膜下滴灌水稻spad与农艺性状、产量的相关性分析

2017-03-21赵双玲刘小武李高华张婷婷王永强

节水灌溉 2017年3期

赵双玲，刘小武，李高华，张婷婷，王永强

(新疆天业农业高新技术有限公司，新疆石河子 832011)

叶绿素(spad)和叶面积指数(LAI)在农业生产中对作物的产量具有至关重要的作用。spad值在水稻生产中主要是利用spad值间接反映水稻的N素营养状况，肥料调控情况。spad值能快速、简便、较精确、非破坏性地监测植物氮素营养水平并能及时提供追肥所需的信息[1]。大量的研究多根据同一时期的spad值进行N素诊断[2-4]。本试验通过膜下滴灌水稻籽粒灌浆期的spad值与农艺性状的相关性进行分析，以期为膜下滴灌水稻农业生产氮肥调控提供理论依据。

水稻叶片是稻株进行光合作用，制造有机物的重要器官，器官，其光合量占全株总光合量的90%以上。LAI是反映作物长势与预报作物产量的一个重要农学参数[5]。LAI大小影响光合速率的高低，即决定产量的高低。适宜LAI是协调源库关系和各部分器官平衡发展的基础[6-8]。水稻高产群体必须有一个适宜的最大LAI[9-11]。抽穗期适宜的LAI及其结构是水稻高产的主要标志，是协调库源关系和各部器官平衡发展的基础。对水稻抽穗期LAI、产量信息的空间结构性及其相关性进行研究，可以获得田间作物生长、产量形成的变化规律，为有针对性地调控生理性状进而获得水稻的高产优质提供科学依据。本试验运用地理统计学原理，研究膜下滴灌水稻抽穗期LAI与产量信息的空间结构及相关性进行分析。

1 实验材料与方法

1.1 供试材料

选用粳稻品种t-43。

1.2 试验方法

(1)实验设计。试验地点为新疆石河子北泉镇天业农业研究所进行，该试验于2014年春季开始进行。土壤为壤土，肥力中等，耕作层有机质含量30.97 g/kg，速效氮91.22 mg/kg，速效磷32.05 mg/kg，速效钾341 mg/kg，pH为8.20，总盐1.38 g/kg。

(2)栽培模式与田间管理。试验采用膜下滴灌，一膜两管四行种植模式，膜宽1.15 m，种植幅宽1.4 m。采用机械铺膜机械点种，株距10 cm,播种密度28.5 万穴/hm2，播种后滴出苗水做到一播全苗，田间管理随大田。全生育期灌水量为9 750 m3/hm2,施肥量为N 300 kg/hm2，P2O5202.5 kg/hm2，K2O 45.0 kg/hm2。全生育期无需病虫害防治。

1.3 试验测定项目与方法

在试验过程中出苗后，选取具有代表性的10穴，分别调查记录水稻的株高、叶片数、分蘖、生育期。成熟后进行室内考种，考种对象为能最终成熟并结穗的品种，指标为穗粒重，空瘪率，成穗率，千粒重及理论产量。

1.4 统计分析方法

利用Excel和SPSS18.0软件进行统计。

2 结果分析

2.1 膜下滴灌水稻籽粒灌浆期spad及农艺性状的相关性

从表1中可以看出，膜下滴灌水稻的产量与株高呈显著或极显著，说明在水稻的灌浆期株高越高，水稻的产量就越高。有效穗与穗长呈显著差异性，说明膜下滴灌水稻的穗长越长，有效穗就越多。实粒数与穗长呈正相关且差异极显著，说明膜下滴灌水稻穗长越长，穗粒数越多，产量就越高，水稻实粒数是水稻产量的主要构成要素，决定水稻产量的高低。空瘪率与穗长呈负相关且差异极显著，水稻的空瘪率与品种、田间管理、水肥、天气状况以及种植密度等有关，本试验的结果是在相同密度条件下产生的，所以有据可依。空瘪率与实粒数呈负相关且差异极显著，说明膜下滴灌水稻的是实粒数越高空瘪率就越低，反之就越高。产量与株高、穗长、实粒数呈正相关且差异极显著，说明膜下滴灌水稻株高越高产量就越高，穗长越长产量越高，实粒数越多产量就越高，株高与产量呈正相关且差异极显著，与王雪仁[12]等研究有一定的相同性，即水稻株高在抽穗期前后要注意加强肥水管理，使植株生长高度适中，既为高产打下基础，又有利于提高耐倒伏性．同时，在抽穗和齐穗时期，通过利用水肥有望提高最终生物产量。水稻的株高低于一定程度，很难获得高产，与樊叶杨[13]的结论相同。水稻spad与穗长、穗粒数、产量呈正相关且差异极显著。说明膜下滴灌水稻的spad值越高穗长、穗粒数以及产量就越高，说明合理的调控剑叶的叶色变化，可以提高水稻的产量，与杨益花[14]的结论相同。

表1 水稻籽粒灌浆期叶绿素含量及农艺性状的相关性

2.2 水稻各生育期叶面积指数和产量的统计特征

表2是膜下滴灌水稻各生育阶段叶面积指数和产量的统计特征参数。各个生育期的叶面积指数的变化都不大，属于中等偏弱变异性(Cv≤0.177)。各个生育期的叶面积指数变异性都不是很大，差异不显著。从整个生育期来看，总体叶面积指数在抽穗期达到最大(均值为5.1)，之后开始逐渐减小。各生育阶段的叶面积指数的偏态系数都接近于零(最大偏离0.248)，且均值与中值都非常接近。峰态系数虽与零有一定的偏差，但偏离不大(最大偏离1.665﹤3)，符合正态分布。膜下滴灌水稻的产量均值为7 708.65 kg/hm2，最大值是最小值的1.52倍，也属于中等偏弱变异性。膜下滴灌水稻产量的峰态系数(最大偏离1.665﹤3)中值和均值比较接近，因此，可认为近似符合正态分布。产量的偏态系数(Cs=-0.095)属于负偏分配也符合正态分布。

表2 水稻各生育期叶面积指数和产量的统计特征

2.3 膜下滴灌水稻LAI与产量信息的空间相关性分析

从相关性表3分析中得出，产量信息与LAI呈抛物线关系。结实率与LAI呈正相关，与薛亚峰[15]结论相同，相关系数为0.785，相关性显著(查相关系数检验表[16]，相关系数大于0.666，小于0.798)。产量与LAI呈正相关，与张林青[17]、贾宝燕[18]、蒋鹏炎[19]、周春和[20]等结论相同。相关系数为0.846，相关性达到极显著水平(查相关系数检验表，相关系数大于0.798)。说明抽穗期LAI对产量信息具有重要的影响作用，高产水稻群体LAI在适宜的条件下，必须有一个适宜的LAI组成。膜下滴灌水稻抽穗期LAI适宜，有利于水稻的结实率的提高，产量高的增加。水稻抽穗期LAI适宜，阳光充足，群体的生物学产量增大，单位面积的穗粒数增加，产量提高。水稻的LAI群体存在适宜的范围，过大或是过小，都会影响光合速率的发生，产量不同程度的减少；水稻群体生态、生理状况随之恶化，群体质量难以改善。所以水稻抽穗期适宜的LAI对水稻产量具有很大的影响。