、水資源短缺的今天，旱稻以其低耗水量而具有廣闊的發(fā)展優(yōu)勢[2]。人們根據(jù)旱稻良好的抗旱性能，對旱稻進(jìn)行了調(diào)控灌水的研究和探討。目前對旱稻的研究多集中于水種和旱種條件下對比植株生長變化，而針對在某一生育時期設(shè)定不同水分處理對旱稻生長影響的研究相對較少。因此，本文通過研究分蘗期不同土壤水分對旱稻生長發(fā)育、根系及產(chǎn)量的影響，來探索寒地旱稻分蘗期的最適土壤含水量，為旱稻在分蘗期的優(yōu)化灌溉提供理論依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料為旱稻80，自黑龍江省苗氏種業(yè)有限責(zé)任公司引進(jìn)。該品種生育期為126～128 d，株高平均88 cm，穗長平均16.0 cm，每穗粒數(shù)平均90粒，圓粒型品種，千粒質(zhì)量27.0 g。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2017年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院抗旱棚內(nèi)進(jìn)行。將旱稻分蘗期（6月23日—7月21日）設(shè)置6個土壤水分梯度見表1，其中CK為土壤水分處于飽和狀態(tài)。苗期（5月20日—6月23日）、拔節(jié)孕穗期（7月21日—8月10日）、抽穗開花期（8月10日—8月18日）、乳熟期（8月18日—8月26日）和黃熟期（8月26日—完熟）土壤水分控制分別為75%～85%，85%～90%，85%～90%，75%～85%和75%～85%。灌溉水分以土壤相對含水量來表示。

試驗(yàn)為盆栽試驗(yàn)，人為控制土壤水分。試驗(yàn)盆缽規(guī)格上口直徑30 cm，下口直徑20 cm，盆高26 cm，每盆裝風(fēng)干土10 kg。土壤基礎(chǔ)肥力：有機(jī)質(zhì)26.8 g·kg-1、堿解氮109.1 mg·kg-1、速效磷26.4 mg·kg-1、速效鉀128.3 mg·kg-1、pH值7.0。4月28日播芽種，每個處理水平設(shè)3盆，3次重復(fù)，每盆播30粒稻種，待立針后間苗，每盆留10株生長均勻一致的植株。在旱稻整個生育期內(nèi)，通過土壤水分測定儀實(shí)時監(jiān)測土壤含水量，并按照土壤含水量處理水平進(jìn)行補(bǔ)灌。施肥總量同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理：純N 133 kg·hm-2、純P2O5 46 kg·hm-2、純K2O 75 kg·hm-2;施氮比例按底肥：蘗肥：穗肥=6∶3∶1施入，磷肥全部作底肥，鉀肥50%作底肥，50%作穗肥。

1.2.2 測定項(xiàng)目 各處理從播種開始記錄各關(guān)鍵生育時期;分蘗期，各處理分別定點(diǎn)10株測定株高和莖蘗數(shù)，每7 d測定1次;分蘗期水分處理結(jié)束后，各處理分別取5株長勢一致的植株，測量葉長與葉寬，葉面積=葉長×葉寬×0.75，同時將植株按地上部與地下部分開，105 ℃殺青30 min，經(jīng)80 ℃烘干至恒重，稱量單株干質(zhì)量;稻谷成熟時，各處理分別取5株帶回室內(nèi)考察株高、穗長、單株有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2010和DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水分處理對旱稻80株高的影響

旱稻80在分蘗期不同水分處理后，株高的變化是隨著生育進(jìn)程的增加而上升，增長幅度則是隨著水分供應(yīng)的減少而下降（圖1）。從圖中可以看出，在控水處理始期（6月23日），各處理間株高無顯著差異，隨著控水時間的增加，各處理間的植株高度逐漸拉大，7月21日控水處理結(jié)束時，處理T5與T6（CK）株高無顯著差異，處理T3、T4與T6（CK）差異不顯著，處理T1、T2與T6（CK）達(dá)到顯著差異水平，說明分蘗期控制土壤水分影響了株高的增長速度，水分含量越低對株高影響越大。

2.2 不同水分處理對旱稻80單株莖蘗數(shù)的影響

分蘗期不同水分處理后，旱稻80單株莖蘗數(shù)是隨著生育進(jìn)程的增加逐漸遞增，增長幅度是隨著水分的減少逐漸降低（圖2）。從圖中可以看出，在控水處理始期（6月23日），各處理間的莖蘗數(shù)無顯著差異，隨著控水時間的增加，各處理間莖蘗數(shù)的增長幅度逐漸發(fā)生變化，7月21日控水處理結(jié)束時，處理T1～T5的莖蘗數(shù)較T6（CK）分別降低了75.0%，75.0%，72.5%，22.5%和2.5%，其中處理T5與T6（CK）無顯著差異，處理T1～T4與T6（CK）達(dá)到顯著差異水平，尤其是處理T1～T3，降低幅度高達(dá)70%以上，說明分蘗期土壤水分越少，莖蘗數(shù)降低幅度就越大。

2.3 不同水分處理對旱稻80單株葉面積的影響

旱稻80分蘗期不同水分處理后，單株葉面積是隨著土壤水分的遞減呈直線下降的趨勢（圖3）。處理T1～T5的葉面積較T6（CK）分別降低了82.1%，76.3%，56.1%，26.7%和8.8%，降低幅度為T1>T2>T3>T4>T5>T6（CK），各處理與T6（CK）均達(dá)到顯著差異水平。說明分蘗期進(jìn)行水分脅迫，抑制了旱稻的正常生長，致使植株矮小，分蘗減少，葉片數(shù)減少，且干旱脅迫越嚴(yán)重表現(xiàn)越明顯，進(jìn)而導(dǎo)致葉面積顯著降低。

2.4 不同水分處理對旱稻80單株干質(zhì)量的影響

分蘗期不同水分處理旱稻80的地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量和根冠比表現(xiàn)不同。地上干質(zhì)量是隨著水分減少先上升后下降，地下干質(zhì)量是隨著水分減少直線下降，雖然二者表現(xiàn)略有不同，但整體都是下降的趨勢（圖4）。結(jié)果表明土壤水分的減少影響植株干物質(zhì)積累，不同處理間均達(dá)到顯著差異水平。根冠比是隨著水分減少呈先下降再上升的趨勢。控水處理結(jié)束后，處理T1～T6（CK）的根冠比分別為0.63，0.51，0.37，0.33，0.34和0.49，如圖4所示，處理T1與 T6（CK）及其他處理達(dá)到顯著差異水平，處理T2與T6（CK）差異不顯著，與T3～T5差異顯著。其中水分較少的T1和T2根冠比都比較高，說明供應(yīng)水分過少促使植株根系向深土層下扎，但T1、T2兩個處理植株矮小，干物質(zhì)積累少，很難獲得高產(chǎn)，處理T5的根冠比不高，但該處理地上干質(zhì)量較高，這可能是由無效分蘗產(chǎn)生所致，處理T6（CK）根冠比不是最高，但植株地下干物質(zhì)積累較多，利于旱稻后期營養(yǎng)物質(zhì)向地上運(yùn)輸，更易于獲得高產(chǎn)。

2.5 不同水分處理對旱稻80產(chǎn)量的影響

通過表2可以看出，分蘗期旱稻80的產(chǎn)量性狀受水分影響不同。穗長、單株有效穗數(shù)和穗粒數(shù)受水分脅迫的影響較為明顯，結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量變化相對較小。旱稻80在處理T1～T5的穗長分別比T6（CK）降低了16.8%，8.2%，8.6%，4.7%和1.1%，單株有效穗數(shù)分別比T6（CK）降低了39.1%，43.5%，34.8%，30.4%和17.4%，穗粒數(shù)分別比T6（CK）降低了48.6%，34.1%，21.9%，12.6%和7.2%，穗長、單株有效穗數(shù)和穗粒數(shù)各處理間均達(dá)到顯著差異水平。結(jié)實(shí)率除了處理T5與T6（CK）之間無顯著差異外，處理T1～T4和千粒質(zhì)量各處理間也達(dá)到顯著差異水平，但各處理間降低幅度較小。旱稻80處理T1～T5的單株產(chǎn)量分別比T6（CK）降低了72.2%，65.5%，54.1%，37.6%和20.8%，旱稻80單株產(chǎn)量隨著土壤水分的減少呈直線下降趨勢，各處理間達(dá)到顯著差異水平。

3 結(jié)論與討論

在通常情況下，一定程度的水分虧缺，對作物的生長并無不利影響，只有當(dāng)水分虧缺到一定數(shù)值時，才對作物產(chǎn)生不良后果[5-6]。前人根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，結(jié)合作物的遺傳和生理生態(tài)特性，在其生育期的某些階段人為施加一定程度的水分虧缺，來探討作物農(nóng)藝性狀與生態(tài)適應(yīng)性之間的關(guān)系。Максимов[7]研究水分對植物生長發(fā)育的影響指出，在營養(yǎng)生長階段發(fā)生水分脅迫可使植株的高度降低，分蘗數(shù)和葉面積減少。其他學(xué)者[8-10]對水、旱稻進(jìn)行控水處理研究得出：水、旱稻在水分脅迫下株高降低，有效分蘗數(shù)減少，植株葉面積減少，總干質(zhì)量降低。本研究表明，旱稻80在分蘗期受到水分脅迫，株高、莖蘗數(shù)、葉面積和單株干質(zhì)量均隨著水分減少呈下降趨勢，與前人研究結(jié)果一致。

種植作物最終目的是獲得產(chǎn)量，而產(chǎn)量受生育期內(nèi)的水分狀況影響很大，作物產(chǎn)量不僅與全生育期總的灌水量有關(guān)，還同作物不同生育階段的灌水狀況及缺水程度有關(guān)[2]。鄧先能等[11]研究水、陸稻不同生育期干旱適應(yīng)性得出：水、陸稻分蘗期水分脅迫會導(dǎo)致有效穗減少、穗短、穗粒數(shù)減少、結(jié)實(shí)率下降、千粒質(zhì)量下降和產(chǎn)量降低。本試驗(yàn)表明，分蘗期水分控制低于T6（土壤相對含水量90%～100%）時，隨著水分的減少，旱稻80各產(chǎn)量性狀均表現(xiàn)為降低趨勢，只是不同性狀表現(xiàn)略有不同，結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量變化相對較小，穗長、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)降低幅度較大，受產(chǎn)量因子共同影響下導(dǎo)致旱稻產(chǎn)量顯著降低，與前人研究結(jié)果相同。

不同生育時期、不同水分處理都會影響作物的產(chǎn)量，尤其是水分敏感期，少量的缺水就能引起作物產(chǎn)量較大幅度的下降[12-14]。鄧先能等[11]研究指出水、陸稻分蘗期水分脅迫比抽穗期水分脅迫減產(chǎn)幅度大。張軍等[15]研究認(rèn)為陸稻雖然有較強(qiáng)抗旱能力，但是在分蘗期、孕穗期和灌漿期對水分脅迫仍然相對較為敏感。本研究得出結(jié)論，旱稻80在分蘗期應(yīng)保持充足的水分，即土壤相對含水量保持在90%以上，否則會影響旱稻最終產(chǎn)量。在發(fā)展節(jié)水稻作栽培模式下，可根據(jù)旱稻不同生育時期的需水規(guī)律，進(jìn)行合理優(yōu)化灌溉，調(diào)控地上和地下的生長動態(tài)，以來提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，達(dá)到節(jié)水不減產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙俊芳.不同灌溉處理下旱稻需水耗水特征及水分利用效率[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[2]高桐梅.土壤水分對旱稻分蘗成穗作用機(jī)理的研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[3]羅利軍.節(jié)水抗旱稻的培育與應(yīng)用[J].生命科學(xué)，2018，30（10）：1108-1112.

[4]高歡，趙洪陽，聶元元，等.節(jié)水抗旱稻研究進(jìn)展及其在水稻綠色生產(chǎn)的作用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，33（6）：123-128.

[5]陳宏德，周新章，陳可明，等.調(diào)虧灌溉條件下巴西陸稻IAPAR9需水規(guī)律的研究[J].湖南水利水電，2017（5）：84-87.

[6]姚幫松，張文萍，陳宏德，等.調(diào)虧灌溉對旱稻生長的影響[C].長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2018.

[7]М А К С И М О В H A（周小平譯）.關(guān)于植物的抗旱和抗寒.馬克西莫夫院士選集（上）[C].北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1959：367-446.

[8]胡繼芳，劉傳增，馬波，等.分蘗期水分脅迫對寒地粳稻農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（8）：31-34.

[9]楊孔平，鄭丕堯，周殿璽，等.水、陸稻在水田、旱地栽培的生態(tài)適應(yīng)性研究I.稻株生育、形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)的生態(tài)適應(yīng)性[J].北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1991，17（2）：19-29.

[10]陸建飛，丁艷鋒，黃丕生.持續(xù)土壤水分脅迫對水陸稻的生育與產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].江蘇農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1998，19（2）：43-48.

[11]鄧先能，周家武，徐鵬，等.水陸稻不同生育期干旱適應(yīng)性研究[J].西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，31（2）：97-102.

[12]姚幫松.調(diào)虧灌溉對巴西陸稻IAPAR9生長-生理生態(tài)及產(chǎn)量的影響[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[13]楊生龍，賈志英.不同水分處理對水稻和旱稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（31）：17410-17412， 17418.

[14]胡繼芳.拔節(jié)孕穗期水分控制對不同旱稻品種生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].作物雜志，2020，4：178-182.

[15]張軍，劉蘇閩，徐順飛.不同栽培方式與水分條件對巴西陸稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，6：25-26.