蔣云偉 劉興淋 黃麗秀 莫千持 趙恒志 范大泳*
(1 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院桂林分院/桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,廣西 桂林541006;2 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,南寧530004;第一作者:273565483@qq.com;*通訊作者:glqs2005@163.com)
水稻生長的適宜溫度為15℃~33℃,粳稻在15℃以下、秈稻在18℃以下就會(huì)發(fā)生冷害[1]。水稻芽期、苗期、孕穗期對低溫敏感,選擇適宜的播種期,不但是水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵措施,也是水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基本保證[2]。有關(guān)播期對水稻生長發(fā)育的影響,前人開展了較多的研究。李秀芬等[3]試驗(yàn)結(jié)果表明,隨播栽期推遲,水稻產(chǎn)量降低,每穗成粒數(shù)減少是導(dǎo)致減產(chǎn)的主要原因。姚義等[4]對3 種類型品種直播的研究結(jié)果表明,隨播期的推遲,全生育期顯著縮短,產(chǎn)量下降顯著。吳春贊等[5]研究發(fā)現(xiàn),過早播種易受低溫影響,不利于秧苗生長發(fā)育,早播促早熟的優(yōu)勢并不明顯;過遲播種,營養(yǎng)生長期縮短,有效穗數(shù)減少,成熟期推遲,不利于獲取高產(chǎn)。
桂北地區(qū)是廣西的主要產(chǎn)糧區(qū)。何燕等[6]采用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)對廣西水稻種植優(yōu)化布局進(jìn)行了氣候區(qū)劃研究,認(rèn)為桂北大部分地區(qū)屬于早中熟雙季稻適宜氣候區(qū),雙季水稻安全生育期較短,遭受春季低溫、秋季“寒露風(fēng)”影響的概率偏大。因此,桂北地區(qū)早稻適宜播種期在3月下旬初,晚稻在6月下旬末至7月初播種。
隨著水稻工廠化育秧的推廣,大棚地?zé)岷涤淼谋壤饾u增加。提早育秧可以延長水稻的全生育期,利于水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提早收獲,為水田“稻-稻”或“稻-菜”等模式提供合理茬口時(shí)間。本試驗(yàn)采用大棚地?zé)岷涤砗统R?guī)大田竹拱蓋膜旱育秧兩種不同的育秧方式,通過設(shè)置不同的播期處理,探索早熟水稻品種欣榮優(yōu)6307 提早育秧的可行性,旨在為桂北地區(qū)水稻生產(chǎn)高產(chǎn)栽培提供科學(xué)決策和參考依據(jù)。
試驗(yàn)于2017年在桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院雁山試驗(yàn)基地進(jìn)行,水稻田前作為紫云英。雁山區(qū)屬桂北稻作區(qū),亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫18.8℃,年日照1 553.1 h,年降雨量1 894.0 mm。土壤類型為潴育棕泥田,0~20 cm 土層土壤基本理化性質(zhì):pH 值6.8,有機(jī)質(zhì)31.9 g/kg,水解氮129 mg/kg,有效磷38.9 mg/kg,速效鉀93.8 mg/kg。智能育秧大棚地面下10 cm 鋪設(shè)地?zé)峋€,可根據(jù)水稻發(fā)芽規(guī)律自動(dòng)控溫在20℃~25℃之間。
供試品種為欣榮優(yōu)6307,是桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的早熟雜交水稻品種,具有早熟、整齊度高,豐產(chǎn)性好、適合機(jī)械化生產(chǎn)等特點(diǎn)。
試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)播期處理:3月1日(D1)、3月8日(D2)、3月15日(D3)、3月22日(D4)。每個(gè)播期分別采用大棚地?zé)岷涤恚ˋ1)和常規(guī)大田竹拱蓋膜旱育秧(A2)育秧兩種育秧方式。每個(gè)小區(qū)育秧面積1.2 m2,播種量70 g/m2(干種子)。大棚地?zé)岷涤聿シN后地溫控制在25℃,出苗后調(diào)整到23℃。常規(guī)大田竹拱蓋膜旱育秧播種后及時(shí)蓋膜,溫度升高時(shí)注意通風(fēng)透氣防止燒苗,后期及時(shí)揭膜煉苗。秧苗4 葉1 心期移栽,水田移栽小區(qū)面積8 m2,設(shè)3 次重復(fù),栽插行株距20 cm ×13 cm,栽插后及時(shí)查漏補(bǔ)缺,確保插足基本苗數(shù)。
圖1 秧苗期日平均溫度變化
圖2 秧苗期日平均相對濕度變化
圖3 秧苗期苗床平均地溫變化
總施純氮量165 kg/hm2,基肥∶分蘗肥∶穗肥為5∶3∶2,基肥施復(fù)合肥(15-15-15),分蘗肥和穗肥施尿素和鉀肥?;视谝圃郧? d 整田時(shí)施用,分蘗肥于栽后10 d 施用,穗肥于孕穗Ⅱ期~Ⅲ期時(shí)施用,氮∶磷∶鉀為1.1∶0.5∶1.2。水分管理及病蟲草害防治等相關(guān)的栽培措施同常規(guī)大田管理。
1.5.1 生育期和氣溫地溫
觀測并記錄抽穗、成熟等主要生育時(shí)期的準(zhǔn)確日期,秧苗期間的氣溫、地溫,由自動(dòng)溫濕度儀記錄。
1.5.2 秧苗素質(zhì)
取生長一致的秧苗10 株,測量秧苗的葉長,調(diào)查根長≥1 cm 的根數(shù)及具體根長,將地上部放入烘箱105℃殺青20 min,70℃烘干至恒質(zhì)量,測定地上部干物質(zhì)量。秧苗4 葉1 心期,在苗床選取40 cm×40 cm 具有代表性的區(qū)域,統(tǒng)計(jì)生長正常的秧苗,計(jì)算秧苗的成苗率。
1.5.3 產(chǎn)量
成熟期選取有代表性的植株10叢,按照《水稻品種區(qū)域試驗(yàn)觀察記載標(biāo)準(zhǔn)》考種,調(diào)查有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等指標(biāo)。每個(gè)小區(qū)單收單曬,去除雜質(zhì)和秕谷后按照標(biāo)準(zhǔn)水分折算各小區(qū)的產(chǎn)量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013 進(jìn)行整理和制作圖表,用SPSS 21.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析。
從圖1 可看出,2月底至3月中旬桂林的日平均氣溫時(shí)高時(shí)低,3月15日開始?xì)鉁鼐徛厣?,地?zé)岽笈?月18日開始日平均溫度≥15℃、常規(guī)竹拱蓋膜3月23日開始日平均溫度≥15℃、室外3月27日開始日平均溫度≥15℃,經(jīng)過竹拱蓋膜和地?zé)岽笈锉靥幚砗罂梢蕴嵩?~9 d 達(dá)到水稻的安全生長適宜溫度。從圖2 可以看出,3月4—25日期間由于長期陰雨天氣造成秧苗期平均濕度高達(dá)85%以上,不利于秧苗正常生長。
前人研究發(fā)現(xiàn),10℃以下水稻根系停止生長,低于15℃根系生長和吸收能力也都大大減弱[7]。從圖3 看出,地?zé)岽笈锏牡販胤€(wěn)定在23℃,竹拱蓋膜和室外地溫在3月19日、3月26日開始回升到15℃以上。
表1 播期和育秧方式對水稻秧苗素質(zhì)的影響
表2 播期和育秧方式對水稻生育期的影響
從表1 得知,采用大棚地?zé)嵊淼难砻绲厣喜扛晌镔|(zhì)量均大于常規(guī)竹拱蓋膜育秧的秧苗,說明采用大棚地?zé)嵊淼难砻缢刭|(zhì)優(yōu)于常規(guī)竹拱蓋膜的秧苗。方差分析結(jié)果顯示,育秧方式對葉長、根數(shù)、根長、地上部干物質(zhì)量和成苗率的影響均達(dá)顯著或者極顯著水平。
隨著播種期的推遲,秧苗的地上部干物質(zhì)量和成苗率逐漸增加。方差分析結(jié)果顯示,播期對秧苗的成苗率影響達(dá)極顯著水平,對2 葉1 心期的葉長、根數(shù)及4葉1 心期的葉長、地上部干物質(zhì)量有顯著影響,對其他性狀的影響未達(dá)顯著水平。
在4 葉1 心期,育秧方式和播期對秧苗葉長、地上部干物質(zhì)量和成苗率影響存在顯著或極顯著互作效應(yīng),對秧苗根數(shù)和根長不存在顯著互作效應(yīng)。說明采用地?zé)嵊矸绞娇梢酝七t育秧時(shí)間,有利于提高秧苗素質(zhì)。
從表2 可以看出,隨著播種期的推遲,水稻的全生育期逐漸縮短,A1D4 和A2D4 處理的全生育期僅110 d。相同播期下大棚地?zé)嵊淼乃境墒炱诒瘸R?guī)竹拱育秧提早0~5 d。
從表3 可以看出,隨著播種期的推遲,水稻產(chǎn)量先增加后減少,大棚地?zé)嵊硖幚淼漠a(chǎn)量要高于常規(guī)竹拱育秧處理,產(chǎn)量最高的是A1D3,達(dá)7 021.3 kg/hm2。方差分析結(jié)果顯示,播期對產(chǎn)量影響達(dá)顯著水平,育秧方式對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平,育秧方式和播期對產(chǎn)量的影響存在極顯著互作效應(yīng)。從產(chǎn)量構(gòu)成的幾個(gè)因素來看,育秧方式和播期對水稻每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重沒有顯著的互作效應(yīng),但對有效穗數(shù)有極顯著的互作效應(yīng),而且有效穗數(shù)的變異系數(shù)最大,說明在不同育秧方式和播期下,有效穗數(shù)的增減是水稻產(chǎn)量變化的主要原因。
從多年的氣象資料來看,桂北地區(qū)氣溫穩(wěn)步回升到18℃以上,一般在3月25—31日,如果為了趕農(nóng)時(shí)在3月上旬播種育秧,種子成苗率低,秧苗素質(zhì)細(xì)弱,階段性低溫易造成水稻秧苗生長停滯,環(huán)境條件不利加之營養(yǎng)消耗,水稻秧苗青枯病和立枯病等水稻病害發(fā)生會(huì)比較頻繁[8]。秧苗移栽到大田后生長緩慢,造成株高矮,分蘗少,產(chǎn)量偏低,遭受“倒春寒”冷害的風(fēng)險(xiǎn)大,不提倡過早播種育秧。
表3 播期和育秧方式對水稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成的影響
本試驗(yàn)中,在3月15日左右采用大棚地?zé)嵊淼难砻缢刭|(zhì)好,水稻產(chǎn)量高,提前或延遲播種移栽產(chǎn)量都有所降低??赡苁且?yàn)樘嵩绮シN前期溫度低秧苗生長緩慢,分蘗少造成有效穗數(shù)減少;延遲播種導(dǎo)致生育期縮短,水稻后期分蘗位過高,不利于成穗而成為無效分蘗從而降低產(chǎn)量,這與李秀芬等[3,9]的研究結(jié)果基本一致。采用大棚地?zé)岷涤碓?月中旬左右播種,可較常規(guī)播種提早10 d 左右育秧,種植早熟水稻欣榮優(yōu)6307可以在7月5日左右收獲,比常規(guī)竹拱蓋膜育秧種植提早了5 d。通過使用水稻早熟品種和提早播種育秧的栽培措施,達(dá)到提早收獲的目的,可為水田“稻-稻”或“稻-菜”等輪作模式提供充足的茬口時(shí)間,在“雙搶”的農(nóng)忙季節(jié)化被動(dòng)為主動(dòng),為桂北地區(qū)水稻生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。