黃水明

(福建省龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建 龍巖 364000))

1 引言

在水稻品種與種植技術(shù)推廣中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是何種水稻品種，評(píng)價(jià)都褒貶不一。經(jīng)調(diào)查，反饋欠佳的關(guān)鍵因素主要出在栽植密度和基本苗上。試驗(yàn)針對(duì)目前當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)中秧苗栽植密度和基本苗總體偏低造成水稻單產(chǎn)低與不穩(wěn)產(chǎn)的問(wèn)題普遍存在，于是在龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍門基地用五優(yōu)308、汕優(yōu)82、龍糯496為試材，用成對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)當(dāng)?shù)爻Ｓ玫乃静煌苤惨?guī)格與單雙本栽植對(duì)產(chǎn)量的影響進(jìn)行試驗(yàn)，以探討適宜當(dāng)?shù)刂械偷亓μ锼镜暮侠碓灾裁芏扰c栽植本數(shù)，為今后推廣水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍門基地的地力中等及偏低田進(jìn)行，面積2000 m2。

2.2 試驗(yàn)品種

供試品種為五優(yōu)308(超級(jí)雜交稻)，汕優(yōu)82(普通雜交稻)，龍糯496(常規(guī)糯稻)。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)試驗(yàn)的密度配置規(guī)格見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)密度配置規(guī)格

(2)試驗(yàn)方法。 用五優(yōu)308為材料的試驗(yàn)對(duì)3個(gè)密植規(guī)格，用成對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)排列； 用汕優(yōu)82為試材的試驗(yàn)也設(shè)3個(gè)同樣的密植規(guī)格，用成對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)排列； 用龍糯496為試材采取L4(23)表進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，把重復(fù)作為一個(gè)因素，共4個(gè)試驗(yàn)號(hào)。 同一個(gè)重復(fù)的同一密植規(guī)格處理及不同栽秧本數(shù)試驗(yàn)均同一個(gè)栽秧工人在同一天內(nèi)完成栽植； 基于當(dāng)?shù)毓と嗽匝砹?xí)慣，四周設(shè)保護(hù)行，按勾股原理取正角后，小區(qū)之間留30 cm步道管理行，栽秧前拉繩插標(biāo)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)栽植。

2.4 試驗(yàn)過(guò)程的田間管理

試驗(yàn)田各小區(qū)的栽培管理[2～4]水平一致。栽前1天每667 m2施45%復(fù)合肥30 kg作基肥，第1次追肥，每667 m2施尿素7.5 kg，氯化鉀5.0 kg；第2次追肥，每667 m2施尿素7 kg，氯化鉀5.0 kg；第3次追肥在劍葉抽出1/3時(shí)施，用尿素3 kg、氯化鉀3 kg作攻穗肥。試驗(yàn)過(guò)程做好稻瘟病、紋枯病、稻飛虱、卷葉蟲、三化螟等病蟲害的防治。

2.5 考量指標(biāo)、取樣及統(tǒng)計(jì)方法

收割時(shí)統(tǒng)一去掉保護(hù)行后，寬向每小區(qū)固定每行取8叢，長(zhǎng)向取640 cm，取得面積數(shù)據(jù)，單打單收單曬揚(yáng)凈稱干谷重取得質(zhì)量數(shù)據(jù)，換算成667 m2的產(chǎn)量。

用非參數(shù)成對(duì)資料測(cè)驗(yàn)和正交試驗(yàn)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析差異顯著性。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同栽栽密度及栽植本數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響

不同栽植密度對(duì)水稻產(chǎn)量的影響試驗(yàn)各小區(qū)進(jìn)行實(shí)收稱產(chǎn)量，結(jié)果如表1和表2，經(jīng)整理成表3和表4后用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)后可見(jiàn)：栽植密度以20 cm×13.3 cm規(guī)格配置，折合2.5萬(wàn)叢/667 m2的產(chǎn)量最高，2個(gè)品種的單雙本栽的產(chǎn)量都能穩(wěn)定平衡達(dá)500 kg/667 m2以上，與前人的報(bào)道[5～7]基本相符，表明增密對(duì)生產(chǎn)是很有益的簡(jiǎn)便措施；而2萬(wàn)叢/667 m2以下常規(guī)密度處理2個(gè)品種單本栽的9個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量都上不了500 kg/667 m2，雙本栽9個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量也只有2個(gè)小區(qū)(都是超級(jí)稻五優(yōu)308)達(dá)到500 kg/667 m2，只占22.2%且不足520 kg/667 m2，遠(yuǎn)低于20×13.3 cm規(guī)格配置，折合2.5萬(wàn)叢/667 m2的產(chǎn)量。同一水稻品種的生育期在相同的栽培管理?xiàng)l件下，各處理間見(jiàn)穗期略有差異，但全生育期表現(xiàn)一致，無(wú)明顯眼見(jiàn)差異。因各處理栽植密度不同，基本苗有差異，產(chǎn)量數(shù)均隨著栽植密度的增加而增加[7]。雙本栽的比單本栽的產(chǎn)量高，推廣中應(yīng)采用雙本栽植。

在表2和表3以五優(yōu)308超級(jí)雜交稻為試材的成對(duì)試驗(yàn)資料和非參數(shù)統(tǒng)計(jì)里，20 cm×13.3 cm規(guī)格配置，折合為2.5萬(wàn)叢/666.7 m2的產(chǎn)量最高，但不在農(nóng)民生產(chǎn)時(shí)的常用規(guī)格內(nèi)，建議采取拋栽或直播的方式進(jìn)行有效推廣普及；幾種密植規(guī)格下，都表現(xiàn)雙本栽的比單本栽的產(chǎn)量高，而且隨著田間密植規(guī)格的提高，單雙本栽的產(chǎn)量差距減小，差異達(dá)到顯著水平。哪怕就在折合為2.5萬(wàn)叢/666.7 m2密植規(guī)格下，雙本栽比單本栽也仍有22.3 kg/666.7 m2產(chǎn)量的差異，故在試驗(yàn)密度范圍內(nèi)合理增密可以簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)平衡增產(chǎn)，建議要推廣采用較多的叢數(shù)及雙本栽植。

表2 五優(yōu)308的試驗(yàn)田間取樣與整理結(jié)果

表3 五優(yōu)308單雙本栽的產(chǎn)量差數(shù)及序號(hào)

在表4和表5的同一試驗(yàn)田內(nèi)以汕優(yōu)82普通雜交稻為試材的成對(duì)試驗(yàn)資料和非參數(shù)統(tǒng)計(jì)里，只有20 cm×13.3 cm配置規(guī)格，折合為2.5萬(wàn)叢/666.7 m2的產(chǎn)量超過(guò)500 kg/666.7 m2，其它配置規(guī)格無(wú)論單本栽還是雙本栽的產(chǎn)量都沒(méi)達(dá)到500 kg/666.7 m2，差異達(dá)到顯著水平。

3.2 龍糯496的L4(23)正交試驗(yàn)的結(jié)果與分析

從試驗(yàn)整理的表6極差分析結(jié)果表明，試驗(yàn)的3因素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)依次是叢內(nèi)密度>田間密度>重復(fù)；傳統(tǒng)生產(chǎn)中常采用的20 cm×23.3 cm與20 cm×20 cm 2種田間密植規(guī)格里，20 cm×20 cm正方形配置不如20 cm×23.3 cm長(zhǎng)方形配置的增產(chǎn)效果好。這與前人[8～11]報(bào)導(dǎo)的如果采用正方形的株行距，則有利前期發(fā)棵；而株行距采用長(zhǎng)方形，則有利后期通風(fēng)透光；仍有困難，則改為寬窄行一致。

后期正方形有序平面分布光分布不良，下層綠葉死亡，從而導(dǎo)致葉面積指數(shù)下降[12]。這也與楊志遠(yuǎn)等2013年的研究并發(fā)表在《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》的根系活力差異，及凌啟鴻等認(rèn)為的水稻抽穗期以前的干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量沒(méi)有明顯關(guān)系，后期光合產(chǎn)物的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)是水稻高產(chǎn)和超高產(chǎn)的關(guān)鍵，秧苗平面分布對(duì)水稻個(gè)體發(fā)育影響較小，而主要通過(guò)器官(莖和葉片)在空間分布不同影響冠層環(huán)境改變[12，13]，正方形等有序平面分布由于葉片交蓋嚴(yán)重，消光系數(shù)高，冠層下部光環(huán)境較差，均勻有序分布強(qiáng)勢(shì)粒能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的活性，相對(duì)地抑制了弱勢(shì)粒灌漿。從而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致葉綠素和葉面積指數(shù)的下降，影響了群體干物質(zhì)的積累。因此，秧苗平面分布具有一定的不整齊性，相對(duì)增加冠層的漏光性對(duì)水稻后期“保葉”發(fā)揮重要作用，能夠很好地滿足后期籽粒灌漿對(duì)源的需求[14，15]，從而達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。今后在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采取栽雙本，田間按長(zhǎng)方形規(guī)格布局配置栽植較為合理。

表4 汕優(yōu)82的試驗(yàn)田間取樣與整理結(jié)果

表5 汕優(yōu)82單雙本栽的產(chǎn)量差數(shù)及序號(hào)

表6 L4(23)龍糯496正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

超級(jí)雜交稻五優(yōu)308和普通雜交稻汕優(yōu)82二品種的的3個(gè)試驗(yàn)種密植規(guī)格下，都是20 cm×13.3 cm配置規(guī)格，折合為2.5萬(wàn)叢/666.7 m2時(shí)的產(chǎn)量最高，并表現(xiàn)了雙本栽的比單本栽的產(chǎn)量高。在同田試驗(yàn)里能佐證前人的隨密度提高，肥料農(nóng)學(xué)利用率和生產(chǎn)力會(huì)提高的認(rèn)識(shí)是合理的。結(jié)合筆者1998年再生稻超高產(chǎn)競(jìng)賽刷新世界紀(jì)錄時(shí)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，拋栽2.8萬(wàn)叢/666.7 m2的產(chǎn)量最高的成功實(shí)踐，分析推理認(rèn)為是基本苗更足，主穗和大蘗占比加大的原因所形成的增產(chǎn)，建議常規(guī)生產(chǎn)在中低地力田可擴(kuò)大推廣采用較多的叢數(shù)及雙本栽植，避免田間密度低于2萬(wàn)叢/666.7 m2。

從相鄰小區(qū)簡(jiǎn)比中可以看出栽雙本的都是20 cm×20 cm正方形規(guī)格配置的產(chǎn)量最低，還不及20 cm×23.3 cm更稀規(guī)格配置的產(chǎn)量，分析認(rèn)為是寬行窄株促進(jìn)優(yōu)化了群體中后期空間結(jié)構(gòu)，增加了光能和微風(fēng)所攜帶的二氧化碳利用，積累更多的干物質(zhì)，達(dá)到增產(chǎn)，建議應(yīng)規(guī)避正方形配置，普及長(zhǎng)方形配置或?qū)捫姓甑脑灾卜绞剑脤捫姓甑脑灾卜绞酱娈?dāng)前的方形插秧規(guī)格。

試驗(yàn)結(jié)果表明，閩西中等及以下地力水平稻區(qū)水稻不同栽植密度對(duì)對(duì)產(chǎn)量有很大的影響，在同田相同地力相同栽培管理?xiàng)l件下，栽植密度以20 cm×13.3 cm規(guī)格配置，折合2.5萬(wàn)叢/667 m2的產(chǎn)量最高，單雙本栽的產(chǎn)量都達(dá)500 kg/667 m2以上；且其他密度處理2個(gè)品種的單本栽的產(chǎn)量都上不了500 kg/667 m2。

試驗(yàn)和生產(chǎn)都表明增密對(duì)增產(chǎn)是很有益有效的簡(jiǎn)便措施。然而生產(chǎn)上常規(guī)密度配置多是小于2萬(wàn)叢/667 m2，對(duì)于增產(chǎn)是相對(duì)不足的密度，然而手插秧確實(shí)又很難進(jìn)一步提高密度，所以有必要改進(jìn)栽植方式，比如采取機(jī)械插秧、拋秧、直播等來(lái)提高密度。

常規(guī)密度配置的2萬(wàn)叢以下/667 m2下，進(jìn)行雙本栽時(shí)，2個(gè)品種都是20 cm×20 cm的正方形種植比以20 cm×23.3 cm長(zhǎng)方形種植，較早封行，田間腳葉明顯綠葉較少枯黃葉較多，群體質(zhì)量[16]較差，產(chǎn)量較低。

4.2 討論

(1)本次試驗(yàn)以2.5萬(wàn)叢/667 m2的產(chǎn)量最佳，增產(chǎn)效果明顯，生產(chǎn)實(shí)踐還觀察到密度可以隨栽植方式的改變，有條件時(shí)可繼續(xù)提高到2.8萬(wàn)叢/667 m2，2.8萬(wàn)叢/667 m2這個(gè)密度已經(jīng)在1998年龍巖市再生稻超高產(chǎn)競(jìng)賽時(shí)成功實(shí)踐過(guò)；在2020～2021年的播種器直播中也得到驗(yàn)證。值得同行們?cè)谥械偷亓μ锼旧a(chǎn)中進(jìn)一步嘗試驗(yàn)證。

(2)雙本栽時(shí)以 20 cm×20 cm的正方形種植比以20 cm×23.3 cm長(zhǎng)方形種植的產(chǎn)量趨低，試驗(yàn)的2個(gè)品種產(chǎn)量表現(xiàn)趨勢(shì)高度一致，應(yīng)該與楊志遠(yuǎn)等2013年的研究并發(fā)表在《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》的根系活力原因類似，及凌啟鴻等認(rèn)為的水稻抽穗期以前的干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量沒(méi)有明顯關(guān)系，后期光合產(chǎn)物的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)是水稻高產(chǎn)和超高產(chǎn)的關(guān)鍵秧苗平面分布對(duì)水稻個(gè)體發(fā)育影響較小，而主要通過(guò)器官(莖和葉片)在空間分布不同影響冠層環(huán)境改變，正方形等有序平面分布由于葉片交蓋嚴(yán)重，消光系數(shù)高，冠層下部光環(huán)境較差，從而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致葉綠素和葉面積指數(shù)的下降，影響了群體干物質(zhì)的積累。因此，秧苗平面分布具有一定的不整齊性，相對(duì)增加冠層的漏光性對(duì)水稻后期“保葉”發(fā)揮重要作用，能夠很好地滿足后期籽粒灌漿對(duì)源的需求，從而達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。