盆栽与大田栽培水稻的生长及产量的比较研究

张立成++姚帮松++肖卫华++张文萍

摘 要：试验比较了盆栽与大田栽培水稻的生长发育及产量情况，结果表明，在环境介质相同的条件下，大田栽培水稻平均每株分蘖数要高于盆栽水稻1倍左右。盆栽水稻成穗率要高于大田栽培水稻，盆栽水稻的平均每株成穗率为87%，大田水稻的平均每株成穗率为76%。两种栽培方式下稻谷的千粒数重无明差异，说明稻谷的千粒数重不受栽培方式的影响。盆栽水稻平均每穗实粒数99.4粒，结实率为77%；大田水稻的平均每穗实粒数151粒，结实率为85%。大田栽培水稻产量明显高于盆栽水稻，而其中的主要影响因素是两者栽培的水稻土壤状态的不同。

关键词：水稻；盆栽；大田栽培；土壤；通透性

中图分类号：S511 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.004

水稻是我国主要的粮食作物，其生长过程受自然环境中很多因素的影响，其中土壤是影响水稻生长的一个重要因素[1-3]。从事水稻试验研究一般选用盆栽和大田种植两种栽培方式。盆栽试验在研究作物生长规律时，可以对影响作物生长的因素进行调控，是一种广泛应用于作物科学研究的试验方式。大田栽培作物试验使作物生长条件与其自然生长非常接近，能够更加真实地反映作物的生长规律，因而对试验上的理论成果起检验与推广的作用[4-9]。而作物的盆栽种植与大田种植在相同土壤及生长环境条件下产量所表现出来的差异，目前还没有进行过研究。为了比较盆栽与大田种植对作物生长的影响，本试验以水稻为研究对象，探究其在大田种植与在盆栽的生长及产量的不同。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试土壤为湖南农业大学耘园试验基地的第四纪红壤，它是一种长期种植水稻的土壤。试验用的水稻品种为隆平种业培育的超级杂交水稻，该水稻为晚稻品种，在我国南方地区适于6月播种10月收割。

1.2 试验设计与方法

试验采用相同面积大小（长×宽为150 cm×100 cm）种植水稻，一种采用盆栽种植，另一种采用大田种植。盆栽是在该面积下种植的15盆水稻，大田在该面积下种植15株水稻。试验盆的尺寸大小为底面直径20 cm，上表面直径25 cm，高30 cm。土壤先过5 mm的筛网，然后往每盆中加入10 kg，使土壤层在盆中厚度为25 cm。大田的耕作层厚度同样也为25 cm。将当地水稻生长的施肥量换算成每1.5 m2施肥量然后对水稻施肥，大田与盆栽水稻的施肥量相同。试验6月19日浸种，浸种2 d后播入育秧盆。7月6日开始移栽。水稻生长过程中的日常管理参照当地的水稻种植方式。大田试验水稻于10月7日收割，盆栽试验水稻于10月16日收割。

图1和图2 是在相同大小面积上采用两种栽培方式栽种的15株水稻，植株与植株间的间距为30 cm。

1.3 试验指标的检测

记录两种栽培方式下水稻生长过程中每株水稻的分蘖数情况。用精度为0.01 g的电子称称取稻谷千粒重及每穗谷粒重。采用SPSS统计软件分析盆栽与大田中的水稻产量因素的差异性。试验从15株水稻中随机选取10株进行标记并进行相关数据的测定。

2 结果与分析

2.1 盆栽与大田栽培对水稻分蘖数的影响

移栽10 d后大田和盆栽中的水稻均开始出现分蘖，试验从开始分蘖每隔10 d记录每株水稻的分蘖数，30 d后水稻分蘖数趋于稳定，因此停止记录。从盆栽与大田中分别随机选取10株水稻记录不同时期的分蘖数，表1 为两种栽培方式下的水稻分蘖情况。

对表1 中盆栽水稻与大田栽种的水稻所选取的10株做平均值分析，比较盆栽与大田栽种的水稻在生长过程中分蘖数的变化情况。

从图3中可知，水稻移栽后幼苗初始分蘖阶段，盆栽分蘖数与大田分蘖数差别较小，到分蘖盛期及分蘖末期，盆栽分蘖数与大田分蘖数差别很大。水稻在移栽后因为根系受到损伤，易失去水量平衡，因此要深水灌溉促进幼苗返青。水稻分蘖期宜浅水灌溉，增加土壤氧气，使分蘖早发、健壮。而盆栽水稻是在一个底部与四周都密闭的容器栽培，上表面被水覆盖，根部因缺少氧而使分蘖受限。大田中的土壤有渗透性，水从土壤往地下渗的过程就将空气中的氧气带入根部，从而增强根系活力，促进了水稻的分蘖。

2.2 盆栽与大田栽培对水稻成穗率的影响

每株水稻的穗数是影响水稻产量的一个因素，穗数与水稻生长发育阶段的分蘖数相关。水稻分蘖分为有效分蘖和无效分蘖，无效分蘖是不能成穗的分蘖。成穗数是指水稻分蘖后能拔节抽穗的稻穗总数，茎蘖数是水稻所有的分蘖数。

由表2 中的数据可知，盆栽水稻的平均成穗率为87%，大田栽种水稻的平均成穗率为76%。从成穗率分析，盆栽水稻的成穗率高于大田栽种的水稻。可见水稻分蘖数越多时，它的无效分蘖随之增加，分蘖数少时无效分蘖也相应减少，从而使得成穗率增高。

2.3 盆栽与大田栽培平均每穗谷粒质量与粒数质量

水稻平均每穗谷粒质量与千粒质量也是产量构成的因素，水稻成熟后稻穗都沉甸甸的说明谷粒饱满，千粒质量反映的是稻谷颗粒的大小程度（表3）。

对表3中的数据用SPSS统计软件做独立样本t检验，结果如表4～表7所示，盆栽水稻的千粒质量为23.515 g，标准差0.888，大田水稻的千粒质量为23.500 g，标准差0.924。盆栽与大田栽种的水稻对谷粒的千粒质量经过方差齐性检验，得出Sig=0.897>0.05，即认为假设方差不相等。再看两组数据显著性差异的Sig（双侧）=0.971>0.05，说明千粒质量1与千粒质量2无显著性差异，即盆栽与大田栽培的水稻对千粒质量不产生影响。

盆栽水稻的每穗谷粒质量为5.629 g，标准差0.168，大田水稻的每穗谷粒质量为4.749 g，标准差0.924。盆栽与大田栽种的水稻对平均每穗稻穗的谷粒质量经过方差齐性检验，得出Sig=0.036<0.05，即认为假设方差相等。再看两组数据显著性差异的Sig（双侧）=0.044<0.05，说明盆栽与大田栽培的水稻的每穗谷粒质量有显著性差异。同一水稻品种盆栽与大田的千粒质量无明显差异，而每穗谷粒质量有显著性差异，说明大田中的稻穗结谷粒数要高于盆栽水稻。

2.4 盆栽与大田试验水稻结实率的比较

水稻抽穗后开始颖花，随后籽粒灌浆结实，水稻颖花数是水稻结实的重要指标。水稻颖花有时会发生退化现象，从而不结实造成稻谷颗粒空壳。试验中从每一株中随机选取3枝稻穗统计每条稻穗上的实粒数与空壳数，然后求其平均值。

如表8所示，从盆栽与大田种植的水稻中选取10株水稻，对其实粒数、空壳数与结实率进行取平均值分析，盆栽水稻平均每穗实粒数99.4，结实率为77%，大田水稻的平均每穗实粒数151，结实率为85%。盆栽与大田栽种水稻的千粒质量并无明显差异，从平均每穗实粒数来比较，大田种植水稻要比盆栽种植水稻产量高51.91%。

3 结论与讨论

通过比较盆栽与大田两种方式栽种水稻，得出以下结论：（1）相同生长环境下，盆栽水稻要比大田水稻的生长期长9 d，通过试验观察盆栽水稻要迟于大田栽种水稻抽穗，因此盆栽水稻的生育期长主要是发生在抽穗期前的营养生长阶段。（2）大田栽种水稻的分蘖数比盆栽水稻分蘖数多，盆栽水稻平均每株分蘖数是16.3，而大田水稻平均每株分蘖数是35.5。（3）水稻在盆栽与大田栽种两种方式下千粒质量无明显差异，说明水稻千粒重与栽培方式无关，与水稻品种的相关性很大。（4）盆栽水稻的结实率与实粒数要低于大田栽种水稻，结合两者分蘖数计算出大田栽种水稻的产量要比盆栽水稻的产量高1.5倍左右。

引起盆栽水稻与大田水稻生长及产量上差别的因素有很多，包括土壤的通透性。土壤通透性是指土壤空气与大气之间不断进行气体交换的性能，又叫做土壤的呼吸作用。维持土壤适当的通气性，是保证土壤空气质量、维持土壤肥力不可缺少的条件。而盆栽中的土壤底部是完全密闭的，上部被水覆盖无法增加水中的空气，使得水稻根际氧化区小，土壤还原性强造成根表大量Fe2+不能氧化成Fe3+，Fe2+难溶于水易沉积于根表抑制水稻根系发育进而影响到水稻生长及产量。从盆栽土壤取出的水稻根系围绕着土壤呈圆柱形，而从大田中取出的呈伞状发散形，盆栽土壤空间阻碍了水稻根系的发散生长，不能使其更好地吸收土壤中的营养物质。对于盆栽水稻，为使其生长不受土壤通透性及土壤空间大小的影响，应在盆底设一个渗滤装置，并扩大试验盆尺寸，这样就可以改善盆栽水稻生长条件，更加精确地进行盆栽试验研究。

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