易鎮(zhèn)邪,傅莉斌,劉 劍,陳平平,周文新,屠乃美
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.華容縣農(nóng)業(yè)局植保站,湖南 岳陽(yáng) 414200)
我國(guó)南方煙區(qū)多采用煙-稻輪作制度,湖南省每年約有8萬(wàn)~9萬(wàn)hm2煙草種植面積,其中一半以上煙田都種植一季晚稻。煙草是經(jīng)濟(jì)效益較高的作物,農(nóng)民多習(xí)慣重施氮肥與鉀肥。因此,煙后晚稻與雙季晚稻在施肥等方面差異較大。為探討煙后晚稻產(chǎn)量形成特性及其施氮效應(yīng),本試驗(yàn)以超級(jí)稻組合豐源優(yōu)299、兩系雜交稻組合C兩優(yōu)4488和三系雜交稻組合威優(yōu)46為材料,開展了大田試驗(yàn),旨在篩選適合長(zhǎng)沙地區(qū)栽培的煙后晚稻品種。
供試材料為超級(jí)稻組合豐源優(yōu)299、兩系雜交稻組合C兩優(yōu)4488和三系雜交稻組合威優(yōu)46。其中,豐源優(yōu)299于2004年通過湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,2005年通過江西省引種認(rèn)定,2005年被農(nóng)業(yè)部確認(rèn)為超級(jí)稻品種[1-2];C兩優(yōu)4488是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所培育的兩系雜交稻新組合,2008年通過湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定[3];威優(yōu)46是我國(guó)推廣面積較大的一個(gè)三系雜交稻組合。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于長(zhǎng)沙2007年晚季進(jìn)行,早季種植煙草。設(shè)施氮與不施氮處理,施氮處理(總施氮量 180 kg N/hm2) 氮肥運(yùn)籌采用 4∶2∶3∶1 的方式。采用寬窄行(16.5+29.7)×23.1 cm栽培,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),18個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積15m2。其他管理措施同于一般大田。
1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 關(guān)鍵生育期:記載播種、齊穗、成熟期等關(guān)鍵生育期;莖蘗動(dòng)態(tài):移栽當(dāng)天開始,每小區(qū)定點(diǎn)觀測(cè)10穴,記載單穴莖蘗數(shù),每5 d測(cè)定1次,直至齊穗;葉面積指數(shù)(LAI):于各關(guān)鍵生育期取樣,每小區(qū)取樣3穴,葉面積(LA)用長(zhǎng)寬系數(shù)法測(cè)定,根據(jù)LA計(jì)算LAI;干物質(zhì)積累:分別將葉、莖、穗裝袋,于105℃條件下殺青30 min,然后在80℃條件下烘至恒重,以考察干物質(zhì)積累;產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成:成熟期每小區(qū)數(shù)50穴有效穗數(shù),以平均數(shù)作為各小區(qū)單穴有效穗數(shù),同時(shí)每小區(qū)取5穴帶回室內(nèi)考察穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)常規(guī)處理采用Excel2003進(jìn)行,方差分析采用SAS9.0進(jìn)行。
由表1可知,組合間產(chǎn)量差異顯著,施氮與不施氮條件下均表現(xiàn)豐源優(yōu)299>C兩優(yōu)4488>威優(yōu)46。施氮使3組合顯著增產(chǎn)。其中,豐源優(yōu)299增產(chǎn)23.22%,C兩優(yōu)4488增產(chǎn)33.85%,威優(yōu)46增產(chǎn)17.40%。可見,超級(jí)稻與兩系雜交稻增產(chǎn)幅度大于三系雜交稻。
表1 施氮對(duì)超級(jí)晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響
施氮對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和穗粒數(shù)上,而結(jié)實(shí)率、千粒重改變較小,但施氮對(duì)各產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響幅度在不同組合間表現(xiàn)不同。單穴有效穗數(shù):豐源優(yōu)299和C兩優(yōu)4488單穴穗數(shù)因施氮而顯著提高,分別提高3.63穗/穴和2.79穗/穴,而威優(yōu)46提高不顯著。穗粒數(shù):豐源優(yōu)299施氮條件下提高不顯著,而C兩優(yōu)4488和威優(yōu)46提高顯著,分別提高18.3粒/穗和18.1粒/穗,增幅分別為10.96%和16.42%。施氮使結(jié)實(shí)率和千粒重略降,3組合表現(xiàn)一致。
綜上所述,3組合產(chǎn)量差異顯著,且施氮效應(yīng)顯著,相對(duì)而言,三系雜交稻組合的增產(chǎn)幅度最??;施氮對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和穗粒數(shù)上,而結(jié)實(shí)率、千粒重改變較小。從產(chǎn)量角度來看,供試3個(gè)組合中,豐源優(yōu)299產(chǎn)量水平最高,最適合作煙后晚稻栽培。
如表2所示,與不施氮處理相比,3個(gè)組合施氮處理生育期均延長(zhǎng)2 d,表現(xiàn)較一致。生育進(jìn)程的差異主要表現(xiàn)孕穗期之后,可見,施氮主要是使生育中后期延長(zhǎng)。3個(gè)組合中,豐源優(yōu)299生育期較短,齊穗期在9月15日左右;C兩優(yōu)4488生育期最長(zhǎng),齊穗期也較豐源優(yōu)299遲9 d;威優(yōu)46齊穗期也較豐源優(yōu)299遲6 d。在湖南長(zhǎng)沙的氣候條件下,C兩優(yōu)4488與威優(yōu)46面臨有安全齊穗問題。因此,從生育期角度看,豐源優(yōu)299最適合作煙后晚稻栽培。
表2 施氮對(duì)超級(jí)晚稻生育期的影響 (月-日)
如表3所示,施氮處理與不施氮處理均于8月17日達(dá)最高莖蘗數(shù),施氮大大提高最高莖蘗數(shù)。其中,C兩優(yōu)4488提高5.9株/穴,豐源優(yōu)299提高4.3株/穴,而威優(yōu)46僅提高0.2株/穴。至10月17日,單穴有效穗數(shù)仍表現(xiàn)施氮處理大于不施氮處理趨勢(shì),且處理間差異仍以威優(yōu)46最小。施氮顯著提高了豐源優(yōu)299與威優(yōu)46的成穗率,而C兩優(yōu)4488成穗率提高不顯著。
葉面積指數(shù)(LAI)與孕穗期單莖葉面積見表4。施氮對(duì)單莖葉面積的改變因組合不同而不同,C兩優(yōu)4488和威優(yōu)46單莖葉面積因施氮而顯著提高,而豐源優(yōu)299略有下降。
表3 施氮對(duì)超級(jí)晚稻標(biāo)記行莖蘗動(dòng)態(tài)的影響 (株/穴)
表4 施氮對(duì)超級(jí)晚稻葉面積指數(shù)(LAI)與單莖葉面積的影響
孕穗期LAI以威優(yōu)46最大,其施氮與不施氮條件下均顯著高于豐源優(yōu)299和C兩優(yōu)4488。從孕穗期至灌漿中期的LAI變化來看,豐源優(yōu)299和C兩優(yōu)4488下降速度較威優(yōu)46慢,尤其豐源優(yōu)299表現(xiàn)突出,其不施氮與施氮處理LAI分別維持在4.26和6.58的較高水平。可見本試驗(yàn)條件下,超級(jí)稻組合未表現(xiàn)出早衰現(xiàn)象,這應(yīng)是其獲得較高產(chǎn)量的原因之一。
由表5可知,施氮顯著提高了3組合各時(shí)期干物質(zhì)積累量。相比之下,豐源優(yōu)299與C兩優(yōu)4488在干物質(zhì)積累上對(duì)氮肥更敏感,其施氮后干物質(zhì)積累量增加幅度大于威優(yōu)46。
表5 施氮對(duì)超級(jí)晚稻單穴干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)的影響(g/穴)
氮肥是水稻高產(chǎn)的重要保證,施氮往往能帶來產(chǎn)量的顯著提高[4-11]。本試驗(yàn)表明,施氮對(duì)煙后晚稻同樣具有顯著增產(chǎn)效應(yīng),供試的超級(jí)稻組合(豐源優(yōu)299)、兩系雜交稻組合(C兩優(yōu)4488)、三系雜交稻組合(威優(yōu)46)均顯著增產(chǎn)。其中,豐源優(yōu)299增產(chǎn)23.22%,C兩優(yōu)4488增產(chǎn)33.85%,威優(yōu)46增產(chǎn)17.40%。
單位土地面積上的作物產(chǎn)量隨產(chǎn)量構(gòu)成因素?cái)?shù)值的增大而增加。吳朝暉[12]研究表明,與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)最密切的產(chǎn)量構(gòu)成因素為有效穗數(shù),其次為千粒重、結(jié)實(shí)率。本研究表明,施氮對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和穗粒數(shù)上,而結(jié)實(shí)率、千粒重改變較小。供試3個(gè)組合在施氮條件下,生育期延長(zhǎng),莖蘗數(shù)增加且成穗率提高,葉面積與單穴干物質(zhì)積累均顯著增大??梢?,本試驗(yàn)條件下,施氮使3個(gè)晚稻組合增產(chǎn)的原因主要在于顯著提高了莖蘗數(shù)、成穗率、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、葉面積與單穴干物質(zhì)積累量。
本試驗(yàn)以豐源優(yōu)299、C兩優(yōu)4488和威優(yōu)46分別作為超級(jí)稻、兩系雜交稻與三系雜交稻的代表組合,開展了煙后晚稻產(chǎn)量形成特性研究。結(jié)果表明,3個(gè)組合作為煙后晚稻栽培,在產(chǎn)量水平、生育期、葉面積與干物質(zhì)積累等方面均表現(xiàn)出了較大差異。
在生育期上,3個(gè)組合中豐源優(yōu)299生育期最短(約130 d),齊穗期在9月15日左右,而C兩優(yōu)4488與威優(yōu)46生育期分別較豐源優(yōu)299長(zhǎng)7 d和5 d,齊穗期分別遲9 d和6 d??梢?,在湖南長(zhǎng)沙的氣候條件下,C兩優(yōu)4488與威優(yōu)46均面臨安全齊穗問題。在產(chǎn)量水平上,3組合產(chǎn)量差異顯著,施氮與不施氮條件下均表現(xiàn)豐源優(yōu)299>C兩優(yōu)4488>威優(yōu)46;施氮條件下,豐源優(yōu)299產(chǎn)量可達(dá)10 178.6 kg/hm2,C 兩優(yōu) 4488 產(chǎn)量可達(dá) 9 277.0 kg/hm2,威優(yōu)46僅7 854.6 kg/hm2。因此,本試驗(yàn)條件下,綜合考慮產(chǎn)量水平與生育期(安全齊穗期),豐源優(yōu)299最適合作長(zhǎng)沙地區(qū)煙后晚稻栽培。
試驗(yàn)中,C兩優(yōu)4488產(chǎn)量居第二位,但仍較威優(yōu)46高18.1%。經(jīng)過前期研究與觀察,C兩優(yōu)4488分蘗能力極強(qiáng),產(chǎn)量潛力大,秧齡彈性較大(最長(zhǎng)可達(dá)40 d以上),也是一個(gè)較為適合煙田種植的晚稻組合?!把睚g彈性較大”意味著可以提早播種期,從而更為充分地發(fā)揮其產(chǎn)量潛力。
[1] 陽(yáng)和華,徐秋生,周坤爐.高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交晚稻新組合豐源299[J].雜交水稻,2004,19(5):70-71.
[2] 雷天問,尹朝暉.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)中熟雜交晚稻——豐源優(yōu)299[J].中國(guó)農(nóng)技推廣,2006,(2):24.
[3] 潘旺林.C兩優(yōu)4488水稻[J].湖南農(nóng)業(yè),2009,(5):6.
[4] 梁天峰.栽培方式對(duì)水稻氮素吸收利用與分配特性影響的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2010,(1):25-37.
[5] 楊梢娜,俞巧鋼,葉 靜,等.施氮水平對(duì)雜交晚粳“浙優(yōu)12”產(chǎn)量及氮素利用效率的影響 [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2010,16(5):1120-1125.
[6] 李向輝,魯艷紅,廖育林,等.氮肥施用量對(duì)晚稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(15):52-54.
[7] 崔新衛(wèi),朱校奇,龍世平,等.超級(jí)雜交稻“Y兩優(yōu)1號(hào)”對(duì)氮肥用量的響應(yīng)及其氮肥利用率 [J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(5):945-949.
[8] 魯艷紅,廖育林,湯海濤,等.不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量、氮素吸收及利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2010,31(4):479-483.
[9] 鐘勝藍(lán),劉 強(qiáng),榮湘民,等.養(yǎng)分管理模式對(duì)早稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(3):51-53,57.
[10] 韓義勝,符策強(qiáng),唐清杰,等.不同施氮量對(duì)熱作區(qū)水稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,37(8):102-103.
[11] 張?jiān)婪?,陳留根,?煒,等.施氮量對(duì)南粳44氮素吸收運(yùn)轉(zhuǎn)及氮肥利用效率的影響 [J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,21(7):22-24,28.
[12] 吳朝暉,袁隆平,青先國(guó),等.栽培方式對(duì)超級(jí)雜交稻生理特性和產(chǎn)量的影響及其灰色關(guān)聯(lián)度分析 [J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,33(4):379-385.