張軍 方書亮 李必忠 張永進 劉忠紅 周冬冬
(淮安市農(nóng)業(yè)技術推廣中心,江蘇淮安223001)
水稻生產(chǎn)全程機械化是實現(xiàn)水稻高效種植的重要途徑,機械化移栽是重要環(huán)節(jié)之一,推廣以機插秧為主的水稻機械化高產(chǎn)高效種植技術,對保障國家糧食安全具有重要意義[1-2]。與毯苗機插技術相比,水稻缽苗機插技術具有秧苗素質(zhì)高、秧齡彈性大、無植傷、精確移栽等優(yōu)勢[3-4],同時可解決雜交稻機械化移栽難題,現(xiàn)已在全國多地創(chuàng)造了許多高產(chǎn)和超高產(chǎn)典型。
培育標準化壯秧是缽苗機插技術能否成功的關鍵,其中秧齡是缽苗標準化壯秧的重要指標。由于缽苗育秧秧盤呈穴缽狀空間分布特點,其具備培育長秧齡適栽秧苗的條件,因此,不同生態(tài)地區(qū)可根據(jù)生產(chǎn)需求培育適齡壯秧?,F(xiàn)有關于缽苗機插的研究多集中在品種或技術方面[5-10],而缽苗育秧技術方面的研究使用的品種又相對單一[11]?;窗彩刑好鐧C插稻面積常年穩(wěn)定在13.4萬hm2以上,由于受溫光條件以及毯苗機插自身技術缺陷的限制,使用的品種大多數(shù)屬中熟中粳類型。隨著缽苗機插技術在該地區(qū)日益成熟,產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)勢較為顯著的粳稻品種面積也得到逐步擴大,但關于淮北地區(qū)不同類型缽苗機插粳稻適宜秧齡的研究少見報道。因此,本研究以中熟中粳稻連粳10號、遲熟中粳稻南粳9108、秈粳雜交稻甬優(yōu)2640為試材,在缽苗機插條件下,分別設置不同秧齡處理,研究秧齡對不同類型粳稻品種生育期、產(chǎn)量及構成、群體莖蘗動態(tài)、葉面積指數(shù)和光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響,以期為缽苗機插技術大面積推廣應用提供依據(jù)。
試驗于2016年在淮安市稻麥示范基地(淮安市淮陰區(qū)凌橋鎮(zhèn),118°51′E、33°35′N)進行。該區(qū)位于淮河以北,屬于溫帶季風氣候,年平均氣溫14℃,年降水量960 mm,全年日照時數(shù)2 358.4 h,無霜期239 d。試驗地前茬為小麥(產(chǎn)量 496.05 kg/667 m2),土壤類型屬淤泥質(zhì)土,0~20 cm 土層含有機質(zhì) 22.07 g/kg、全氮 1.68 g/kg、速效磷 46.08 mg/kg、速效鉀 94.15 mg/kg。
中熟中粳稻連粳10號:主莖總葉片數(shù)14~15葉,伸長節(jié)間數(shù)5~6個,千粒重26.7 g。遲熟中粳稻南粳9108:主莖總葉數(shù) 15~16葉,伸長節(jié)間數(shù) 5~6個,千粒重27.2 g。秈粳雜交稻甬優(yōu)2640:主莖總葉片數(shù)15~16葉,伸長節(jié)間數(shù)5~6個,千粒重26.4 g。育秧和插秧分別選用江蘇常州亞美柯機械設備有限公司生產(chǎn)的2BD-300(LSPE-40AM)型水稻缽苗播種機和 2BD-600(LSPE-60AM)型缽苗插秧機。
選用D448P型水稻缽苗秧盤培育不同秧齡秧苗。共設置5個不同秧齡處理,分別于5月10日、15日、20日、25日和30日落谷,統(tǒng)一于6月20日移栽,對應秧齡分別為 20 d、25 d、30 d、35 d、40 d。其中,長秧齡處理通過化控措施培育出適宜栽插的秧苗。采用2BD-600缽苗插秧機移栽,栽插規(guī)格常規(guī)粳稻為33.0 cm×12.4 cm、秈粳雜交稻為 33.0 cm×14.7 cm。品種為主區(qū),秧齡處理為副區(qū),隨機區(qū)組排列,3次重復,共30個小區(qū),每個小區(qū)面積60 m2。小區(qū)間筑35 cm寬度的土埂,并在施肥前用塑料薄膜包裹嚴密,保證各小區(qū)單獨排灌,四周設保護行。
表1 不同秧齡缽苗機插粳稻生育期
氮肥施用總量為純N 20 kg/667 m2,基肥∶分蘗肥∶穗肥比例為 3∶4∶3,第 1 次分蘗肥于移栽后 5~7 d 施用,第2次分蘗肥于栽后10~12 d施用,穗肥于倒4葉期和倒 3 葉期分 2 次等量施用;N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1,磷肥一次性基施,鉀肥于耕翻前、拔節(jié)期2次等量施入。水分管理及病蟲草害防治等栽培措施均按不同處理高產(chǎn)栽培要求實施。
1.4.1 生育期
準確記錄不同處理的抽穗期、齊穗期、成熟期的日期。
1.4.2 莖蘗動態(tài)
每個小區(qū)定點10叢作為1個觀察點,分別在移栽期、有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期和成熟期考察群體莖蘗數(shù)。
1.4.3 葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量
于移栽期、(N-n)期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、乳熟期和成熟期每處理取代表性植株3叢,其中1叢樣本用于測葉面積,采用長寬系數(shù)法測定。另2叢樣本于105℃下殺青30 min,80℃烘箱烘至恒質(zhì)量后測定干物質(zhì)量。
1.4.4 產(chǎn)量及其構成因子
成熟期每小區(qū)普查50叢,計算有效穗數(shù),取5叢調(diào)查每穗粒數(shù)、結實率和測定千粒重,測理論產(chǎn)量,并割取10 m2測定實際產(chǎn)量。
本試驗的試驗田所在地屬典型稻麥兩熟種植區(qū),水稻安全齊穗期常年在9月15日左右,水稻收獲期一般在10月31日前,這是當?shù)氐钧溨苣曦S產(chǎn)茬口銜接的適宜時間。由表1可知,隨著缽苗機插稻秧齡的延長,水稻全生育期天數(shù)相應延長,不同類型品種表現(xiàn)趨勢一致,其中,南粳9108的40 d秧齡處理全生育期最長,達169 d,連粳10號20 d秧齡處理生育期最短,僅149 d。不同秧齡處理中熟中粳稻的齊穗期均在9月15日前、成熟期均在10月31日前,而遲熟中粳秧齡20 d和25 d處理及秈粳雜交稻秧齡20 d處理齊穗期較晚,均在9月15日后,成熟期均在10月31日后。表明長秧齡處理可延長缽苗機插水稻全生育期,但延長的時間主要在前期,這樣利于遲熟水稻品種在當?shù)匕踩墒?,進而實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標。
從表2可以看出,隨秧齡延長,移栽期群體莖蘗數(shù)均呈增加趨勢,3個品種20 d秧齡處理的莖蘗數(shù)較40 d 秧齡處理分別少 7.17%、8.26%和 27.18%。(N-n)期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期不同類型品種群體莖蘗數(shù)變化趨勢不同,隨秧齡延長,連粳10號均呈遞減趨勢,而南粳9108和甬優(yōu)2640在(N-n)期和拔節(jié)期呈遞減趨勢,抽穗至成熟期呈先增后減趨勢。不同類型品種的高峰苗數(shù)均是以20 d秧齡處理顯著或極顯著高于其他處理,最終群體成穗率表現(xiàn)出遞增趨勢,3個品種20 d秧齡處理成穗率較40 d秧齡處理分別低3.45%、8.12%和17.38%。分析原因可知,缽苗秧齡達30 d后,秧苗產(chǎn)生分蘗,秧齡延長,秧苗帶蘗數(shù)增加,而受缽苗育秧盤穴孔直徑以及盤面分布空間限制,相同播量條件下,秧苗生長空間競爭加劇,40 d秧齡處理低位分蘗秧田期即出現(xiàn)退化現(xiàn)象,秧苗素質(zhì)明顯下降,雖然遲熟中粳稻和秈粳雜交稻組合分蘗葉位數(shù)較中熟中粳稻多,但高蘗位成穗率較低,最終40 d秧齡處理穗數(shù)不足,而中熟中粳品種20 d左右秧齡移栽可以充分發(fā)揮低位分蘗優(yōu)勢,最終有效穗數(shù)充足。
表2 不同秧齡缽苗機插粳稻群體莖蘗動態(tài)
表3 不同秧齡缽苗機插粳稻葉面積指數(shù)動態(tài)
由表3可見,隨著秧齡延長,不同類型品種LAI變化趨勢不同。移栽期,不同類型品種LAI隨秧齡延長均呈遞增趨勢,隨著生育進程推進,連粳10號LAI隨秧齡延長呈降低趨勢,而南粳9108、甬優(yōu)2640 LAI在(N-n)期、拔節(jié)期隨秧齡延長呈遞減趨勢,其后隨秧齡延長呈先增后減的趨勢,與群體莖蘗動態(tài)變化趨勢相似。抽穗期,不同品種的LAI達最大,連粳10號為7.42、南粳9108為8.14、甬優(yōu)2640為8.36,對應的秧齡處理連粳10為20 d、其他2個品種均為35 d。抽穗后,各處理LAI均呈下降趨勢,而連粳10號20 d秧齡處理以及另外2個品種35 d秧齡處理LAI下降更為平穩(wěn),直至成熟期仍保持較高的LAI,連粳10號為3.03、南粳9108為3.22、甬優(yōu)2640為3.59。
由表4可見,不同類型品種對應秧齡處理的干物質(zhì)量差異較大。隨著秧齡延長,移栽期3個品種的干物質(zhì)量均呈遞增趨勢,差異達顯著或極顯著水平。隨著生育進程推進,3個類型品種表現(xiàn)不同,連粳10號呈遞減趨勢,而南粳9108、甬優(yōu)2640在(N-n)期、拔節(jié)期呈遞減趨勢,其后呈先增后減的趨勢,變化趨勢與莖蘗動態(tài)、葉面積指數(shù)相似。干物質(zhì)積累量是機插水稻獲得高產(chǎn)的重要生理基礎,中熟中粳稻20 d秧齡處理的干物質(zhì)積累量顯著或極顯著高于長秧齡處理,最終干物質(zhì)量達1 378.94 kg/667 m2;而遲熟中粳稻和秈粳雜交稻以35 d秧齡處理物質(zhì)積累量最高,最終干物質(zhì)量分別為 1 504.22 kg/667 m2和 1 532.01 kg/667 m2。
表4 不同秧齡缽苗機插粳稻不同時期群體干物質(zhì)量
表5 不同秧齡缽苗機插粳稻產(chǎn)量及構成
從表5可知,隨著秧齡延長,中熟中粳稻產(chǎn)量呈降低趨勢,而遲熟中粳稻和秈粳雜交稻呈先增后降的趨勢。不同品種最高產(chǎn)量對應的秧齡處理不同,連粳10號最高產(chǎn)為710.68 kg/667 m2,對應的秧齡為20 d;南粳9108和甬優(yōu)2640最高產(chǎn)分別為749.26 kg/667 m2和849.38 kg/667 m2,對應秧齡均為35 d,而產(chǎn)量最低均為秧齡20 d處理。連粳10號的20 d和25 d秧齡處理產(chǎn)量差異不顯著,但均極顯著高于其他處理,而南粳9108和甬優(yōu)2640不同秧齡處理間產(chǎn)量差異達極顯著水平。另外,不同類型品種間產(chǎn)量表現(xiàn)為甬優(yōu)2640>南粳9108>連粳10號。
從表5可知,不同類型粳稻品種最高產(chǎn)對應秧齡處理下,群體均可獲得較高的總穎花量,且保持較高的結實率和千粒重。進一步分析不同品種總穎花量構成,連粳10號的群體穗數(shù)對總穎花量貢獻最大,其中秧齡20 d處理的穗數(shù)較秧齡40 d處理高13.28%;而南粳9108和甬優(yōu)2640群體穎花量高主要是群體穗數(shù)和每穗粒數(shù)協(xié)同作用的結果。隨著秧齡延長,連粳10號群體穗數(shù)呈降低趨勢,其他2個品種呈先增后減趨勢;每穗粒數(shù)3個品種隨秧齡的延長均呈遞增趨勢,結實率和千粒重均呈先增后減趨勢,可能由于隨著秧齡延長,抽穗揚花時間提前,遇高溫天氣,影響了水稻的灌漿結實。
適宜的秧齡不僅可以提升大田栽插效果,而且可以充分挖掘機插稻產(chǎn)量潛力,提升機插稻種植效益。前人針對機插稻適宜秧齡的研究多集中在毯苗機插,由于試驗條件不同,得出的結論也不一致[12-13],而針對缽苗機插這種栽培方式適宜移栽秧齡的研究相對較少。本試驗結果表明,中熟中粳稻連粳10號實際產(chǎn)量以20 d秧齡處理最高,達710.68 kg/667 m2,遲熟中粳稻和秈粳雜交稻均以35 d秧齡處理最高,分別為749.26 kg/667 m2和849.38 kg/667 m2。缽苗機插稻在基本苗數(shù)不及毯苗機插情況下,不同類型粳稻群體獲得高產(chǎn)的生理機制不同,中熟中粳稻20 d秧齡處理主要利用缽苗無植傷移栽活棵快的優(yōu)勢,依靠低位分蘗成穗,促成較高群體總穎花量,且具備較高的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力,最終獲得高產(chǎn);而遲熟中粳稻和秈粳雜交稻35 d秧齡處理主要依靠秧田期延長水稻生長期,在確保適時齊穗和成熟的基礎上,取得一定穗數(shù),重點依靠挖掘大穗的潛力,兩者協(xié)同攻取較高群體穎花量,并保持較高的結實率和千粒重,最終獲得較高實產(chǎn)。說明淮北地區(qū)遲熟中粳稻和秈粳雜交稻要正常成熟且獲得高產(chǎn)應培育適栽長秧齡缽苗壯秧,如秧苗超齡,一方面容易造成秧苗素質(zhì)下降,另一方面會造成水稻提早抽穗揚花,遇高溫會出現(xiàn)穎花退化、結實不高現(xiàn)象,因此,秧齡一般不宜超過35 d。
本文開展的研究僅局限于淮北地區(qū),而水稻生產(chǎn)受溫光條件、土壤地力等因素影響較大,因此本文得出的結論也僅適于淮北地區(qū)。通過近幾年大田生產(chǎn)實踐表明,中熟中粳類型品種未能充分發(fā)揮缽苗機插方式的優(yōu)勢。另外,關于秈粳雜交稻品種類型的選擇,可選用穗型較甬優(yōu)2640略小且熟期稍早的品種。