劉茂 徐富賢 熊洪 張林 郭曉藝 周興兵 朱永川 陳琳 蔣鵬

（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所/農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，四川德陽618000；*通訊作者：jiangyipeng137@163.com）

近年來，隨著農(nóng)村青壯年勞動力向城市轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)的育苗移栽稻作技術(shù)因其用工多、勞動強度大、效率低已難以適應(yīng)當(dāng)前我國水稻生產(chǎn)的發(fā)展需要。同時，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化步伐的加快和種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，水稻種植面積剛性下降，而人口不斷增長對糧食的剛性需求日趨增加。采用合理的栽培技術(shù)持續(xù)提高水稻產(chǎn)量對保障我國糧食安全具有重要意義。水稻直播省去了育秧、拔秧和移栽等作業(yè)環(huán)節(jié)，大幅度節(jié)省了生產(chǎn)用工，減輕了勞動強度，提高了生產(chǎn)效益，已成為一項不推自廣的種植技術(shù)，種植面積迅速上升[1]。以四川省為例，2008年以前四川省水稻直播面積為0[2]，2016年僅南充市的水稻直播面積就超過了0.67萬hm2，未來幾年預(yù)計將超過2.67萬hm2，約占該市水稻種植面積的20%[3]。然而，直播稻生產(chǎn)中普遍存在一播全苗難、雜草控制難、易倒伏、產(chǎn)量穩(wěn)定性差等問題，尤其是為了確保一播全苗，在實際生產(chǎn)中很多稻農(nóng)刻意加大播種量，從而導(dǎo)致群體過大，相互間遮蔭嚴(yán)重，極易誘發(fā)病蟲害和倒伏，不利于高產(chǎn)群體的構(gòu)建。確定合理的播種量不僅有利于構(gòu)建合理的高產(chǎn)群體，協(xié)調(diào)個體與群體間的矛盾，還有利于降低直播稻的種子成本。

關(guān)于播種量對直播稻的影響前人進行了大量研究，明確了直播稻產(chǎn)量與播種量呈開口向下的二次曲線關(guān)系，即存在最佳播種量[4-6]；播種量對直播稻有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、干物質(zhì)量影響顯著，對結(jié)實率和千粒重影響較小[5，7]。隨播種量的增加，直播稻成熟期干物質(zhì)積累量呈增加趨勢，齊穗至成熟期干物質(zhì)積累量呈下降趨勢[4]；直播稻有效穗數(shù)呈增加趨勢，每穗粒數(shù)呈下降趨勢[5]。上述研究習(xí)慣于用播種量來衡量播種密度，而不是用單位面積種子粒數(shù)這個指標(biāo)來衡量播種密度，至今尚未有人提出種子千粒重與直播稻播種量和播種密度的關(guān)系，其結(jié)果導(dǎo)致相同播種量下，水稻種子千粒重越小，單位面積所播種子粒數(shù)就越多，反之，水稻種子千粒重越大，單位面積所播種子粒數(shù)就越少，造成了千粒重小的雜交稻前期基本苗過多，群體過大，中后期易受病蟲害和倒伏的影響而難以實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)；千粒重大的雜交稻單位面積播種粒數(shù)減少，有利于個體生長，有效分蘗增多，每穗粒數(shù)也增多，但因穗數(shù)不足亦難以實現(xiàn)高產(chǎn)。因此，本文以不同千粒重雜交稻為材料，探討不同播種量對雜交稻產(chǎn)量形成特點的影響，旨在進一步豐富直播雜交稻的栽培理論。

1 材料與方法

表2 直播條件下播種量對不同千粒重雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

1.1 供試材料

以雅5優(yōu)2199、內(nèi)6優(yōu)103為試驗材料。其中，雅5優(yōu)2199為小千粒重品種，千粒重為22.3 g，種子由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所提供；內(nèi)6優(yōu)103為大千粒重品種，千粒重為27.1 g，種子由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所提供。

1.2 試驗設(shè)計

于2017年在四川省德陽市旌陽區(qū)進行大田試驗。試驗設(shè)置5個播量處理，播種量分別為7.5、15.0、22.5、30.0、37.5 kg/667 m2，記為B7.5、B15.0、B22.5、B30.0和B37.5。試驗采用裂區(qū)設(shè)計，播種量為主區(qū)，品種為副區(qū)，副區(qū)面積20 m2，3次重復(fù)。氮肥施用量為（純N）150 kg/hm2基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3；N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1，其中，磷肥全部作基肥，鉀肥分基肥、穗肥2次施用，各占50%。浸種2～3 d后，直接人工撒播盲谷（未破胸）。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 干物質(zhì)

于成熟期各小區(qū)選取0.48 m2（2個點，每個點0.24 m2）的植株，將植株連根取出，用水沖洗干凈，將根系與地上部分開，計數(shù)穗數(shù)后，人工將植株分成稻草、實粒、秕粒三部分，置于70℃下烘干至恒質(zhì)量后測定，用百分之一天平稱重?？偢晌镔|(zhì)量=稻草干質(zhì)量+實粒干質(zhì)量+秕粒干質(zhì)量；收獲指數(shù)=實粒干質(zhì)量÷總干物質(zhì)量×100%。

1.3.2 產(chǎn)量構(gòu)成

結(jié)合干物質(zhì)測定的樣品，每份實粒稱量總質(zhì)量后，人工計數(shù)3個1 000粒，秕粒全部計數(shù)，用于測定每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重，同時于成熟期調(diào)查0.48 m2（2個點，每個點0.24 m2）植株穗數(shù)，用于計算單位面積有效穗數(shù)。

1.3.3 產(chǎn)量

于成熟期收獲整個小區(qū)測產(chǎn)，產(chǎn)量換算成13.5%標(biāo)準(zhǔn)含水量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Statistix 8.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種量對不同千粒重雜交稻產(chǎn)量和生育期的影響

由表1可知，隨播種量增加，雅5優(yōu)2199產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢，以B22.5處理產(chǎn)量最高，為10.86 t/hm2，較B7.5處理高了20.53%，差異達顯著水平，較B15.0、B30.0、B37.5處理分別增產(chǎn)5.85%、3.13%、2.65%，差異不顯著；內(nèi)6優(yōu)103產(chǎn)量隨播種量增加呈顯著增加的趨勢，B37.5處理產(chǎn)量最高，為10.82 t/hm2，較B7.5處理增加了11.20%，差異達顯著水平。同一品種B15.0、B22.5、B30.0、B37.5處理間的產(chǎn)量差異不顯著。不同千粒重雜交稻品種產(chǎn)量差異不顯著，內(nèi)6優(yōu)103平均產(chǎn)量較雅5優(yōu)2199僅高了0.40%。由表1還可以看出，在低播種量條件下雜交稻生育期有延長趨勢，一般延長2～3 d。不同千粒重雜交稻生育期差異較大，與雅5優(yōu)2199相比，內(nèi)6優(yōu)103生育期要長了15 d。

2.2 播種量對不同千粒重雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表2可知，播種量對有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)影響顯著。隨播種量的增加，有效穗數(shù)呈顯著增加的趨勢，每穗粒數(shù)呈下降趨勢。除雅5優(yōu)2199的結(jié)實率外，播種量對雜交稻結(jié)實率和千粒重影響不顯著。不同千粒重雜交稻之間有效穗數(shù)、結(jié)實率、千粒重差異顯著，每穗粒數(shù)差異不顯著。

2.3 播種量對不同千粒重雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)的影響

由表3可以看出，播種量對雜交稻成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)、收獲指數(shù)和作物生長速率影響顯著，隨著播種量的增加，雜交稻成熟期干物質(zhì)和作物生長速率呈顯著增加的趨勢，而收獲指數(shù)呈顯著下降的趨勢。不同千粒重雜交稻品種之間的干物質(zhì)、收獲指數(shù)和作物生長速率差異顯著，與雅5優(yōu)2199相比，內(nèi)6優(yōu)103干物質(zhì)增加了10.9%，收獲指數(shù)和作物生長速率分別降低了7.7%和0.7%。

表3 直播條件下播種量對不同千粒重雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)的影響

3 討論

適宜的播種量是直播稻構(gòu)建合理群體和獲得高產(chǎn)的重要栽培管理措施之一。已有研究表明，直播稻產(chǎn)量與播種量呈開口向下的二次曲線關(guān)系[4-6]。本研究結(jié)果表明，千粒重小的雜交稻（雅5優(yōu)2199）產(chǎn)量隨播種量的增加呈先增加后下降的趨勢，在播種量為22.5 kg/hm2時的產(chǎn)量最高，且產(chǎn)量與與播種量呈開口向下的二次曲線關(guān)系；千粒重大的雜交稻（內(nèi)6優(yōu)103）產(chǎn)量隨播種量的增加呈線性增加，以播種量為37.5 kg/hm2時的產(chǎn)量最高。15.0、22.5、30.0 kg/hm2播量處理間的產(chǎn)量差異不顯著。由此可見，播種量過高或過低均不利于千粒重小的雜交稻產(chǎn)量的提高；而千粒重大的雜交稻品種則需要適當(dāng)?shù)脑黾硬シN量來實現(xiàn)高產(chǎn)。這與前人的研究結(jié)果并不盡一致，究其原因可能與本研究所選用的雜交稻品種千粒重差異較大有關(guān)。相同播種量條件下，千粒重小的雜交稻品種單位面積播種粒數(shù)較千粒重大的雜交稻品種多。當(dāng)播種量相對較高時，千粒重小的雜交稻品種群體內(nèi)個體間對溫、光、水等資源的競爭加劇，每穗粒數(shù)顯著減少，造成庫容量（有效穗與每穗粒數(shù)的乘積）和結(jié)實率的降低，進而導(dǎo)致產(chǎn)量下降；而對于千粒重大的雜交稻品種來說，當(dāng)播種量相對較高時則有利于增加基本苗數(shù)和有效穗數(shù)，能夠較好的協(xié)調(diào)有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)的矛盾，提高庫容量，進而實現(xiàn)高產(chǎn)。

水稻產(chǎn)量可以理解為干物質(zhì)與收獲指數(shù)的乘積。Peng等[8]認(rèn)為，水稻產(chǎn)量的進一步提高主要依賴于干物質(zhì)的增加，而非收獲指數(shù)的增加，因為自矮化育種成功以來，收獲指數(shù)基本接近最大值。楊惠杰等[9]認(rèn)為，超高產(chǎn)水稻稻谷產(chǎn)量與生物產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與收獲指數(shù)相關(guān)性不顯著。本研究中，隨播種量的增加，雜交稻干物質(zhì)呈逐漸增加的趨勢，收獲指數(shù)呈逐漸下降的趨勢。說明適當(dāng)?shù)脑黾硬シN量有利于雜交稻干物質(zhì)的提高，進而提高產(chǎn)量。

因此，綜合考慮產(chǎn)量和種子成本的情況下，小千粒重雜交稻的適宜播種量為15.0～22.5 kg/hm2，大千粒重雜交稻的適宜播種量為22.5～30.0 kg/hm2。

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