張麗萍+胡學軍+胡群+霍中洋+郭保衛(wèi)+胡雅杰
摘要 以優(yōu)質(zhì)抗病品種鎮(zhèn)稻18為材料,對缽苗機插、毯苗機插和人工拋秧3種移栽方式下水稻的產(chǎn)量、莖蘗動態(tài)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累等進行比較研究。結(jié)果表明,缽苗機插產(chǎn)量最高,極顯著高于毯苗機插和人工拋秧,毯苗機插極顯著高于人工拋秧。各時期的群體莖蘗數(shù)均以缽苗機插最少,其次是毯苗機插,人工拋秧最多。拔節(jié)期不同移栽方式干物質(zhì)積累量無顯著差異,抽穗期和成熟期以缽苗機插最大,極顯著高于其他2種方式,毯苗機插顯著高于人工拋秧。缽苗機插水稻干物質(zhì)積累量拔節(jié)至抽穗期、抽穗至成熟期極顯著高于其他2種方式。說明與毯苗機插和人工拋秧相比,缽苗機插水稻產(chǎn)量優(yōu)勢明顯,全生育期干物質(zhì)積累量多,尤其是生育中后期物質(zhì)生產(chǎn)能力強,葉面積指數(shù)大,且毯苗機插優(yōu)于人工拋秧。
關(guān)鍵詞 水稻;鎮(zhèn)稻18;移栽方式;產(chǎn)量;干物質(zhì)積累
中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)10-0004-03
在水稻生產(chǎn)實踐中,移栽方式是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的主要途徑之一。目前,已經(jīng)有大量有關(guān)移栽方式對水稻的影響研究結(jié)果。許 軻等[1]研究認為,缽苗機插方式常規(guī)粳稻產(chǎn)量分別較毯苗機插、直播方式顯著提高5.6%和19.3%,水稻籽粒的品質(zhì)也較好。李 杰等[2]研究認為,不同移栽方式對水稻產(chǎn)量、生育期及溫光利用有較大影響,與手栽相比,機插和直播分別減產(chǎn)300~750 kg/hm2和1 200~2 700 kg/hm2。缽苗機插移栽方式,是采用新型插秧機將缽育壯秧按一定的行距和株距有序地、無植傷地移植于大田的先進技術(shù)[3-4]。邢志鵬等[5]研究認為,在長江下游稻麥兩熟地區(qū),缽苗機插是水稻高產(chǎn)、低倒伏風險的機械化種植方式,其與毯苗機插和機械直播相比,能提升高效葉面積率,改善群體通風透光條件。缽苗機插作為一種新型機插移栽方式,其與毯苗機插以及人工拋秧之間的產(chǎn)量和物質(zhì)生產(chǎn)特性差異還需進一步研究。為此,本試驗設(shè)置3種移栽方式,對水稻產(chǎn)量、莖蘗動態(tài)、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累與分配進行比較研究,以明確缽苗機插、毯苗機插和人工拋秧水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和物質(zhì)生產(chǎn)特征,為生產(chǎn)上缽苗機插推廣和應用提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2015年在揚州大學校外試驗基地海安縣雅周鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)進行。試驗田前茬為小麥,土壤質(zhì)地為砂壤土,地力中等,含有機質(zhì)28.1 g/kg、全氮1.6 g/kg、堿解氮89.4 mg/kg、速效磷34.3 mg/kg、速效鉀85.7 mg/kg。
1.2 供試材料
供試作物:水稻,品種為鎮(zhèn)稻18。供試肥料:氮肥為尿素(含純N 46.4%)、磷肥為過磷酸鈣(含P2O5 12.5%)、鉀肥為氯化鉀(含K2O 57%)。
1.3 試驗設(shè)計
采用單因素隨機區(qū)組試驗方法,共設(shè)置3種移栽方式,分別為缽苗機插、毯苗機插、人工拋秧。3次重復,共9個小區(qū),隨機排列,小區(qū)面積50 m2。
1.4 試驗實施
缽苗機插采用448孔育秧硬盤培育健壯缽苗,于5月20日播種,每孔4~5粒,6月22日使用缽苗插秧機機插,秧齡33 d,行株距為33.0 cm×12.0 cm,每穴3~4株,基本苗101萬株/hm2。毯苗機插采用塑料軟盤小苗旱育秧,于5月28日播種,每盤播種量120 g,6月22日使用毯苗插秧機機插,秧齡25 d,行株距為30.0 cm×12.4 cm,每穴3~4株,基本苗108萬株/hm2。人工拋秧采用常規(guī)434圓孔塑料軟盤旱育秧,于5月20日播種,每孔4~5粒,6月22日人工拋秧移栽,秧齡33 d,拋撒30萬穴/hm2,每穴3~4株,基本苗120萬株/hm2。
施純氮270 kg/hm2,基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶3∶4,N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.8?;试谝圃郧? d施入;分蘗肥分別于移栽后7 d和14 d等量施入;穗粒肥分別于倒4葉和倒3葉等量施入。另外,鉀肥(K2O)按基肥和幼穗分化肥(倒4葉)等量施入;磷肥等量(P2O5)作基肥一次施入。根據(jù)養(yǎng)分含量計算肥料實物用量,隨稱隨施。機插時薄水移栽活棵,分蘗期穩(wěn)定淺水層灌溉;莖蘗數(shù)達到預期穗數(shù)的80%時,開始排水擱田,輕擱、多擱;拔節(jié)至成熟期濕潤灌溉,干干濕濕;收獲前5~7 d斷水。病蟲草害防治按當?shù)卮竺娣e生產(chǎn)統(tǒng)一實施。
1.5 測定內(nèi)容與方法
1.5.1 莖蘗動態(tài)。秧苗返青活棵后,從每個小區(qū)選取5個觀察點,每點選取10穴定期調(diào)查,拔節(jié)前每5 d觀測1次、拔節(jié)后每7 d觀測1次,統(tǒng)計莖蘗數(shù),記錄有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期的莖蘗數(shù)和觀察其莖蘗消長動態(tài)。
1.5.2 葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量。分別于有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期,每小區(qū)取代表性植株5穴,采用比重法測定葉面積,用直尺量取葉片長與寬,計算出葉面積指數(shù)。植株殺青并烘干至恒重后測定各器官干物質(zhì)質(zhì)量。
葉面積衰減率(LAI/d)=(LAI2-LAI1)/(t2-t1)
式中,t1和t2分別為前后2次測定的時間,LAI1和LAI2分別為前后2次測定的葉面積指數(shù)。
1.5.3 產(chǎn)量。成熟期普查每小區(qū)50穴,計算有效穗數(shù),取5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率,以1 000粒實粒樣本(干種子)稱重,重復3次(誤差不超過0.05 g)求取千粒重,計算理論產(chǎn)量。同時從各小區(qū)割取50穴,脫粒、去雜曬干后稱重求取實際產(chǎn)量。
1.5.4 收獲指數(shù)。于成熟期每小區(qū)取代表性植株5穴,剪去根部,殺青并烘干至恒重后測定其干物質(zhì)量。同時從各小區(qū)割取50穴,脫粒、去雜曬干至恒重后稱取籽粒重量,計算收獲指數(shù)。
收獲指數(shù)(%)=群體單位面積經(jīng)濟產(chǎn)量/群體單位面積地上部總干物質(zhì)積累量×100
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進行錄入和計算,運用DPS軟件進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
由表1可知,缽苗機插水稻產(chǎn)量極顯著高于毯苗機插和人工拋秧,而毯苗機插產(chǎn)量又極顯著高于人工拋秧。其中缽苗機插較毯苗機插和人工拋秧分別增產(chǎn)8.44%和11.98%,毯苗機插較人工拋秧增產(chǎn)3.27%。進一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素,群體總穎花量表現(xiàn)為缽苗機插顯著大于其他2種移栽方式,但未達到極顯著水平,毯苗機插略大于人工拋秧,但二者差異不顯著。單位面積穗數(shù)以缽苗機插最少,其次是毯苗機插,人工拋秧最多,處理之間差異達到顯著水平。每穗粒數(shù)表現(xiàn)為缽苗機插最多,其次是毯苗機插,人工拋秧的每穗粒數(shù)最少,3種移栽方式之間差異達顯著或極顯著水平。再看結(jié)實率和千粒重,結(jié)實率和每穗粒數(shù)趨勢相同,以缽苗機插水稻最高,而千粒重3種方式之間未達到極顯著水平,缽苗機插略大,顯著大于人工拋秧。由此可見,缽苗機插較人工拋秧和毯苗機插增產(chǎn)主要是因為群體總穎花量的提高,尤其是每穗粒數(shù)的極顯著增加,說明缽苗機插在適宜穗數(shù)的條件下,略提高千粒重,極顯著增加每穗粒數(shù)及結(jié)實率,從而達到高產(chǎn)。
2.2 群體莖蘗動態(tài)和成穗率
由表2可知,不同移栽方式對鎮(zhèn)稻18水稻最終成穗率和各生育期莖蘗數(shù)影響較大。拔節(jié)期和有效分蘗臨界葉齡期群體莖蘗數(shù)表現(xiàn)為人工拋秧>毯苗機插>缽苗機插,3種方式之間差異達到極顯著水平,3個處理在拔節(jié)期均達到高峰苗,抽穗期莖蘗數(shù)和成熟期穗數(shù)表現(xiàn)為與之前趨勢相同,只是缽苗機插與毯苗機插之間差異未達到極顯著水平;高峰苗之后,毯苗機插和人工拋秧水稻莖蘗數(shù)消亡較快,至成熟期,缽苗機插成穗率最大,極顯著大于其他2種方式,而毯苗機插極顯著大于人工拋秧。
2.3 葉面積指數(shù)動態(tài)和結(jié)實期葉面積衰減率
由表3可知,有效分蘗臨界葉齡期、抽穗期和成熟期的葉面積指數(shù)均以缽苗機插最大,極顯著大于其他2種方式,毯苗機插顯著大于人工拋秧,但未達到極顯著水平,而拔節(jié)期缽苗機插水稻葉面積指數(shù)顯著大于其他2種方式,毯苗機插與人工拋秧之間無顯著差異。3種方式葉面積指數(shù)均在抽穗期達到最大值,之后開始下降,人工拋秧和毯苗機插水稻下降較快,結(jié)實期葉面積衰減率以缽苗機插水稻最小,毯苗機插次之,人工拋秧最大,差異達極顯著水平,說明缽苗機插水稻后期葉面積衰減速度較慢,葉片生長旺盛,成熟期依舊能保持較高的葉面積指數(shù)。
2.4 群體干物質(zhì)積累
由表4可知,缽苗機插、毯苗機插和人工拋秧抽穗期及成熟期的群體干物質(zhì)積累量差異顯著,其中缽苗機插極顯著高于其他2種方式,毯苗機插顯著高于人工拋秧,但差異未達極顯著水平;拔節(jié)期群體干物質(zhì)量以缽苗機插較大,但3種方式之間差異不顯著。同時缽苗機插水稻的收獲指數(shù)極顯著大于其他2種方式水稻,毯苗機插和人工拋秧之間無顯著差異,前者略大于后者??梢姡徝鐧C插移栽方式能夠顯著提高鎮(zhèn)稻18的收獲指數(shù)。
2.5 階段干物質(zhì)積累及其比例
由表5可知,移栽至拔節(jié)期3種移栽方式水稻的群體干物質(zhì)積累量無明顯差異,缽苗機插略大,此階段干物質(zhì)積累量占成熟期總干物質(zhì)量比例表現(xiàn)為缽苗機插顯著小于其他2種方式,毯苗機插和人工拋秧之間無顯著差異;拔節(jié)至抽穗期缽苗機插水稻的階段干物質(zhì)積累量顯著大于其他2種方式,而此階段干物質(zhì)積累量占成熟期總干物質(zhì)量比例以人工拋秧最大,極顯著大于2種機插方式,缽苗機插和毯苗機插之間幾乎無差異;抽穗至成熟期的階段干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為缽苗機插>毯苗機插>人工拋秧,3種方式之間差異顯著或極顯著,此階段干物質(zhì)積累量比例與積累量趨勢一致,缽苗機插極顯著高于其他2種方式,毯苗機插極顯著高于人工拋秧??梢?,缽苗機插移栽方式在干物質(zhì)積累上具有較大優(yōu)勢,這與此方式育成的壯秧缽苗、高質(zhì)量群體起點相關(guān)。
3 結(jié)論與討論
比較不同移栽方式對水稻產(chǎn)量的影響,由于毯苗機插水稻特定的育秧方式和特定移栽方式,使其秧齡彈性小,秧苗素質(zhì)差,且播種密度大,加之移栽植傷重、返青期長,限制水稻產(chǎn)量潛力,特別是毯苗機插不能適應雜交稻品種應用[6]。羅錫文等[7]研究認為,在珠江三角洲地區(qū)相同條件下,不同移栽方式的產(chǎn)量差異不大,機械移栽能確定穩(wěn)產(chǎn),人工拋秧能增大水稻葉面積指數(shù)、增加有效分蘗數(shù)。胡雅杰等[8]對不同穗型水稻品種研究認為,同一密度下,缽苗機插產(chǎn)量顯著高于毯苗機插,增產(chǎn)幅度以大穗型品種最大,中穗型品種次之,小穗型品種最小。盧一葉等[9]對人工拋秧的研究結(jié)果認為,人工拋秧秧苗無序分布,不能充分利用光照和地力,基本苗控制難,后期通風透光性差,成穗率低,產(chǎn)量較低。本研究結(jié)果表明,缽苗機插極顯著高于其他2種方式,而毯苗機插極顯著高于人工拋秧。缽苗機插水稻在適宜穗數(shù)的情況下,顯著提高千粒重、結(jié)實率及每穗粒數(shù),從而達到高產(chǎn),這與張洪程等[4]研究結(jié)果基本一致。程建平等[10]研究認為,機械精量穴直播有利于降低主莖總?cè)~齡、提高其生物學產(chǎn)量和葉面積指數(shù)、縮短水稻的生育期、加快水稻的生長發(fā)育進程,實際產(chǎn)量最高,較人工撒播和手插處理分別增產(chǎn)14.92%和4.59%。本試驗缺少機械直播這一種植方式處理,有待進一步比較研究。
水稻籽粒產(chǎn)量大部分來自抽穗后光合物質(zhì)生產(chǎn)積累(占80%~90%)[11]。張洪程等[12-14]研究指出,拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期的干物質(zhì)階段積累量對生物產(chǎn)量具有正向作用。本研究結(jié)果表明,群體干物質(zhì)積累量在拔節(jié)期不同移栽方式間基本相同,缽苗機插略大;抽穗期和成熟期不同移栽方式間干物質(zhì)積累量表現(xiàn)出缽苗機插>毯苗機插>人工拋秧,且差異達到顯著或極顯著水平。再看群體干物質(zhì)階段積累量和比例,生育前期3種移栽方式水稻干物質(zhì)積累量大體一樣,但積累比例以缽苗機插顯著小于其他2種方式,這可能是因為毯苗機插和人工拋秧在分蘗期分蘗較多,生長積累較多;生育中期,缽苗機插水稻干物質(zhì)階段積累量顯著大于其他2種,積累比例以人工拋秧顯著較大;生育后期,干物質(zhì)積累量和比例在不同移栽方式間表現(xiàn)出缽苗機插>毯苗機插>人工拋秧,且差異達到顯著或極顯著水平。由此可見,缽苗機插水稻在生育前期適宜的物質(zhì)生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,顯著提高生育中后期的干物質(zhì)積累量。