周燕 慕永紅 王萌 那永光
摘? 要:試驗在大田條件下,以墾稻1725為試驗材料,設(shè)置干籽125 g/盤(S1)、干籽70 g/盤(S2)兩個水平及行株距為30 cm×12 cm(P1)、30 cm×10 cm(P2)、25 cm×12 cm(P3)和25 cm×10 cm(P4)四個水平,分析不同播量和插秧密度互作下寒地水稻秧苗素質(zhì)、莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量構(gòu)成特征及其關(guān)系。結(jié)果表明:不同播量下,S2處理秧苗素質(zhì)高于S1處理。播量與插秧密度交互作用下,各處理組合對水稻干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響存在明顯或顯著互作效應(yīng),以播量70 g/盤、行株距30 cm×10 cm(S2P2)處理產(chǎn)量最好,產(chǎn)量達748.62 kg/667 m2。在同一密度下,S2處理產(chǎn)量高于S1處理。在同一播量下,稀播處理產(chǎn)量最好的為S2P2處理,密播處理產(chǎn)量最好的為S1P3處理。綜合分析表明,種植墾稻1725稀播育壯秧,稀播建議30 cm×10 cm插秧密度,提高后期分蘗及干物質(zhì)積累量,增加產(chǎn)量;如是密播弱苗,建議25 cm×12 cm插秧密度,增加平方米基本苗數(shù),提高產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:寒地水稻;播量;插秧密度;產(chǎn)量
The Effect of Sowing Amount and Transplanting Density on the Growth
and Yield of Rice in Cold Area
ZHOU Yan , MU Yong-hong , WANG Meng , NA Yong-guang*
(Rice Research Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Reclamation Sciences, Jiamusi Heilongjiang 154007, China)
Abstract: Under field conditions, Kendao-1725 was used as test material. Two levels of 125 g/plate of dry seeds(S1) and 70 g/plate of dry seeds(S2) were set, and the row spacing was 30 cm×12 cm(P1), 30 cm×10 cm(P2), 25 cm×12 cm(P3) and 25 cm×10 cm(P4). The characteristics and relationships of seedling quality, tiller dynamics, dry matter accumulation and yield of rice in lower cold region were analyzed. The results showed that seedling quality of S2 treatment was higher than S1 treatment under different sowing amount. Under the interaction of sowing amount and transplanting density, the effects of each treatment combination on dry matter accumulation, yield and its components were obvious or significant, and the best yield was 748.62 kg/667 m2 under sowing amount of 70 g/plate and row spacing of 30 cm×10 cm(S2P2). At the same density, the yield of S2 treatment was higher than S1 treatment. Under the same sowing amount, the best yield of thin sowing treatment was S2P2, and the best yield of close sowing treatment was S1P3. The comprehensive analysis showed that the sparse sowing of Kendao-1725 was recommended to increase the planting density of 30 cm×10 cm, improve the tillering and dry matter accumulation at the later stage, and increase the yield. If
the weak seedlings are densely planted, it is recommended that the planting density of 25 cm×12 cm be increased to increase the basic seedling number of square meters to improve the yield.
Key words: Rice in cold region; Seeding rate; Planting density; Yield
水稻是我國的主要糧食作物,對保障國家糧食安全、糧食總量持續(xù)增長具有十分重要的意義。水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定增長對糧食安全起著重要作用,種植高產(chǎn)潛力品種和優(yōu)化栽培管理措施是提高單位面積產(chǎn)量的重要因素。
水稻生產(chǎn)是群體生產(chǎn)的過程,群體內(nèi)的個體相互獨立又緊密相連。為充分發(fā)揮品種的產(chǎn)量潛力,需要協(xié)調(diào)個體與群體間的關(guān)系,提高群體的質(zhì)量。栽培密度影響水稻個體間的競爭關(guān)系,從而影響群體結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分的吸收利用,并最終影響產(chǎn)量的形成。前人研究認為,適宜插秧密度能緩解個體與群體之間的矛盾,有利于產(chǎn)量構(gòu)成要素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,因此栽培密度對水稻干物質(zhì)的積累和產(chǎn)量的影響是顯著的[1-2]。通過調(diào)整栽培密度來改善群體質(zhì)量和肥料利用率是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的重要栽培方式之一。在水稻的生產(chǎn)實踐中,栽培密度的調(diào)整是通過改變播種量、每穴插秧苗數(shù)、行距和穴距實現(xiàn)的。其中,播種量直接影響水稻的秧苗素質(zhì),每穴插秧苗數(shù)、行距和穴距決定基本苗數(shù)和群體布局。目前關(guān)于栽培密度的研究多集中在插秧苗數(shù)對水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響的研究[3-4],但是在寒地稻區(qū)關(guān)于播量和插秧密度互作對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響研究鮮見報道。因此,本文以墾稻1725為供試品種,按照統(tǒng)一的栽培措施,研究不同播量和插秧密度處理對水稻莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)積累等農(nóng)藝性狀的影響,探討播量和插秧密度互作調(diào)控水稻產(chǎn)量形成的機制,明確寒地稻區(qū)水稻高產(chǎn)栽培適宜播量和插秧密度。為寒地水稻高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
1? 材料與方法
1.1? 試驗地點及供試品種
試驗地點:黑龍江省農(nóng)墾科學院水稻研究所科技園區(qū)。
供試品種:墾稻1725(主莖12葉)。
1.2? 試驗設(shè)計與方法
采用大棚旱育苗,人工手插方式,3.1葉齡移栽,每個處理面積40 m2,四周設(shè)保護區(qū),插9株/穴。試驗設(shè)兩個因素,即播量和插秧密度。其中,干籽播量設(shè)2個水平,即125 g/盤(S1)、70 g/盤(S2);插秧行穴距處理分別為30 cm×12 cm(P1)、30 cm×10 cm(P2)、25 cm×12 cm(P3)、25 cm×10 cm(P4)。
尿素施用方式為基∶蘗∶調(diào)∶穗=4∶3∶1∶2。磷酸二銨作為基肥一次性施入。硫酸鉀施用方式為基∶穗=7∶3。氮、磷、鉀肥用量,灌溉和植保等其他栽培管理措施與當?shù)匾恢隆?/p>
1.3? 測定指標及方法
插秧前調(diào)查各處理的秧苗素質(zhì),返青后各個小區(qū)選長勢一致的連續(xù)10穴,對試驗區(qū)進行莖蘗數(shù)、株高調(diào)查直至分蘗數(shù)穩(wěn)定,計算平均值,按平均數(shù)在水稻拔節(jié)期、齊穗期和成熟期進行取樣分析,調(diào)查水稻莖數(shù),依據(jù)調(diào)查結(jié)果取樣測定水稻干物質(zhì)積累量,各處理取樣3穴,莖葉分離后在烘箱內(nèi)105 ℃殺青40 min,之后80 ℃烘干至恒重。于水稻成熟期,把各個小區(qū)中用于調(diào)查的10穴收割,自然風干后考種。
1.4? 數(shù)據(jù)計算和統(tǒng)計分析
使用Excel2020進行數(shù)據(jù)處理,DPS軟件進行統(tǒng)計分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同播量秧苗素質(zhì)分析
于水稻插秧前取樣調(diào)查秧苗素質(zhì)。于秧盤中心位置取100株,取樣時需將帶盤土去除,避免幼苗根系受損。清洗秧苗附著泥土后,測量秧苗表型指標,具體結(jié)果如表1所示:隨著播量的降低,地上部干重、地下部干重、根數(shù)量、莖基部寬、充實度隨之增加。稀播育壯秧,增加秧苗維管束數(shù),分蘗芽發(fā)育良好,根數(shù)量多,移栽后返青成活快,因而能分蘗早發(fā),穗多、粒多。
2.2? 不同處理間株高與莖蘗動態(tài)變化
移栽時,選取長勢一致的10穴作為長期定位調(diào)查點,用于株高與莖蘗動態(tài)調(diào)查,用長度為1.2~1.5 m的竹竿插在該10穴兩端。于水稻移栽后每7天調(diào)查該10穴的莖數(shù)和株高,直至齊穗期。
分蘗作為水稻的重要農(nóng)藝性狀,影響水稻個體健壯程度。如圖1所示,各處理分蘗莖數(shù)變化呈先增加后降低的趨勢,在7月3日各處理分蘗莖數(shù)達到最高值。在同一密度下,稀播壯苗處理分蘗莖數(shù)高于密播處理;在同一播量下,密播處理在前期S1P4處理表現(xiàn)最佳,7月18日后S1P3處理表現(xiàn)最佳,稀播處理在前期S2P4處理表現(xiàn)最佳,7月9日后S2P2處理表現(xiàn)最佳。如圖2所示,從播量上看,7月3日后,稀播壯苗處理株高高于密播弱苗。
2.3? 不同處理間水稻干物質(zhì)積累特征
圖3表明,不同播量和插秧密度對水稻干物質(zhì)積累的作用效果明顯,從播量上看,稀播植株干物質(zhì)積累量高于密播植株。從插秧密度來看,拔節(jié)期干物質(zhì)積累量最佳的為S2P4處理,表現(xiàn)為547.73 g/m2,齊穗期干物質(zhì)積累量最佳的為S2P2處理,表現(xiàn)為1 468.31 g/m2,成熟期干物質(zhì)積累量最佳的為S2P2處理,表現(xiàn)為2 304.23 g/m2。在同一密度下,稀播在齊穗期和成熟期干物質(zhì)積累量最佳的為S2P2處理,分別表現(xiàn)為1 468.31 g/m2、2 304.23 g/m2;密播在齊穗期和成熟期干物質(zhì)積累量最佳的為S1P3處理,分別表現(xiàn)為1 062.49 g/m2、1 762.6 g/m2。其拔節(jié)期后干物質(zhì)量隨密度降低呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,合理密植增加水稻干物質(zhì)量的積累。
2.4? 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響
由表2可見,從產(chǎn)量上看,產(chǎn)量最高的為S2P2處理,表現(xiàn)為748.62 kg/667 m2,其次是S2P4處理,表現(xiàn)為644.85 kg/667 m2,均為稀播壯苗處理,在同一密度下,S2>S1;在同一播量下,稀播P2>P4>P1>P3,密播P3>P2>P1>P4。如圖4所示,S1P3處理成穗率最高,同一播量下,密播P3>P1>P4>P2,稀播P2>P1>P4>P3,水稻無效分蘗過多,種植密度過大等原因造成水稻成穗率降低。由表2還可看出,部分處理不同播量和插秧密度對水稻實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重和谷草比的影響達顯著水平,其中實粒數(shù)表現(xiàn)最佳的處理是S2P2,在同一密度下,S2>S1;在同一播量下,稀播P2>P1>P3>P4,密播P1>P2>P3>P4。在結(jié)實率方面表現(xiàn)最佳的為S2P1處理,在同一密度下,P1:S2>S1,P2、P3、P4:S1>S2;在同一播量下,稀播P1>P2>P3>P4,密播P2>P1>P4>P3。在千粒重方面表現(xiàn)最佳的為S1P4處理,在同一密度下,P3:S2>S1,P1、P2、P4:S1>S2;在同一播量下,稀播P1>P4>P3>P2,密播P4>P1>P2=P3。在谷草比方面在同一密度下,P1、P2、P3:S1>S2,P4:S2>S1;在同一播量下,稀播P1>P4>P2>P3,密播P1>P2>P3>P4。此外,從分蘗莖數(shù)上看(圖5),分蘗數(shù)表現(xiàn)最佳的為S2P2處理,在同一密度下,S2>S1,P2、P4密度下壯、弱苗分蘗差異顯著;在同一播量下,稀播P2>P4>P3>P1,密播P3>P4>P2>P1,分蘗差異不顯著。
3? 結(jié)論與討論
在黑龍江省寒地稻區(qū),由于有限的溫光條件和獨特的品種特性,生產(chǎn)上普遍采取高播量的方式來確保充足的基本苗數(shù)。這種栽培方式導(dǎo)致育苗階段種子浪費、病害頻發(fā)、秧苗素質(zhì)普遍較弱,移栽后單株分蘗能力降低、有效分蘗數(shù)減少、群體質(zhì)量下降,進而降低產(chǎn)量潛力,限制了寒地水稻產(chǎn)量進一步增長。研究表明,增加播種量降低水稻秧苗地上部和根系的干物質(zhì)積累、成苗率、苗基寬、氮含量,且播種量過大會降低秧苗的光合速率、發(fā)根能力和根系活性。降低播量可改善這些農(nóng)藝性狀,且提高秧苗整體生長一致性[5]。增加密度可使水稻有效穗增加,每穗實粒數(shù)減少,產(chǎn)量呈先升后降趨勢[6],認為通過提高單位面積有效穗和每穗實粒數(shù),合理密植可提高產(chǎn)量[7-9]。本研究表明,不同播量下,S2處理秧苗素質(zhì)高于S1處理,隨著播量的降低,地上部干重、地下部干重、根數(shù)量、莖基部寬、充實度隨之增加。播量與插秧密度交互作用下,各處理組合對水稻干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響存在明顯或顯著互作效應(yīng),在產(chǎn)量上,產(chǎn)量最好的為S2P2處理,其實粒數(shù)、平方米莖數(shù)、拔節(jié)后干物質(zhì)積累量均高于其他處理。在同一密度下,S2處理產(chǎn)量高于S1處理。在同一播量下,稀播處理產(chǎn)量最好的為S2P2處理,密播處理產(chǎn)量最好的為S1P3處理,處理間無顯著差異??s短行距、株距導(dǎo)致實粒數(shù)降低,稀播壯苗在30 cm行距下,縮短株距提高實粒數(shù)、降低千粒重,在行距25 cm的情況下,縮短株距提高千粒重、降低實粒數(shù)。密播弱苗在30 cm行距下,縮短株距降低實粒數(shù)、千粒重,在行距25 cm的情況下,縮短株距提高千粒重、降低實粒數(shù)。播量決定水稻秧苗素質(zhì),行穴距影響水稻基本苗數(shù)和群體對光、水和養(yǎng)分資源的利用。建議種植水稻墾稻1725稀播育壯秧,墾稻1725稀播建議30 cm×10 cm插秧密度,提高后期分蘗及干物質(zhì)積累量,增加產(chǎn)量;如密播弱苗,建議25 cm×12 cm插秧密度,增加平方米基本苗數(shù),提高產(chǎn)量。
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