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(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

2012-10-16

彭亞瓊(1990-)，女，湖南衡山人，碩士研究生，Email:917059126 @qq.com。*通信作者，Email: hh863@126.com。

“十二五”國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203081-2)。

壟作梯式栽培對(duì)水稻根系生長(zhǎng)的影響

彭亞瓊，鄭華斌，扈婷，陳楊，黃璜*

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

以中稻品種Y兩優(yōu)1號(hào)、黃花占和晚稻品種湘晚秈17號(hào)、天優(yōu)華占為材料，研究了壟作梯式栽培對(duì)水稻根系生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明：(1)各品種壟作梯式栽培條件下的白根數(shù)較普通平作顯著增加，灌漿期與成熟期表現(xiàn)一致；(2)與壟下水稻根系相比，壟上和壟中水稻根系白根數(shù)、總根數(shù)、根干重和根體積均增加；(3)壟作梯式栽培條件下雜交稻單位面積的根體積和根干重高于普通平作，而常規(guī)稻變化規(guī)律不明顯。壟作梯式栽培模式改善了土壤條件，尤其是壟上和壟中土壤條件，促進(jìn)了水稻根系的發(fā)育，為高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

水稻；壟作；梯式栽培；根系

壟作梯式栽培即在稻田開溝起壟，壟上呈梯式高密度種植水稻，同時(shí)溝中采用自然降雨蓄水和少量人工灌水，實(shí)行半旱式浸潤(rùn)灌溉，能較好地協(xié)調(diào)土壤中水、肥、氣、熱關(guān)系[1]，是一項(xiàng)新的栽培耕作技術(shù)。

壟作梯式栽培通過(guò)改變稻田的微地形，不僅加大了土壤與空氣接觸的面積，增加土壤孔隙度，有利于植株通氣，而且有利于根系向下伸長(zhǎng)，從而充分利用深層水資源。起壟時(shí)肥料集中于壟中，有利于根系吸收，提高肥料利用率，達(dá)到提高產(chǎn)量、提高養(yǎng)分、水資源的利用效率的目的，為水稻種植應(yīng)對(duì)氣候變化提供新的途徑。研究表明，壟作免耕比常規(guī)平作和水旱輪作處理的水稻根系數(shù)量多、白根率高、根系活力都強(qiáng)，分蘗早，群體性狀表現(xiàn)佳，水稻產(chǎn)量高[2～5]。

本試驗(yàn)擬研究雜交稻和常規(guī)稻壟作梯式栽培與常規(guī)栽培方式的差異，分析壟作水稻根系對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)情況，更全面、更好的了解壟作水稻根系的生長(zhǎng)狀況，為壟作水稻高產(chǎn)栽培和水稻立體種養(yǎng)提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

選取中稻品種Y兩優(yōu)1號(hào)和黃花占，晚稻品種湘晚秈17號(hào)和天優(yōu)華占為試驗(yàn)材料，中晚稻中雜交稻組合和常規(guī)稻品種各1個(gè)。

1.2 方法

采用起壟機(jī)起壟，相鄰兩條壟的距離為55～75 cm，壟高30～50 cm；秧苗移栽至壟上的株距為8～12 cm，行距為15～18 cm，每穴2～3苗。

壟的兩側(cè)斜面與水平面的夾角相同或不相同，壟的形狀優(yōu)選為垂直于該壟延伸方向的截面為三角形或梯形。若壟的兩側(cè)斜面與水平面的夾角相同，則壟在垂直于壟延伸方向的截面為等腰三角形或等腰梯形[6]。

在水稻生長(zhǎng)期間，采用自然蓄水進(jìn)行半旱式浸潤(rùn)灌溉。

各階段的施肥量?jī)?yōu)選為：基肥的施肥量為有機(jī)肥15.0～22.5 t/hm2，加少量尿素、碳銨、鉀肥；或尿素161.0～241.5 kg/hm2、鉀肥95.0～142.5 kg/hm2、磷肥164.0～245.8 kg/hm2、硅肥450 kg/hm2、硫酸鋅75 kg/hm2夾入壟內(nèi)。分蘗肥為尿素64.4～96.6 kg/hm2。 幼穗分化肥為尿素64.4～96.6 kg/hm2、氯化鉀95.0～142.5 kg/hm2。抽穗肥為尿素32.2～48.3 kg/hm2。

在除草過(guò)程中，除草劑按照每公頃用有效含量2.5%稻杰乳油600～1 200 mL加水300～450 kg噴霧；或者每公頃用有效含量2.5%稻杰乳油900～1 500 mL拌毒土或肥料撒施。

害蟲防治可以采用物理方法，物理方法優(yōu)選為黑光燈誘殺或頻振式殺蟲燈誘殺。同時(shí)采用藥劑防治。藥劑防治二化螟為每公頃用5%銳勁特懸浮劑450～600 mL，對(duì)水噴霧；防治三化螟每公頃用600～900 mL，對(duì)水噴霧。

藥劑防治稻縱卷葉螟按照有效含量1%的蟲螨殺星225～375 mL加有效含量25%黑光燈乳油300～450 mL，或加樂斯本300～450 mL，或加20%三唑磷375～525 mL，對(duì)水噴霧。

藥劑防治水稻縱卷葉螟、稻葉蟬、稻飛虱按照每公頃用有效含量5%的銳勁特懸浮劑600～750 mL、有效含量50%的葉蟬散可濕性粉劑1 050～1 500 g或有效含量50%的馬拉硫磷乳劑1 050～1 500 g、有效含量25%的撲虱靈粉劑600～900 g或有效含量25%的阿克泰水分散粒劑60～90 g，對(duì)水噴霧。

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2010年在湖南省瀏陽(yáng)市北盛鎮(zhèn)烏龍社區(qū)進(jìn)行，該地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。供試土壤含全氮1.48 g/kg、全磷0.57 g/kg、全鉀13.63 g/kg、速效氮99.31 mg/kg、速效鉀134.71 mg/kg、速效磷15.28 mg/kg、有機(jī)質(zhì)30.02 g/kg，pH5.50。

試驗(yàn)設(shè)壟作梯式栽培模式和普通平作栽培(CK)模式兩種處理。選用隨機(jī)區(qū)組排列，壟作梯式栽培模式小區(qū)30 m×3 m，普通平作栽培小區(qū)5 m×5 m，各個(gè)處理3次重復(fù)，總面積900 m2。

各處理小區(qū)純氮、純磷和純鉀施用量分別為180 kg/hm2、37.5 kg/hm2、120 kg/hm2。兩種處理先施用相同的基肥。剩余肥料的施用，壟作梯式栽培模式與平作栽培的施用方式不一。壟作梯式栽培模式中，晚稻的管理每4 d澆一次水，澆水前先施化肥，每公頃施尿素15 kg加復(fù)合肥112.5 kg，從第三次開始，每7 d澆一次水，澆水前先施化肥，每公頃尿素22.5 kg加復(fù)合肥150 kg，施4次。中稻的管理每隔7 d澆水一次，澆水前先施化肥，每公頃尿素22.5 kg加復(fù)合肥150 kg，施4次。如遇下雨，可免除人工澆水。普通平作栽培施肥量與施用時(shí)間則與壟作梯式栽培相同，但不進(jìn)行人工澆水。中稻于5月20日播種，6月15日移栽；晚稻于6月10日播種，7月5日移栽。其他的田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別于灌漿期與成熟期，采集完整水稻植株根系，于清水中反復(fù)洗凈。每小區(qū)取樣2蔸測(cè)定根系特征，包括白根數(shù)、總根數(shù)、根體積和根干重。測(cè)定根數(shù)時(shí)，將單蔸根系仔細(xì)剪下，測(cè)定其白根數(shù)及總根數(shù)。測(cè)定根體積時(shí)，當(dāng)水稻根量較少時(shí)，可直接將根系放入10 mL的量筒中測(cè)定；當(dāng)水稻根量較龐大時(shí)，采用根體積測(cè)定裝置測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均在Microsoft-Excel 2003處理和SAS9.0上統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 壟作梯式栽培對(duì)中稻品種根系的影響

壟作梯式栽培模式下，壟的不同部位也影響根系特性。表1表明，黃華占和Y兩優(yōu)1號(hào)的表現(xiàn)一致，在灌漿期和成熟期，壟上的白根數(shù)明顯多于壟中和壟下的白根數(shù)，其總根數(shù)表現(xiàn)出與白根數(shù)一樣的變化規(guī)律，但成熟期黃華占的總根數(shù)除外。壟上的根體積最大，其次是壟中和壟下。灌漿期，壟上的單位面積根干重最大，其次是壟中，最后是壟下；成熟期，根干重的變化規(guī)律不一。

表1表明，不論灌漿期或成熟期，壟作梯式栽培下黃花占、Y兩優(yōu)1號(hào)的平均白根數(shù)，與普通平作相比，分別增加了66%～95%和213%～1000%，且達(dá)到5%的顯著水平?？偢鶖?shù)的變化規(guī)律與白根數(shù)一致，與普通平作相比，黃花占、Y兩優(yōu)1號(hào)分別增加了21%～41%和5%～33%，除成熟期的Y兩優(yōu)1號(hào)外，均差異顯著。與普通平作相比，黃花占的平均根體積，分別增加了40%～120%，且達(dá)到5%的顯著水平；Y兩優(yōu)1號(hào)灌漿期增加了11%，但成熟期卻減低了35%，差異顯著。與普通平作相比，黃華占的平均根干重，灌漿期減低了31%，成熟期則增加了19%，但差異不顯著；Y兩優(yōu)1號(hào)的平均根干重，灌漿期增加了24%，成熟期則減低了28%，但差異不顯著。

表1 壟作梯式栽培的中稻品種根系生長(zhǎng)情況

2.2 壟作梯式栽培對(duì)晚稻品種根系的影響

壟作梯式栽培模式下，晚稻品種在壟的不同種植部位表現(xiàn)出來(lái)的根系特性不同。表2表明，壟作梯式栽培壟中的白根數(shù)明顯多于壟上和壟下的白根數(shù)，湘晚秈17號(hào)、天優(yōu)華占表現(xiàn)一致，灌漿期和成熟期表現(xiàn)也基本一致。而壟作梯式栽培下，湘晚秈17號(hào)壟中的總根數(shù)表現(xiàn)出與白根數(shù)一樣的變化規(guī)律，但成熟期的天優(yōu)華占總根數(shù)則是壟下最大，其次是壟中和壟上。以壟中的根體積最大，其次是壟下和壟上，壟下的根體積與普通平作的根體積基本相等。壟中單位面積的根干重最大，其次是壟下，最后是壟上，兩個(gè)品種在灌漿期和成熟期，變化規(guī)律基本相同。

表2表明，不論灌漿期或成熟期，與普通平作相比，壟作梯式栽培下湘晚秈17號(hào)、天優(yōu)華占的白根數(shù)分別增加了85%和317%～395%，且達(dá)到5%的顯著水平(湘晚秈17號(hào)灌漿期的白根數(shù)除外)。根系總根數(shù)的變化規(guī)律與白根數(shù)一致，湘晚秈17號(hào)、天優(yōu)華占的總根數(shù)，分別增加了21%～41%和5%～33%，差異顯著。與普通平作相比，湘晚秈17號(hào)的根體積分別降低了4%～22%，但差異不明顯；天優(yōu)華占的根體積，灌漿期減低了12%，但成熟期則增加了71%，差異顯著。與普通平作相比，湘晚秈17號(hào)的根干重，灌漿期增加了4%，但成熟期則降低了6%；天優(yōu)華占的根干重，灌漿期降低了8%，成熟期降低了20%，但差異都不顯著。

表2 壟作梯式栽培的晚稻品種根系生長(zhǎng)情況

3 小結(jié)與討論

壟作梯式栽培模式采用半浸潤(rùn)式灌溉，只需在壟溝間蓄積自然降水，就可保證水稻生長(zhǎng)發(fā)育的需要。不論是灌漿期或成熟期，壟作梯式栽培措施下的中、晚稻品種的白根數(shù)都要明顯高于普通平作。

壟作梯式栽培模式下，壟上和壟中的土壤，由于長(zhǎng)期處于半干旱的狀態(tài)，水稻根系長(zhǎng)期處于水分脅迫的環(huán)境中，為適應(yīng)水分條件的變化，相對(duì)于壟下的水稻根系，壟上和壟中的水稻增加了白根數(shù)和總根數(shù)，增加了根干重和根體積。

單位面積根體積和根干重二個(gè)性狀，壟作梯式栽培下的雜交稻高于普通平作，常規(guī)稻的變化規(guī)律則表現(xiàn)不一致。

由此可見，壟作梯式栽培模式改善了土壤條件，尤其是壟上和壟中土壤條件，促進(jìn)了水稻根系發(fā)育，為高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

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S511.01

A

1001-5280(2012)07-0014-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.04