江曉東 呂潤 金志鳳

摘要：以甬優(yōu)15為材料，通過田間分期播種試驗，對不同播期直播稻植株干物質積累及其產(chǎn)量進行比較研究。結果表明，播期推遲使直播稻拔節(jié)至抽穗期發(fā)育時間明顯縮短，抽穗至成熟期發(fā)育時間隨播期推遲延長;隨著播期的推遲，葉面積明顯降低，單莖干物質積累量顯著下降，拔節(jié)至抽穗期的干物質積累量下降最大;隨播期推遲，葉、莖的物質輸出量和轉換率均呈顯著下降趨勢，產(chǎn)量構成因素及產(chǎn)量均下降，產(chǎn)量構成因素受播期影響由大到小依次為穗粒數(shù)、結實率、有效穗數(shù)和千粒質量。

關鍵詞：播期;直播稻;單莖干物質;產(chǎn)量

中圖分類號： S511.04 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）07-0072-04

隨著灌溉條件的改善以及勞動力成本的提高，許多國家都改變了對水稻傳統(tǒng)移栽的種植方式，逐漸開始采用直播方法：在美國和澳大利亞已全部改用機械直播，在意大利直播稻面積占水稻種植面積比例達98%，馬來西亞50%以上，葡萄牙有3.4萬hm2灌溉的水稻均為直播稻[1]。隨著我國農(nóng)村勞動力的緊張，直播稻相較于移栽稻具有勞動強度小、操作簡單、節(jié)約成本的優(yōu)勢，近些年其種植面積有加速擴大發(fā)展的趨勢[2]。水稻是我國的主要糧食作物，目前我國直播稻種植面積比例已超過15%[3]，浙江水稻播種面積占糧食播種面積的70%，直播稻面積占水稻面積的36%[4-5]。但由于直播稻自身生長發(fā)育特點的限制，相較于移栽稻而言，直播稻播種期遲，生育期較短，使得直播稻溫光資源利用少，易造成群體偏大、單莖生長量小、根系分布較淺、易倒伏等，而不利于直播稻高產(chǎn)的形成[6-9]。因此，研究直播稻在不同播期的干物質積累動態(tài)，有利于明確水稻產(chǎn)量形成規(guī)律，對指導當?shù)厮旧a(chǎn)具有現(xiàn)實意義。

有大量研究表明，播期對直播稻有顯著影響，如隨播期推遲地上部干物質積累量明顯下降[10]，全生育天數(shù)明顯縮短[11];隨著播期的推遲，單莖葉片質量、莖稈質量和穗質量均呈顯著的下降趨勢[12]，同時遲播將導致營養(yǎng)生長期縮短，群體生長量變小，穗型減小，結實率降低，造成產(chǎn)量的降低，適宜期播種直播稻可以取得較為理想的產(chǎn)量[13]。因此，研究直播稻在不同播期的干物質積累動態(tài)，有利于明確直播稻產(chǎn)量形成規(guī)律，對指導水稻生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義。鑒于此，筆者在浙江龍游開展了直播稻分期播種試驗，觀測了直播稻的生長發(fā)育、干物質積累和產(chǎn)量等指標，探討直播稻的生長發(fā)育規(guī)律，以期為直播稻的栽培管理措施提供相關的科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2017年在浙江省龍游縣農(nóng)業(yè)氣象試驗站（119.02°E、28.44°N）內(nèi)進行。試驗地屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.1 ℃，年平均降水量1 602.6 mm。試驗期間的逐日溫度和降水情況見圖1。

1.2 試驗設計

供試品種為當?shù)胤N植面積比較大的晚熟秈稻甬優(yōu)15。

試驗設置5月5日（S1）、5月15日（S2）、5月25日（S3）、6月4日（S4）、6月14日（S5）5個播期。采用人工撒播方式進行直播，播種量為26 kg/hm2。氮肥施用量為300 kg/hm2，鉀肥和磷肥施用量各為150 kg/hm2，其中氮肥和鉀肥分基肥和拔節(jié)肥2次施用，各施50%，磷肥作為基肥一次性施用。裂區(qū)設計，播期為主區(qū)，品種為裂區(qū)，小區(qū)面積為36 m2（6 m×6 m），3次重復。其他田間管理同當?shù)馗弋a(chǎn)田。

1.3 測定項目與方法

氣象要素觀測：試驗期間的溫度、氣溫等氣象要素數(shù)據(jù)來自于龍游縣農(nóng)業(yè)氣象試驗站。

葉面積測定：采用LI-3000型葉面積儀（Li-COR，USA）測定。

干物質積累量、分配和轉運：將取回的樣品用烘箱105 ℃殺青30 min，再用75 ℃烘干，分別測定葉片、莖稈和穗的干物質質量，并計算各生育期干物質分配，相關計算公式如下：

單莖葉片（莖稈）物質輸出量（g/莖）=[抽穗期單莖葉片（莖稈）干質量-成熟期單莖葉片（莖稈）干質量];

單莖葉片（莖稈）物質轉換率=[（抽穗期單莖葉片（莖稈）干質量-成熟期單莖葉片（莖稈）干質量）/單穗籽粒干質量]×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件和Excel 2003處理分析。

2 結果與分析

2.1 不同播期對直播稻生育期影響

從表1可以看出，播期不同對直播稻生育期持續(xù)時間有明顯影響。從全生育期來看，S1～S5播期的全生育期持續(xù)天數(shù)分別為136、133、132、141、138 d，S1～S3隨播期推遲縮短，S4和S5有所延長。播期對直播稻各個發(fā)育階段持續(xù)時間的影響也不同：在播種至拔節(jié)期S1～S5持續(xù)時間為54～57 d，無明顯差異;但拔節(jié)至抽穗期持續(xù)時間為23～35 d，隨播期推遲有明顯下降;而在抽穗至成熟期，S1～S5播期持續(xù)天數(shù)分別為37、35、36、46、49 d，S2比S5少14 d，隨播期推遲其抽穗至成熟期持續(xù)天數(shù)明顯增加。由此可見，播期的不同主要影響拔節(jié)后不同階段的持續(xù)時間，隨著播期的推后，拔節(jié)至抽穗期的發(fā)育時間變短，而抽穗至成熟期的發(fā)育時間變長。

2.2 不同播期對直播稻單莖葉面積的影響

葉片的光合作用是光合產(chǎn)物的主要來源，合理的葉面積指數(shù)是水稻高產(chǎn)的重要保證[14]。從圖2可以看出，各個播期單莖葉面積呈先增后減的趨勢， 在分蘗期前各播期單莖葉面積無明顯差異，但拔節(jié)后各播期開始出現(xiàn)明顯差異，各播期葉面積均在抽穗期達到最大值。S1～S5播期單莖葉面積分別為334.32、344.21、274.33、232.83、204.44 cm2/莖，葉面積最大的S2比最小的S5增加68.37%。在抽穗后，水稻葉面積開始減小，在成熟期，各播期葉面積大小順序為S2>S1>S3>S4>S5，S2比S5多152.58 cm2/莖，S2仍然保持最大的葉面積。

2.3 不同播期對直播稻單莖葉片干質量的影響

由圖3可知，各個播期單莖葉干質量變化呈先增后減的趨勢，播期推遲使葉片衰減嚴重。在拔節(jié)后各播期開始出現(xiàn)明顯差異，各播期葉干質量均在抽穗期達到最大值，在抽穗期S1～S5播期單莖葉干質量分別為1.941、1.968、1.451、1.231、1.160 g/莖，S1、S3、S4、S5分別比最大值S2減少 1.37%、26.27%、37.45%、41.06%，S3、S4、S5與S2差異明顯，S1和S2無明顯差異。在抽穗后，水稻葉干質量開始減小，在成熟期，S1～S5分別為1.559、1.611、1.117、0.937、0.874 g/莖，S2播期葉片干質量仍為最大值。

2.4 不同播期對直播稻莖稈干質量的影響

由圖4可知，各個播期莖稈干質量變化與葉片相似，在抽穗期干物質積累量達到最大，S1～S5干質量分別為4.207、4.487、3.041、2.552、 2.407 g/莖， 播期提前有利于提高抽穗前莖稈干物質的貯存。抽穗后水稻莖稈干質量開始減少，在成熟期分別為3.412、3.883、2.462、2.112、2.027 g/莖，S1和S2莖稈干質量仍明顯高于其他播期。

2.5 不同播期對直播稻穗干質量的影響

由圖5可知，不同播期間穗干質量差異明顯，在抽穗期 S1～S5播期單穗干質量分別為0.972、1.031、0.778、0.742、0.654 g/穗;在成熟期，分別為5.348、5.498、4.905、4.714、4.585 g/穗，各個播期的稻穗的增質量速率分別為0.122、0.130、0.118、0.081、0.080 g/（穗·d），播期推遲不利于穗質量的增加。

2.6 不同播期對直播稻干物質積累量的影響

表2表明，隨播期的推遲，直播稻單莖干物質的積累量顯著下降。在播種至拔節(jié)期，直播稻干物質積累量占全生育期19.07%～24.50%，S2為2.108 g/莖，顯著大于其他播期（P<0.05），比最小的S5大0.274 g/莖;在拔節(jié)至抽穗期，單莖干物質積累量占全生育期31.88%～49.89%，隨播期推遲下降顯著，S2>S1>S3>S4>S5，S2比S5大2.990 g/莖;在抽穗至成熟階段，干物質積累量占全生育期31.00%～43.62%，S1～S5的干物質積累量分別為3.199、3.567、3.166、3.238、3.266 g/莖，S2比S5大0.301 g/莖?？梢?，播期推遲對拔節(jié)至抽穗期干物質積累的影響程度明顯高于播種至拔節(jié)期和抽穗至成熟期。

2.7 不同播期對直播稻干物質轉運的影響

水稻籽粒的灌漿物質一部分來自抽穗后的光合產(chǎn)物，另外一部分來自葉莖物質的再分配。水稻的葉片物質輸出量、莖稈物質輸出量、葉片物質轉換率和莖稈物質轉換率主要反映葉、莖物質轉運到水稻谷粒部分的特點。由表3可知，不同播期下直播稻莖稈和葉片的物質轉運有明顯差異，均隨播期推遲顯著下降（P<0.05），且莖稈的輸出量和轉換率均大于葉片。S1～S5莖稈物質轉換率分別為14.89%、12.25%、11.95%、9.77%、8.58%，S5播期的莖稈物質輸出量較S1下降52.20%;S1播期的葉片物質輸出量為0.382 g/莖，顯著高于其他播期。

2.8 不同播期對直播稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素的影響

由表4可知，不同播期下，隨播期推遲產(chǎn)量顯著下降（P<0.05），與S2播期相比較，S3、S4和S5播期分別下降 8.98%、18.38%、20.46%。從產(chǎn)量構成因素來看，隨著播期的推遲，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結實率均有明顯下降（P<0.05），千粒質量也有降低，但不顯著，不同播期間產(chǎn)量構成要素的變異系數(shù)由大到小順序為穗粒數(shù)>結實率>有效穗數(shù)>千粒質量，可見播期對穗粒數(shù)的影響最大，對千粒質量的影響最小。

3 結論與討論

直播水稻生長季節(jié)的溫光條件組合不同，改變了水稻的生育進程，進而影響了光合物質積累和產(chǎn)量的形成。生育期作為水稻品種的遺傳屬性，主要由自身的感溫性、感光性和基本營養(yǎng)生長性決定[15]，同時也受播期[13]、栽培方式及生態(tài)環(huán)境條件[16]等因素的影響。水稻為高溫短日照作物，其發(fā)育進程受播期影響較大，一般來說隨著播期推遲，溫度升高，在抽穗前生育進程加快，導致生育天數(shù)縮短，開花提前[17]。本研究結果表明，播期推遲對直播稻拔節(jié)前發(fā)育時間影響較小，拔節(jié)至抽穗期發(fā)育時間隨播期推遲明顯減少，S5減少天數(shù)最多，較S1少12 d;在抽穗至成熟期，S1～S3發(fā)育時間隨播期推遲略有減少，分別為37、35、36 d，但S4和S5較前3期的發(fā)育時間有明顯增大，分別為46、47 d，與前人研究結果[18-21]有所差異，這主要是由于S4、S5 2個播期在生育后期平均溫度低于20 ℃，致使生育期延長。

光合產(chǎn)物的主要來源是葉片的光合作用，單莖葉面積的大小也是決定水稻產(chǎn)量的重要指標。張林青等認為，在拔節(jié)至抽穗期葉面積較大有利于產(chǎn)量的提高[22]。本研究結果表明，直播稻在拔節(jié)、孕穗、抽穗、乳熟以及成熟的單莖葉面積均隨播期的推遲而遞減，表明播期的推遲不利于直播稻的光合生產(chǎn)，對光合物質積累造成不利影響。

干物質生產(chǎn)是水稻產(chǎn)量形成的基礎。吳文革等認為，水稻產(chǎn)量主要來源于抽穗前莖稈儲藏物質的轉運及抽穗后的光合產(chǎn)物[23];鄒應斌等認為，協(xié)調(diào)水稻不同生長階段干物質積累的比例是高產(chǎn)的前提[24];霍中洋研究指出，播期推遲將導致營養(yǎng)器官干物質輸出量和轉換率下降[12]。本研究結果表明，隨播期推遲，直播稻干物質積累呈明顯下降趨勢，莖稈和葉片的輸出量和轉換率隨播期推遲均顯著下降。

不同學者的研究雖然試驗地點、品種、栽培方式有所不同[25-26]，但在播期對水稻產(chǎn)量影響方面的結論幾乎一致。張冬松等對兩優(yōu)2186研究表明早播產(chǎn)量比遲播高[27];李秀芬等認為，播期推遲對水稻產(chǎn)量構成因素均為負面影響，進而導致產(chǎn)量降低[13];王夫玉等也有相似結論，認為遲播對產(chǎn)量構成因素造成影響大小依次為結實率、千粒質量、穗粒數(shù)和有效穗數(shù)[28]。本研究表明，隨播期的推遲，直播稻的產(chǎn)量顯著降低，播期對產(chǎn)量構成因素影響大小依次為穗粒數(shù)>結實率>有效穗數(shù)>千粒質量。

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