3种栽插方式对水稻生长发育及产量的影响
2017-07-18刘玉兰陈殿元张殿双范文忠李新江张国印
刘玉兰陈殿元*张殿双范文忠李新江张国印
(1吉林农业科技学院植物科学学院,吉林吉林132101;2吉林省长春市九台区乡村大世界农民合作社,长春130500;第一作者:JLlyl@163.com;*通讯作者:JLcdy@sina.com)
3种栽插方式对水稻生长发育及产量的影响
刘玉兰1陈殿元1*张殿双2范文忠1李新江1张国印1
(1吉林农业科技学院植物科学学院,吉林吉林132101;2吉林省长春市九台区乡村大世界农民合作社,长春130500;第一作者:JLlyl@163.com;*通讯作者:JLcdy@sina.com)
在高产栽培条件下,采用小区对比方法,研究了3种栽插方式对水稻生长发育及产量的影响。结果表明,宽窄行组穴均错栽插方式大幅提高了水稻种植密度,水稻生育期延后3~4 d,改善了稻株光养供给条件,叶绿素含量较高,光能利用率提高,有效增加了单位面积总苗数、有效穗数和实粒数,可获得11 711.11 kg/hm2的产量,比宽行窄株的2种栽插方式分别增产11.66%和19.91%。在本试验条件下,宽窄行组穴均错栽插方式水稻栽插密度为27万穴/hm2,能发挥高产潜力并获得高产。
水稻;宽窄行;组穴均错;生育性状;产量
水稻单产的提高有赖于品种的改良和栽培技术的改进。研究结果表明,当前水稻的产量潜力并未被充分挖掘,我国水稻实际产量只发挥了高产水稻潜力的60%~80%[1]。品种改良的作用在于提升产量潜力,栽插技术的作用在于缩小实际产量与产量潜力之间的差距[2]。因此,栽培技术的创新和完善是现阶段农业生产上提高水稻产量的主要途径。为了进一步提高水稻单产水平,笔者2016年对宽窄行组穴均错栽插方式与当前生产上主要应用的栽插方式进行了同田对比试验,探讨宽窄行组穴均错栽插技术对水稻生长发育及产量的影响,以期为宽窄行组穴均错栽插技术在生产上大面积推广提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验于2016年在吉林农业科技学院实习农场试验田进行,土壤类型为沙壤土漏水田,常年种植水稻,地势平坦,肥力中等,小井灌溉。
1.2 试验材料
供试品种为TN2003-12,由吉林省通化市农科院水稻研究所提供。该品种属晚熟品种,生育期145 d,株型收敛,分蘖力中等。
1.3 试验设计
试验设宽窄行组穴均错栽插和宽行窄株栽插2种栽插方式,其中后者栽插规格29.7 cm×13.2 cm和29.7 cm×19.8 cm两种,共3个处理,分别用D27、D25和D17表示。
图1 宽窄行组穴均错栽插方式示意图
D27处理种植行内的行距窄,种植行间的行距宽,类似宽窄行种植(图1),每相邻的2个种植行之间的距离为33.0 cm;在同一种植行中,每相邻的2个种植组之间的距离为33.0 cm;在每个种植组中,每相邻的两个种植穴之间的距离为6.0 cm,在每个种植穴中,栽插5株秧苗,密度为27万丛/hm2。D25处理每丛栽插3株秧苗,密度为25万丛/hm2。D17处理每丛栽插3株秧苗,密度为17万丛/hm2。
表1 不同栽插方式下水稻叶片生长情况调查
表2 不同栽插方式对水稻群体茎蘖及成穗率的影响
试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积19.5 m2。4月12日播种,5月22日人工手插秧,秧龄35 d,9月27日收获。氮、磷、钾配合使用,纯N 125 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2。按高产栽培进行田间管理。
1.4 测定项目及方法
1.4.1 叶龄进程
各个处理调查已标记叶龄的秧苗10株(1株/丛),秧苗返青后每隔5 d观测1次叶龄。
1.4.2 群体茎蘖数及成穗率
分别于N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期,在每小区取3丛有代表性植株调查茎蘖数及成穗率。
1.4.3 叶片叶绿素相对含量
于齐穗期、乳熟期和蜡熟期,各处理随机选择中间正常生长的稻株10株,用SPAD-502型便携式叶绿素含量测定仪进行活体测定,每株测定剑叶、倒2和倒3叶上、中、下3个部位的SPAD值,取平均值作为该叶片的SPAD值。
1.4.4 剑叶光合速率
于齐穗期、乳熟期和蜡熟期,用LI-6400便携式光合系统测定仪(美国LI-COR制造),分别选择晴好天气,于9∶00-11∶00在田间测定各处理剑叶的光合速率,每个处理测定中间正常生长的3株水稻的主茎剑叶各1片。
1.4.5 产量及产量构成因素
每个小区在收获前调查20丛的有效穗数,另取5丛考查每穗实粒数、空秕粒数、结实率和千粒重等产量构成因子。各小区收割10m2脱粒,晒干扬净后测定水分,折算成含水量为14%的稻谷质量,计算实际产量。
1.5 数据分析
数据采用Excel和DPS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同栽插方式对水稻叶龄进程的影响
水稻的叶片数具有相对稳定性,TN2003-12是晚熟品种,在一般栽插条件下具有15片叶,从本试验的调查结果(表1)可以看出,D27处理下其叶片数增加到了16片,由于叶片数增加,TN2003-12的生育期延长了3~4 d。据调查,D27处理的出穗期为8月9日,比D25和D17处理分别延后4 d和3 d。
2.2 不同栽插方式对水稻群体茎蘖及成穗率的影响
从表2可以看出,不同栽插方式对水稻N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期单位面积茎蘖数及成熟期收获穗数的影响较大。在拔节期D27处理的茎蘖数为529.22万/hm2,极显著高于D25和D17处理;成熟期D27处理
表3 不同栽插方式下水稻叶片SPAD值
表4 不同栽插方式对水稻剑叶光合特性的影响[μmol(/m·2s)]
2.5 不同栽插方式对水稻产量及其构成因素的影响
从表5可以看出,D27处理的产量最高,与D25、D17处理相比差异均达极显著水平,分别增产11.66%和19.91%。分析产量构成因子可得,D27处理的有效穗数最高,极显著高于D25处理和D17处理;D27处理的每穗粒数也最高,但与D25、D17处理的差异不显著;结实率表现为D17>D27>D25,D27与D17处理、D27和D25处理的差异均不显著;不同栽插方式对千粒重的影响不显著。
3 结论与讨论
不同栽插方式影响着水稻群体和个体形态结构,合理的结构可以改善冠层内光辐射分布,提高光能利用率,并最终获得高产。在本试验条件下,宽窄行组穴的穗数仍最高,为360.40万/hm2,极显著高于D25和D17处理。D27处理的成穗率为68.1%,分别比D25、D17处理降低1.8个和4.3个百分点。可见,宽窄行组丛均错栽插方式能增加单位面积最高茎蘖数与收获穗数,但成穗率比其他2种处理低。
表5 不同栽插方式对水稻产量及构成因素的影响
2.3 不同栽插方式对水稻叶片SPAD值的影响
由表3可知,不同栽插方式间始终表现为D27处理的剑叶、倒2叶、倒3叶SPAD值大于D25和D17处理,其中剑叶SPAD值差异极显著,且D27处理的剑叶SPAD值下降较缓慢,说明D27处理有利于水稻剑叶保持较高的叶绿素含量,延缓植株剑叶后期衰老,从而保证足够的营养物质输向籽粒,有利于提高产量。
2.4 不同栽插方式对水稻剑叶光合速率的影响
水稻的产量与光合产物的积累和分配密切相关,叶片的净光合生产率降低会导致光合产物满足不了穗部发育的需要,从而导致颖花大量退化,不能保证高产所需的有效穗数和每穗粒数[3-5]。如表4所示,齐穗期剑叶净光合速率表现为D27>D25>D17,乳熟期、蜡熟期则表现为D27>D17>D25。总体来看,D27处理齐穗后剑叶净光合速率下降较慢,在成熟期仍保持较高的光合速率。说明D27处理可以缓解齐穗后植株剑叶衰老,有效提高光合速率,有利于增加水稻灌浆结实期光合产物的积累。均错栽插水稻栽插密度为27万丛/hm2,大幅提高了水稻种植密度。宽窄行组穴均错栽插方式似三围立体栽插,可实现密中有稀,稀中有密,改善了稻株光养供给条件,光能利用率提高,有效增加了单位面积的总苗数、有效穗数和实粒数,可获得11 711.11 kg/hm2的产量,比宽行窄株的2种栽插方式分别增产11.66%和19.91%,增产作用非常显著,这与张兆麟[6]的研究结果一致。
此外,本试验采用的水稻品种分蘖力中等,株型为收敛上冲型,所有数据只是1年的试验数据,对于分蘖力强、株型分散的水稻品种的影响还有待进一步研究。
[1]张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报,2008,45(5):915-924.
[2]Glover D.Of yield gaps and yield ceilings:Making plants grow in particular places[J].Geoforum,2014,53:184-194.
[3]蒋彭炎,姚长溪,任正龙,等.论早稻稀、少、平高产栽插法[J].浙江农业大学学报,1983,9(2):127-138.
[4]龚金龙,张洪程,李杰,等.水稻超高产栽插模式及系统理论的研究进展[J].中国水稻科学,2010,24(4):417-424.
[5]夏冰,阳树英,刘清波.生态因子对水稻叶片光合生理功能的影响综述[J].作物研究,2008(2):140-142.
[6]张兆麟.水稻三围立体栽插试验研究初报[J].中国稻米,2007(6):55-56.
Effects of Three Planting M ethods on Grow th and Yield of Rice
LIU Yulan1,CHEN Dianyuan1*,ZHANG Dianshuang2,FANWenzhong1,LIXinjiang1,ZHANG Guoyin1
(1School of Plant Science,Jilin Agricultural Science and Technology University,Jilin 132101,China;2Xiang Cun Da Shi Jie Farmer Cooperative of JiutaiDistrict in Changchun City,Changchun 130500,China;1stauthor:JLlyl@163.com;*Corresponding author:JLcdy@sina.com)
A field experimentwas carried out to explore the effects of three plantingmethods on the growth and yield of rice under the condition of high yield cultivation.The results showed that the planting method of wide-narrow row planting with evenly staggered populations and beds substantially enhanced the planting density,prolonged 3 to 4 days of the growth and development period of rice, improved the light and nutrient supply capacity,the content of chlorophyll and the light utilization efficiency,effectively increased the numbers of seedlings per unit area,effective panicles and filled grains,and the yield reached 11 711.11 kg/hm2,which was increased by 11.66%and 19.91%compared with the other two plantingmethods respectively.Under the experimental condition,the cultivation method of wide-narrow row with the evenly staggered planting populations and beds,and the planting density of 270,000 hole/hm2would fulfill the high yield potential and reach the high output.
rice;wide-narrow row spacing;evenly staggered planting populations and beds;characteristics;yield
S511.044
:B
:1006-8082(2017)03-0071-04
2017-01-12
吉林省科技发展计划项目(20140101146JC);吉林农业科技学院作物遗传育种-校级重点学科(112012015001)