邱金燦

（福建省莆田市涵江區(qū)白沙鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展中心，莆田 351123）

我國水稻種植面積占全國糧食作物種植面積約30%，而產(chǎn)量則占我國糧食總產(chǎn)量的50%左右，關(guān)系國家糧食安全[1-3]。近年來，隨著耕地面積大幅減少，國家糧食安全問題尤為突出[4-5]。中國經(jīng)濟進入轉(zhuǎn)型階段，農(nóng)村勞動力短缺，老齡化嚴(yán)重，勞動成本成倍增加，影響傳統(tǒng)的水稻育秧栽培生產(chǎn)模式，水稻直播和生產(chǎn)機械化、輕簡化種植模式迅速發(fā)展[6-8]。水稻直播具有省工、省時、省力、投入產(chǎn)出比高等特點，但也存在難全苗、易倒伏等問題[9-11]。南方水稻種植面積大，但丘陵耕地多，機械化程度低，機插秧難度大，人工直播栽培模式更受青睞。水稻倒伏是嚴(yán)重影響直播稻產(chǎn)量的重要因素，與品種特性、栽培管理模式、施肥技術(shù)、氣候環(huán)境、病蟲害防治等因素有關(guān)，其中品種特性尤為重要，生育期適中、莖稈粗壯、韌性好的品種具有較強的抗倒伏性[12-13]。水稻成熟后期發(fā)生倒伏不僅增加了機械收獲難度，且在高溫高濕條件下，稻谷極易發(fā)生霉變和穗發(fā)芽等，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量、品質(zhì)[14-15]。

水稻的倒伏一般分為根倒伏和莖倒伏[16]，南方因早稻期雨水充沛，擱田難度大，易發(fā)生根倒伏；中晚稻多發(fā)生莖倒伏現(xiàn)象[17]。莖倒伏是水稻倒伏的研究重點，已有大量的相關(guān)報道[18]。倒伏是復(fù)雜性狀，莖稈物理性狀也是影響倒伏的關(guān)鍵因素[19-20]；隨著株高高、大穗型品種的推廣應(yīng)用，在提高產(chǎn)量同時，倒伏的危險系數(shù)也隨之變大[21]。大量的抗倒伏性研究主要集中在雜交秈稻、常規(guī)粳稻品種、雜交粳稻品種等，對專用特種稻品種的研究較少[22]。近年來，食物安全和營養(yǎng)保健、合理的膳食結(jié)構(gòu)和健康飲食愈來愈受人們青睞，專用特種稻具有豐富的營養(yǎng)[23]，多用途水稻特色產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注。紫兩優(yōu)潤香系福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)研究所、福州天創(chuàng)華糧種業(yè)有限公司共同選育的香型優(yōu)質(zhì)黑米雜交稻，分別通過了廣西壯族自治區(qū)（桂審稻2021200 號）和福建?。ㄩ}審稻20220024）水稻新品種審定，平均產(chǎn)量分別達(dá)465.68kg/667m2和463.0kg/667m2[24]。本研究以紫兩優(yōu)潤香為試驗材料，采用不同播種量和施肥水平的直播栽培方式，分析其抗倒伏性相關(guān)性狀，以期為該品種的直播生產(chǎn)提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料選用秈型黑米雜交稻品種紫兩優(yōu)潤香，種子由福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。

1.2 試驗方法2022 年試驗在福建省莆田市涵江區(qū)白沙鎮(zhèn)廣山村進行，采用水稻直播的栽培技術(shù)。試驗用地前茬為青花菜，土壤肥沃。小區(qū)面積50m2，四周用泥土起埂隔離，中間設(shè)置隔離溝，保證各小區(qū)水肥不混進。試驗采用兩因素3 水平的3 重復(fù)隨機區(qū)組試驗，A 因素為播種量，3 個水平分別為A1：1.5kg/667m2、A2：2.5kg/667m2、A3：3.5kg/667m2；B 因素為復(fù)合肥施用量，3 個水平分別為施用含N 量為16%的復(fù)合肥B1：2.50kg/667m2、B2：2.75kg/667m2、B3：3.00kg/667m2。大田按直播稻的常規(guī)管理，注意除草和病蟲害防治。

1.3 農(nóng)藝性狀考察2022 年10 月8 日對成熟后期的供試材料進行考察，每小區(qū)取具有代表性植株10株，考察株高、劍葉長、劍葉寬、穗長、全稈鮮重、單穗鮮重、節(jié)間長、節(jié)間莖直徑、節(jié)間莖壁厚、抗折力等，并計算倒伏指數(shù)。具體12 個相關(guān)性狀的考察參見謝展文[25]方法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2003 整理后，采用DPS7.05 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和LSD 差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種量與施肥水平的倒伏指數(shù)分析不同處理下紫兩優(yōu)潤香的倒伏指數(shù)平均值及變異系數(shù)見表1。紫兩優(yōu)潤香的倒伏指數(shù)與播種量和施肥水平具有明顯相關(guān)性。隨著播種量增加，倒伏指數(shù)呈增加趨勢，即播種密度增大可能導(dǎo)致植株倒伏；而一定程度上增加復(fù)合肥用量，可提高莖稈的粗壯度，倒伏指數(shù)呈下降趨勢，提高了植株的抗倒伏性。此外，從表1 數(shù)據(jù)可知，處理內(nèi)的倒伏指數(shù)的最大值與最小值、變異系數(shù)變幅大，可能受到直播播種均勻性影響，植株生產(chǎn)密度和吸收肥料效率，進而影響水稻直播的倒伏指數(shù)，也一定程度上影響試驗準(zhǔn)確性。因此，在直播生產(chǎn)上，應(yīng)盡量做到土地平整，均勻施肥，構(gòu)建合理高產(chǎn)群體，提高水稻產(chǎn)量。

表1 不同處理間的倒伏指數(shù)的變異情況

2.2 不同播種量與施肥水平對抗倒伏性狀的方差分析不同播種量與施肥水平對黑米雜交稻紫兩優(yōu)潤香的抗倒伏性狀方差分析見表2，兩因素影響抗倒伏相關(guān)的12 個性狀方差分析結(jié)果具有明顯差異。其中播種量與施肥水平對該品種的穗長與劍葉長影響均未達(dá)顯著水平。播種量的多少對株高、劍葉寬、彎曲力矩、單穗鮮重和全稈鮮重具有顯著影響，達(dá)極顯著水平。施肥水平的高低則與劍葉寬、節(jié)間長、節(jié)間莖直徑、抗折力的方差達(dá)顯著或極顯著水平。播種量與施肥水平的兩種因素互作影響了水稻的節(jié)間長、節(jié)間莖直徑、節(jié)間莖壁厚、抗折力、單穗鮮重、全稈鮮重等性狀，達(dá)顯著或極顯著水平。品種倒伏指數(shù)上，無論是播種量、施肥水平以及兩者之間的互作方差均達(dá)顯著或極顯著水平，也暗示著在采用水稻直播技術(shù)時，如何控制播種量與施肥水平是影響水稻抗倒伏的關(guān)鍵因素。

表2 不同播種量及施肥水平的抗倒伏性相關(guān)性狀方差分析

2.3 不同播種與施肥水平對抗倒伏性狀的LSD 分析根據(jù)表2 的各性狀的方差顯著性分析結(jié)果，進一步對播種量和施肥水平影響抗倒伏性相關(guān)性狀達(dá)顯著或極顯著水平的性狀進行LSD 差異性分析，結(jié)果見表3。不同處理對構(gòu)成倒伏指數(shù)的各性狀影響的顯著性是不同的；有些性狀不受播種量或施肥水平的影響，但兩者間的互作則顯著影響了性狀表型。不同播種量處理，A2、A3 的播種量對植株高度、彎曲力矩和全稈鮮重影響相當(dāng)，都顯著高于A1。劍葉寬則以A2 處理最大。A3 處理的單穗鮮重與A2 處理相當(dāng)，并優(yōu)于A1 處理。倒伏指數(shù)則以A1 最小，抗倒伏性最強。不同施肥水平處理，劍葉寬和節(jié)間莖直徑變化趨勢一致，均以B1 處理最大。而節(jié)間長和倒伏指數(shù)上，3 個處理之間存在明顯差異，均以B3 處理的抗倒伏性最佳，倒伏指數(shù)最小。本研究考察的12 個性狀中，8 個性狀顯著受到播種量與施肥水平互作影響，其中A1B1 和A3B1 處理的節(jié)間長顯著長于其他處理，分別達(dá)11.96cm 和12.46cm，兩者之間差異不顯著。A1B3、A2B3、A3B3 的節(jié)間長顯著短于其他處理，分別為7.96cm、8.23cm、8.18cm。節(jié)間莖直徑、彎曲力矩、單穗鮮重和全稈鮮重在不同處理間呈明顯地變化，均以A3B1 最大，A1B2 處理的最小。節(jié)間莖壁厚的最大值也為A3B1 處理，但以A1B1 處理的最小。抗折力的高低則分為高、低兩類，其中A1B1、A1B2、A2B1、A3B1、A3B2 等5 種處理較低，而A1B3、A2B2、A2B3、A3B3 的4種處理較高。水稻抗倒伏是一個復(fù)雜的數(shù)量性狀，在反映抗倒伏性狀的倒伏指數(shù)上，倒伏指數(shù)越小，植株的抗倒伏能力越強，反之則抗倒伏能力越弱。由表3 可以看到，A3B1 倒伏指數(shù)最高，最易倒伏，而A1B3、A2B3 的倒伏指數(shù)較小，分別為159.74%和162.96%，兩者差異不顯著。結(jié)合產(chǎn)量性狀的單穗鮮重來看，A3B1 處理的單穗鮮重最高，但倒伏風(fēng)險最高。最佳的組合應(yīng)為A1B3 處理，即播種量為1.5kg/667m2，施肥水平3.00kg/667m2。表明對黑米雜交稻紫兩優(yōu)潤香而言，在科學(xué)管控雜草的前提下，直播上應(yīng)采取稀播種、多施用復(fù)合肥的方式，以提高穗部性狀，增加穗粒數(shù)，提高抗倒伏能力。

表3 不同處理下的抗倒伏性狀的均值及其LSD 差異分析

3 討論

直播稻的輕簡化栽培技術(shù)具有省工、省時、省力、投入產(chǎn)出比高等特點，深受群眾青睞，但易倒伏問題一直是水稻直播栽培技術(shù)應(yīng)用的障礙。直播稻的抗倒伏性影響因素復(fù)雜，與水稻品種特性和栽培管理因素有直接關(guān)系，研究水稻直播配套技術(shù)、防止倒伏尤為重要。福建省特殊的氣候條件，早期雨水充沛，成熟后期80%的概率會遭遇暴雨和臺風(fēng)等極端氣候，直播稻不宜在早稻區(qū)，而應(yīng)選擇中晚熟稻地區(qū)推廣。

在水稻抗倒伏性狀上，國內(nèi)外研究報道主要集中在品種的育苗移栽的播種量與肥料管理上，配套技術(shù)集成也較成熟[26]。而對直播稻的播種量與施肥水平的研究則主要集中于產(chǎn)量性狀的考察，對于抗倒伏配套技術(shù)應(yīng)用研究較少。本研究從直播稻抗倒伏性狀出發(fā)，采用兩因素3 水平的3 重復(fù)設(shè)計，考察了與抗倒伏性狀密切相關(guān)的12 個主要農(nóng)藝性狀，揭示了播種量和施肥水平對黑米雜交稻紫兩優(yōu)潤香倒伏指數(shù)的影響，獲得了高水肥土壤菜后水稻直播的最佳種植方式，即播種量為1.5kg/667m2，施肥水平3.00kg/667m2。這明顯低于長江中下游直播稻的常規(guī)用種量和施肥水平[27]，有效提高了直播稻的生產(chǎn)效率。因此，在直播生產(chǎn)中，在科學(xué)管控雜草的前提下，應(yīng)盡量做到土地平整，采取稀播種，均勻施肥，構(gòu)建合理高產(chǎn)群體，以優(yōu)化穗部性狀，增加穗粒數(shù)，提高抗倒伏能力，提高水稻產(chǎn)量。黑米作為一種高營養(yǎng)價值的專用功能稻種植歷史久遠(yuǎn)，近年來也備受消費者青睞，生產(chǎn)效益高，但可直接種植生產(chǎn)的專用優(yōu)異品種少，大多數(shù)品種存在產(chǎn)量低、抗病性差、易倒伏等問題，生產(chǎn)風(fēng)險大。本研究以黑米雜交稻新品種為供試材料，研究結(jié)果對黑米雜交稻的生產(chǎn)推廣具有重要的參考價值。