方志強(qiáng)，陸展華，王石光，劉 維，盧東柏，王曉飛，巫浩翔，陳 浩，何秀英

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣東省水稻育種新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省水稻工程實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】傳統(tǒng)的水稻種植模式需要大量的勞動(dòng)力，費(fèi)工費(fèi)力，生產(chǎn)效率以及資源利用率低［1］?；诖?，水稻種植區(qū)迫切需求低成本的水稻種植模式，如直播、機(jī)械化栽培模式等，以緩解傳統(tǒng)育苗移栽在整地、播種、拔秧以及幼苗移栽等過(guò)程中因水、地、勞動(dòng)力和能源短缺而引起的各種矛盾［2-3］。相比傳統(tǒng)的育苗移栽，水稻直播具有節(jié)省勞動(dòng)力、省秧田和省成本等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在華南、長(zhǎng)江中下游等水稻主產(chǎn)區(qū)迅速推廣，成為我國(guó)水稻生產(chǎn)的重要種植模式之一［4-7］。

【前人研究進(jìn)展】直播稻的主要播種方式主要有旱直播和水直播兩種方式。廣東省常年受降雨和臺(tái)風(fēng)等惡劣氣候的影響，相關(guān)研究表明，淹水直播能有效地解決直播稻目前生產(chǎn)上存在的苗期草害、鼠害、鳥害等主要問題［8］。在淹水直播過(guò)程中，為控制雜草以及防止鳥食，往往將發(fā)芽的種子浸沒在有水層的田塊中，因此對(duì)水稻的耐缺氧能力要求較高。一般耐淹水成苗能力高的直播稻品種，對(duì)后期苗的活力、營(yíng)養(yǎng)利用乃至產(chǎn)量有較大的幫助［9］?？沟剐允侵辈サ緲O其重要的性狀，倒伏會(huì)減少水稻產(chǎn)量，降低稻米品質(zhì)，并大幅度影響成熟后的收割，相關(guān)研究表明直播稻的倒伏風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)育苗移栽的種植方式［10］。對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)，水稻品種是否適宜直播主要體現(xiàn)在最終的產(chǎn)量。據(jù)報(bào)道，一般直播水稻在結(jié)實(shí)率、抗倒能力及產(chǎn)量等方面較移栽低，很難實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，水稻直播的產(chǎn)量較育苗移栽降低2%～42%，平均降幅達(dá)12%［11］。因此，耐淹性、抗倒性和豐產(chǎn)性是限制直播稻發(fā)展的重要因素。篩選適宜直播種植的品種，在輕簡(jiǎn)化種植模式下保持水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是關(guān)鍵因素［12］。

【本研究切入點(diǎn)】廣東省作為典型的雙季稻主產(chǎn)區(qū)，水稻直播逐漸成為該地區(qū)的重要栽培模式之一，其面積約占廣東省水稻面積的25%［13］。因此，適宜淹水直播水稻品種的篩選至關(guān)重要。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究通過(guò)模擬大田淹水直播成苗率，以及傳統(tǒng)移栽育苗與大田直播試驗(yàn)比較，對(duì)25 份供試水稻品種（品系）的生育期、抗倒性和豐產(chǎn)性等指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià)，旨在篩選適宜廣東及華南稻區(qū)直播的水稻品種，為水稻新品種培育提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的粵新銀占2 號(hào)、美香占2 號(hào)、粵農(nóng)絲苗、粵禾絲苗等25 份品種（品系）以及3 個(gè)對(duì)照種，其中模擬大田淹水直播試驗(yàn)以廣泛應(yīng)用的黃華占和淹水成苗率低的麗江新團(tuán)黑谷為對(duì)照，大田直播試驗(yàn)則以黃華占和抗倒伏能力弱的象牙香占作對(duì)照。

1.2 模擬大田淹水直播成苗試驗(yàn)

模擬大田淹水試驗(yàn)參考劉艷等［14］的方法并稍作調(diào)整。從供試水稻品種每個(gè)品種取300 粒種子（挑去空粒、癟粒及發(fā)霉的種子）放在培養(yǎng)皿中，加入0.6%次氯酸鈉溶液進(jìn)行滅菌后，自來(lái)水沖洗3 次，在28 ℃的水中浸泡48 h，之后催芽至種子露白。在周轉(zhuǎn)箱（百杰塑料工廠，710 mm×455 mm×180 mm）中裝入5 cm 拌好的泥土，然后用分隔條分隔成6 cm×6 cm 的方格，每個(gè)方格播1個(gè)水稻品種，每個(gè)品種設(shè)3 次生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)播20 粒種子。播種后蓋一層厚1 cm 的細(xì)沙，向周轉(zhuǎn)箱內(nèi)緩慢加水直至沙層表面上形成約5 cm 的水層。試驗(yàn)在人工氣候室中進(jìn)行，環(huán)境參數(shù)設(shè)置為光照14 h，30 ℃；黑暗10 h，28 ℃。播種后15 d統(tǒng)計(jì)露出5 cm水層的幼苗數(shù)量，計(jì)算成苗率。

1.3 大田試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料于2021 年在廣州市白云區(qū)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)基地分早、晚季種植。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3 次生物學(xué)重復(fù)。氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥施用量分別為225、112.5、112.5 kg/hm2。依據(jù)研究需求，設(shè)置以下2 組試驗(yàn)：

1.3.1 直播試驗(yàn) 水稻直播以人工撒播形式，早季于2021 年3 月1 日播種，晚季于7 月19 日播種，每個(gè)小區(qū)播100 粒種子，小區(qū)面積50 cm×80 cm。氮肥運(yùn)籌按基肥∶分蘗肥∶穗肥=2∶4∶4，分蘗肥于3 葉1 心期施用，穗肥于葉齡指數(shù)為80%時(shí)一次性施用；磷肥一次性基施，鉀肥分基肥和拔節(jié)期2 次等量施入。

1.3.2 育苗移栽試驗(yàn) 早季于2021 年3 月1 日播種、4 月3 日人工移栽，晚季于7 月19 日播種、8 月4 日人工移栽，行株距16.7 cm×16.7 cm，每個(gè)小區(qū)插植5 行，單苗種植，每行10 株，共50 株。氮肥運(yùn)籌按基肥∶分蘗肥∶穗肥=2∶4∶4，分蘗肥于葉齡指數(shù)為60%時(shí)一次性施用，穗肥于葉齡指數(shù)為80%時(shí)一次性施用，磷肥作為基肥施用，鉀肥分基肥和穗肥等量施用。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.4.1 生育期調(diào)查 調(diào)查早、晚兩季水稻播種期、移栽期、始穗期、齊穗期、成熟期等主要生育期。其中始穗期以全田抽出10%稻穗為準(zhǔn)，齊穗期以全田抽出80%稻穗為準(zhǔn)，成熟期以水稻穗部90%成熟為準(zhǔn)。

1.4.2 水稻抗倒伏檢測(cè) 在水稻抽穗后20 d，根據(jù)我國(guó)水稻田間試驗(yàn)規(guī)范（DB32/T 2853-2015）記載標(biāo)準(zhǔn)判斷水稻抗倒伏性：直，莖稈直立或基本直立；斜，莖稈傾斜角＜45°；倒，莖稈傾斜角＞45°；伏，莖穗完全貼于地面［15］。

1.4.3 株高調(diào)查及測(cè)產(chǎn) 在水稻抽穗后每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取株型基本一致的10 株測(cè)量株高（土面至最高穗頂?shù)母叨龋?。水稻完熟后收獲，稱取每個(gè)小區(qū)的實(shí)際產(chǎn)量，計(jì)算單產(chǎn)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Excel 軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻耐淹成苗特性

模擬大田淹水直播試驗(yàn)結(jié)果（圖1）顯示，供試品種的耐淹成苗能力顯著高于對(duì)照種麗江新團(tuán)黑谷（淹水成苗率28.75%），其中粵新銀占2號(hào)、粵晶絲苗2 號(hào)、粵農(nóng)絲苗、粵美占、禾廣絲苗、廣油占和黃華占7 個(gè)品種的耐淹成苗率達(dá)90%以上，以粵農(nóng)絲苗最高（95.5%），稍高于對(duì)照種黃華占（93%）；美香占2 號(hào)、粵油絲苗、粵泰油占等5 個(gè)品種的耐淹成苗率在80%以上，其余大部分品種的耐淹成苗率為60%～70%，均顯著高于對(duì)照種麗江新團(tuán)黑谷。

圖1 供試水稻品種的耐淹成苗率Fig.1 Seedling rates of tested rice varieties with submergence tolerance

2.2 育苗移栽和直播種植模式對(duì)水稻生育期的影響

從表1 可以看出，水稻直播種植早季播始?xì)v期70～80 d、全生育期120 d 左右，晚季播始?xì)v期60～65 d、全生育期95～101 d；育苗移栽早季播始?xì)v期90～95 d、全生育期125～135 d，晚季播始?xì)v期70～75 d、全生育期為105～110 d。在正常的田間管理?xiàng)l件下，早季直播的播始?xì)v期及全生育期比育苗移栽縮短10～20 d，而晚季直播的播始?xì)v期及全生育期比育苗移栽縮短7～15 d。因此，直播比移栽生育期短，主要表現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的差異。

表1 育苗移栽和直播對(duì)水稻生育期影響Table 1 Effects of seedling transplanting and direct seeding on growth period of rice

2.3 移栽和直播種植模式對(duì)水稻株高的影響

由表2 可知，早季育苗移栽株高為117.90 cm、直播株高為99.93 cm，晚季育苗移栽株高為113.10 cm、直播株高為114.38 cm，均低于對(duì)照種象牙香占。早季除了粵特油占育苗移栽株高顯著高于直播外，其余品種育苗移栽的株高均極顯著高于直播；而晚季僅有粵美占、粵黃廣占和廣油占3 個(gè)品種育苗移栽株高極顯著高于直播，其余品種差異均不顯著。可見，早、晚季育苗移栽的株高均高于直播，且早季育苗移栽株高與直播差異均達(dá)到顯著以上水平。

表2 育苗移栽和直播對(duì)水稻株高的影響Table 2 Effects of seedling transplanting and direct seeding on plant height of rice

2.4 移栽和直播種植模式對(duì)水稻抗倒伏的影響

不同水稻品種的抗倒伏能力有所不同。由表3 可知，參試品種的抗倒伏能力均強(qiáng)于對(duì)照種象牙香占，在不同的栽培模式下，水稻的抗倒伏性有一定的差異，從田間表型來(lái)看，早、晚季水稻育苗移栽抗倒性明顯優(yōu)于直播（圖2）。由于廣東早季易受臺(tái)風(fēng)、降水等極端天氣的影響，大部分水稻品種早季直播的抗倒性要弱于晚季。本研究中，大多數(shù)參試品種抗倒伏能力強(qiáng)于象牙香占，其中粵農(nóng)絲苗、粵禾絲苗、粵標(biāo)5 號(hào)等11 個(gè)品種表現(xiàn)為抗倒伏能力強(qiáng)。

圖2 早季直播部分參試品種田間表型Fig.2 Field phenotype of partial tested varieties with direct seeding in early season

表3 育苗移栽和直播對(duì)水稻抗倒伏性的影響Table 3 Effects of seedling transplanting and direct seeding on lodging resistance of rice

2.5 不同栽培模式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

對(duì)參試品種在育苗移栽和直播兩種不同栽培模式的產(chǎn)量分析結(jié)果（表4）發(fā)現(xiàn)，早季參試品種中包括對(duì)照在內(nèi)的14 份參試品種表現(xiàn)減產(chǎn)，且育苗移栽與直播差異達(dá)到顯著以上水平，以粵銀軟占直播比育苗移栽減幅最大、為35.42%，減幅達(dá)極顯著水平；其余13 份品種均表現(xiàn)增產(chǎn)，增幅為0.62%～10.80%，以粵莉絲苗增幅最大、為10.80%，增幅達(dá)極顯著水平。晚季有12 份參試品種表現(xiàn)減產(chǎn)，其中粵新銀占2 號(hào)晚季育苗移栽產(chǎn)量為9 492.44 kg/hm2，直播產(chǎn)量為7 715.39 kg/hm2，直播比育苗移栽減產(chǎn)23.03%，減幅達(dá)極顯著水平；其余15 份參試品種表現(xiàn)增產(chǎn)，其中粵莉絲苗育苗移栽產(chǎn)量為6 018.19 kg/hm2，直播產(chǎn)量為8 093.57 kg/hm2，直播比育苗移栽增產(chǎn)25.64%，增幅達(dá)極顯著水平。在本研究25 份參試品種中，粵農(nóng)絲苗、粵禾絲苗、粵美占、粵莉絲苗、禾粵絲苗、五山絲苗、廣油占、粵特油占和金農(nóng)絲苗9 份 品種早、晚季均表現(xiàn)為直播比育苗移栽增產(chǎn)。

在日產(chǎn)量方面，早、晚季參試品種的日產(chǎn)量在不同的種植模式下也有所差異（表4），直播稻日產(chǎn)量高于育苗移栽，說(shuō)明大部分水稻品種在直播條件下，生育期的縮短未導(dǎo)致日產(chǎn)量降低。

2.6 直播稻各性狀的相關(guān)性

直播稻各性狀相關(guān)性分析結(jié)果（表5）表明，早、晚季直播稻日產(chǎn)量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.988 和0.992；生育期與株高呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.481 和0.605；早季生育期與倒伏的田間表型呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.451；而晚季株高與田間倒伏能力呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.426。由此可知，早、晚季直播稻生育期縮短，株高降低，日產(chǎn)量的增加會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量的增加。

表5 直播稻各性狀相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of traits of direct seeding rice

3 討論

水稻通過(guò)耐淹和避淹能力應(yīng)對(duì)缺氧或低氧環(huán)境，但現(xiàn)有的直播稻品種耐低氧能力不強(qiáng)，淹水成苗能力低［16-17］。前人對(duì)大量的水稻種質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)水稻在淹水條件下發(fā)芽成苗率低，低氧萌發(fā)性好的種質(zhì)不足2%［18-20］。Angaji 等［21］對(duì)8 000 多份IRRI 遺傳資源中心的種質(zhì)和品系進(jìn)行耐淹性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有19 份材料的耐淹出苗率超過(guò)70%，約占供試材料的0.23%。而本研究通過(guò)對(duì)參試材料的耐淹成苗能力試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粵新銀占2 號(hào)、粵晶絲苗2 號(hào)、粵農(nóng)絲苗、粵美占、美香占2 號(hào)、粵油絲苗、粵泰油占等12 個(gè)品種的耐淹成苗率達(dá)到80%以上，大部分品種的耐淹成苗率為60%～70%，表明大部分的參試品種具有很好的耐淹水特性，適宜水稻直播栽培模式。

相對(duì)于育苗移栽，水稻直播省去了拔秧及移栽后返青活根的過(guò)程，能促使水稻提早分蘗，加快生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)因直播稻分蘗早，有效穗數(shù)多，每穗總粒數(shù)減少，其灌漿結(jié)實(shí)成熟時(shí)間提前，導(dǎo)致全生育期縮短［22］。在參試品種中，早季直播稻的播始?xì)v期以及全生育期比育苗移栽早10～20 d，而晚季直播稻的播始?xì)v期及全生育期比育苗移栽提前7～15 d，說(shuō)明當(dāng)育苗移栽和直播處在同一播種期時(shí)，直播稻的生育期明顯縮短，而且主要集中在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，這與前人研究結(jié)果基本一致［23-24］。直播稻生育期的縮短能讓種植戶選擇更安全的播種期，避開雙季稻種植區(qū)早季的“寒潮”和晚季的“寒露風(fēng)”，也可以減少雙季稻種植區(qū)“雙搶”時(shí)期的壓力。

抗倒性是直播稻的重要性狀之一，有利于糧食穩(wěn)產(chǎn)和收獲效率的提升。本研究中，大部分參試品種的直播種植模式抗倒性比育苗移栽弱。水稻倒伏主要有根倒伏、莖彎折和莖折斷3 種類型。由于直播稻省去了移栽的過(guò)程，根系扎根較淺，因此對(duì)根倒伏更敏感［25］，這可能也是本研究直播稻的抗倒性比育苗移栽抗倒性弱的原因。因此，加強(qiáng)對(duì)直播稻品種地下根系部分的研究，對(duì)提高直播稻品種的抗倒伏能力具有重要意義。

豐產(chǎn)性對(duì)于直播稻來(lái)說(shuō)是一個(gè)至關(guān)重要的指標(biāo)，前人相關(guān)研究表明，水稻直播的產(chǎn)量普遍比育苗移栽低［12,26-27］。但在本研究的參試品種中，無(wú)論是早季還是晚季，有些直播稻品種的產(chǎn)量高于育苗移栽，而有些低于直播稻，且直播稻生育期的縮短并未影響到日產(chǎn)量的積累。因此，在直播條件下，由于水稻品種的不同，與育苗移栽相比增產(chǎn)或減產(chǎn)的差異也有所不同。

在我國(guó)，大部分直播稻品種都是從傳統(tǒng)的栽培模式中篩選出來(lái)，因此可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的水稻種植挖掘和利用，篩選出適宜直播的水稻品種。但由于受到華南稻區(qū)惡劣氣候的影響，淹水直播是最理想的直播方式［8］。在淹水直播條件下，對(duì)水稻的耐淹性、抗倒性、豐產(chǎn)性提出了更高的要求。

4 結(jié)論

本研究以廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的25 個(gè)水稻品種為材料，進(jìn)行模擬大田淹水直播成苗試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粵新銀占2 號(hào)、粵農(nóng)絲苗、粵泰油占等12 個(gè)品種的耐淹成苗率達(dá)到80%。通過(guò)對(duì)育苗移栽和直播兩種不同種植模式農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)早、晚季直播稻生育期比育苗移栽平均縮短7～15 d，其中11 份水稻品種的抗倒性強(qiáng)。不同品種在不同栽培模式的增產(chǎn)或減產(chǎn)幅度也有一定的差異。綜合耐淹性、抗倒性和豐產(chǎn)性等指標(biāo)，輕簡(jiǎn)化與豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)結(jié)合，本研究篩選出粵農(nóng)絲苗、粵美占、五山絲苗、粵特油占等4 個(gè)品種比較適宜廣東及華南稻區(qū)的直播栽培模式。