馬瑞 黃成亮 孟英 劉猷紅
(1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院,黑龍江 佳木斯154007;2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所,哈爾濱150086)
三江平原是全國水稻種植面積最大的地區(qū)之一,積溫跨度大,人均種植面積相對較大。在國家政策鼓勵規(guī)?;N植的大背景下,土地流轉(zhuǎn)速度加快,人均耕種面積進一步增加。由于無霜期短,為確保水稻安全成熟,播種和插秧的時間相對緊張。選擇不同熟期品種,合理確定播期不僅可以緩解上述矛盾,而且對于不同熟期品種充分利用溫光資源,發(fā)揮產(chǎn)量潛力,確保高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義[1-2]。前人針對播期對產(chǎn)量的影響進行了大量的研究,但由于地理位置、品種類型、栽培方式等差異,研究結(jié)果不盡相同[3-6]。一般認(rèn)為,黑龍江省水稻氣溫穩(wěn)定通過5 ℃即可播種[7]。本試驗根據(jù)往年本地區(qū)播種時間,結(jié)合試驗地點氣溫,確定試驗播期范圍。通過分期播種試驗,研究播期對水稻生育期和產(chǎn)量的影響,明確不同播期條件下不同熟期品種的生育期和產(chǎn)量差異,為不同熟期品種播期設(shè)置提供科學(xué)依據(jù)。
以近年來黑龍江省生產(chǎn)上種植面積較大且適宜三江平原種植的5 個水稻品種為試驗材料。具體品種名稱和類別見表1。
本試驗于2018年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻試驗基地進行(130°24'26″E,46°47'28″N);土壤類型屬于黑土,有機質(zhì)含量42.0 g/kg,堿解氮133.3 mg/kg,有效磷50.2 mg/kg,速效鉀218.7 mg/kg,pH 值7.3。
試驗設(shè)置3 個播期處理:Ⅰ,4月13日;Ⅱ,4月25日;Ⅲ,5月7 號。采用二因素裂區(qū)設(shè)計,播期為主處理,品種為副處理,3 次重復(fù),每個小區(qū)面積為12 m2,共45 個小區(qū),不同播期處理采用塑料擋板阻隔,防止竄肥。4 葉期進行人工插秧,插秧規(guī)格為30.0 cm×13.3 cm,每叢5 株。
表1 供試水稻品種及類型
施肥量:氮磷鉀比例為2∶1∶1;純N 225 kg/hm2,分基肥、蘗肥、穗肥施入,比例為4∶3∶3;磷肥作基肥一次性施入;鉀肥按基肥∶穗肥=1∶1 施入。水分管理及其他大田栽培措施均按高產(chǎn)栽培進行。
觀測并記錄各品種的出苗期、插秧期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期;成熟期每個小區(qū)選取30 叢調(diào)查有效穗數(shù)。按平均有效穗數(shù)取樣考種,每小區(qū)取5 叢,調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重;選取小區(qū)中間位置5 m2測產(chǎn),去除水分和雜質(zhì),折合實際產(chǎn)量。生育期內(nèi)逐日溫度監(jiān)測采用江蘇精創(chuàng)電器股份公司的GSP-6 溫濕度記錄儀,監(jiān)測時間間隔為1 h;日照時數(shù)等氣象數(shù)據(jù)來源于佳木斯市氣象局。
相關(guān)數(shù)據(jù)使用Excel 2003 錄入和整理,用DPS 軟件進行統(tǒng)計分析。
由表2 可知,隨著播期的推遲,各品種的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期相應(yīng)延遲,全生育期呈極顯著縮短。本文將水稻生育期分為出苗—拔節(jié)、拔節(jié)—抽穗、抽穗—成熟3 個生育階段。通過分析比較3 個階段的生育進程,發(fā)現(xiàn)隨著播期推遲,各品種出苗—拔節(jié)的生育天數(shù)明顯縮短,而拔節(jié)—抽穗、抽穗—成熟兩個生育階段的天數(shù)相對穩(wěn)定,即出苗—拔節(jié)期的生育天數(shù)減少導(dǎo)致整個生育期的縮短。具體表現(xiàn)為:播期每推遲12 d,三江6 號生育期縮短5~8 d,綏粳18 生育期縮短6~7 d,龍粳21 生育期縮短6~8 d,龍粳31 生育期縮短5~7 d,龍粳46 生育期縮短5~8 d。
表2 播期對水稻品種主要生育時期的影響
表3 不同播期間主要生育階段的溫光特征
由表3 可知,播期推遲,抽穗前期生育天數(shù)平均縮短7~8 d,抽穗后期生育天數(shù)平均延長1~2 d,全生育期相應(yīng)地縮短6~7 d。通過比較不同播期水稻抽穗前后的日均光照時數(shù)和日均溫度變化,發(fā)現(xiàn)播期推遲,出苗至抽穗平均光照時數(shù)極顯著降低,日均溫度極顯著升高,出苗至成熟變化相同。進一步對各品種水稻生育期與日均光照時數(shù)和日均溫度進行相關(guān)分析,結(jié)果(表4)表明,生育期的長短與光照時數(shù)、抽穗前平均日照時數(shù)呈極顯著正相關(guān),與全生育期日均氣溫、抽穗前日均溫度呈極顯著負(fù)相關(guān),與抽穗后日均光照時數(shù)和抽穗后日均溫度的相關(guān)性不顯著。說明抽穗前日均光照時數(shù)減少、日均溫度增加可使水稻生育期縮短。水稻作為喜溫、短日照作物,不同播期處理改變了水稻在整個生育期內(nèi)的溫度、光照條件,進而導(dǎo)致生育期發(fā)生變化。
從表5 可知,隨著播期的推遲,晚熟品種三江6 號產(chǎn)量呈下降趨勢,播期Ⅰ產(chǎn)量最高,播期Ⅲ與播期Ⅰ和Ⅱ差異顯著;中熟品種綏粳18 和龍粳21 產(chǎn)量變化趨勢為先升高后降低,播期Ⅱ產(chǎn)量最高;而早熟品種龍粳31 和龍粳46 產(chǎn)量呈升高趨勢,播期Ⅲ最高,龍粳31播期Ⅰ與播期Ⅲ產(chǎn)量差異顯著。以上結(jié)果說明,三江平原晚熟品種早播有利于獲得高產(chǎn);中早熟品種可以適當(dāng)推遲播種,以求達到更高產(chǎn)量。
表5 播期對不同品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響
從不同播期各品種產(chǎn)量構(gòu)成因子來看,結(jié)實率和千粒重變異度幅度較小,各播期間基本無顯著差異。隨播期的推遲,綏粳18 的有效穗數(shù)顯著上升,其他品種各播期的有效穗數(shù)差異不顯著。各品種穗粒數(shù)播期間變化不同,隨播期推遲,三江6 號呈減少趨勢,綏粳18和龍粳21 呈先增后減趨勢,龍粳31 和龍粳46 呈增加趨勢。
本試驗中,隨著播期的推遲,5 個主栽品種的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期相應(yīng)推遲,全生育期明顯縮短,且主要體現(xiàn)在出苗—拔節(jié)階段生育天數(shù)的縮短,這與姚義[5]的研究結(jié)果基本一致。水稻是短日照喜溫作物,溫度和光照對其生長發(fā)育影響較大,尤其對生育前期的影響較大。前人對溫度和光照對水稻抽穗的影響研究較多,認(rèn)為提高抽穗前溫度或降低光照時數(shù),水稻營養(yǎng)生長期縮短,抽穗期提前,生育期縮短[8-12]。播期不同改變了水稻各生育階段的溫光條件,通過進一步分析各播期抽穗前后的溫光特征,發(fā)現(xiàn)播期推遲,各播期全生育期日均溫度顯著升高,日均光照時數(shù)減少;抽穗前變化與之相同,抽穗后無明顯變化。說明播期推遲,抽穗前日均溫度提高,日均光照時數(shù)減少,促使?fàn)I養(yǎng)生長期縮短,加速出苗至抽穗階段的生育進程,進而縮短了全生育期。
由于試驗條件等諸多因素的差異,播期對水稻產(chǎn)量的影響研究結(jié)果不盡一致。李秀芬等[13]研究表明,推遲播期對產(chǎn)量有負(fù)面影響,產(chǎn)量構(gòu)成表現(xiàn)為籽粒充實度變差,空癟粒增加,結(jié)實率和千粒重降低。成臣等[14]研究認(rèn)為,隨著播期推遲,秈稻產(chǎn)量下降,粳稻呈先上升后下降的趨勢。文浩等[4]研究表明,隨著播栽期推遲,水稻產(chǎn)量、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實率均顯著提高。本文研究結(jié)果表明,三江平原不同熟期類型水稻品種在播期推遲的情況下,產(chǎn)量表現(xiàn)不同。具體表現(xiàn)為:播期推遲,晚熟品種三江6 號產(chǎn)量逐漸降低,中熟品種綏粳18 和龍粳21 產(chǎn)量先升后降,早熟品種龍粳31 和龍粳46 播期Ⅱ和播期Ⅲ相近。從不同播期間產(chǎn)量構(gòu)成因子來看,結(jié)實率和千粒重變化不大,這可能與不同熟期品種抽穗后溫光條件變化不大,對籽粒灌漿影響較小有關(guān);穗粒數(shù)變化與產(chǎn)量變化基本一致,有效穗數(shù)沒有顯著變化。在播期選擇上,應(yīng)根據(jù)品種熟期類型確定適當(dāng)播期,晚熟品種早播有利于獲得高產(chǎn);中早熟品種適當(dāng)推遲播期,可以獲得更高產(chǎn)量。