机插密度对陵两优104产量及产量形成的影响

2014-10-10陈佳娜符辰建杨远柱邹应斌

湖南农业科学 2014年3期

杨广，陈佳娜，符辰建，杨远柱，邹应斌

（1. 湖南亚华种业科学研究院，湖南长沙 410119；2. 湖南农业大学农学院，湖南长沙 410128）

随着经济社会发展和农村劳动力向其他产业和领域的转移，水稻种植方式从传统的手工插秧向省工节本的种植方式转型，其中水稻的机械化插秧（机插秧）是种植方式的发展方向之一。与常规移栽方式相比，水稻机插秧具有省工、省时、省力、省秧田，增加产量和效益等优点[1-4]。但杂交稻采用机插秧，必须对源于常规粳稻的机插秧技术作必要的调整，使其与杂交稻的品种特性和种植区域的耕作制度相适应[2]。

水稻合理密植是水稻高产优质栽培的重要措施之一，不但可以协调群体与个体的生长，建立合理的群体结构，还可以提高光能利用率和抑制水稻后期病害的发生[5-10]。杂交稻机插秧适宜的栽插密度是我国研究的热点，但不同区域气候条件、栽培品种、土壤肥力和施肥水平不同，所以因地制宜调整杂交稻机插秧的栽插密度，是改进杂交稻机插秧栽插技术的重要措施。据此，通过研究陵两优104机插秧不同栽插密度下光合能力、干物质积累、产量结构等差异，探索其机插秧条件下的高产栽培特性，以期为其在湖南地区以及类似地区大面积推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

试验材料：陵两优1 0 4，系湖南亚华种业科学研究院用湘陵750S 与华104 配组育成的籼型两系杂交早稻。试验地点：湖南省长沙县路口镇（28°24′54″N，113°12′52″E），试验前茬为水稻。

1.2 试验设计

试验设3个密度处理：D1（ 33.3万穴/ hm2）、D2（25.0万穴/ hm2）、D3（17.5万穴/ hm2）。随机区组排列，小区面积为30 m2，3次重复。氮肥（N）用量为150 kg /hm2，其中基肥50%（于移栽前1 d施用）、分蘖肥40%（移栽后7 d）和穗肥10%（穗分化始期）；磷肥（P2O5）用量为56 kg / hm2，全部做基肥施用；钾肥（K2O）总量为105 kg /hm2，分基肥（50%）和穗肥（50%）2次施用。采用机插秧专用软盘淤泥育秧，于3月27日播种，4月13日采用洋马乘座式2ZGQ-7D25插秧机栽插，每穴4～5株。移栽后及时灌水护苗，返青至抽穗前浅水勤灌，总苗数达到预定穗数的80%～90%时，排水搁田7～8 d，抽穗期间采用浅水灌溉，之后干湿交替灌溉至成熟前7 d断水。其他田间管理按当地高产栽培管理进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 分蘖动态调查每个小区定点10丛，每5d记载1次分蘖数，直至齐穗期。

1.3.2 干物质和叶面积于分蘖中期（MT）、孕穗期（BT）、齐穗期（FL）、齐穗后15 d（FL15）、成熟期，每小区取代表性植株6丛。测定绿色叶片的叶长、叶宽，计算叶面积（叶面积=叶长×叶宽×0.75）和叶面积指数。齐穗前将植株地上部分分成茎、叶，齐穗后分成茎、叶、穗于105℃杀青30 m in后，70℃下烘至恒重，测定干物质重，并计算光合势[9]和净同化率[10]。

1.3.3 冠层光辐射截获率在分蘖中期、孕穗期、齐穗期、齐穗后15 d取样当天，采用Sunscan冠层分析系统，于晴天中午（11:00～14:00）同时测定冠层内外的光合有效辐射（PAR），每小区测定两个方向共4个点。以冠层底部与外部的光辐射比值为透光率，截获率=1－透光率。

1.3.4 产量及其构成因子于成熟期每小区收割5 m2（边3行除外），晒干换算成14%含水量后计为实测产量；同时每小区调查30丛有效穗数，按平均每丛有效穗数，取10丛测定每穗粒数、结实率、千粒重。

1.4 数据分析

用M icrosoft Excel2003整理数据，DPS V3.01进行方差分析，LSD0.05进行显著性比较。

2 结果与分析

2.1 产量及其构成因子

由表1可知，不同栽插密度对陵两优104的产量和有效穗数有显著影响，对千粒重和结实率影响较小，处理间差异不显著。其中以D1处理产量最高，为9.66 t/hm2，分别比D2、D 3 增产12.2%、22.4%。通过分析其产量构成可知，D 1增产的优势主要表现为有效穗数，其有效穗数分别较D2、D3显著高28.1%、50.7%。其他产量构成因子无显著差异。

表1 不同栽插密度对陵两优104产量及其构成因子的影响Table1 Effects of different transplanting densities on yield and yield com ponents of Lingliangyou104

2.2 分蘖动态

不同栽插密度下陵两优104的分蘖动态变化规律和达到最高分蘖期的时间基本一致（图1）。随着生育进程的推进，分蘖呈先增后减的趋势，于移栽后39～44 d 达到峰值，其中以D1最高，为684.44个/m2，分别比D2、D3增加21.8%、63.1%。

图1 陵两优104不同栽插密度下的分蘖动态Fig.1 Tillering dynam ics of Lingliangyou104 under different transp lanting densities

2.3 群体干物质生产

栽插密度对陵两优104干物质生产有较大影响（表2）。从不同时期来看，栽插密度对生长前期（齐穗前）的干物质影响较小，各处理间差异不显著；齐穗后干物质生产以D1（686.9 g/ m2）最高，显著高于D3。总干物质生产量D1分别较D2、D3高23.3%、47.6%，且各处理间差异达显著水平。

表2 不同栽插密度对陵两优104干物质生产的影响（g/m 2）Tab le2 Effects of different transp lanting densities on d ry matter production of Lingliangyou104

2.4 叶面积指数和冠层光辐射截获率

2.4.1 叶面积指数图2表明，从分蘖期至齐穗后15 d，水稻叶面积指数呈先上升后降低的趋势，均在孕穗期至齐穗期达到最大值，D1、D2和D 3分别为9、7和6。同一时期各个处理的叶面积指数均以D1最高，且中后期（齐穗后）与D2、D3的差异逐渐增大，为D1群体后期干物质的积累奠定基础。

图2 陵两优104不同栽插密度下的叶面积指数Fig.2 Leaf area index of Lingliangyou104 under different transp lanting densities

2.4.2 冠层光辐射截获率不同栽插密度处理下，群体冠层光辐射截获率随着栽插密度的增大而增大（图3）。同一时期各个处理的冠层光辐射截获率均以D1最高，分蘖中期、孕穗期、齐穗期和齐穗后15 d分别为72.28%、90.36%、86.87%、93.86%。分蘖中期，各处理间冠层光辐射截获率差异较大，D1分别比D2、D3高11.67、25.91个百分点，但随着生育时期的推进，各处理间差异变小，齐穗后15d D1、D2、D3的冠层光辐射截获率分别为93.86%、85.69%、85.35%。

图3 不同栽插密度对陵两优104冠层光辐射截获率的影响Fig.3 Effects of different transp lanting densities on light transm ittance rate of Lingliangyou104

2.5 光合势和净同化率

从表3中可以看出，从分蘖中期至孕穗期以D 1的光合势最高，较D2、D3分别高14.6%、88.1%，但仅显著高于D3，与D 2处理差异未达到显著水平。孕穗期至齐穗期，D1处理的光合势分别较D2和D3高28.2%、67.3%，差异达到显著水平。齐穗期至齐穗期后15 d，也以D1最高，分别较D2、D3显著高45.0%、57.5%。

表3 不同栽插密度对陵两优104光合势和净同化率的影响Table3 Effects of different transp lanting densities on photosynthetic potential and net assim ilation rate of Lingliangyou104

各生育阶段的净同化率均以D3处理最高，且分蘖中期至孕穗期各处理间差异达显著水平，但孕穗期至齐穗期以及齐穗期至齐穗期后15 d各处理间均差异不显著。

3 小结与讨论

适宜的栽插密度是获取水稻高产的一个重要栽培措施[11]。早稻生长期间由于温度低，营养生长时间短，生成有效分蘖的时间段比较短，所以早稻机插必须保证一定的栽插密度，以提高基本苗数和有效穗数。何水清[12]等研究表明，杂交早稻品种机插秧密度必须控制在20.83万～27.78万穴/ hm2之间，王旭辉[13]等则认为早稻机插密度以23.81万～27.78万穴/ hm2为好。而在该研究条件下，栽插密度为33.3万穴/ hm2时产量表现最高（9.66 t /hm2）。随着机插密度的减小，陵两优104的每穗总粒数和粒重增加，但单位面积有效穗数、基本苗数、最高苗数显著减少，最终导致产量降低。这与前人研究结果不一致，可能与品种以及地区气候差异有关。

抽穗至成熟期群体干物质生产量是水稻群体质量的重要指标[15]，水稻群体冠层光辐射截获能力直接影响干物质生产，而LAI 的大小直接影响水稻冠层光辐射截获能力，该研究中，增加栽插密度明显提高了LAI和光合势，因此在高栽插密度条件下，群体的干物质生产量尤其是齐穗后干物质生产量显著增加，从而获得高产。

试验并未得出机插密度与产量的单峰曲线结果，不能说明33.3万穴/ hm2的机插密度为陵两优104在湖南地区最适宜的机插密度，但可以33.3万穴/ hm2的机插密度为中心，设置密度梯度，并进一步扩大密度范围进行试验；另外，还需考虑年际间的变化，进行重复试验，确定陵两优104在湖南地区最适宜的机插密度。

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