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不同播量对宁夏引黄灌区直播水稻生育特性及产量的影响

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摘要:以连湖农场主栽水稻(Oryza sativa L.)品种2009G19为材料,在宁夏连湖农场进行10、15、20、25 kg/667 m2的4个播量梯度大田试验,以明确直播水稻播量与生育特性和产量的关系。结果显示,适当降低播量,合理稀植,能显著提高水稻出苗保苗情况,增加水稻叶面积,促进光能的充分利用,增加干物质累积,提高水稻有效穗数、穗粒数和结实率,最终提高产量。其中播量为20 kg/667 m2时水稻产量最高,达到11 167.5 kg/hm2。在该试验条件下,播量为20 kg/667 m2是最适宜播量。

关键词:播量;直播稻;引黄灌区;产量

中图分类号:S511.22 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)14-3549-03

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.004

Abstract: To explore the relationship between the sowing rate of direct seeding rice on its growth characteristics and yield, the experiment was carried out in Lianhu farm using main rice cultivar 2009G19 as material,and the sowing rate were 10, 15,20 and 25 kg/667 m2,respectively. The results showed that appropriate low seeding rate and appropriate thin planting could increase seedling germination and protection rates obviously, dry matter accumulation,effective panicle number,grain number per spike,seed-setting rate and finally the yield. Among all of them,the most suitable sowing rate was 20 kg/667 m2 and the yield of direct seeding rice reached 11 167.5 kg/hm2 under the condition of this experiment.

Key words: seeding rate; direct seeding rice(Oryza sativa L.); Yellow river irrigation region; yield

宁夏引黄灌区是直播粳稻重要栽培区域,也是西北地区最重要的稻米输出地。由于当前水稻(Oryza sativa L.)播量过高,不但加重了栽培成本,而且严重影响了植株素质和产量[1]。直播水稻受光照、温度、通风情况影响很大,播量不同,水稻个体所占的营养面积和受光条件不同,对其幼苗素质影响很大。水稻稀植能改善个体的生长发育状况,充分发挥个体生产潜能,充分利用分蘖成穗,增加穗粒数,增大叶面积,提高结实率和单位面积穗数等途径提高水稻产量[2]。降低主茎在稻谷产量中的比重,达到高产、优质、节本、增效的目的。由于垦区水稻都是大规模连片种植,播量的下降能显著降低农场投入。本试验结合前期示范结果,选择当地农场主栽的水稻品种进行试验,探讨播量对水稻生长情况和产量的影响,指导垦区水稻生产。

1 材料与方法

1.1 供试水稻品种

选择宁夏农林科学院农作物研究所选育的2009G19为供试品种,该品种为当地主栽品种。

1.2 试验地情况

试验地位于引黄灌区连湖农场。连湖农场位于宁夏平原引黄灌区、青铜峡市北郊。土地肥沃,地力均匀,水源丰富,排灌便利,水土无污染,日照充足,昼夜温差大,年均气温8.7 ℃,日温差12~15 ℃,无霜期140~160 d,年均日照2 800~3 000 h,年降雨188.5 mm。2014年播种前对其混合土壤进行测定,土壤全盐含量0.43 g/kg,pH 8.36,全氮1.00 g/kg,有机质23.3 g/kg,碱解氮69.0 mg/kg,有效磷24.6 mg/kg,速效钾160.0 mg/kg。

1.3 试验处理

设置4个播量处理,分别为10(处理1)、15(处理2)、20(处理3)、25 kg/667 m2(处理4)。播种采用机械常规直播,行距20 cm。4个处理随机排列,每个处理种植面积为3 335 m2。处理间空1 m走廊。所有品种耕地、施肥、灌溉、喷药等统一进行管理,参考《宁夏引黄灌区水稻旱直播栽培技术规程》。播种机械采用当前生产用机型。

1.4 调查记载项目

在水稻播后30 d苗情稳定时,进行水稻出苗保苗情况调查,每个品种随机取3个点。

调查不同处理的生育期农艺性状。在水稻分蘖和抽穗末期,每个品种随机取3个点,调查分蘖数和抽穗情况。分别在播后30、45、60、100 d调查苗高和收获期调查穗高,每个品种随机取3个点。在水稻抽穗期调查叶面积[3],每个品种随机取3个点,每个点分别取10株,用打孔称重法测量[4]。在播后40、70、100 d、收获前(分蘖盛期、孕穗期、抽穗扬花期、成熟期每处理取3株代表性植株)调查地上干物质重,每个品种随机取3个点,每个点30株,干重应在105 ℃鼓风干燥箱杀青30 min,85 ℃条件下烘干至衡重,1/100 g电子天平测量。

在水稻不同生育阶段,对病虫害发生情况进行调查。

成熟时对各品种进行理论和实产测定。理论测产每个品种随机取3个点,每个点取30穗,测量其穗长、穗粒数、千粒重、空秕率等。

1.5 数据统计与分析

使用Microsoft Excel 2007和IBM SPSS 20.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播量对水稻基本农艺性状的影响

不同播量对水稻农艺性状的影响见表1。播量不同,单位空间内的植株数量不同,相互之间为争夺有限资源而相互竞争。通过保苗情况可以看出,播量不同对水稻出苗情况影响很大,随播量的增加单位面积的苗数先增加后降低,其中处理3基本苗数最高,达到608.3株/m2,这也说明播量大并不一定就是成苗率高。通过单株分蘖数调查显示,处理1平均单株分蘖数最高,为2.6个/株,处理3单株分蘖数最低,仅为1.4个/株(表1)。由此可见,水稻出苗情况对水稻分蘖有很大影响,单位面积的出苗越多,产生的分蘖就越少。抽穗情况,处理2、3、4单位面积抽穗数相差不多,但均极显著高于处理1,而处理1单位面积抽穗数最少,仅364.2个/m2,可能在当前环境条件下,水稻单位面积孕穗数最高值为500个/m2左右。水稻灌浆初期的叶面积指数方面,处理1的水稻叶面积指数低于5,难以满足水稻高产的需要,而处理3和4的水稻叶面积指数高于7.0,为后期灌浆提供了较高的光合效率。水稻叶片是稻株进行光合作用、制造有机物的重要器官,其光合量占全株总光合量的90%以上,叶面积指数大小影响光合速率的高低,即决定产量的高低[5]。较高的抽穗率和抽穗期较大的叶面积指数都为后期灌浆和成穗奠定了基础。

于不同时期对不同播量水稻的株高进行测量(图1)可知,处理3在后期稍高于其他3个处理,但总体株高差异不大,说明播量对水稻株高影响不大,水稻株高可能主要是由其内部特性决定,并且最高都低于100 cm,较耐倒伏。

播量不同,水稻在不同生育阶段干物质累积不同。于不同时期对水稻单株平均地上物质干物质重进行调查,结果(图2)显示,处理1的水稻其干物质重始终最高,处理4始终较低。这与单位面积植株数量相关,植株数量多,导致单个植株分配的资源就少,植株长势较差,直接导致其干物质累积量较低。而较高的干物质含量说明植株体内积累了更多的贮藏物质,为后期水稻增产创造了有利条件。处理1和处理2在生育期各阶段干物质累积速度变化不大,可能是水稻栽培密度较低,稻田的资源基本能满足生长需要,植株之间相互竞争程度较弱。而处理3在前期累积较快,后期累积较慢,可能是前期植株矮小,相互之间影响较少,随着后期分蘖增加植株长大,相互之间争夺资源激烈,导致单株干物质累积变慢。而处理4在前期由于幼苗密度太高,导致了严重的资源竞争,幼苗干物质累积相当慢,很多幼苗可能由于没有足够的养分而死亡,而后期累积较慢,则是由于植株基数大,前期肥料消耗多,导致后期的缺肥。

2.3 不同播量对水稻病虫害的影响

该试验中,重点对直播稻易发的恶苗病、稻瘟病进行调查,结果表明,以上病害均属于轻度发生,未达到防治指标,处理间无明显差异。

2.4 不同播量对水稻的主要经济性状及产量影响

水稻产量是由单位面积穗数、穗粒数和千粒重3个因素构成,各因素的相互协调是高产的基础。由表2可知,处理2、3、4的穗数相差不大,但是均显著高于处理1(P

3 小结与讨论

随着播种量的增大,必然使单位面积的幼苗密度增加,单株水稻幼苗所占空间和资源减少,幼苗之间对水分、阳光、肥料、空间之间的竞争随之加剧。稻苗相互拥挤,相互遮光,导致生存环境恶化,从而导致稻苗素质较差,体质弱,易染病,影响后期生长和产量[2]。

通过本试验可以看出,适当的播量能充分发挥水稻的空间生态效应,提高水稻单株素质和产能,将有限的资源进行最大程度利用。适量播种,合理稀植,能显著提高水稻出苗,减少由于苗期环境条件影响而导致的出苗率低的现象,也能提高水稻叶面积,促进光能的充分利用,增加干物质累积,也有助于提高水稻有效穗数、穗粒数和结实率,从而提高产量。而播量过低,则导致资源利用不充分,降低整体产量。其中当播量为20 kg/667 m2时,苗情较好,成穗率较高,经济性状突出,产量最高,达到11 167.5 kg/hm2。并且通过调查统计发现,稻田环境对水稻生长也有一定的反馈调节,当播种密度过高时,水稻出苗率显著降低,维持后期的分蘖数和抽穗数在一定的阈值之内。但是由于试验期水稻病虫害发生较轻,未验证不同播量对水稻发病情况的影响,有待进一步研究。

参考文献:

[1] 袁功平,陈周前.播种量对早籼稻秧苗素质及产量构成的影响[J].安徽农业科学,2006,34(15):3641,3643.

[2] 刘 岩.播种密度对水稻秧苗素质及对本田产量和品质的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2010.

[3] 颜振德,胡承太.水稻最适叶面积指数和总颖花数的品种差异[J].中国水稻科学,1986,1(1):42-52.

[4] 陶洪斌,林 杉.打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水稻叶面积的方法比较[J].植物生理学通信,2006,42(3):496-498.

[5] 徐 英,周明耀,薛亚锋,等.水稻叶面积指数和产量的空间变异性及关系研究[J].农业工程学报,2006,22(5):10-14.