再生稻头季机割高度对再生季形态发育和产量的影响

郑景生，沈如色，李小萍，李义珍*，王侯聪，黄育民，廖海林

(1.厦门大学生命科学学院，福建 厦门 361005；2. 福建省农业科学院水稻研究所，福建 福州 350019；3.福建省南平市建阳区种子管理站，福建 建阳 354200)



再生稻头季机割高度对再生季形态发育和产量的影响

郑景生1，沈如色2，李小萍2，李义珍2*，王侯聪1，黄育民1，廖海林3

(1.厦门大学生命科学学院，福建 厦门 361005；2. 福建省农业科学院水稻研究所，福建 福州 350019；3.福建省南平市建阳区种子管理站，福建 建阳 354200)

为探索再生稻机械化生产中头季机割高度对再生分蘗生育的影响，设置头季机割高度试验，结果表明: (1)再生分蘗由头季稻桩上的茎生腋芽萌发而来。头季采用低桩机割(割桩高度12 cm)，割去倒2、3节腋芽，再生季成穗分蘗为倒4、5节腋芽萌发的分蘗及其子蘗，成穗数较多，穗子较大，晚育晚熟；(2)头季采用高桩机割(割桩高度35 cm)，出现2类株行，其中一类有70%株行，稻桩保留全部茎生腋芽，但以倒2、3节腋芽萌发的分蘗为主，子蘗少，成穗数较少，穗子较小，早育早熟；另一类有30%株行，稻桩遭收割机链轨碾轧，于距地表高15 cm左右较细弱的部位折损，倒2、3节腋芽失活，再生季成穗分蘗为倒4、5节腋芽萌发的分蘗及其子蘗，与低桩机割株行类似，穗子较大，晚育晚熟，但两类株行成熟期相距15 d，收获顾此失彼；(3)再生稻头季地上部有6个节间，其中着生倒4、5节腋芽所属的2个基部节间粗短坚硬，距地表高(5±2)cm；着生倒2、3节腋芽所属的中部节间细长脆弱，弯曲力矩大，遭收割机链轨碾轧或大风雨袭击时最易折损。头季低桩机割的适宜割桩高度是基部2个节间高度加5～8 cm保护段，即距地表高12～15 cm，过低将伤及倒4、5节腋芽，过高则出现两类株行，熟期参差。

再生稻；留茬高度；机器割桩；再生分蘗发育

再生稻头季地上部茎生腋芽具有顶端生长优势，上部节位的腋芽萌发率高，形成的再生分蘗早育早熟。为了保留上部优势腋芽，头季成熟时采用留高桩手工收割，但颇花工费力。在当前大量农民进城务工，劳力紧缺情势下，各地都在试行机械收割。初始推行高桩机割，结果有30%株行的稻桩遭收割机链轨碾轧，萌发的再生分蘗晚育晚熟，田间熟期参差，收获顾此失彼。为此，有关单位曾设想改造机械构型，让链轨只走行间，高桩机割，保留上部优势腋芽。经试验多年，终因改型不易，田坵间行距不一难以操作而作罢。提高再生季熟期整齐度，是再生稻生产难题之一。据报道[1-2]，台湾宜兰、花莲等地采用头季成熟收割后2～3周再对再生分蘖低桩机割1次，可增加再生季营养生长期和提高抽穗期整齐度。本课题组近年在永安、尤溪、建阳、龙海等基点考察，发现高桩机割田两类株行萌发的分蘗节位迥然不同，因此设置头季机割高度试验，观察对再生分蘗形态发育和产量的影响，初步揭示熟期参差的原因，明确头季只有采用低桩机割，才能有效提高再生分蘗熟期整齐度，并通过研发，提出机械化生产配套栽培技术。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地点为福建省建阳市潭香稻谷专业合作社。供试品种为常规优质稻佳辐占。2015年3月13日播种，4月9日机插，行株距30 cm×20 cm，6月25日齐穗，7月27日成熟机割。收割机为浙江省柳林农机厂生产，割幅180 cm，1次机割7行。头季低桩机割处理的再生季于9月22日齐穗，10月27日成熟，头季高桩机割未遭链轨碾压的株行再生季于9月7日齐穗，10月12日成熟。

1.2 试验设计

试验设2个机割高度处理：(1)高桩机割，割桩高度35 cm；(2)低桩机割，割桩高度12 cm。每个处理4次重复，小区面积4.2 m×4.0 m=16.8 m2，每 m2插植稻苗16.67丛，每丛4苗。

1.3 观察项目及方法

链轨碾轧对稻桩及再生分蘗形态发育影响的观察：机割后从田间掘回2丛高桩机割碾轧的稻株，置塑盘浅水培养，待再生分蘗向上伸长时，拆开稻桩，逐茎观测机器割桩高度、稻桩遭碾轧折损处距地表高度、各节位分蘗着生节距地表高度和各节位分蘗萌发数及生长势。

生育期观测：观察记载头季机割期、再生季齐穗期(抽穗80%)和成熟期。为查明分蘗抽穗整齐度，确定齐穗期，在高桩机割处理的高桩直立株行和高桩碾轧株行以及低桩机割处理株行，各固定20丛稻株，从头季机割后24日起，每3 d观测1次抽穗分蘖数。

产量测定：低桩机割处理在其成熟期(10月27日)，每小区收割3 m2稻株(50丛)脱粒，晒干扬净，称干谷重计产。 高桩机割处理有两类株行，成熟期差距大，分别在其相应成熟期(10月12日和27日)，每小区各手工收割3 m2稻株(50丛) 脱粒，晒干扬净，称干谷重，分别计算两类株行的单产，再按2类株行占总株行数比例，计算出高桩机割处理的加权平均产量。

再生分蘗穗粒性状考察：在稻谷成熟期，按定点观测分蘗成穗数的每丛平均穗数标准，对低桩机割处理及高桩机割处理的直立株行和碾压株行，各掘取10丛稻株带回室内分解出各节位分蘗，计算穗数，考察穗部性状。

2 结果与分析

2.1 机械收割对稻桩及再生分蘗萌发节位的影响

再生稻机械收割，链轨难免会碾轧一部分稻桩。本试验头季插植行株距为30 cm×20 cm，使用的收割机割幅为180 cm，1次割7行，两侧链轨碾轧第2、6行稻桩，而第1、3、4、5、7行稻桩保持直立状态。

如为高桩机割(割桩高度35～40 cm)，未遭链轨碾轧的5行稻桩，保留全部茎生腋芽，但以倒2、3节腋芽萌发的分蘗为多；遭链轨碾轧的2行稻桩，在距地表高15 cm左右折损，稻桩折损处茎内维管束系统崩溃，断绝水养分向上部腋芽的供应，倒2、3节腋芽失活，成穗分蘗为倒4、5节腋芽萌发的分蘗。如为低桩机割(割桩高度12 cm)，倒2、3节腋芽尽皆割去，成穗分蘗为倒4、5节腋芽萌发的分蘗，其中遭链轨碾轧的2行稻桩2、3 d后即安然站立，与未遭链轨碾轧的5行稻桩一道开始分蘗，机割后10 d进入分蘗盛发期。

高桩机割处理碾轧株行的取样观察结果(表1)：机器割桩高度为(34.7±1.6)cm；倒5、4、3、2节腋芽着生处(相当于倒5、4、3、2节节部)距地表高度，分别为(0.9±0.6)cm、(4.4±1.6)cm、(14.0±2.2)cm和(29.6±2.4)cm；稻桩遭链轨碾轧而折损的部位距地表(15.5±3.2)cm，相当于在倒3节腋芽着生处附近。将高桩机割碾轧取样株横卧浅水培养，可见众多倒4、5节分蘗茁壮生长，只有少数着生处比折损部位低5 cm以上的倒3节腋芽萌发，但生长势细弱。偶见个别受碾轻微的稻桩有倒2节腋芽萌发，但只抽1、2叶便停止生长。

2.2 头季两种机割高度的再生季生育进程

从表2可知，高桩机割处理直立株行以萌发倒2、倒3节分蘗为主，早育早熟，于头季机割后42 d(9月7日)齐穗，齐穗后35 d (10月12日)成熟；高桩机割处理碾轧株行和低桩机割处理株行，皆萌发倒4、倒5节分蘗及其二次分蘖(子蘗)，晚育晚熟，于头季机割后57 d(9月22日)齐穗，齐穗后35 d (10月27日)成熟。应该指出，2015年8、9月气温比常年低，再生季生育趋缓，2个机割高度处理的齐穗期都比常年延迟12 d，但高桩机割田2类株行齐穗期和成熟期都如常年相距15 d。

表1 高桩机割遭碾轧稻桩的各节位再生分蘗着生高度、萌发数及生长状况

Table 1 Stubble height,germination count, and growth conditions of ratooning tillers for each node on rice plants encountered caterpillar rolling damagesfrom machine-cutting

分蘗节位分蘗基部距地表高度/cm分蘗萌发数分蘗生长状况倒50.9±0.612壮实倒44.4±1.616壮实倒314.0±2.27细弱倒229.6±2.43停止生长

注： 1)表中数据为机割后10 d对2丛30支稻桩的调查结果；2)机割留桩高度(34.7±1.6)cm，稻桩遭碾轧折损部位距地表高度(15.5±3.2)cm；3)调查时只萌发大部分1次分蘗，未计尔后萌发的2次分蘗(子蘗)。

2.3 头季两种机割高度的再生分蘗穗粒性状

从表3可知，低桩机割处理以萌发倒4、5节等基部节位的再生分蘗为主。因具有独立根系、总叶数较多，生育期偏长，其穗子略大，也萌发较多的二次分蘗(子蘗)，从而穗数较多，平均443 穗·m-2，比高桩机割未遭碾轧株行的穗数多33%，产量显著较高，其中，一次分蘗占总穗数的64%、总产的72%，子蘗占总穗数的36%、总产的28%。

高桩机割处理未遭链轨碾轧保持直立的稻桩，与高桩手割田块一样，以萌发倒2、3节等上部节位的再生分蘗为主，也萌发一部分倒4节分蘗，因它们的总叶数少，生育期短，穗子较小，萌发子蘗数也较少，从而穗数较少，平均333穗·m-2，产量显著较低，其中，一次分蘗占总穗数的87%、总产的90%，子蘗占总穗数的13%、总产的10%。与低桩机割处理相比，穗子略小，结实率和千粒重相近，最大的差距是穗数少，主要是子蘗穗数少。

高桩机割处理遭链轨碾轧的稻桩，机割后2、3 d即恢复站立，开始萌发再生分蘗，与低桩机割处理一样，也以萌发倒4、5节等基部节位的再生分蘗为主，并萌发较多的子蘗，最终其穗数、每穗粒数、结实率和千粒重，都与低桩机割处理相近。

尽管高桩机割处理遭链轨碾轧稻桩的再生分蘗，具有与低桩机割处理再生分蘗相近的丰产性状，但其只占总株行数的30%左右，而且其成熟期比未遭链轨碾轧保持直立的株行迟15 d，全田一次性机割顾此失彼，大量失产。

表2 头季不同机割高度的再生分蘗抽穗期

注：高桩直立指高桩机割处理稻桩未遭链轨碾轧保持直立的株行；高桩碾轧指高桩机割处理稻桩曾遭链轨碾轧的株行；低桩直立指低桩机割处理稻桩未遭链轨碾轧保持直立的株行和虽遭链轨碾轧但迅速恢复站立的株行。

表3 头季不同机割高度不同株行的再生分蘗穗粒性状

Table 3 Spikelets and grain traits of ratooning tillers ofrice plants with varied plant-to-row grown from machine-cut stubbles of different heights

处理株行类别分蘖节位每m2穗数每穗粒数结实率/%千粒重/g每m2谷重/g占比/%高桩机割直立倒212048.890.028.4149.734.5倒311054.492.528.8159.436.7倒46055.887.128.282.218.92子1039.789.526.39.32.23子1043.790.826.510.52.44子2346.482.625.922.85.3合计/平均33351.389.928.3433.9100.0碾轧倒412356.291.128.6180.131.2倒514360.093.328.8230.540.04子9045.386.527.195.616.65子6347.286.727.370.412.2合计/平均41953.890.528.2576.6100.0低桩机割直立倒413356.690.328.7195.132.0倒515059.993.128.9241.739.64子9345.286.527.298.916.25子6746.187.627.774.912.2合计/平均44353.790.328.4610.6100.0

注：2子、3子、4子、5子：指分别从倒2、3、4、5节位分蘗萌发的二次分蘗(子蘗)。

2.4 头季两种机割高度处理3类株行的再生季产量

高桩机割处理有两类株行，稻谷成熟期相距15 d，只能分别在相应成熟期手割测产，并按其株行数占总株行数的比例，计算高桩机割处理的加权平均产量。低桩机割处理分蘗间抽穗期虽差异尚大，但成熟期差异已显著缩小，选在80%分蘗穗黄熟时一次性收割。产量结果列于表4，并分3类株行(高桩机割处理2个株行和低桩机割1个纯一株行)计算产量并作方差分析。高桩机割处理的加权平均产量，用3类株行产量显著差数参与方差分析。

表4显示：低桩机割处理比高桩机割处理增产27.6%，差异达极显著水平。但是高桩机割处理中的曾遭碾轧株行的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重，都与低桩机割处理相近，产量并无显著差异。高桩机割处理之所以极显著减产，是保留高桩直立株行穗少穗小。这一结果出乎原先意料，但却为再生稻机械化高产指出美好的前景。

表4 头季不同机割高度各类株行的产量方差分析

注：1) PLSD0.05= 463 kg·hm-2, PLSD0.01= 702 kg·hm-2；2) 产量方差分析据高桩机割处理的未遭碾轧株行(占5/7)、曾遭碾轧株行(占2/7)和低桩机割处理的纯一株行的产量数据计算，高桩机割处理的加权平均产量参与显著性比较。

3 讨 论

3.1 再生稻头季高桩机割和低桩机割的再生分蘗生育特性比较

再生稻头季地上部茎秆的倒2～倒5叶腋都着生一个腋芽。头季成熟时留高桩(35～40 cm)手割，可保留全部茎生腋芽。这些茎生腋芽萌发的再生分蘗，总叶数3～4片，其中倒2、3节分蘗以3叶为多，头季成熟时第1叶已在母茎叶腋中开始伸长，茎锥进入二次枝梗分化；倒4、5节分蘗以4叶为多，头季成熟时茎锥进入剑叶原基-苞原基分化。这些分蘗先天生长不足，穗子较小，萌发子蘗少，由于总叶数少，早育早熟，一般在头季成熟收割后30 d左右抽穗，65 d成熟。基于水稻存在顶端生长优势，在4个茎生腋芽中，以倒2、3节腋芽萌发的分蘖成穗数和每穗粒数最多，结实率和千粒重最高，倒4、5节腋芽萌发的分蘖成穗数和每穗粒数居次，二者合计占总穗数的80%、总产量的90%；但倒2、3、4、5节分蘖萌发的二次分蘖(子蘖) 很少，只占总穗数的20%、总产量的10%[3-4]。

在当前大批中青年农民进城务工，农业劳力紧缺情势下，各地都在推广机械收割。再生稻头季采用低桩机割(留桩高度10～15 cm)，倒2、3节腋芽尽皆割去，再生季成穗分蘖为倒4、5节分蘖及其子蘖。其中，以倒5节分蘖成穗数和每穗粒数最多，结实率和千粒重最高，次为倒4节分蘖，合占总穗数的60%～65%、总产量的70%～75%；倒4、5节分蘖萌发的子蘗甚多，但以从前出叶节和第1叶节萌发的子蘗成穗较多，合占总穗数的35%～40%、总产量的25%～30%[5]。倒4、5节分蘖总叶数5～7片，有4层节根，子蘖总叶数4～5片，有3层节根。由于总叶数多，再生季在头季成熟收割后45 d左右抽穗，80 d成熟，生育期比头季高桩手割田多15 d，加上具有独立根数，分蘖成穗数和每穗粒数也较多。低桩机割比高桩手割，其再生分蘖为何多长2片叶子而延长生育期，其机理尚不清楚。

再生稻头季采用高桩机割(割桩高度35～40 cm)，如本试验结果那样出现两类株行，一类为稻桩未遭链轨碾轧保持直立的株行，占70%，与高桩手割一样，以萌发倒2、3节再生分蘗为主，穗数较少，穗子略小，早育早熟；另一类为稻桩遭链轨碾轧的株行，占30%，与低桩机割一样，萌发倒4、5节再生分蘗及其子蘗，穗数较多，穗子略大，晚育晚熟。结果，田间2类株行成熟期差距较大，收获顾此失彼。

3.2 再生稻头季机割的适宜高度

再生稻头季地上部有6个伸长节间，5片茎生叶(着生于穗颈节间顶部的叶片退化为幼穗第一苞)，4个茎生腋芽(着生于倒2～倒5叶叶腋)。各节节间按由下而上的节位顺序，长度逐渐延长，粗度和抗折力逐渐降低。其中基部2个节间(倒4、5节腋芽所属节间)短、粗、硬，无论是遭收割机链轨碾轧或大风雨袭击，都不易折断破损；而中部2个节间﹙倒2、3节腋芽所属节间﹚由于较长较细，抗折力显著降低，加之弯曲力矩最大，是遭收割机链轨碾轧或大风雨袭击时最易折损的部位[6]。

基于上述特征特性，再生稻头季机割高度以在基部2个节间上加一定长度保护段为宜。据对再生稻佳辐占品种观测，基部第1节间长(0.9±0.6)cm，第2节间长(4.4±1.6) cm，2个节间累加距地表高度(5.3±1.9)cm。其他品种基部节间长度相近。现按高限7 cm计算，加上对倒4、5节腋芽保护段5～8 cm，再生稻头季机割适宜高度为12～15 cm，相当于倒3节分蘗着生处附近。过低机割将伤及倒4、5节腋芽，过高机割则可能出现两类株行，熟期参差。

[1]苏昌吉．再生稻栽培高效率的稻米生产技术[J].花莲区农业改良场农技报导，1986，6(2)：1-3.

[2]丁全孝，刘玮婷．水稻再生栽培对稻米产量及品质之影响 Ⅰ.割桩高度处理之效应[J].花莲区研究汇报，1997，(13)：17-31.

[3]郑荣和, 李小萍, 张上守，等．再生稻茎生腋芽的生育特性观察[J].福建农业学报，2009，24(2)：91-95.

[4]李小萍，卓传营，赵雅静，等．再生稻各节位分蘗的抽穗期和经济性状观察[J].福建稻麦科技，2012，30(4)：24-26.

[5]俞道标，赵雅静，黄顽春，等．低桩机割再生稻生育特性和氮肥施用技术研究[J].福建农业学报，2012，27(5)：485-490.

[6]赵雅静，姜照伟，李小萍，等.优质稻佳辐占抗倒力与施氮量的关联性观察[J]. 福建稻麦科技,2014，32(3)：10-12.

(责任编辑：柯文辉)

Effects of Machine-cut Stubble Height on Morphological Development and Grain Yield of Subsequent Ratoon Rice Crop

ZHENG Jing-sheng1, SHEN Ru-se2, LI Xiao-ping2, LI Yi-zhen2*, WANG Hou-cong1,HUANG Yu-min1, LIAO Hai-lin3

(1.SchoolofLifeSciences,XiamenUniversity,Xiamen，Fujian361005，China; 2.RiceResearchInstituteofFujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou，Fujian350019，China;3.JianyangDistrictSeedAdministrativeStation,Jianyang，Fujian354200，China)

In a mechanized farming experimentation, effects of stubble height of ratoon rice on the tiller growth and development of the subsequent generation of the crop were investigated. The following results were observed. (1) The ratoon tillers grew from germinated cauline axillary buds on the stubbles of the original rice plants. Therefore, the machine-cut,12 cm-high stubbles lost the axillary buds in the 2ndand 3rdnodes from top. The effective ratooning tiller panicles in the new crop had to derive from the tillers of germinated axillary buds in the 4thand 5thnodes from top and their filial tillers. This resulted in a more effective formation of panicles and larger spikelet with late development and delayed maturity. (2) The machine-cutting that produced tall stubbles with a height of 35 cm caused the rice to grow into two distinctively different types. One of them had 70% of plant-to-row, whose stubbles retained the entire cauline axillary buds while the ratooning tillers had to depend mostly on the germinated axillary buds in the 2ndand 3rdnodes from top with few filial tillers.Thus, the new plants had less effective panicles, smaller spikelet, as well as earlier development and maturity than control. The other type had 30% of plant-to-row, whose stubbles suffered from mechanical damages in harvesting showing fractures on the slender parts about 15 cm above the ground. The devitalization of axillary buds in the 2ndand 3rdnodes from top appeared to drive the ratooning tiller panicles from tillers of the germinated axillary buds in the 4thand 5thnodes from top and their filial tillers. As a result, the new plants grew similarly to those of low stubbles with large spikelets, late development, and delayed maturity. The ripening of these two types of rice differed in 15 days that hindered synchronized harvesting. And, (3) the new ratoon rice shoots had 6 internodes each.Two basal internodes developed from axillary buds in the 4thand 5thnodes from top exhibiting the characteristics of being short, thick, sturdy, and(5±2)cm from ground up in height. On the other hand, the middle internodes from the axillary buds in the 2ndand 3rdnodes from top were slender and fragile with large bending moments, which made the plant susceptible to damages in harvest or by storm. It appeared that too shorta stubble would impair the axillary buds in the 4thand 5thnodes from top, while too tall would end up with plants with separate ripening stages.The optimal height of stubbles for mechanized farming was, consequently, determined to be 12-15 cm that allowed the retention of two basal internodes with a 5-8 cm protection section on each stubble.

ratoon rice; stubble height; machine-cutting; ratooning tiller development

2016-02-25初稿；2016-05-09修改稿

郑景生(1969-)，男，博士，副教授，主要从事水稻遗传育种研究(E-mail: zheng21006@xmu.edu.cn)

*通讯作者：李义珍(1936-)，男，研究员，主要从事水稻形态发育与栽培学研究(E-mail: liyizhen3@163.com)

福建省科技计划重大专项(2013NZ0002-2)；国际原子能机构合作项目(CRP17031)

S 511

A

1008-0384(2016)08-791-06

郑景生，沈如色，李小萍，等.再生稻头季机割高度对再生季形态发育和产量的影响[J].福建农业学报，2016，31(8)：791-796.

ZHENG J-S，SHEN R-S，LI X-P，et al.Effects of Machine-cut Stubble Height on Morphological Development and Grain Yield of Subsequent Ratoon Rice Crop[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(8)：791-796.