王文霞 周燕芝 曾勇軍 吳自明 譚雪明 潘曉華 石慶華 曾研華

不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量及抗倒伏特性的影響

王文霞 周燕芝 曾勇軍 吳自明 譚雪明 潘曉華 石慶華 曾研華*

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330045；*通信聯(lián)系人, E-mail: zyh74049501@ 163.com)

【目的】研究不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻莖稈抗倒伏能力及產(chǎn)量的影響，為南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻高產(chǎn)抗倒栽培提供參考?！痉椒ā恳远i型常規(guī)稻品種黃華占和秈型雜交稻品種泰優(yōu)398為材料，設(shè)置旱直播、濕直播和淹水直播3個(gè)處理，分別測定優(yōu)質(zhì)晚秈稻的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、出苗率、干物質(zhì)生產(chǎn)、葉面積指數(shù)和莖稈形態(tài)與力學(xué)特性。【結(jié)果】與濕直播方式或淹水直播方式相比，旱直播方式可顯著提高供試晚稻品種的出苗率，增幅為6.10% ~ 22.96%，且干物質(zhì)生產(chǎn)和葉面積指數(shù)均增加。同時(shí)，旱直播方式有利于提高供試晚稻品種產(chǎn)量，兩品種增產(chǎn)幅度為6.99%~27.77%，其中泰優(yōu)398產(chǎn)量增幅高于黃華占，從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，機(jī)械旱直播方式下供試晚稻品種產(chǎn)量的提高主要得益于有效穗數(shù)增加。此外，旱直播方式下供試水稻株高相對較矮，基部各節(jié)間較短，但莖稈粗壯，莖壁較厚，有利于提高植株莖稈抗折力和稈型指數(shù)，降低彎曲力矩與倒伏指數(shù)。相關(guān)分析表明，莖粗、壁厚和稈型指數(shù)與抗折力顯著正相關(guān)，而與倒伏指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)；株高、穗長、彎曲力矩與抗折力顯著負(fù)相關(guān)，與倒伏指數(shù)顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】采用機(jī)械旱直播方式不僅有利于增加南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量，還能顯著增加莖稈強(qiáng)度，提高植株抗倒伏能力，降低直播生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

機(jī)直播；優(yōu)質(zhì)晚秈稻；產(chǎn)量；倒伏特性

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力向城市大量轉(zhuǎn)移，優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)力日益短缺，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化是我國水稻生產(chǎn)的發(fā)展方向。水稻機(jī)直播具有作業(yè)速度快、成本低、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)勢，且種植面積呈加快發(fā)展趨勢[1-3]。水稻機(jī)械化直播按土壤水分狀況可分為機(jī)械淹水直播、機(jī)械濕直播和機(jī)械旱直播，機(jī)械旱直播省時(shí)省力，又節(jié)水節(jié)本，提高直播稻產(chǎn)量，但對前期整地及土壤含水量要求極其嚴(yán)格[4]。機(jī)械淹水直播由于長期的水層阻隔，易導(dǎo)致爛種爛秧，降低直播稻出苗率，稻田更容易滋生水生性雜草，降低水稻產(chǎn)量。機(jī)械濕直播需將稻田耕整成類似育秧的軟泥苗床后直播，水稻產(chǎn)量介于旱直播和水直播之間[5]。隨著人民生活水平的提升，對優(yōu)質(zhì)稻米的需求量日益增加，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)已成為我國水稻生產(chǎn)的發(fā)展走向[6, 7]。與機(jī)插秧相比，優(yōu)質(zhì)直播稻莖稈較細(xì)弱、葉片狹長，更容易引起倒伏，而倒伏是制約優(yōu)質(zhì)直播稻高產(chǎn)的重要因素之一。在機(jī)直播條件下，探討不同機(jī)直播方式對優(yōu)質(zhì)直播稻倒伏現(xiàn)象的調(diào)控，對于促進(jìn)南方稻區(qū)優(yōu)質(zhì)稻直播生產(chǎn)具有重要意義。前人研究發(fā)現(xiàn)水稻一旦發(fā)生倒伏，將會(huì)造成植株郁閉，光合效率降低，莖稈輸導(dǎo)組織受到損傷，結(jié)實(shí)率明顯下降，產(chǎn)量和稻米品質(zhì)亦呈變劣趨勢[8-9]。水稻倒伏是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果，可從莖稈的形態(tài)特性與力學(xué)特性兩方面來考查[10, 11]。除自然因素外，品種選擇、水肥管理、栽培措施等都對水稻倒伏具有一定的影響[12-14]。研究表明在選擇抗倒伏的水稻品種時(shí)應(yīng)綜合考慮植株莖稈的粗細(xì)程度、基部節(jié)間長、株高等相關(guān)因素，株高過高以及基部節(jié)間較長的品種不宜采用直播種植方式，在一定范圍內(nèi)，株高與水稻植株的抗倒伏能力顯著負(fù)相關(guān)[15]。此外，增施硅、鉀肥也可增加水稻基部節(jié)間的充實(shí)度和莖稈強(qiáng)度，增強(qiáng)植株抗倒伏能力[16]。關(guān)于水稻倒伏特性的研究，前人主要集中在機(jī)插等種植方式，水稻機(jī)插增加了基部節(jié)間莖粗和壁厚，抗折力增加，倒伏指數(shù)降低[17]。但對直播種植方式，尤其是機(jī)械精量穴直播方式下探討水稻植株抗倒伏性狀的研究較少，且前人的研究對象主要以早稻為主，而對優(yōu)質(zhì)晚秈稻的研究較少。生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)稻容易倒伏，不利于優(yōu)質(zhì)稻品種的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培。

本研究以秈型常規(guī)稻黃華占和雜交稻泰優(yōu)398為試驗(yàn)材料，采用人工模擬機(jī)械穴直播的種植方式，在田間開展旱直播、濕直播與淹水直播的比較研究，系統(tǒng)研究不同直播方式下晚秈稻出苗率、干物質(zhì)生產(chǎn)、葉面積指數(shù)、抗倒伏性狀及產(chǎn)量形成的變化特征，以期為優(yōu)質(zhì)晚秈稻品種在南方稻區(qū)同步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和抗倒提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料

試驗(yàn)于2017－2018年在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園(115°49'53"E，28°46'8"N)進(jìn)行田間試驗(yàn)，供試品種為秈型常規(guī)稻黃華占和雜交稻泰優(yōu)398，均由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供，黃華占與泰優(yōu)398品種全生育期分別為125 d和118 d。試驗(yàn)田前茬為雙季早稻，前耕層土壤(0－20 cm)基本理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)30.35 g/kg，全氮2.40 g/kg，速效磷25.17 mg/kg，速效鉀84.02 mg/kg，pH值為6.1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，直播方式為主區(qū)，品種為副區(qū)，設(shè)置3個(gè)處理：旱直播(DDS)，采用HJWG-88型小型旋耕機(jī)(永康市暖天工貿(mào)有限公司)進(jìn)行旱耕旱整，在土壤含水量為40% ~ 50%的土壤中進(jìn)行直播，播后用細(xì)土覆蓋，進(jìn)行間歇灌溉，保持土壤濕潤，以促進(jìn)種子吸水發(fā)芽；濕直播(WDS)，采用小型旋耕機(jī)進(jìn)行水耕水整田，將稻田耕整成類似育秧的軟泥苗床，在土壤水分飽和而無積水的田塊直播，播后田間保持濕潤狀態(tài)。淹水直播(FDS)，采用小型旋耕機(jī)進(jìn)行水整田，在淹水達(dá)2~3 cm深度的水層進(jìn)進(jìn)行直播，播后前期田間保持2~3 cm的水層，適當(dāng)粗糙的苗床有利于秧苗的固定生根。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)20 m2，每小區(qū)之間筑埂并用塑料薄膜包埂，各處理均設(shè)有單獨(dú)的排水口和進(jìn)水口，單排單灌。

試驗(yàn)于7月3日(2018年試驗(yàn)為7月5日)播種，11月5日(2018年試驗(yàn)為11月6日)收割，采用人工模擬機(jī)械穴直播的種植方式，行株距為16.5 cm×16.5 cm。選取剛破胸露白的種子進(jìn)行播種，播種量為每穴6~8粒。氮肥(N)施用量為195 kg/hm2，其中基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4；鉀肥(K2O)施用量為170 kg/hm2，其中分蘗肥∶穗肥=7∶3；磷肥(P2O5)施用量為 90 kg/hm2，全部作為基肥施用。氮、磷、鉀肥分別為尿素、鈣鎂磷肥和氯化鉀。播種后噴施除草劑直播保，4葉期噴施除草劑精克草星。

表1 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

DDS－旱直播；WDS－濕直播；FDS－淹水直播。不同小寫字母表示處理間差異顯著(＜0. 05)，*和**分別表示在=0.05和0.01水平差異顯著。下同。

DDS, Dry direct seeding; WDS, Wet direct seeding; FDS, Flooded direct seeding. Different lowercase letters in the same column mean significant difference at 0. 05 level , *and**indicate significant effects at 0.05 and 0.01 levels, respectively. The same as below.

1.3 測定項(xiàng)目和方法

1.3.1 考種測產(chǎn)

在成熟期每處理調(diào)查3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)調(diào)查120蔸水稻的有效穗數(shù)。按平均有效穗數(shù)選取考種樣，每小區(qū)分別取樣3蔸，調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重。每小區(qū)選取5 m2水稻進(jìn)行實(shí)際測產(chǎn)。

1.3.2 出苗率

于出苗整齊后調(diào)查出苗數(shù)，出苗率(%)=出苗數(shù)/ 播種粒數(shù)× 100%。

1.3.3 干物質(zhì)及葉面積指數(shù)(LAI)

于分蘗盛期、幼穗分化期、抽穗期、成熟期，每個(gè)小區(qū)調(diào)按5點(diǎn)取樣法選取代表性的植株3蔸，按莖鞘、葉、穗分開包扎，在烘箱內(nèi)105℃下殺青30 min，再在80℃下烘至恒重，冷卻至室溫后稱重；同時(shí)按小葉干重法計(jì)算葉面積指數(shù) (LAI) 。

1.3.4 倒伏測定

齊穗后20 d，按照五點(diǎn)取樣法，選取代表性的水稻10蔸，每株取1個(gè)主莖，共10個(gè)主莖，作為1個(gè)樣本，3次重復(fù)[18]，測定株高、穗長及基部各節(jié)間的長度，用YYD-1莖稈強(qiáng)度測定儀測量倒數(shù)第二節(jié)間莖稈的抗折力F，用游標(biāo)卡尺測定各節(jié)莖稈的粗度、莖壁厚度。用下列公式計(jì)算各力學(xué)參數(shù)[19]：

莖粗(mm)=(長軸外徑+短軸外徑)/2；

莖壁厚(mm)=軸外徑－軸內(nèi)徑；

彎曲力矩(g·cm)=節(jié)間基部至穗頂長度(cm)×該節(jié)間基部至穗頂鮮重(g)[20]；

倒伏指數(shù)=彎曲力矩(g·cm)/折斷彎矩(g·cm)×100%；

稈型指數(shù)=莖稈外徑(長短徑的平均值，cm )/稈長(cm)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和DPS 7.05軟件進(jìn)行分析和處理，用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn) (<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)直播方式對優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量的影響

由表1可知，直播方式對有效穗數(shù)和產(chǎn)量有極顯著影響，品種對每穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的影響達(dá)顯著或極顯著水平，年份對產(chǎn)量有極顯著影響。不同直播方式處理下，旱直播處理較濕直播或淹水直播處理增加了供試品種產(chǎn)量，其中兩年中常規(guī)稻黃華占產(chǎn)量增幅為6.99% ~ 27.77%，雜交稻泰優(yōu)398產(chǎn)量增幅為10.86% ~ 22.65%，且旱直播處理與淹水直播處理差異達(dá)顯著水平，年度間趨勢一致；各直播處理下，泰優(yōu)398的產(chǎn)量增幅高于黃華占。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，兩年數(shù)據(jù)結(jié)果表明，與濕直播方式或淹水直播方式相比，旱直播方式增加有效穗數(shù)，且與淹水直播方式差異達(dá)顯著水平，千粒重呈增加趨勢，但無顯著性差異。說明機(jī)械旱直播方式有利于提高供試優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量，主要得益于有效穗數(shù)的顯著增加。

DDS－旱直播；WDS－濕直播；FDS－淹水直播。柱上不同小寫字母表示在5%水平上差異顯著。下同。

Fig. 1. Effects of different mechanical direct seeding patterns on emergence rate of high-quality laterice in South China.

2.2 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻出苗率的影響

從圖1可知，南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻供試品種兩年的出苗率均呈旱直播﹥濕直播﹥淹水直播的趨勢，且差異達(dá)顯著水平。2017年，常規(guī)稻黃華占和雜交稻泰優(yōu)398在旱直播、濕直播和淹水直播方式下的出苗率分別為65.79%、59.64%、53.21% 和66.43%、64.93%、56.36%， 2018年，黃華占和泰優(yōu)398在旱直播、濕直播和淹水直播方式下的出苗率分別為66.29%、61.14%、54.21% 和67.43%、65.93%、57.86%。與濕直播方式或淹水直播方式相比，旱直播方式出苗率增幅為6.10% ~ 22.96%。說明機(jī)械旱直播有利于提高南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻的出苗率。

2.3 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻干物質(zhì)量的影響

分析不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻分蘗盛期至穗分化期、穗分化期至抽穗期、抽穗到成熟期干物質(zhì)量及總干物質(zhì)生產(chǎn)的影響(圖2)，結(jié)果表明，各生育期階段干物質(zhì)生產(chǎn)大體呈旱直播＞濕直播＞淹水直播的趨勢，且旱直播方式與淹水直播方式差異顯著，其中在穗分化期至抽穗期階段，兩品種干物質(zhì)積累旱直播處理均顯著高于濕直播、淹水直播處理，年度間趨勢一致。全生育期總干物質(zhì)生產(chǎn)旱直播方式要高于濕直播、淹水直播方式，黃華占兩年平均高出3.40% ~ 16.23%，泰優(yōu)398兩年平均高出5.04% ~ 22.58%。表明旱直播處理有利于提高南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻干物質(zhì)生產(chǎn)。

2.4 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻葉面積指數(shù)的影響

由圖3可知，優(yōu)質(zhì)晚秈稻品種在4個(gè)生育期中葉面積指數(shù)表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，于抽穗期達(dá)到最高值，成熟期又有所下降。與濕直播方式或淹水直播方式相比，旱直播方式各生育時(shí)期葉面積指數(shù)增加，兩品種在抽穗期差異較大，說明旱直播處理有利于提高南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻葉面積指數(shù)。

2.5 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻倒伏特性的影響

2.5.1 莖稈形態(tài)

由表2可知，直播方式和品種對株高、穗長、各節(jié)間長度的影響達(dá)顯著或極顯著水平，年份對株高、穗長、第1節(jié)間、第3節(jié)間長度存在顯著或極顯著影響，年份與品種、品種與處理對株高和第1節(jié)間影響的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平，年份與處理對株高和第3節(jié)間影響的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平。不同直播方式下，供試品種兩年株高與穗長均呈旱直播＜濕直播＜淹水直播的趨勢，旱直播處理與淹水直播處理間株高差異達(dá)顯著水平；穗長差異不明顯(2017年黃華占除外)；旱直播處理各節(jié)間長度均不同程度低于濕直播處理或淹水直播處理，其中，第1、2節(jié)間旱直播與淹水直播總體差異顯著，濕直播與淹水直播處理差異不明顯，泰優(yōu)398第3節(jié)間在各直播方式間差異達(dá)顯著水平，黃華占第3節(jié)間旱直播與淹水直播處理差異顯著。

TS－分蘗期；PI－幼穗分化期；HS－抽穗期；MS－成熟期；TDMA－干物質(zhì)總量。下同。

Fig. 2. Effects of different mechanical direct seeding patterns on dry matter accumulation of high-quality laterice in South China.

圖3 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻葉面積指數(shù)的影響

Fig. 3. Effects of different mechanical direct seeded patterns on LAI of high-quality laterice in South China.

表2 不同機(jī)直播方式對主莖形態(tài)的影響

N1－第1節(jié)間，N2－第2節(jié)間，N3－第3節(jié)間。N1, First internode, N2, Second internode, N3, Third internode.

表3 不同機(jī)直播方式對基部節(jié)間莖稈特征的影響

2.5.2 對莖稈力學(xué)特性的影晌

由表3可知，直播方式和品種對莖粗、壁厚和稈型指數(shù)的影響達(dá)極顯著水平，年份對稈型指數(shù)存在極顯著影響，品種與直播方式對莖粗影響的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平，年份、直播方式與品種對稈型指數(shù)的影響的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平。不同直播方式下，在不同年份中，供試品種莖粗、壁厚和稈型指數(shù)均表現(xiàn)為旱直播＞濕直播＞淹水直播，莖粗、壁厚和稈型指數(shù)指標(biāo)在旱直播處理與淹水直播處理間差異總體達(dá)顯著水平(2017年黃華占除外)，表明旱直播有利于改善基部節(jié)間莖稈特征。

表4 不同機(jī)直播方式對莖稈力學(xué)特性的影響

表5 莖稈性狀與抗折力和倒伏指數(shù)的相關(guān)系數(shù)（n=12）

相關(guān)系數(shù)為0.05=0.576，0.01=0.707。

0.05=0.576，0.01=0.707.

研究結(jié)果表明(表4)，直播方式、品種對彎曲力矩、抗折力和倒伏指數(shù)的影響達(dá)極顯著水平，年份對抗折力存在顯著影響。不同直播方式下，旱直播方式的彎曲力矩與倒伏指數(shù)均低于濕直播或淹水直播處理，且與淹水直播處理差異顯著；對于抗折力而言，旱直播處理均高于濕直播或淹水直播處理，且與淹水直播處理差異達(dá)顯著水平，說明旱直播方式有利于改善基部莖稈力學(xué)特性，增強(qiáng)莖稈抗倒伏能力。

2.5.3 莖稈性狀與抗倒伏特性的相關(guān)分析

相關(guān)分析表明(表5)，莖稈性狀指標(biāo)與植株抗倒伏特性存在顯著相關(guān)性。莖粗、壁厚和稈型指數(shù)與抗折力顯著正相關(guān)，且與倒伏指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。株高、穗長、彎曲力矩與抗折力顯著負(fù)相關(guān)，與倒伏指數(shù)顯著正相關(guān)。表明優(yōu)質(zhì)晚秈稻莖稈的抗折力和倒伏指數(shù)受莖稈性狀多種指標(biāo)因素影響，株高、穗長、莖粗、壁厚、彎曲力矩和稈型指數(shù)等顯著影響植株的倒伏指數(shù)與抗折力，與植株倒伏性密切相關(guān)。

3 討論

3.1 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻生長特性及產(chǎn)量形成的影響

機(jī)直播符合現(xiàn)代稻作高效化、輕簡化的發(fā)展方向，其應(yīng)用面積不推自廣[21, 22]，但機(jī)直播對水稻產(chǎn)量的影響，因直播方式[23]、水肥管理[24]、播種密度[25]等因素的影響結(jié)果并不一致。前人研究表明，適宜的直播方式能夠提高機(jī)直播稻產(chǎn)量、協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因子從而獲得高產(chǎn)[26]。出苗率一直是制約直播稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的首要因子，直接影響植株的群體起點(diǎn)。本研究表明與濕直播方式或淹水直播方式相比，旱直播方式有利于提高優(yōu)質(zhì)晚秈稻出苗率。這可能由于旱直播方式下，種子播種后處于疏松通透的土壤環(huán)境中，土壤氧化還原電位低，土壤氧氣比較充足，能促使種子萌發(fā)和秧苗的快速生長，而淹水直播方式種子萌發(fā)時(shí)在淹水條件下，處于低氧脅迫環(huán)境，加之晚稻播后高溫天氣容易導(dǎo)致爛種燒苗現(xiàn)象，降低晚稻出苗率[27, 28]。研究指出機(jī)直播方式提高了水稻干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)及倒伏特性，促進(jìn)了結(jié)實(shí)率、千粒重及產(chǎn)量的提高[29]。本研究進(jìn)一步表明機(jī)械旱直播方式具有類似的作用。旱直播方式下供試品種產(chǎn)量的顯著增加主要得益于有效穗數(shù)的提高。這是因?yàn)榍捌谶m度干旱有效控制了水稻無效分蘗的發(fā)生，有利于提高植株的分蘗成穗[30]。值得一提的是，旱直播方式下優(yōu)質(zhì)晚秈稻能否實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的協(xié)同增效，還有待于對稻米品質(zhì)進(jìn)一步研究。

3.2 不同機(jī)直播方式對南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻倒伏特性的影響

倒伏是影響水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要限制因子[31]。在水肥管理、生育敏感期遭遇不利氣候環(huán)境會(huì)引起倒伏或加重倒伏程度，收割難度加大，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量降低[32]。優(yōu)質(zhì)稻莖稈普遍較細(xì)弱、葉片狹長，生產(chǎn)中容易倒伏。旱直播處理采用干濕交替灌溉可為植株粗壯生長提供充足的氧氣環(huán)境，有利于水稻根系的生長，提高植株抗倒伏能力[33]。本研究結(jié)果與其相似，機(jī)械旱直播方式提高了植株基部節(jié)間莖粗、莖壁厚和稈型指數(shù)，同時(shí)增強(qiáng)了莖稈的抗折力，降低倒伏指數(shù)，說明機(jī)械旱直播方式有利于植株塑造良好的株型，可為生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)稻抗倒調(diào)優(yōu)栽培提供途徑。同時(shí)，水稻倒伏不僅與機(jī)直播方式、自身特性等因素有關(guān)，還受外界天氣的影響[34-36]。而抗折力和倒伏指數(shù)等指標(biāo)可用來評價(jià)水稻倒伏的風(fēng)險(xiǎn)。本研究條件下，盡管不同機(jī)直播方式植株抗倒伏能力存在差異，但田間各處理未見明顯倒伏，可能與抽穗后天氣狀況有關(guān)。

3.3 優(yōu)質(zhì)晚秈稻機(jī)械化直播優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培途徑

水稻機(jī)直播受機(jī)械、生態(tài)環(huán)境及土壤條件等因素影響，對于其配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)要求較高。優(yōu)質(zhì)稻機(jī)直播要實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，首先是要高產(chǎn)，而倒伏是影響直播稻產(chǎn)量的重要因素，這需要相關(guān)栽培措施的跟進(jìn)。精細(xì)整地、選用適合直播的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種、生態(tài)有效的病蟲草防治技術(shù)、合理的肥水管理等措施都是機(jī)直播高產(chǎn)栽培的重要因素。本研究發(fā)現(xiàn)在南方雙季稻區(qū)優(yōu)質(zhì)晚秈稻進(jìn)行旱直播處理要優(yōu)于濕直播和淹水直播，有利于提高晚稻產(chǎn)量，同時(shí)，優(yōu)質(zhì)晚秈稻機(jī)直播種植時(shí)，也應(yīng)注意種子出苗問題，一播全苗是水稻機(jī)直播成功與否的關(guān)鍵。機(jī)直播作業(yè)時(shí)，前期需做到精細(xì)化整地。機(jī)械淹水直播若整地質(zhì)量達(dá)不到要求，淹水后水層深淺不一，加之晚稻直播后溫度較高，且光照強(qiáng)度較大[37]，易造成爛種爛芽，從而降低出苗率，影響植株的全苗壯苗，不利于直播稻產(chǎn)量提升、生產(chǎn)中也可通過選用耐淹性優(yōu)質(zhì)品種來增加水稻產(chǎn)量。機(jī)械旱直播整地越平、齊，越有利于全苗、齊苗，否則會(huì)造成旱苗[38]。此外，機(jī)械旱直播方式需使土壤含水量保持40%~50%，避免田塊過于干旱，以提高出苗率。本研究表明采用機(jī)械化旱直播處理可提高優(yōu)質(zhì)晚秈稻植株的抗倒伏能力，增加其穩(wěn)產(chǎn)性。選用具有抗倒能力及抗旱性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)稻品種并采用精量定穴直播機(jī)進(jìn)行直播，可實(shí)現(xiàn)輕簡有序種植，使直播稻抗倒伏能力大大增強(qiáng)，同時(shí)在輔以化控技術(shù)的基礎(chǔ)上，如在直播稻拔節(jié)前噴施多效唑、猛發(fā)兜等生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，可降低植株基部節(jié)間長度和株高，顯著增加植株莖稈強(qiáng)度，提高植株抗倒伏能力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻直播產(chǎn)量的提升。

4 結(jié)論

機(jī)械旱直播有利于提高南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻供試品種的出苗率，增幅為6.10%~22.96%；旱直播處理干物質(zhì)生產(chǎn)和葉面積指數(shù)均高于濕直播與淹水直播；機(jī)械旱直播增加供試品種優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)量，兩品種增產(chǎn)幅度達(dá)6.99%~27.77%，主要得益于單位面積有效穗的提高。此外，旱直播處理有利于提高莖稈抗折力和稈型指數(shù)，降低株高、基部節(jié)間長度、彎曲力矩與倒伏指數(shù)，有利于莖稈粗壯和增加莖壁厚度。莖粗、壁厚和稈型指數(shù)與抗折力顯著正相關(guān)，與倒伏指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。株高、穗長、彎曲力矩與抗折力顯著負(fù)相關(guān)，與倒伏指數(shù)顯著正相關(guān)。綜上分析，機(jī)械旱直播不僅有利于增加晚秈稻產(chǎn)量，還有利于提高南方優(yōu)質(zhì)晚秈稻的抗倒伏能力。

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Effects of Different Mechanical Direct Seeding Patterns on Yield and Lodging Resistance of High-Quality LateRice in South China

WANG Wenxia, ZHOU Yanzhi, ZENG Yongjun, WU Ziming, TAN Xueming, PAN Xiaohua, SHI Qinghua, ZENG Yanhua*

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【Objective】To investigate the effects of different mechanical direct seeding patterns on lodging resistance and yield of high quality laterice in South China, and provide the reference for high yield and lodging resistance cultivation of high quality laterice in South China,【Method】theinbred rice variety Huanghuazhan and thehybrid rice variety Taiyou 398 were used as materials and three direct seeding patterns, including dry direct seeding, wet direct seeding and flooded direct seeding weredesigned to determine the yield and yield components, emergence rate, dry matter accumulation, leaf area index, stem morphology and mechanical properties of high quality laterice.【Result】Compared with wet direct seeding or flooded direct seeding, dry direct seeding significantly increased seedling emergence rate of late rice varieties by 6.10% to 22.96%, and the dry matter accumulation and leaf area index also increased. At the same time, dry direct seeding pattern was conducive to increasing the yield of late rice varietiesby 6.99% to 27.77%, and Taiyou 398 had higher yield increasing rate than Huanghuazhan. In terms of yield components, the increasing of yield of late rice varieties under mechanical direct seeding was mainly attributed to the increase in the number of effective panicles. In addition, the plant height of dry direct seeded rice was relatively low, and basal internodes were relatively short, but the stem was stronger and the stem wall was thicker than the two treatments, which was conducive to improving the break force and culm phenotype index of the plant, and reducing the bending moment and lodging index. The correlation analysis showed that the stem diameter, wall thickness and culm phenotype index were positively correlated with the break force, but negatively correlated with the lodging index. The plant height, panicle length and bending moment were negatively correlated with the break force, and positively correlated with the lodging index.【Conclusion】Mechanical dry direct seeding practice could not only contribute to yield increase of high-quality laterice in South China, but also significantly increase the stem strength, and improve the lodging resistance of plants and reduce the risk of direct seeded rice production.

mechanical direct seeding; laterice; grain yield; lodging resistance

S511.034; S511.042

A

1001-7216(2020)01-0046-11

2019-07-03；

2019-10-16。

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31760366)；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016YFD0300501，2017YFND0301605)；江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（20171BBF60030）；江西省研究生創(chuàng)新專項(xiàng)（YC2017-S178）。