趙海新
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所,黑龍江 佳木斯 154026)
直播稻是指不經(jīng)育秧、移栽,把稻谷直接播種于大田而栽培出的水稻[1]。 水稻種植從最早采用直播栽培至今已經(jīng)有7000 多年的歷史[2],據(jù)史書記載,我國水稻最初是采用直播種植方式的,到了漢朝為減輕草害,發(fā)明了育苗移栽[2,3],大規(guī)模育苗栽培則是在唐宋時期,到了明清時期才普及,水稻移栽技術(shù)普及之后,直播稻并沒有完全消失,而且在許多地方一直使用, 呈現(xiàn)兩種栽培方式并存的局面。 國際上大多農(nóng)業(yè)先進(jìn)國家都在發(fā)展水稻直播技術(shù),如在歐洲、澳洲和美洲國家普遍采用水稻直播技術(shù)[4],意大利直播水稻占98%,澳大利亞占81%,美國加州幾乎均為水稻直播;在亞洲,直播稻的面積也正在增加,菲律賓40%左右的灌溉稻田種植直播稻,馬來西亞直播稻占50%,在印度的某些地區(qū),直播稻的面積占50%。 20 世紀(jì)90年代以后,韓國直播稻面積也呈上升趨勢,日本雖然機械化稻作技術(shù)發(fā)達(dá), 但是為了使本國的水稻生產(chǎn)具有國際競爭能力, 也從未放棄過對直播稻的研究和推廣。
黑龍江省是世界水稻種植緯度最高的地區(qū),直播稻生產(chǎn)技術(shù)在20 世紀(jì)80 年代以前曾經(jīng)廣泛應(yīng)用[3],但是由于當(dāng)時經(jīng)濟和科技水平落后,生產(chǎn)中大量問題未能得到有效解決, 限制了直播技術(shù)的研究和發(fā)展[4]。 至80 年代,隨著國家經(jīng)濟發(fā)展,農(nóng)機具[5,6]、新技術(shù)[7,8]、新型農(nóng)藥[9,10]等新科技手段及產(chǎn)品大量推廣應(yīng)用, 寒地水稻插秧生產(chǎn)技術(shù)研究獲得推廣應(yīng)用,并取得了成功,但是卻中斷了寒地直播稻技術(shù)的研究與推廣。 隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的提高, 過去寒地水稻直播難以解決的技術(shù)難點,已經(jīng)可以突破。本研究旨在分析黑龍江省水稻水直播與插秧兩種生產(chǎn)方式稻株莖稈的變化, 探明水直播技術(shù)稻株莖稈生長趨勢,同時以插秧稻為對照,為黑龍江省水直播技術(shù)提供指標(biāo)參照。
試驗于2018 年在黑龍江省農(nóng)科院水稻研究所進(jìn)行,地理位置為N46°49′,E130°22′,屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候, 年均氣溫3 ℃左右,≥10 ℃活動積溫2 521 ℃, 無霜期130~140 d;年均降水量510 mm。 試驗地土壤養(yǎng)分狀況,土壤為草甸土, 有機質(zhì)含量為20.00 g/kg,pH 值為6.4,堿解氮126.46 mg/kg、土壤速效磷39.78 mg/kg、速效鉀202.76 mg/kg。
供試品種(系)均來自黑龍江省農(nóng)科院水稻研究所,包括龍粳20、龍粳21、龍粳31、龍粳46、龍粳47、龍粳48、龍粳50、龍粳52、龍生02015、龍豐12393 共10 個品種(系),適合黑龍江省三、四積溫帶栽培。
試驗設(shè)水直播和插秧栽培兩種生產(chǎn)技術(shù),10個品種處理,按品種設(shè)置小區(qū),不設(shè)重復(fù),每處理小區(qū)面積1 000 m2,試驗用地面積共計2 hm2。
插秧栽培4 月15 日育苗,5 月15 日機插秧移栽,移栽行穴距為30 cm×12 cm。 肥料使用磷酸二銨(含氮量18%、含磷量46%),尿素(含氮量46.4%),硫酸鉀(含氧化鉀量50%)。 泡田整地前施基肥,磷酸二銨150 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2、尿素75 kg/hm2;插秧后7 d 追施分蘗返青肥,尿素75 kg/hm2,6 月10 日追施二次分蘗肥, 尿素200 kg/hm2,7 月1 日追施穗肥,尿素50 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2。 其它管理如灌溉及病蟲草害防治同常規(guī)管理。
水直播栽培5 月10 日播種,播種前種子使用咪鮮胺浸種消毒5 d,泡田整地前施基肥,磷酸二銨150 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2;使用小型人工水條播機播種,播種規(guī)格,行距為25 cm,播種量為150 kg/hm2;6 月10 日追施尿素150 kg/hm2,追肥拌施草克星250 g/hm2。 10 d 后,排草丹2 000 ml/hm2+五氟·氰氟草脂2 000 ml/hm2+二氯喹啉酸500 g/hm2,莖葉除草。 6 月22 日追施尿素75 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2。 使用濕潤及淺水灌溉管理,病蟲害防治與插秧田基本一致。 8 月15 日后停灌雨養(yǎng),直至收獲。
取樣測產(chǎn)考種。 水稻成熟時每個品種的處理選取連續(xù)的25 穴左右,對照選取有代表性的植株6 穴,帶回室內(nèi)考察形態(tài)指標(biāo),測定項目為各莖節(jié)節(jié)長、節(jié)粗及節(jié)間粗。
利用EXCEL 和DPS 統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
由表1 可知, 參試品種水直播稻株高平均值明顯高于插秧稻, 僅有1 份品種株高水直播顯著低于插秧。平均值顯示,水直播稻第一節(jié)間長數(shù)值小于插秧稻; 第二節(jié)間長兩種生產(chǎn)方式的稻株變化差異不顯著;水直播稻第三、四節(jié)間長顯著高于插秧稻。
表1 株高及各個節(jié)間長的變化分析 單位:cm
數(shù)據(jù)表明,栽培方式影響水稻高度,主因分析認(rèn)為這種高度差異的產(chǎn)生來自于競爭性的群體生長壓力,由于栽培密度和管理方式不同,水直播稻群體的競爭性生長壓力較大,尤其在拔節(jié)期間,競爭性生長造成第三、 四節(jié)間發(fā)生了更多的伸長性生長。 因此兩種栽培方式生產(chǎn)的水稻株高差異產(chǎn)生的位置,來自于第三、四節(jié)位的伸長??s短第三、四節(jié)位拉伸長度的管理方式, 利于提高水直播稻抗倒伏性。
由表2,節(jié)粗對比數(shù)據(jù)表明,兩種方式生產(chǎn)的稻株,品種間表現(xiàn)不一致,平均值顯示,第一節(jié)粗和第四節(jié)粗插秧稻數(shù)值高于水直播稻, 但是差異不顯著。 插秧稻第二節(jié)粗和第三節(jié)粗顯著高于水直播稻。 有4 份材料插秧稻第一節(jié)粗?jǐn)?shù)據(jù)顯著或極顯著高于水直播稻;第二節(jié)粗的平均值顯示,插秧稻高于水直播稻, 其中有4 份材料顯著或極顯著高于水直播稻, 而龍粳21、 龍粳31 和龍粳47的數(shù)值表現(xiàn)為直播稻高于插秧稻; 第三節(jié)粗水直播稻僅有1 份材料顯著高于插秧稻, 其余參試材料插秧稻均高于水直播稻, 其中有4 份材料顯著或極顯著高于水直播稻; 第四節(jié)粗有3 份材料水直播顯著高于插秧稻, 有2 份材料插秧顯著或極顯著高于水直播。
莖節(jié)粗度是衡量水稻抗倒伏性狀的重要指標(biāo)之一,表2 表明,兩種方式生產(chǎn)的水稻,莖節(jié)粗因品種不同,對比趨勢亦不相同,部分品種水直播后第一節(jié)或第四節(jié)粗顯著或極顯著變大, 如龍粳21、龍粳31、龍粳46 和龍粳47,但是參試材料平均值差異不顯著, 表明水直播和插秧生產(chǎn)對第一和第四節(jié)位的粗度變化不顯著。相對于插秧方式,水直播對第二和第三節(jié)粗產(chǎn)生了顯著影響, 數(shù)據(jù)表明水直播稻相對于插秧第二和第三節(jié)位節(jié)粗變細(xì)。 所有參試品種從上到下均表現(xiàn)莖節(jié)直徑逐漸增粗的趨勢。
表2 兩種生產(chǎn)方式各個品種節(jié)粗的變化分析 單位:cm
相對于插秧, 水直播方式生產(chǎn)的水稻第一節(jié)間粗變化因品種有異。 參試品種平均值表明(表3), 插秧稻各節(jié)節(jié)間粗均顯著或極顯著高于水直播稻, 且兩種生產(chǎn)方式節(jié)間粗從上到下均表現(xiàn)逐漸增粗的趨勢。 個別品種第一和第二節(jié)間粗水直播稻高于插秧稻,供試品種采取水直播方式后,第三和第四節(jié)間粗平均值均小于插秧生產(chǎn), 有5 份材料水直播稻第三節(jié)間粗相對插秧稻顯著或極顯著下降,但是龍粳20、龍粳21、龍粳31 和龍粳46等4 份材料水直播高于或等于插秧稻數(shù)值。 有6份材料水直播稻第四節(jié)間粗相對插秧稻顯著或極顯著下降,其它參試材料變化不顯著。
節(jié)間粗為鄰近兩節(jié)中間位置的粗度, 節(jié)間越粗抗折能力越強。表3 數(shù)據(jù)表明,水直播稻節(jié)間粗相對插秧方式降低,其中第四節(jié)間粗下降最顯著,達(dá)極顯著水平,部分品種水直播相對插秧第一、第二節(jié)間粗有所增加或變化不顯著, 如龍粳20、龍粳21、龍粳31、龍粳46 和龍粳47 等。
表3 兩種生產(chǎn)方式各個品種節(jié)間粗的變化分析 單位:cm
由表4 可見,第一節(jié)直徑與節(jié)間直徑比(以下稱節(jié)間比)有3 份材料水直播稻顯著高于插秧稻,參試品種平均值高于插秧,但差異不顯著;第二節(jié)間比有3 份參試材料插秧稻顯著高于水直播稻,平均值差異不顯著; 第三節(jié)節(jié)間比平均值無顯著差異; 第四節(jié)間比水直播稻平均值顯著高于插秧稻,并且有7 份參試材料達(dá)到顯著或極顯著水平。
表4 節(jié)與節(jié)間直徑比
節(jié)間比不僅可以作為判斷健康水稻植株莖稈外觀形態(tài)的指標(biāo), 還可以作為鑒定水稻抗倒伏性的參考指標(biāo),莖稈和節(jié)間直徑比值高,莖節(jié)直徑相對較粗,說明莖稈節(jié)部抗折性較強。 如表4 所示,水直播稻與插秧稻相比,第一、二和三節(jié)間比值變化不顯著, 第四節(jié)的節(jié)與節(jié)間直徑比顯著高于插秧稻,說明相對于插秧方式,水直播技術(shù)促進(jìn)水稻基部莖節(jié)增粗,有利于增強抗折性。
水直播稻因群體競爭性生長容易造成生長偏高,莖稈變細(xì),株高差異產(chǎn)生的位置來源于第三、四節(jié)位伸長,縮短第三、四節(jié)位拉伸長度的管理方式,利于提高水直播稻抗倒伏性。 第一、二莖節(jié)粗變化趨勢因品種產(chǎn)生不同, 相對于插秧稻第二和第三節(jié)位節(jié)粗變細(xì),各節(jié)位節(jié)間粗相對插秧變細(xì),節(jié)間比數(shù)值表明, 水直播技術(shù)促進(jìn)水稻基部莖節(jié)相對性增粗。