精量穴直播对粳型中稻生育特性和产量的影响

陈少愚，赵锋，程建平，吴山，张旅峰，章桃娟，游爱兵

摘要：以热粳优35（R35）、甬优15（Y15）、甬优4149（Y4149）和甬优4949（Y4949）等4个粳型中稻品种为供试材料，设置精量穴直播（XB）、机插秧（JC）两种机械种植模式，并以人工移栽为对照（CK），探索不同种植模式下粳型中稻生长发育和产量形成因素特点。结果表明，粳型中稻采用精量穴直播模式较采用人工移栽产量均显著提高;其中Y4149采用XB后，其穗总粒数显著增加，其他品种有效穗数均显著提高。与JC模式比较，R35和Y4949采用XB模式产量分别提高4.5%、4.9%，其产量提高的原因是有效穗数增加。在该试验条件下，R35和Y4949更适合精量穴直播种植模式。

关键词：水稻;精量穴直播;粳型中稻;产量

中图分类号：S513;S504.7        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2014）23-5662-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.011

水稻是我国主要的粮食作物，常年种植面积约3 000万hm2，占全国谷物种植面积的30%，产量占全国粮食总产的40%，在保障粮食安全中占有极其重要的地位[1-2]。水稻种植机械化对水稻生产具有非常重大的影响，据有关文献资料报道，机械化作业与传统人工作业相比可增产稻谷1 000 kg/hm2，增幅为5%～10%，按我国现有水稻种植面积计算，水稻种植机械化程度每增加一个百分点，即可增产稻谷3.7亿kg，具有显著的社会经济效益[3]。近年来，国家十分重视对农业的投入，水稻价格也有了较大幅度的提高，大大激发了农民种植水稻的积极性。随着农村劳动力逐渐向二、三产业转移和农村集约化经营的实施，农民对机械化的要求迫切。其中机械精量穴直播是水稻轻型栽培技术中最简单的机械种植方式，与机插秧相比，省去了育秧和移栽的步骤，省工、省时、省力，节省秧田，成行成穴，群体通风透气采光好，生长期间水稻的病虫害明显减少，生产效率高，便于推广。水稻机械精量穴直播在产量上较人工撒播和人工插秧等种植模式具有明显的优势，这主要是由于采用精量栽培模式，利于田间通风透光和群个体间的协调生长，有利于优化直播稻的群体结构，利于高质量群体的建成，进而获得高产稳产，是目前适宜农村推广的一种轻简化高产高效栽培模式[4-6]。

近年来，湖北省水稻产业已到了谋划由做大向做强转变的关键节点。然而，如何在保障粮食安全的前提下，进一步做强湖北省的水稻产业，摸索出一条既能促进农民增收、又能使稻米品质提档升级的途径，是各级政府及广大农业科研和推广从业人员十分关注的问题。综合国家水稻产业发展趋势，结合湖北水稻发展的历史和现状，加快粳稻、特别是粳型“绿色超级稻”（少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产）的发展应是进一步做强湖北省的水稻产业、促进农民增收的重要举措[7-11]。本试验通过对粳型中稻品种在精量穴直播、机械插秧、人工插秧3种不同种植模式下的生育特性、产量及其构成因素进行对比研究，旨在为实现优质品种与轻简机械配套、农艺与农机融合提供轻简化栽培理论和技术支撑。

1  材料与方法

1.1  试验材料和试验点状况

供试材料为宁波农业科学院提供的甬优系列粳杂品种“甬优15”、“甬优4149”和“甬优4949”以及由重庆农业科学院提供的“热粳优35”，下文以Y15、Y4149、Y4949、R35代指。

试验于2013年5月至10月在湖北省农业科学院南湖试验站内（北纬30°28′，东经114°25′）进行，水稻土类型为黄棕壤发育的黄棕壤性水稻土，属于潴育水稻土亚类，黄泥田土属。种植制度为单季中稻。试验田肥力均匀、田面平整、排灌方便。

1.2  试验方法

1.2.1  试验设计  试验处理为3种种植模式，即采用2BD-10型水稻精量穴直播机播种（XB），并以传统的人工插秧方式作为对照（CK）。XB施基肥后，带水机械整地，后放水整平，保持土壤泥面无水后播种。机插秧和人工插秧按常规方法进行，播种日期见表1。XB实际播种量为播干谷21.90 kg/hm2，播种密度为17.5 cm×25.0 cm，CK播种密度为16.5 cm×26.4 cm。各处理均设3次重复，小区面积为360 m2。

1.2.2  施肥和田间管理  各处理单位面积的总施肥量相同，全生育期施肥量分别为：氮肥230.25 kg/hm2、磷肥75.00 kg/hm2、钾肥112.50 kg/hm2。其中磷肥以基肥形式一次施入，钾肥以基肥和分蘖肥平均施入，氮肥按基肥、分蘖肥、穗肥比例5∶3∶2分别施入。分别按60.00 kg/ hm2和3.00 kg/hm2施用硅肥和大粒锌。XB和CK播后保持相同深度的薄水层。各处理除草、病虫害防治均按高产管理要求进行。

1.2.3  测定指标与方法  ①生育时期。于水稻生长阶段调查并记录具体日期;②生物量。分别于分蘖期、齐穗期和收获期，每处理按调查平均分蘖取3穴为一个样本，每样本分叶、茎鞘和穗，烘干称取干重，分别计算个体生物量;③考种、测产。水稻成熟时，每小区以5点取样法，取2 m2统计有效穗数。按平均有效穗数取10穴植株，测定水稻有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重。去除保护行后进行机械实收，计算实际产量。

2  结果与分析

2.1  不同粳型中稻机械穴直播下的生育期

由表1可见，粳型水稻直播均能够于9月2日以前安全齐穗。机插秧水稻秧龄较人工插秧短10 d左右，但其返青期较长，一般较人工插秧长3 d左右。但成熟期相差不大，一般相差1～2 d。除Y15和Y4149精量穴直播灌浆持续时间较其他种植模式长外，其他品种3种种植模式相差不大。

2.2  不同品种精量穴直播收获期的生物量

由图1可知，粳型品种在精量穴直播下较人工插秧齐穗期生物量显著提高，其中Y15、R35、Y4149、Y4949生物量依次提高49.4%、24.7%、55.5%、53.9%，收获期生物量分别提高5.4%、3.9%、31.5%、24.5%;机插秧齐穗期生物量较对照也显著提高，其中Y15、R35、Y4149、Y4949齐穗期生物量分别提高18.0%、13.1%、17.8%和48.8%，收获期生物量分别提高13.5%、9.8%、19.8%和36.1%。齐穗后光合物质积累量占整个生育期生物量积累的比例精量穴直播Y15、R35、Y4149、Y4949依次为10.2%、17.9%、14.1%和17.3%;机插秧分别为34.1%、29.6%、28.6%和27.2%;人工插秧分别为36.7%、31.7%、27.4%和33.2%。精量穴直播齐穗前生物量积累明显高于其他两种模式，但齐穗期至收获期生物量积累较少。

2.3  产量及其构成

由表2可见，精量穴直播实际产量R35、Y15、Y4149和Y4949分别较CK提高9.4%、6.4%、16.2%和14.2%。机插秧R35、Y15、Y4149和Y4949分别较CK提高4.7%、8.7%、17.3%和8.9%。精量穴直播和机插秧这两种模式水稻产量均高于人工插秧，但从产量构成来看，在穗总粒数相当的情况下，这种差异主要与有效穗数有关。R35精量穴直播产量较机插秧提高4.5%，增产达到显著水平;Y4949精量穴直播较机插秧增产也达到4.9%，但与JC相比无显著差异，增产主要是由于直播提高了有效穗数;其他品种XB与JC产量无明显差异。

3  小结与讨论

3.1  4种粳型中稻采用机械精量穴直播或移栽均能安全齐穗

4种粳型中稻在5月18日或5月20日播种，均能在9月2日前齐穗。江苏省赣榆（北纬34°83′）、淮安（北纬33°34′）、扬州（北纬32°25′）和吴县（北纬31°18′）粳稻安全齐穗期分别为9月18日、9月20日、9月24日和9月28日[12]，即纬度越低安全齐穗期越迟，而湖北省位于北纬29°05′至33°20′，种植粳稻可在9月20日前安全齐穗。由于湖北省9月初很少有寒露风等气温骤降的天气，不会导致水稻大量无法抽穗的生产安全事件的发生，因此采用精量穴直播模式是安全的。考虑到9月份后阴雨天增多、日均气温逐渐降低，光照强度也有所减弱，影响水稻灌浆[13]，因此对于齐穗较晚的Y15应酌情提前播种。

子粒充实度差是杂交稻杂种优势利用的主要障碍之一，增加灌浆持续时间，可以提高品种的充实度。采用机械精量穴直播模式的粳型中稻全生育期并未明显延长，但其齐穗期提前，而较其他模式延长了水稻的灌浆结实期。采用精量穴直播模式，水稻光合功能期延长，增加了子粒中干物质积累量[14]。

3.2  机械精量穴直播对粳型中稻产量形成的影响

与移栽模式比较，精量穴直播粳型中稻产量提高的主要原因为有效穗数和穗粒数增加，与前人的研究结果一致[4，15，16]。与移栽模式比较，精量穴直播齐穗后生物量积累较少，其子粒中干物质积累主要来源于齐穗前茎鞘和叶片中的积累，但是这种对茎鞘物质的抽提会降低茎鞘干重和强度，减弱茎鞘对穗部重量的支撑能力进而引起植株早衰或倒伏[14]。但如果通过喷施光合增效剂或者改善肥水运筹，尚可进一步挖掘其增产潜力。

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