唐會會, 鄭桂云, 徐海峰 , 雷 月, 李佳麗, 劉鵬霖, 李祖軍, 江學(xué)海 , 朱速松*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所， 貴州 貴陽 550006； 2.黔東南州農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 貴州 凱里 556000)

貴州禾是原產(chǎn)于貴州省東南部，在侗族農(nóng)民悠久的稻作歷史發(fā)展過程中，利用侗族地區(qū)特殊的水土資源和氣候環(huán)境栽培選育并傳承至今的一種特色水稻品系；糯禾占禾品種的90%以上，其中帶有濃郁芳香味的糯禾被稱之為香禾糯[1-2]。禾的生長地地形起伏，海拔差異大，海拔差達(dá)1 000 m以上，氣候復(fù)雜多變，局部氣候差異明顯[3]。而隨海拔的升高，空氣密度、氣溫、太陽輻射強(qiáng)度、紫外線照射和降水量等均受到影響[4-6]，從而使水稻的生長發(fā)育受到影響，并最終影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。

茍當(dāng)1號(原名茍岑告)是貴州省黔東南州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和從江縣農(nóng)業(yè)局2006年在貴州省從江縣高增鄉(xiāng)建華村收集的地方香禾品種，并于2007—2009年經(jīng)系選和株選定向提純選育而成。2013年7月通過貴州省品種審定委員會審定(審定編號：黔審稻2013011號)。茍當(dāng)1號自審定以來在從江縣推廣種植，但由于當(dāng)?shù)厝罕娏?xí)慣按較低密度種植，故存在產(chǎn)量不高等問題。為提高貴州禾茍當(dāng)1號的產(chǎn)質(zhì)量，探討貴州禾茍當(dāng)1號在從江地區(qū)栽培的最佳海拔及密度條件，試驗設(shè)置不同海拔及不同密度處理，研究茍當(dāng)1號在不同海拔及不同密度下農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的變化，以期為貴州禾的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

茍當(dāng)1號，由黔東南州農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 試驗地概況

試驗于2020年在貴州省從江縣高增鄉(xiāng)美德村(108°58′7.96″E，25°48′17.4″N，海拔633 m)和建華村(108°57′29.4″E，25°46′45.1″N，海拔840 m)開展。美德點土壤速效氮含量105.85 mg/kg、有效磷含量4.28 mg/kg、有效鉀含量28.85 mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量36.70 g/kg，pH 4.70；建華點土壤速效氮含量9.56 mg/kg、有效磷含量3.26 mg/kg、有效鉀含量106.10 mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量23.01 g/kg，pH 5.34。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置5個處理：統(tǒng)一0.3 m行距栽插，株距按設(shè)置的密度調(diào)整，分別為栽插15穴、18穴、21穴、24穴、27穴，折合6 225穴/667m2(處理1)、7 559穴/667m2(處理2)、8 893穴/667m2(處理3)、10 227穴/667m2(處理4)、11 561穴/667m2(處理5)；每穴2粒谷。采用隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置3次重復(fù)；小區(qū)長5 m，寬3.6 m；區(qū)組和小區(qū)走道0.6 m，四周設(shè)保護(hù)行，保護(hù)行不得少于4行；同組試驗同期播種，同期移栽。采用濕潤育秧方式，施復(fù)合肥50 kg/667m2，田間管理措施統(tǒng)一按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培進(jìn)行。在海拔633 m處，于2020年5月2日播種，6月5日移栽，10月12日收獲；在海拔840 m處，于2020年4月18日播種，6月6日出苗，10月10日收獲。

1.4 考察指標(biāo)的測定

1.4.1 生育期 記錄播種期、移栽期和收獲期，全生育期為播種到收獲的天數(shù)。

1.4.2 農(nóng)藝性狀 根據(jù)《貴州水稻水稻品種區(qū)域試驗觀察記載標(biāo)準(zhǔn)》調(diào)查基本苗、穴穗數(shù)、株高及穗長。

1.4.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 在水稻成熟時，取有代表性的5篼水稻進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察，調(diào)查有效穗、結(jié)實率及千粒重，同時進(jìn)行小區(qū)測產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理計算及作圖，SAS 9.2進(jìn)行統(tǒng)計分析，以P<0.05檢驗平均數(shù)間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州禾茍當(dāng)1號在不同密度及海拔的產(chǎn)量

由圖1可知，在同一密度下，茍當(dāng)1號在海拔633 m的產(chǎn)量高于海拔840 m，在6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2和11 561穴/667m2處理下，海拔633 m的產(chǎn)量分別比海拔840 m的產(chǎn)量高12.4%、21.2%、17.5%、11.0%和16.1%。在不同海拔條件下，隨著密度的增加，茍當(dāng)1號的產(chǎn)量均呈先增加后降低的趨勢，不同海拔下均以密度8 893穴/667m2處理的產(chǎn)量最高，海拔633 m和840 m下產(chǎn)量分別為406.97 kg/667m2和478.20 kg/667m2；以密度為6 225穴/667m2處理的產(chǎn)量最低，海拔633 m和840 m下產(chǎn)量分別為365.63 kg/667m2和410.97 kg/667m2，即海拔633 m和840 m下最高產(chǎn)量比最低產(chǎn)量分別高16.4%和11.3%。經(jīng)方差分析，同一個海拔不同密度下8 893穴/667m2處理產(chǎn)量顯著高于其他密度處理(7 559穴/667m2除外)。海拔633 m，密度為6 225穴/667m2的產(chǎn)量顯著低于7 559穴/667m2和8 893穴/667m2，與其余密度處理間無顯著差異；海拔840 m，6 225穴/667m2處理的產(chǎn)量顯著低于8 893穴/667m2處理，與其余處理間無顯著差異。

圖1 不同密度及海拔下貴州禾茍當(dāng)1號的產(chǎn)量

2.2 貴州禾茍當(dāng)1號在不同密度及海拔的產(chǎn)量構(gòu)成因素

從表1可知不同密度及海拔下貴州禾茍當(dāng)1號的基本苗數(shù)、穗粒數(shù)、穗實粒數(shù)、千粒重及理論產(chǎn)量的變化。

表1 貴州禾茍當(dāng)1號在不同密度及海拔下的產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.2.1 基本苗數(shù) 種植密度相同時，海拔840 m的基本苗數(shù)高于海拔633 m。在6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2和11 561穴/667m2處理下，海拔840 m的基本苗數(shù)比海拔633 m分別高32.1%、16.7%、17.1%、25.0%和25.5%。在不同海拔下，均表現(xiàn)為11 561穴/667m2的基本苗數(shù)最多，6 225穴/667m2的基本苗數(shù)最少，其中，海拔840 m處，11 561穴/667m2較6 225穴/667m2高51.0%；海拔633 m處，11 561穴/667m2較6 225穴/667m2高72.7%。經(jīng)方差分析，不同海拔下均表現(xiàn)為11 561穴/667m2和10 227穴/667m2的基本苗數(shù)顯著大于其他密度處理，二者之間差異不顯著。

2.2.2 穗總粒數(shù)和實粒數(shù) 種植密度相同時，海拔840 m的穗總粒數(shù)和穗實粒數(shù)均高于海拔633 m(7 559穴/667m2處理除外)。在6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2和11 561穴/667m2處理下，海拔840 m的穗總粒數(shù)分別較海拔633 m高12.6%、—0.6%、0.9%、13.6%、15.2%，海拔840 m的穗實粒數(shù)分別較海拔633 m高12.0%、—0.3%、0.0%、16.8%、17.5%。在海拔840 m處，6 225穴/667m2處理的穗總粒數(shù)顯著高于其余密度處理，其余密度處理間差異不顯著；穗實粒數(shù)在6 225穴/667m2處理與10 227穴/667m2處理下差異顯著，與其余處理差異不顯著。在海拔633 m處，6 225穴/667m2、7 559穴/667m2和8 893穴/667m2處理的穗總粒數(shù)和實粒數(shù)均顯著大于10 227穴/667m2和11 561穴/667m2密度處理。在海拔840 m處，6 225穴/667m2處理的穗總粒數(shù)和實粒數(shù)最高，10 227穴/667m2處理的穗總粒數(shù)和實粒數(shù)最低，6 225穴/667m2處理分別較10 227穴/667m2處理高15.5%和14.7%。在海拔633 m處，7 559穴/667m2處理的穗總粒數(shù)和實粒數(shù)最高，10 227穴/667m2的穗總粒數(shù)和實粒數(shù)最低，7 559穴/667m2處理分別較10 227穴/667m2處理高16.5%和21.8%。

2.2.3 結(jié)實率及千粒重 在不同海拔處，不同密度處理間的結(jié)實率均無顯著差異。種植密度相同時，海拔840 m的千粒重均低于海拔633 m(7 559穴/667m2處理除外)。海拔840 m處，6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的千粒重比海拔633 m處分別高0.8%、—2.0%、3.6%、0.3%和4.9%；在海拔840 m和633 m，均以11 561穴/667m2處理的千粒重最大，分別為30.33 g和31.83 g。

2.2.4 有效穗數(shù) 種植密度相同時，海拔840 m的有效穗數(shù)均低于海拔633 m，海拔840 m處6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的有效穗數(shù)比海拔633 m處分別低21.5%、15.6%、7.1%、22.7%和25.5%。在海拔840 m和633 m，8 893穴/667m2和10 227穴/667m2處理的有效穗數(shù)最多，分別為8.03萬穗/667m2和9.37萬穗/667m2。

2.2.5 理論產(chǎn)量 種植密度相同時，海拔840 m的理論產(chǎn)量均低于海拔633 m，海拔840 m處6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的理論產(chǎn)量較海拔840 m低9.3%、14.8%、11.0%、5.1%。在海拔840 m和633 m，均以8 893穴/667m2處理的理論產(chǎn)量最高，分別為466.23 kg/667m2和517.37 kg/667m2。

2.3 貴州禾茍當(dāng)1號在不同密度及海拔的農(nóng)藝性狀

從表2可知，在不同密度及海拔下貴州禾茍當(dāng)1號的穴穗數(shù)、株高和穗長的變化。

表2 貴州禾茍當(dāng)1號在不同密度及海拔的農(nóng)藝性狀

2.3.1 穴穗數(shù) 種植密度相同時，海拔840 m的穴穗數(shù)均低于海拔633 m，海拔840 m處6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的穴穗數(shù)比海拔633 m處分別低21.1%、15.4%、13.7%、23.3%、25.1%。在不同海拔下，隨著種植密度增加，穴穗數(shù)均呈降低趨勢。

2.3.2 株高 種植密度相同時，海拔840 m的株高均高于海拔633 m，海拔840 m處6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的株高比海拔633 m處分別高4.3%、4.9%、6.3%、5.7%和9.5%。不同海拔下，不同密度處理間的株高均無顯著差異。

2.3.3 穗長 種植密度相同時，海拔840 m的穗長均高于海拔633 m，海拔840 m處6 225穴/667m2、7 559穴/667m2、8 893穴/667m2、10 227穴/667m2、11 561穴/667m2處理的穗長比海拔633 m處分別高8.1%、5.9%、8.5%、4.5%、8.2%。海拔840 m，密度7 559穴/667m2處理的穗長顯著長于6 225穴/667m2處理外的其他處理。海拔633 m，不同密度處理間的穗長無顯著差異。

2.4 生育期

經(jīng)統(tǒng)計，在海拔840 m，于4月18日播種，10月10日收獲，全生育期為176 d；海拔633 m，于5月2日播種，10月12日收獲，全生育期164 d，海拔840 m的生育期長于海拔633 m。

3 結(jié)論及討論

海拔是影響水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的一個非常重要環(huán)境因子。羅學(xué)剛[7]等在海拔400～1 400 m的研究表明，水稻產(chǎn)量、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)隨海拔的升高而先增后減，產(chǎn)量最高的海拔高度因品種而異。隨著海拔的升高，氣溫降低，水稻的結(jié)實率也隨之降低[8]；同一品種在不同海拔高度其株高、穗長、穗實粒數(shù)、千粒重均有較大差異[9]。另有研究表明，水稻植株高度會隨海拔上升而趨向矮化[10]。研究中，同一密度下，隨海拔由633 m增至840 m，產(chǎn)量、有效穗數(shù)及千粒重降低，株高、基本苗數(shù)、穗長增加，與前人研究存在一定差異，原因可能是由于研究設(shè)置的海拔梯度相對較少，導(dǎo)致產(chǎn)量等變化直接呈現(xiàn)下降趨勢。故在接下來的研究中，應(yīng)進(jìn)一步探討更廣范圍海拔條件下貴州禾的產(chǎn)量變化，以找到最適宜的海拔條件。

水稻栽培密度對水稻生長發(fā)育和群體結(jié)構(gòu)構(gòu)成具有重要調(diào)控作用。稀植栽培可充分發(fā)揮個體優(yōu)勢，有利于水稻的分蘗和生長，但稀植栽培其有效穗數(shù)相對較少，進(jìn)而影響產(chǎn)量[13-15]。過度密植栽培單位面積穗數(shù)增加，但不利于發(fā)揮個體優(yōu)勢，導(dǎo)致穗粒結(jié)構(gòu)失調(diào)，穗多粒小，粒輕導(dǎo)致產(chǎn)量低下[16-17]，因此，只有合理密植才能充分利用地力，保證單位面積上穗數(shù)、粒數(shù)和粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素都得到最大限度的發(fā)展，同時使水稻有效地利用光能，從而提高水稻的產(chǎn)量。研究中，不同海拔下，隨著密度的增加，茍當(dāng)1號的產(chǎn)量呈增加趨勢，在密度繼續(xù)增加達(dá)10 227穴/667m2時產(chǎn)量開始下降。故研究中，在從江地區(qū)茍當(dāng)1號適宜種植密度為8 893穴/667m2。有研究表明，密度主要影響有效穗數(shù)進(jìn)而影響產(chǎn)量，增加移栽密度有助于提高單位面積水稻的有效穗數(shù)[18-19]。隨栽培密度增加，每穴的分蘗和穗數(shù)有規(guī)律地減少[20]。研究中，不同海拔下，隨著密度的增加，穗數(shù)呈降低趨勢，與前人研究相符。張圣喜等[21]研究表明，栽培密度與群體有效穗呈極顯著正相關(guān)，研究中，隨著密度的增加，基本苗呈增加趨勢，但有效穗僅在一定密度增加范圍內(nèi)呈增加趨勢，但過高密度下(11 561穴/667m2)有效穗開始下降，原因可能是由于過高種植密度下茍當(dāng)1號群體遭受破壞，后期群體間競爭壓力大，導(dǎo)致部分分蘗為無效分蘗，進(jìn)而影響到有效穗數(shù)。

研究表明，隨著海拔的升高和日平均溫度的降低，水稻全生育期會延長[11]。另也有研究表明，水稻的全生育期與海拔高度的增加呈正相關(guān)[7,12]，同一品種在不同海拔高度其生育期差異較大[9]。研究中，海拔840 m的全生育期為176 d，長于海拔633 m的 164 d，與前人研究結(jié)果相符。

研究表明，在海拔條件為633 m及種植密度為8 893穴/667m2，茍當(dāng)1號千粒重及有效穗數(shù)較高，產(chǎn)量最高，生育期適中。故茍當(dāng)1號在從江地區(qū)最佳種植海拔條件為633 m，最佳種植密度為8 893穴/667m2。