杜 萌， 馬凌霄， 隋 鑫， 任 海， 李 旭， 呂小紅， 馬 暢， 王 宇

(遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧盤錦 124010)

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，水稻生產(chǎn)對(duì)糧食安全和解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都具有重要地位，對(duì)提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要影響。如今我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，水稻栽培生產(chǎn)也正由傳統(tǒng)方式向輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化轉(zhuǎn)變。水稻直播正好能解決勞動(dòng)力不足的問(wèn)題，隨著科技的發(fā)展，化學(xué)除草、生物防控、肥水調(diào)控、病蟲害防治等技術(shù)的逐步成熟完善，越來(lái)越多的農(nóng)民選擇直播技術(shù)。如何有效地利用鹽堿地資源成為濱海稻區(qū)的首要任務(wù)。本試驗(yàn)在濱海稻區(qū)鹽堿地進(jìn)行，研究品種及播種密度對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，以期能為濱海稻區(qū)直播稻的大面積種植提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)5個(gè)播種密度(B)水平，B1～B5分別為60.0、82.5、105.0、127.5、150.0 kg/hm。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，順序排列。每個(gè)處理小區(qū)長(zhǎng)為10.0 m，寬為2.5 m，小區(qū)內(nèi)設(shè)10條壟，各壟間距為0.25 m，采用人工播種模擬機(jī)器條播。

試驗(yàn)于2019年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)品種為其所育成的品種鹽豐47(Y)、鹽粳939(J)(是適合本地區(qū)直播栽培的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的2種水稻品種，其中鹽豐47表現(xiàn)為產(chǎn)量較高，鹽粳939表現(xiàn)為稻米品質(zhì)較好)。試驗(yàn)種植于遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地。耕層(0～15 cm)土壤含2.730 4 g/kg有機(jī)質(zhì)、0.134 1 g/kg 全氮、125.748 0 mg/kg堿解氮、50.415 1 mg/kg 速效磷、246.637 4 mg/kg速效鉀、2.226 0 g/kg全鹽，pH值為7.51。

整地時(shí)一次性全層深施390 kg/hm水稻專用復(fù)合肥(N ∶PO∶KO為30% ∶12% ∶8%)。出苗后，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)確定氮肥用量。2.5～3.0葉斷乳肥施75 kg/hm尿素以促使稻苗早生快發(fā)。3.5～4.0葉分蘗肥施尿素、二銨各120 kg/hm，倒2葉施穗肥60 kg/hm尿素、45 kg/hm硫酸鉀。水稻灌漿后期如有貪青晚熟現(xiàn)象，用15.0 kg尿素加 1.5 kg/hm磷酸二氫鉀，兌水稀釋50倍葉面噴施。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

生育期調(diào)查：播種后，觀察并記載各供試水稻品種的出苗日期、始穗日期、齊穗日期、成熟日期等對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確時(shí)間。

出苗率及成苗率調(diào)查：播后每個(gè)處理設(shè)置1個(gè)1.0 m×0.5 m的調(diào)查面積，計(jì)算播下種子粒數(shù)(根據(jù)各處理播種量計(jì)算出調(diào)查面積內(nèi)的種子粒數(shù))，出苗后(第1張葉片完全展開時(shí))，計(jì)算出苗率。3葉期調(diào)查觀察點(diǎn)內(nèi)包括弱苗的成苗數(shù)，計(jì)算成苗率。從4葉后開始標(biāo)記葉齡。計(jì)算播下種子粒數(shù)(根據(jù)各處理播種量計(jì)算出調(diào)查面積內(nèi)的種子粒數(shù))，出苗后查出苗數(shù)，計(jì)算成苗率。

莖蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查：定點(diǎn)定時(shí)調(diào)查記錄莖蘗的變化動(dòng)態(tài)，每個(gè)處理選擇較為均勻的區(qū)域設(shè)置3個(gè) 0.5 m×0.5 m的調(diào)查點(diǎn)，4葉后開始調(diào)查各處理莖蘗數(shù)，每周1次直至水稻齊穗，收獲期調(diào)查穗數(shù)。

葉片光合性能測(cè)定：于齊穗后30 d，用LI-6400便攜式光合儀測(cè)定水稻劍葉光合速率，測(cè)定時(shí)間為09：00—11：00。每個(gè)處理測(cè)5張葉片，3次重復(fù)。

葉綠素含量測(cè)定：采用SPAD-502葉綠素儀在各生育時(shí)期進(jìn)行定株測(cè)定葉綠素含量，測(cè)定時(shí)期為苗期、分蘗期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期。測(cè)定部位是距葉片基部2/3處的非葉脈處。

灌漿速率測(cè)定：于始穗期對(duì)抽出2 cm的穗進(jìn)行標(biāo)記，每個(gè)處理至少標(biāo)記50穗。齊穗期開始每15 d取1次樣，每次每個(gè)處理取10穗，殺青烘干。測(cè)定灌漿籽粒的粒質(zhì)量以計(jì)算灌漿速率。取樣方法參照張中華的方法。

灌漿速率[mg/(粒·d)]=每次測(cè)定籽粒干物質(zhì)增質(zhì)量/測(cè)定時(shí)間間隔天數(shù)；平均灌漿速率=成熟時(shí)籽粒烘干重量/灌漿持續(xù)時(shí)間。

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成調(diào)查：收獲后每個(gè)處理隨機(jī)選取3點(diǎn)，收割水稻1 m。自然風(fēng)干后測(cè)定產(chǎn)量構(gòu)成，包括株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量，脫谷測(cè)產(chǎn)得出實(shí)際產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種密度對(duì)水直播稻生育期的影響

由表1可知，鹽豐47與鹽粳939等2個(gè)品種于5月4日在同一田塊進(jìn)行播種。鹽豐47出苗日期為5月12日，鹽粳939出苗日期為5月13日。始穗期分別為8月9日、8月13日。鹽豐47的齊穗期為8月15—17日，鹽粳939的為8月20—21日。鹽豐47與鹽粳939的成熟日期分別是10月8—9日和10月11—12日。鹽豐47與鹽粳939相比移栽稻生育期均縮短8～9 d。

表1 播種密度對(duì)水直播稻生育期的影響

同一播種密度不同品種時(shí)，鹽豐47各生育期相比鹽粳939均前提。以B3處理為例，YB3處理相比JB3處理出苗早1 d；JB3處理從始穗到齊穗比YB3處理多1 d；YB3、JB3處理成熟日期分別為10月8日、10月11日。

同一品種不同播種密度時(shí)，出苗期及始穗期均一致。齊穗期時(shí)，鹽豐47的B2、B3處理出現(xiàn)日期最早，為8月15日；鹽粳939的B3、B4處理出現(xiàn)時(shí)間最早，為8月20日。成熟期時(shí)，鹽豐47的B2、B3處理成熟日期最早，為10月8日；鹽粳939的B3、B4處理成熟日期最早，為10月11日。鹽豐47與鹽粳939在B1、B5處理下成熟日期都達(dá)到最晚。

2.2 播種密度對(duì)水直播稻出苗率、成苗率的影響

由圖1可知，鹽豐47、鹽粳939均在B2處理時(shí)出苗率最高，分別為59.99%、55.66%；，鹽豐47的各密度出苗率表現(xiàn)為B2>B4>B1>B5>B3；鹽粳939的各密度出苗率表現(xiàn)為B2>B1>B5>B4>B3。在相同的播種密度下，2個(gè)品種的出苗率均表現(xiàn)為鹽豐47>鹽粳939。經(jīng)方差分析得知，相同播種密度下的鹽豐47、鹽粳939出苗率差異均不顯著。鹽豐47各播種密度下的出苗率，YB2處理與YB4、YB1處理差異不顯著，與YB3處理差異達(dá)顯著水平(<0.05)。鹽粳939各播種密度下的出苗率差異情況與鹽豐47一致。說(shuō)明出苗率受密度影響較大，受品種影響較小。

由圖2可知，鹽豐47、鹽粳939均在B3處理時(shí)成苗率最高，分別為46.25%、45.65%；鹽豐47在各播種密度的成苗率表現(xiàn)為B3>B2>B1>B4>B5；鹽粳939在各播種密度的成苗率表現(xiàn)為B3>B1>B4>B5>B2；在相同的播種密度下，2個(gè)品種的成苗率均表現(xiàn)為鹽豐47>鹽粳939，其中B2處理下2個(gè)品種的成苗率相差較大，達(dá)到5.86百分點(diǎn)。經(jīng)方差分析得知，相同播種密度下鹽豐47、鹽粳939的成苗率在B2、B4處理時(shí)差異顯著(<0.05)；其他播種密度下差異均不顯著。鹽豐47各播種密度下的成苗率，YB3處理與YB2、YB1、YB4處理差異不顯著，與YB5處理差異達(dá)顯著水平(<0.05)。鹽粳939各播種密度下的成苗率，JB3處理與其他各播種密度處理差異顯著(<0.05)。

通過(guò)圖1與圖2的比較分析，可以得出出苗率最高的B2處理，其成苗率不是最高，其中鹽粳939的成苗率在B2時(shí)達(dá)最低，為39.78%。說(shuō)明出苗率與成苗率沒有特定的關(guān)系，在本試驗(yàn)的條件下它們均受播種密度的影響。

2.3 播種密度對(duì)水直播稻株高的影響

當(dāng)同一品種不同播量時(shí)，鹽豐47、鹽粳939的7月3日到7月17日各播種密度處理差異不明顯。鹽豐47從7月24日開始到8月7日止，YB5處理的株高相比其他處理增幅較大。8月7日以后，鹽豐47的各個(gè)播種密度下，水稻株高趨于穩(wěn)定。在8月21日時(shí)鹽豐47各播種密度下的株高表現(xiàn)為YB3

鹽粳939在6月19—26日間，JB2處理的株高與其他各播種密度差異明顯。7月3—17日，各播種密度處理間的株高表現(xiàn)為差異不大。7月24日J(rèn)B4相比其他處理較前一次測(cè)量增加量最大。從8月7日起各播種密度下株高增加幅度開始降低，8月14日以后各播種密度下的株高趨于穩(wěn)定。在8月21日時(shí)鹽粳939各播種密度下的株高表現(xiàn)為JB3

由圖3可知，在8月21日鹽豐47、鹽粳939均是B3處理時(shí)株高最矮，8月21日以后株高穩(wěn)定，基本不再增加。說(shuō)明在B3處理?xiàng)l件下，水稻節(jié)間長(zhǎng)度增長(zhǎng)量幅度降低，有利于提高水稻的抗倒伏能力和促進(jìn)產(chǎn)量的形成。當(dāng)同一播種密度不同品種時(shí)，在齊穗后，鹽粳939相比于鹽豐47的株高略矮。7月17日起鹽豐47、鹽粳939各播種密度下的株高總體表現(xiàn)為差異較大。表明在同一密度下品種對(duì)水稻植株生長(zhǎng)影響較大。

2.4 播種密度對(duì)水直播稻莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

由圖4可知，同一品種，由于播種密度的不同，低密度的處理在6月19日時(shí)莖蘗數(shù)相對(duì)較低；從6月26日開始，高密度處理由于種群密度相對(duì)較大，爭(zhēng)奪溫、光、水、氣、肥等的程度都比低密度大，群體競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，所以這個(gè)時(shí)期之后B1處理的莖蘗數(shù)相比B5處理開始爆發(fā)式增多。通過(guò)圖4還可以明顯看出，在8月14日以后，低密度處理的莖蘗數(shù)不一定小，高密度處理的莖蘗數(shù)不一定大，莖蘗動(dòng)呈成多元變化。在同一密度，不同品種在生育進(jìn)程中，各時(shí)期的莖蘗數(shù)的差異均達(dá)到顯著水平(<0.05)。

由圖5可知，鹽豐47、鹽粳939均在B2處理時(shí)成穗率最高，分別為57.14%、57.04%。鹽豐47的成穗率表現(xiàn)為YB2>YB3>YB1>YB4>YB5，分別為57.14%、55.17%、48.45%、47.89%、42.79%；鹽粳939的成穗率表現(xiàn)為JB2>JB3>JB1>JB4>JB5，分別為57.04%、56.82%、50.00%、47.78%、47.60%。隨著種植密度的增大，鹽豐47、鹽粳939的成穗率均表現(xiàn)為先增大后減小。

2.5 播種密度對(duì)水直播稻葉綠素SPAD值的影響

葉綠素是植株光合作用的主要色素，水稻群體干物質(zhì)積累離不開光合作用。光合作用的大小，直接影響水稻干物質(zhì)積累和后期水稻的產(chǎn)量。由表2可知，葉綠素含量從水稻苗期到齊穗期，大體上是逐漸增加的，成熟期以后由于水稻成熟，葉片變黃，葉綠素含量明顯降低。成熟期時(shí)鹽豐47的葉綠素含量表現(xiàn)為B3>B4>B1>B2>B5；成熟期時(shí)鹽粳939的葉綠素含量表現(xiàn)為B2>B3>B5>B4>B1；在B3處理時(shí)，鹽豐47成熟期葉綠素含量最高，為20.41；在B2處理時(shí)，鹽粳939成熟期葉綠素含量最高，為23.02。葉綠色含量多，單位面積葉片的光合作用就強(qiáng)，可以促進(jìn)水稻群體籽粒干物質(zhì)的積累，為水稻高產(chǎn)提供保障。

表2 播種密度對(duì)水直播稻葉綠素含量(SPAD值)的影響

2.6 播種密度對(duì)水直播稻灌漿速率的影響

水稻灌漿對(duì)產(chǎn)量、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量造成的影響，在品種不同密度相同、品種相同密度不同的條件下，隨著水稻灌漿的進(jìn)行都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。

由表3可知，同一播種密度不同品種時(shí)，在各個(gè)密度條件下，齊穗期平均灌漿速率均表現(xiàn)為鹽粳939>鹽豐47。同一品種不同播種密度情況時(shí)，鹽豐47、鹽粳939的齊穗期平均灌漿速率總體是隨著播種密度的增加先增加后減小，只有YB5不符合這一規(guī)律。鹽豐47在B2處理時(shí)最大，鹽粳939在B3處理時(shí)最大，分別為0.482、0.503 mg/?！。低密度處理表現(xiàn)為齊穗后15 d灌漿速率較大，齊穗后 30 d 灌漿速率減小明顯；高密度處理反之。這些處理的齊穗期平均灌漿速率都不高，群體結(jié)構(gòu)不合理，群體質(zhì)量差是造成這一現(xiàn)象的主要原因。

表3 播種密度對(duì)水直播稻灌漿速率的影響

2.7 播種密度對(duì)水直播稻光合作用的影響

由表4可知，鹽豐47在不同播種密度下，其凈光合速率、氣孔導(dǎo)度均達(dá)到顯著差異；鹽粳939在不同播種密度下，B1、B2處理的凈光合速率差異不顯著，兩者與其他播種密度處理差異顯著；B2、B4處理氣孔導(dǎo)度差異不顯著，兩者與其他播量差異顯著。鹽豐47、鹽粳939等2個(gè)品種的氣孔導(dǎo)度均隨著播種密度的增大先增大后減小。除JB5處理外，凈光合速率表現(xiàn)為鹽豐47>鹽粳939。由于播種密度的增大，使種群密度過(guò)大，空間郁閉，水稻對(duì)光的利用率降低，造成劍葉凈光合速率降低。

表4 播種密度對(duì)水直播稻光合作用的影響

2.8 播種密度對(duì)水直播稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由圖6和表5可知，鹽豐47、鹽粳939均是在B3處理下所得到的實(shí)際產(chǎn)量最大，分別為8 479.20、7 391.40 kg/hm。鹽豐47各播種密度下的產(chǎn)量表現(xiàn)為YB3>YB2>YB1>YB4>YB5，且差異顯著，YB1處理至YB5處理的產(chǎn)量分別為8 079.00、8 204.10、8 479.20、7 954.05、7 828.95 kg/hm；鹽粳939各播種密度下的產(chǎn)量表現(xiàn)為JB3>JB2>JB1>JB4>JB5，JB3處理與JB2處理差異不顯著、與JB1處理差異顯著，與JB4、JB5處理差異顯著，JB1處理至JB5處理的產(chǎn)量分別為7 024.05、7 345.50、7 391.40、6 748.65、6 725.70 kg/hm；鹽豐47、鹽粳939均隨著播種密度的增大，產(chǎn)量表現(xiàn)為先增后減。說(shuō)明鹽豐47、鹽粳939這2個(gè)品種在B3處理時(shí)最適宜水稻的產(chǎn)量形成。

不同播種密度下，鹽豐47、鹽粳939的產(chǎn)量均表現(xiàn)為鹽豐47>鹽粳939，且相同播種密度下2個(gè)品種的產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平，B1處理至B5處理，鹽豐47比鹽粳939分別高產(chǎn)1 054.95、858.60、1 087.80、1 205.40、1 103.25 kg/hm。說(shuō)明水直播條件下鹽豐47的產(chǎn)量更高。

由表5可知，鹽豐47在不同播種密度下，雖然低密度量處理B1的收獲穗數(shù)較高，為 313.50萬(wàn)穗/hm， 與B5差異不顯著，與B2、B3、B4處理差異達(dá)顯著水平；同時(shí)穗粒數(shù)也較大，為140.21粒/穗，與B3處理差異不顯著，與B2、B4、B5處理差異達(dá)顯著水平；但其結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量相比其他處理較低，且差異顯著，所以影響了后期產(chǎn)量的形成，使產(chǎn)量較低。鹽粳939與鹽豐47相同。

表5 播種密度對(duì)水直播稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

高密度處理B5的穗粒數(shù)與其他處理相比較低；以鹽粳939品種的B5為例，穗粒數(shù)為101.29粒/穗，與其他密度下的粒數(shù)相差20粒/穗以上，雖然其收獲穗數(shù)、結(jié)實(shí)率較高，但后期產(chǎn)量依然較低。鹽豐47在各個(gè)密度下的產(chǎn)量都大于鹽粳939，且差異達(dá)顯著水平。2個(gè)品種的產(chǎn)量整體都表現(xiàn)為隨播種密度增大先增后減，在B3處理時(shí)出現(xiàn)最大值。

3 結(jié)論與討論

鹽豐47與鹽粳939相比于移栽稻的生育期縮短8～9 d。鹽豐47比鹽粳939成熟的更早。同一品種的各播種密度下，莖蘗動(dòng)態(tài)呈多元變化。同一播種密度，不同品種在生育進(jìn)程中，各時(shí)期的莖蘗數(shù)差異顯著。成熟期鹽豐47在B3處理下葉綠素含量最高，為20.41；鹽粳939在B2處理時(shí)，成熟期葉綠素含量最高，為23.02。同一播種密度不同品種時(shí)，平均灌漿速率均表現(xiàn)為鹽粳939>鹽豐47；同一品種不同播種密度情況時(shí)，鹽豐47、鹽粳939的平均灌漿速率大體是隨著密度的增加，先增加后減小。在B3處理時(shí)，鹽豐47與鹽粳939的產(chǎn)量最高，分別為8 479.20、7 391.40 kg/hm。通過(guò)各個(gè)播量下的2個(gè)品種的比較可以得出，鹽豐47的產(chǎn)量更高，比鹽粳939更適于直播。

直播稻的播種密度與所用品種、所在地域、所播土壤等因素都有著密切關(guān)系。不同的播種密度會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量、品種造成影響。確定適宜的播量尤為重要，如B1處理播種密度過(guò)低，雖然水稻生長(zhǎng)過(guò)程中個(gè)體所能利用的營(yíng)養(yǎng)、資源更為豐厚，但后期由于群體過(guò)少，群體結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致減產(chǎn)；如B5處理播種密度過(guò)大，群體密度就會(huì)過(guò)大，個(gè)體為了生長(zhǎng)的需要，對(duì)溫、光、水、氣、肥、等的競(jìng)爭(zhēng)加劇，由于競(jìng)爭(zhēng)的激烈導(dǎo)致后期群體素質(zhì)較差，雖群體穗數(shù)較多，但其中無(wú)效分蘗較多，水稻生長(zhǎng)后期，過(guò)多的無(wú)效分蘗相繼死亡，使群體穗數(shù)顯著降低。從而嚴(yán)重影響了產(chǎn)量的形成。在適宜的播種密度(B3)處理下，隨著生育進(jìn)程的進(jìn)行，水稻群體一直能有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件。這樣的條件下，無(wú)論是收獲穗數(shù)、穗粒數(shù)等都不一定是最大的，但正是因?yàn)橛泻侠淼娜后w結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件，才使后期水稻的產(chǎn)量達(dá)到最大。