沈關(guān)新 尹特奇 匡新華

摘 要：采用田間小區(qū)試驗(yàn)，通過(guò)不同播種量（300～1 500 kg/hm2）處理獲得了不同素質(zhì)的秧苗，研究秧苗素質(zhì)對(duì)水稻產(chǎn)量、干物質(zhì)分配及光合特性的影響，為不同秧苗素質(zhì)水稻高產(chǎn)群體構(gòu)建提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：較好的秧苗素質(zhì)有利于水稻高產(chǎn)群體的構(gòu)建，與秧苗素質(zhì)較差的處理（播種量為1 500 kg/hm2）相比，秧苗素質(zhì)較好的處理（播種量為900、600、300 kg/hm2）產(chǎn)量分別提高了13.99%、15.76%和11.79%，地上部總生物量分別增加了30.68%、22.52%和23.12%，功能葉片SPAD值分別提高了3.50%、4.55%和2.93%，差異均達(dá)顯著水平;秧苗素質(zhì)主要影響水稻葉片的凈光合速率和胞間CO2濃度，而對(duì)氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉溫?zé)o顯著影響。因此，構(gòu)建適當(dāng)?shù)乃救后w，提升水稻功能葉片的光合性能，增加光合產(chǎn)物的積累，是提升水稻產(chǎn)量的重要途徑。

關(guān)鍵詞：水稻;秧苗素質(zhì);產(chǎn)量;光合特性

中圖分類(lèi)號(hào)：S314文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2020）07-0027-04

Abstract： The field plot experiment was carried out using seedlings of different qualities （grown on the sowing rates of 300～1500 kg/hm2） to study the effects of seedling quality on rice yield， dry matter distribution and photosynthetic characteristics， providing a theoretical basis for the construction of high-yield rice population of different seedling qualities. The results showed that better seedling quality was beneficial to the construction of high-yield rice population. Compared with the treatment of poor seedling quality （sowing rate of 1 500 kg/hm2）， the treatments of better seedling quality （sowing rate of 600-900 kg/hm2） respectively had? 13.99%， 15.76% and 11.79% higher yield， 30.68%， 22.52% and 23.12% heavier total aboveground biomass，? and 3.50%， 4.55% and 2.93% larger SPAD value of functional leaves， all reaching the significant level. Seedling quality mainly affected the net photosynthetic rate and intercellular CO2 concentration of rice leaves， but had no significant effect on stomatal conductance， transpiration rate and leaf temperature. Therefore， it is an important way to construct appropriate rice population， improve the photosynthetic performance of functional leaves and increase the accumulation of photosynthetic products for the rice yield increase.

Key words： rice; seedling quality; yield; photosynthetic characteristics

秧苗素質(zhì)是直接影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的重要因子，尤其是隨著水稻機(jī)械化進(jìn)程的加快，秧苗素質(zhì)直接影響插秧機(jī)的作業(yè)質(zhì)量和品種產(chǎn)量潛力的發(fā)揮，對(duì)確保水稻高產(chǎn)有重要意義[1]。播種量對(duì)水稻秧苗素質(zhì)影響明顯，并直接影響水稻產(chǎn)量[2];育秧方式也影響水稻秧苗素質(zhì)的提升，旱育秧比水育秧、濕潤(rùn)育秧更有利于機(jī)插健壯秧形成，在增加秧齡彈性、延長(zhǎng)秧齡方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)[3-4];此外，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[5-6]、基質(zhì)和肥料管理[7-8]、秧齡[9]等皆對(duì)水稻秧苗素質(zhì)的形成有一定影響。深入了解秧苗素質(zhì)影響水稻產(chǎn)量的生理過(guò)程，探明水稻主要生育時(shí)期功能葉片葉綠素含量和光合作用，可為科學(xué)指導(dǎo)育秧提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心清華深圳龍崗研究所選育的秈型兩系雜交水稻——深兩優(yōu)5814。供試田塊為湖南臨湘市江南鎮(zhèn)四合村水稻田（N 29°40'45"，E 113°23'3"），土壤pH值5.3，土壤全氮2.17 g/kg，全磷0.92 g/kg，全鉀28 g/kg，有機(jī)質(zhì)41 g/kg，堿解氮122 mg/kg，有效磷38.2 mg/kg，速效鉀112 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

不同素質(zhì)秧苗的種植：選擇土壤肥力較好的田塊，分別按照1 500、1 200、900、600、300 kg/hm2的量進(jìn)行播種（分別編號(hào)S1～S5），獲得不同素質(zhì)的秧苗。秧齡25 d時(shí)移栽，移栽時(shí)S1～S5平均分蘗數(shù)（n=100株）分別為1.3、2.1、2.9、3.8和4.7個(gè)/株。

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列;小區(qū)面積30 m2，長(zhǎng)6 m、寬5 m，行距28 cm、株距15 cm，單本栽插。移栽前施復(fù)合肥 375 kg/hm2，移栽后一周內(nèi)施尿素150 kg/hm2。水分管理和病蟲(chóng)草害防治均按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣進(jìn)行。

1.3 測(cè)定內(nèi)容和方法

葉片SPAD值：分別在水稻分蘗初期、分蘗盛期、拔節(jié)期、齊穗期、灌漿期、乳熟期、黃熟期用SPAD-502葉綠素儀（Minolta，Japan）測(cè)定水稻頂部成熟葉片SPAD值，每個(gè)小區(qū)測(cè)定15片劍葉。分蘗初期、分蘗盛期、拔節(jié)期測(cè)定頂上第一片全展葉;齊穗期、灌漿期、乳熟期、黃熟期測(cè)定劍葉。

光合特征：在齊穗期、灌漿期分別采用LI-6400便攜式光合系統(tǒng)分析儀（LI-COR，USA）測(cè)定劍葉凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci ）、蒸騰速率（Tr ）和葉溫（Tl）。每個(gè)小區(qū)測(cè)定6片劍葉，于10：00—l6：00測(cè)定。

生物量：成熟期對(duì)各小區(qū)在普查100株的基礎(chǔ)上取代表性植株3株，分別測(cè)定地上部不同器官干物重（105℃殺青30 min，80%烘干72 h），據(jù)此計(jì)算植株地上部總干重。

實(shí)際產(chǎn)量：成熟期各小區(qū)連續(xù)取樣100株（約4 m2），風(fēng)干后機(jī)器脫粒，測(cè)定各小區(qū)水稻實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 分析方法

采用SPSS 17.0及Microsoft excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秧苗素質(zhì)對(duì)水稻產(chǎn)量及生物量的影響

由圖1可知，水稻產(chǎn)量隨秧苗素質(zhì)的增強(qiáng)呈先增后降趨勢(shì)，處理間差異顯著。秧苗素質(zhì)較好的S3～S5處理產(chǎn)量顯著高于秧苗素質(zhì)較低的S1、S2處理;S3～S5處理的產(chǎn)量分別比S1處理高13.99%（P<0.05）、15.76%（P<0.05）、11.79%（P<0.05），表明較好的秧苗素質(zhì)有利于水稻產(chǎn)量的增加。

由圖2可知，水稻地上部干物質(zhì)總量隨秧苗素質(zhì)的增強(qiáng)呈現(xiàn)出與產(chǎn)量基本一致的趨勢(shì)，且處理間差異顯著。秧苗素質(zhì)較好的S3、S4、S5處理干物質(zhì)總量顯著高于秧苗素質(zhì)較低的S1、S2處理;S3～S5處理的干物質(zhì)總量分別比S1處理高30.68%（P<0.05）、22.52%（P<0.05）、23.12%（P<0.05），表明較好的秧苗素質(zhì)有利于水稻高產(chǎn)群體的構(gòu)建。

從圖2中還可以看出，不同素質(zhì)秧苗其上3葉重占總?cè)~片重的比例也不同，S1～S5處理的上3葉重占葉片總重的比例分別為62.57%、66.36%、70.06%、70.34%和70.14%，但處理間差異不顯著。由此可見(jiàn)，較好的秧苗素質(zhì)（S3～S5處理）有利于干物質(zhì)在水稻功能葉（上3葉）的分布積累。

2.2 秧苗素質(zhì)對(duì)水稻葉片SPAD值的影響

由圖3可知，在分蘗初期、分蘗盛期和拔節(jié)期不同秧苗素質(zhì)處理間的水稻葉片SPAD值差異不大，但到齊穗期后不同處理間的水稻葉片SPAD值差異明顯;整體上看，秧苗素質(zhì)較好的S3～S5處理葉片SPAD值高于秧苗素質(zhì)較低的S1和S2處理。計(jì)算全生育期水稻葉片SPAD值結(jié)果表明，S3～S5處理葉片SPAD值分別比S1處理高3.50%（P<0.05）、4.55%（P<0.05）和2.93%（P<0.05）?？梢?jiàn)，較好的秧苗素質(zhì)也有利于提升水稻葉片SPAD值。

2.3 秧苗素質(zhì)對(duì)齊穗期和灌漿期水稻光合特征的影響

由表1可知，不同素質(zhì)的秧苗齊穗期和灌漿期的水稻劍葉凈光合速率、胞間CO2濃度差異顯著，而氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉溫則差異不明顯。齊穗期和灌漿期凈光合速率均表現(xiàn)為S3>S4>S5>S2>S1;齊穗期胞間CO2濃度也表現(xiàn)為S3>S4>S5>S2>S1;灌漿期胞間CO2濃度略有差異，表現(xiàn)為S3>S4>S2>S5>S1?？梢?jiàn)，秧苗素質(zhì)主要影響水稻凈光合速率和胞間CO2濃度，而對(duì)氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉溫?zé)o顯著影響。

2.4 水稻產(chǎn)量與SPAD值及光合作用的相關(guān)性

由表2可知，水稻產(chǎn)量與地上部干物重呈極顯著正相關(guān)，表明生物量越大，其產(chǎn)量越高;水稻產(chǎn)量及地上部干物重均與全生育期葉片平均SPAD值、齊穗期和灌漿期的凈光合速率呈顯著或極顯著正相關(guān)，表明水稻功能葉片SPAD值和凈光合速率越高，其產(chǎn)量和生物量也越高;且水稻全生育期葉片平均SPAD值與齊穗期和灌漿期凈光合速率均呈顯著或極顯著正相關(guān)，表明水稻葉片SPAD值越高，其光合作用也強(qiáng)?？梢?jiàn)，水稻葉片SPAD值越高，光合作用越強(qiáng)，水稻地上部生物量和產(chǎn)量也就越高。

3 結(jié)論與討論

通常，播種量越大，秧苗素質(zhì)越差;播種量適中或偏小，秧苗素質(zhì)越好。試驗(yàn)通過(guò)不同播種量處理，獲得了不同素質(zhì)的秧苗。結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量及生物量皆隨秧苗素質(zhì)的增強(qiáng)呈先增后降趨勢(shì)，較好的秧苗素質(zhì)也有利于提升干物質(zhì)在水稻功能葉的分配;秧苗素質(zhì)對(duì)齊穗期后水稻葉片SPAD值影響明顯，秧苗素質(zhì)越好，其葉片SPAD值越高;秧苗素質(zhì)主要影響水稻葉片的凈光合速率和胞間CO2濃度，而對(duì)氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉溫?zé)o顯著影響;中等以上的秧苗素質(zhì)有利于水稻產(chǎn)量和生物量的增加，同時(shí)有利于葉片SPAD值和凈光合速率的提升。

水稻高產(chǎn)需要在綜合考慮土、水、光、溫、氣等環(huán)境因素的前提下，調(diào)控水稻生長(zhǎng)，構(gòu)建有效穗數(shù)、千粒重、總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均衡的群體結(jié)構(gòu)，而如何獲得較高的有效穗數(shù)是構(gòu)建高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)的重要前提[10]。水稻有效穗數(shù)主要受秧苗分蘗能力和合理插秧密度綜合影響。該研究中，秧苗素質(zhì)較差的處理（播種量為1 200～1 500 kg/hm2），其地上部生物量較低，進(jìn)而也顯著降低了其產(chǎn)量;而通過(guò)稀播獲得的較好的秧苗素質(zhì)處理（播種量為300 kg/hm2），其生物量也不高，產(chǎn)量反而低于合理育秧密度的中等秧苗素質(zhì)處理（播種量為600～900 kg/hm2），袁功平等[11]研究也表明水稻播種量為60 g/m2（約600 kg/hm2）時(shí)水稻產(chǎn)量最高，適當(dāng)?shù)拿芏雀欣谛纬珊侠淼难砻缢刭|(zhì)，促進(jìn)水稻早發(fā)根、早壯苗，為水稻高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)[2]。張喜成[12]的研究也表明，穗數(shù)較少和較多的品種均不易獲得高產(chǎn)，過(guò)高的莖蘗數(shù)使無(wú)效分蘗增加，分蘗成穗率降低，同時(shí)會(huì)引起千粒重變小，難以高產(chǎn)?？梢?jiàn)，水稻高產(chǎn)應(yīng)具有適宜的穗數(shù)和群體生物量，秧苗素質(zhì)過(guò)差或過(guò)好皆不利于水稻高產(chǎn)群體的構(gòu)建。

該研究通過(guò)不同素質(zhì)秧苗構(gòu)建高產(chǎn)水稻群體，在移栽密度一致的情況下，秧苗素質(zhì)較差的處理，其功能葉片的SPAD值較低，且齊穗期和灌漿期劍葉的凈光合速率也顯著低于中等秧苗素質(zhì)的處理，故生物量和產(chǎn)量均較低;但秧苗素質(zhì)最好的處理，即稀播處理（播種量為300 kg/hm2），因分蘗能力強(qiáng)，無(wú)效分蘗過(guò)多，導(dǎo)致其群體結(jié)構(gòu)不合理，也難以獲得高產(chǎn)[2]。葉片是植株進(jìn)行光合作用的主要器官，直接影響作物的光能利用率和生產(chǎn)力，尤其是功能葉光合作用的強(qiáng)弱對(duì)作物產(chǎn)量的高低起著至關(guān)重要的作用[13]。相關(guān)分析結(jié)果表明，群體干物質(zhì)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，高質(zhì)量群體的構(gòu)建是獲得水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ);而水稻產(chǎn)量及地上部生物量均與功能葉片SPAD值、齊穗期和灌漿期的劍葉凈光合速率呈顯著或極顯著正相關(guān)，表明合適的源/庫(kù)關(guān)系[14]、合理密度的群體構(gòu)建[15]是水稻高光合效率的重要基礎(chǔ)，提高水稻的光能利用率對(duì)促進(jìn)水稻高產(chǎn)具有關(guān)鍵作用[16]。葉片的葉綠素含量與光合速率密切相關(guān)，而光合作用與蒸騰作用、氣孔開(kāi)度等又是互相聯(lián)系、相互影響的[17]。該研究中，中等秧苗素質(zhì)的處理（900 kg/hm2），其胞間CO2濃度顯著高于低秧苗素質(zhì)處理（1 500 kg/hm2），但氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉溫處理間無(wú)顯著差異，表明不同秧苗素質(zhì)對(duì)光合速率的影響主要是提升了水稻的胞間CO2濃度，增加了其光合性能[18]。這說(shuō)明構(gòu)建適當(dāng)?shù)乃救后w結(jié)構(gòu)，提升水稻功能葉片的光合性能，增加光合產(chǎn)物的積累，是提升水稻生物量和產(chǎn)量的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1] 于林惠，丁艷鋒，薛艷鳳，等. 水稻機(jī)插秧田間育秧秧苗素質(zhì)影響因素研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22（3）：73-78.

[2] 沈關(guān)新. 不同秧苗素質(zhì)水稻群體干物質(zhì)及溫濕度特征[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020（1）：23-26.

[3] 朱文榮，姚雪球，王志平，等. 不同育秧方式對(duì)秧苗素質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備，2019（2）：116-117.

[4] 沈建輝，曹衛(wèi)星，朱慶森，等. 不同育秧方式對(duì)水稻機(jī)插秧苗素質(zhì)的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，26（3）：7-9.

[5] 屈 成，楊 漫，吳旺嬪，等. 烯效唑、CPPU、6-BA和GA3浸種對(duì)機(jī)插秧秧苗素質(zhì)的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（6）：14-17，21.

[6] 錢(qián)銀飛，張洪程，郭振華，等. 壯秧劑不同用量對(duì)機(jī)插水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（4）：28-31.

[7] 譚雪明，胡 凱，李木英，等. 稻草基質(zhì)育秧的氮肥管理對(duì)水稻秧苗素質(zhì)的影響[J]. 雜交水稻，2018，33（3）：59-63，69.

[8] 廖 莎，譚雪明，李木英，等. 稻草基質(zhì)育秧不同水分管理對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)的影響[J]. 中國(guó)稻米，2017，23（4）：71-74.

[9] 徐夢(mèng)彬，侯莉莉，王 飛，等. 稀播長(zhǎng)秧齡對(duì)秧苗素質(zhì)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，60（6）：908-910，914.

[10] 謝運(yùn)河. 雜交中稻高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)研究[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[11] 袁功平，陳周前. 播種量對(duì)早秈稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（15）：3641，3643.

[12] 張喜成. 水稻高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)研究[J]. 北方水稻，2011，41（4）：7-11.

[13] 景立權(quán)，趙新勇，周 寧，等. 高CO2濃度對(duì)雜交水稻光合作用日變化的影響：FACE研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，37（6）：2033-2044.

[14] 羅海平，藺萬(wàn)煌，蕭浪濤，等. 水稻光合作用特性研究進(jìn)展[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：43-45.

[15] 彭 斌，李潘林，周 楠，等. 不同秧苗素質(zhì)和移栽密度條件下臭氧脅迫對(duì)水稻光合作用、物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（12）：3668-3675.

[16] 鄢小青，阮仁超，陳惠查，等. 雜交水稻光合作用以及產(chǎn)量性狀的配合力分析[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（6）：55-59.

[17] 李俊周，喬江方，李夢(mèng)琪，等. 短時(shí)水分脅迫對(duì)水稻葉片光合作用的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2017，35（3）：126-129，277.

[18] 陳少愚，趙 鋒，汪本福，等. 播種量對(duì)少蘗型水稻群體光合作用的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，55（23）：6042-6044，6066.

（責(zé)任編輯：成 平）