宽窄行配置对机插中晚稻生长特性及产量的影响

朱德泉，储婷婷，武立权，张顺，何海兵，张俊



宽窄行配置对机插中晚稻生长特性及产量的影响

朱德泉1，储婷婷1，武立权2※，张顺1，何海兵2，张俊1

（1. 安徽农业大学工学院，合肥 230036；2. 安徽农业大学农学院，合肥 230036）

为了探讨不同行距配置对机插单季中稻和双季晚稻生长特性及产量的影响，以单季中稻丰两优香1号和徽两优898以及双季晚稻镇稻18和上农粳2号4个品种为材料，开展了等行距25、30 cm，宽窄行20 cm+30 cm、25 cm+30 cm、25 cm+35 cm共5种机插水稻行距配置对比试验，分析了插秧后不同品种水稻农艺性状和产量，对不同品种机插水稻的株高、叶面积指数、茎蘖动态、干物质累积量、产量及其构成因素等方面进行比较。结果表明：1）在5种行距配置下，各生育期株高受品种遗传特性影响，不同行距配置间差异不显著，叶面积指数、茎蘖数和干物质累积量在不同行距配置间差异极显著（P<0.01），但各品种机插水稻生长特性随行距配置变化趋势不同，单季中稻品种叶面积指数、分蘖稳定后的茎蘖数、分蘖成穗率、干物质累积量和生长率均在宽窄行25 cm+35 cm配置下最大，且随着行距配置的增大而增大，而双季晚稻品种各项生长指标则在宽窄行20 cm+30 cm配置下最大，且随行距配置增大而减小。2）在产量构成因素中，受行距配置影响较大的是有效穗数（变异系数1.93%～7.50%）、穗粒数（变异系数1.58%～6.08%）和结实率（变异系数0.86%～4.54%），较小的是千粒质量（变异系数0.81%～2.70%）和穗长（变异系数0.89%～2.82%）。3）单季中稻在宽窄行25 cm+35 cm配置下产量最高，双季晚稻则在宽窄行20 cm+30 cm配置下产量最高，各产量构成因素峰值基本与产量峰值接近。研究结果可为安徽省沿江江淮地区机插单季中稻和机插双季晚稻配套品种选用及栽植行距设置提供参考。

作物；机械化；栽培；行距；机插稻；产量；群体生长率

0 引 言

水稻是中国种植面积最大、产量最高的主要粮食作物，占中国粮食种植面积和产量的32.5%和37.9%。水稻机插秧是当前中国水稻生产的主要种植方式。由于中国稻作类型品种多、土壤水肥条件差异大，水稻行株距配置和种植密度也不一样[1-4]。众多农艺专家试验研究表明，水稻宽窄行种植可有效提高水稻通风透光性能和光合作用，有利于后期田间管理，提高单位面积产量[5-10]。国内高校和企业开展了水稻宽窄行机插秧技术研究，研发了宽窄行水稻插秧机[11-13]，并对机插水稻在不同宽窄行配置下的生长发育及产量形成进行了研究[14-17]。浙江理工大学与吉林延吉插秧机有限公司合作研制了行距为200和400 mm的独轮乘坐式宽窄行水稻插秧机，田间试验表明，宽窄行配置有利于提高常规粳稻的产量[11]。安徽农业大学对自主研制的可调宽窄行高速水稻插秧机进行试验研究，发现宽窄行插秧能营造适宜的机插水稻群体生长环境，创造较好的产量构成，有利于提高水稻产量[12]。但不同行距配置的机插水稻生长特性及产量形成规律尚不清楚。

安徽是中国水稻主产区之一，主要分布在沿江和江淮地区，水稻品种类型多、栽培条件差异大，由于受机具限制，水稻机插行株距配置单一，严重制约水稻增产潜力和农民增收。因此，本文利用自主研发的可调宽窄行高速水稻插秧机，以单季中稻丰两优香1号和徽两优898以及双季晚稻镇稻18和上农粳2号4个品种为材料，开展了5种行距配置的机插水稻栽培对比试验，对不同品种毯状苗机插水稻的株高、叶面积指数、茎蘖动态、干物质累积量、产量及其构成因素等方面进行比较，探讨不同行距配置对机插单季中稻和机插双季晚稻生长特性及产量的影响，以期为该机器的推广应用和机插水稻高产高效生产提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试材料

试验于2016—2017年在安徽农业大学郭河试验地进行，该地区年均气温15.9 ℃左右，年均日照时间1 839.6 h左右，年均降雨量1 277 mm左右，年均无霜期238 d左右。单季中稻试验田前茬为小麦，双季晚稻试验田前茬为早稻，田块形状较方正，总面积2.67 hm2，排灌方便；土壤为河流冲积物拇指发育形成的砂泥田土种，耕层土壤质地为中壤，泥脚深度为178 mm，土壤肥力水平中等，田块肥力较均匀，插秧水深30 mm。

试验选择适宜当地栽培、生产上主推的单季中稻丰两优香1号、徽两优898以及双季晚稻镇稻18和上农粳2号4个品种，栽植秧苗为毯状苗，平均苗高约112.6 mm。

1.2 试验设计

田间试验小区由东向西布置，4个品种分别设置5种行距配置，20个组合处理，田块四周设有保护行。采用裂区设计，3次重复，每小区长2 500 cm、宽1 000 cm，每个小区插24行。单季中稻按27×104穴/hm2左右调整株距，双季晚稻按30×104穴/hm2左右调整株距，每穴4～5苗[12]，机器栽插频率>270次/min。试验所用机型为自主研制的2ZGK-6A型可调宽窄行高速插秧机（插秧宽行距为30 cm，窄行距为20～30 cm，可调节）和2ZGK-6B型可调宽窄行高速插秧机（插秧窄行距为25 cm，宽行距为25～35 cm，可调节），2种插秧机株距均可调，调节范围为10、12、14、16、18、21和24 cm，其结构与工作原理参考文献[8]。田间试验行距设置及插秧机型如表1所示。

表1 田间试验行距设置及插秧机型

2016—2017年统一采用催过芽的种子，单季中稻在5月20日播种，6月14日插秧，9月30日收获；双季晚稻在6月29日播种，7月28日插秧，10月20日收获。各小区机插水稻的水肥、病虫和杂草防治等田间管理保持一致。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 茎蘖动态

在移栽返青后，每个小区随机选定一个观察点，每个观察点定点标记长势均匀的连续10穴，根据各个生长期，每隔4～9 d记录标记水稻的茎蘖数，观察茎蘖消长动态。

1.3.2 株高及叶面积指数

移栽后每小区取5穴代表性植株，分别于拔节期、孕穗期、抽穗期、成熟期，分别测定株高；另外每个处理再取3穴代表性植株，植株连根拔出，清洗去根，测定叶面积。

1.3.3 干物质量

利用调查叶面积指数的植株样本测定群体干物质量，首先将茎、叶及根分开，分别装入样品袋，杀青烘干后称质量。

1.3.4 产量及产量构成

在成熟期，每个小区选取10穴代表性植株收获，晒干换算成标准含水量后计算产量，并从测产的样本中取样，测定穗长、有效穗、穗粒数、结实率和千粒质量，3次重复，取平均值。

1.4 数据统计与方法

采用Microsoft Excel 2007录入数据，对数据进行处理与作图，运用SPSS22.0进行相关性分析和差异性显著检验。

2 结果与分析

2.1 行距配置对机插水稻生长特性影响

2.1.1 行距配置对株高和叶面积指数影响

适宜的株高是水稻高产的重要条件之一，水稻株高是制约生物学产量的决定性因素之一[18]。表2为不同行距配置下水稻品种各生育期株高和叶面积指数。由表2可知，各水稻品种在不同行距配置的株高在生长前期（拔节至抽穗）呈现上升趋势，生长后期（抽穗至成熟）则开始下降。各水稻品种间的株高差异极显著（<0.01），可能株高主要由水稻自身的遗传因素决定。而同一水稻品种，各行距配置间株高差异显著（<0.05）。

水稻产量的高低与其各生育期的叶面积指数大小和动态变化有着密切的联系[19-20]。由表2进一步分析可知，各水稻品种叶面积指数在拔节期至孕穗期呈现上升趋势，在孕穗期至抽穗期趋于平缓，抽穗期后开始下降。行距配置对叶面积指数有显著影响，宽行距（等行距30 cm、宽窄行25 cm+35 cm）有利于提高单季中稻品种的光合效率和叶面积指数，而双季晚稻品种在窄行距下（等行距25 cm、宽窄行20 cm+30 cm）能达到较高的叶面积指数。丰两优香1号和徽两优898的抽穗期叶面积指数均在行距配置Ⅴ最高，2016年分别为8.54和6.65，2017年分别为8.13和6.60；镇稻18号和上农粳2号的抽穗期叶面积指数均在行距配置Ⅱ最高，2016年分别为6.73和5.84，2017年分别为6.75和5.81。

2.1.2 行距配置对水稻分蘖及成穗率影响

丰两优香1号和徽两优898在不同行距配置下水稻分蘖稳定后（2016年和2017年均在7月23日）茎蘖数大小依次为：Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，行距配置Ⅴ（宽窄行25 cm+35 cm）的茎蘖数均最大，如图1所示。单季中稻品种在宽行距下更能充分发挥其分蘖优势。由图1可知，徽两优898的茎蘖数显著大于丰两优香1号的茎蘖数（<0.05）。分蘖能力主要受品种特性影响，行距配置间差异不显著，如表3所示。双季晚稻品种镇稻18号和上农粳2号在不同行距配置下水稻分蘖稳定后（2016年和2017年均在9月2日）的茎蘖数大小依次为：Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ，且行距配置Ⅱ（宽窄行20 cm+30 cm）的茎蘖数最高，呈现出与单季中稻品种不同的规律，如图2所示。这可能是由于窄行距能够更好地满足双季晚稻品种分蘖对生长环境的温光要求。镇稻18号的茎蘖数显著小于上农粳2号的茎蘖数（<0.01），如表3所示。综合图1和图2可知，供试的4个品种分蘖前期茎蘖数随行距变化趋势与分蘖稳定后变化趋势相反。

表2 不同行距配置下水稻各生育期株高和叶面积指数

注：同一列大、小写字母分别表示同一品种在不同行距配置下在1%和5%水平的差异显著性。CV为变异系数，AVG为平均数，下同。

Note: Values followed by different letters for same column mean significance at 1% (capital) and 5% (small) probability levels among different row spacing distribution on the same variety type, respectively. CV means the coefficient of variation; AGV means the average. The same below.

注：Ⅰ～Ⅴ分别表示等行距25 cm、宽窄行20 cm+30 cm、25 cm+30 cm、等行距30 cm和宽窄行25 cm+35 cm，下同。

图2 不同行距配置的双季晚稻茎蘖动态

从表3分析可知，单季中稻品种和双季晚稻品种2 a茎蘖数在行距配置间差异不显著，但在水稻类型间差异极显著（<0.01），从而对水稻成穗率有显著影响，如表4所示。

表3 茎蘖数在品种类型和行距配置间的差异显著性

注：表示中稻品种，表示晚稻品种，表示行距配置；**表示在0.01水平差异显著。

Note:means variety of middle-season rice,means variety of late rice,means row spacing distribution; **mean the significant difference at 0.01 level respectively.

由表4可知，成穗率变化规律与生长后期的茎蘖数变化规律一致；从品种成穗率平均值来看，不同水稻品种之间，尤其单季中稻品种和双季晚稻品种之间的成穗率差异极显著（<0.01）；同一水稻品种的成穗率在行距配置间的差异显著（<0.05）。2 a试验中各品种成穗率随行距配置变化趋势一致，以2017年为例，丰两优香1号和徽两优898的成穗率均在行距配置Ⅴ最高，分别为81.32%和78.67%，比成穗率最低的行距配置Ⅰ高10.61%和11.70%；镇稻18号和上农粳2号的成穗率均在行距配置Ⅱ最高，分别为89.53%和81.87%，比成穗率最低的行距配置Ⅳ高19.98%和3.46%。供试的4个水稻品种中，镇稻18号平均成穗率最高，徽两优898平均成穗率最低。而高成穗率有利于产量的形成。

表4 不同行距配置下水稻品种成穗率

注：AVG所在列大、小写字母表示在0.01和0.05水平差异显著。

Note: The upper and lower case letters in AVG column means significance at 0.01 and 0.05 levels.

2.1.3 行距配置对干物质累积量及群体生长率影响

群体干物质累积量是水稻产量形成的一部分。表5为不同行距配置下水稻品种各生育周期干物质累积量和生长率。由表5对比可知，不同水稻品种各生育期干物质积累总体趋势是：拔节期到孕穗期干物质积累速率快速增长，孕穗期之后开始持续下降。行距配置对各水稻品种的干物质累积量影响不同，宽行距配置（Ⅳ、Ⅴ）有利于丰两优香1号和徽两优898生育前期和后期的干物质积累；窄行距配置（Ⅰ、Ⅱ）更利于镇稻18号和上农粳2号生育后期的干物质积累，在此行距下，生育前后期的干物质积累均相对较高。在供试的4个水稻品种中，丰两优香1号的干物质累积量在抽穗前和抽穗后均最高。总体上，单季中稻品种的干物质累积量显著高于双季晚稻品种的干物质累积量。

表5 不同行距配置下水稻各生育期干物质累积量和生长率

生长率体现水稻干物质质量的累积速率。由表5进一步分析可知，行距配置对水稻各生育期的生长率有显著影响，进而影响各行距配置下水稻的干物质累积量。2 a试验中各品种生长率和干物质累积量随行距配置变化趋势一致，而行距配置对不同水稻类型品种生长率的影响不同。以2017年为例，丰两优香1号和徽两优898在成熟期的干物质累积量随行距配置变化趋势与抽穗期至成熟期的生长率随行距配置变化趋势一致，表现为Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；而镇稻18号和上农粳2号在成熟期的干物质累积量随行距配置变化趋势与孕穗期至抽穗期的生长率随行距配置变化趋势一致，表现为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ。

这是由于单季中稻在宽行距下营养生长阶段延长，提高了温光资源有效利用率和水稻生长率，干物质累积量增多；而双季晚稻由于营养生长期提前，窄行距下更利于提高生长率。

2.2 行距配置对机插水稻产量及其构成因素影响

2.2.1 行距配置对机插水稻产量影响

表6为不同行距配置下各水稻品种产量及其构成因素值。

表6 不同行距配置下水稻产量及其构成因素值

综合表6中2 a结果来看，行距配置对各水稻品种产量影响的差异显著性不同。行距配置对丰两优香1号产量影响显著（<0.05），对徽两优898、镇稻18号和上农粳2号产量影响极显著（<0.01）。2 a试验中各水稻品种产量随行距配置变化趋势一致，而各品种2 a平均产量随行距配置变化趋势不同。行距配置间，丰两优香1号和徽两优898的2 a平均产量高低依次为Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，丰两优香1号在行距配置Ⅴ的2 a平均产量分别比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的2 a平均产量高4.59%、3.52%、1.29%和0.74%；徽两优898在行距配置Ⅴ的2 a平均产量分别比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的2 a平均产量高5.58%、4.84%、1.91%和1.27%。镇稻18号和上农粳2号的2 a平均产量高低依次为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ，镇稻18号在行距配置Ⅱ的2 a平均产量分别比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的2 a平均产量高0.10%、0.51%、14.09%和11.01%；上农粳2号在行距配置Ⅱ的2 a平均产量分别比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的2 a平均产量高1.02%、1.29%、7.67%和2.25%

2.2.2 行距配置对机插水稻产量构成因素影响

从表6进一步分析可知，行距配置对各水稻品种产量构成因素有显著影响。行距配置对各水稻品种穗长影响的差异显著性不同。从2 a的试验结果来看，行距配置对丰两优香1号和上农粳2号穗长影响显著（<0.05），对镇稻18号穗长影响极显著（<0.01）。而年份间行距配置对徽两优898穗长影响的差异显著性不同，2016年为显著（<0.05），2017年为极显著（<0.01）。各水稻品种在行距配置间的2 a平均穗长表现也不同。丰两优香1号和徽两优898均在行距配置Ⅴ的2 a平均穗长最高（22.79 cm，20.80 cm），分别比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均穗长高2.66%、4.00%；1.97%、2.72%；1.51%、1.71%和1.06%、0.97%。而镇稻18号和上农粳2号均在行距配置Ⅱ的2 a平均穗长最高（15.75 cm，13.35 cm），分别比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均穗长高3.96%、0.75%；6.06%、1.91%；8.62%、3.89%和7.14%、2.30%。

行距配置对各水稻品种有效穗数影响的差异显著性不同。从2 a的试验结果来看，行距配置对丰两优香1号、徽两优898和镇稻18号有效穗数影响极显著（<0.01）。而年份间行距配置对上农粳2号有效穗数影响的差异显著性不同，2016年为极显著（<0.01），2017年为显著（<0.05）。各水稻品种在行距配置间的2 a平均有效穗数表现也不同。丰两优香1号和徽两优898均在行距配置Ⅴ的2 a平均有效穗数最高（341.10×104/hm2，367.86×104/hm2），分别比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均有效穗数高8.07%、8.29%；6.61%、4.78%；4.02%、4.51%和2.76%、3.65%；而镇稻18号和上农粳2号均在行距配置Ⅱ的2 a平均有效穗数最高（467.26×104/hm2，499.50×104/hm2），分别比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均有效穗数高0.66%、1.22%；5.85%、3.51%；13.56%、6.92%和11.09%、4.93%。

行距配置对各水稻品种穗粒数影响的差异显著性不同。从2 a的试验结果来看，行距配置对丰两优香1号、镇稻18号和上农粳2号穗粒数影响极显著（<0.01），对徽两优898穗粒数影响显著（<0.05）。各水稻品种在不同行距配置的2 a平均穗粒数表现也不同。丰两优香1号和徽两优898均在行距配置Ⅴ的2 a平均穗粒数最高（175.10粒/穗，143.59粒/穗），分别较行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均穗粒数高9.32%、3.89%；8.20%、2.51%；6.20%、1.64%和1.81%、0.99%。镇稻18号和上农粳2号均在行距配置Ⅱ的2 a平均穗粒数最高（118.90粒/穗，90.80粒/穗），分别较行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均穗粒数高9.95%、2.92%；12.55%、5.85%；16.97%、9.76%和16.40%、8.77%。

行距配置对各水稻品种结实率影响的差异显著性不同。从2 a的试验结果来看，行距配置对丰两优香1号结实率影响显著（<0.05），对徽两优898、镇稻18号和上农粳2号结实率影响极显著（<0.01）。各水稻品种在行距配置间的2 a平均结实率表现也不同。丰两优香1号和徽两优898均在行距配置Ⅴ的2 a平均结实率最高（85.96%；88.54%），与行距配置Ⅳ的2 a平均结实率（85.38%；87.88%）差异不显著，分别比行距配置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的2 a平均结实率高2.72%、6.56%；2.46%、4.92%和1.43%、1.60%。而镇稻18号和上农粳2号均在行距配置Ⅱ的2 a平均结实率最高（79.90%；75.05%），分别比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均结实率高2.00%、0.68%；5.20%、2.60%；11.67%、8.61%和7.62%、7.95%。

行距配置对各水稻品种千粒质量影响的差异显著性不同。从2 a的试验结果来看，行距配置对丰两优香1号和徽两优898千粒质量影响显著（<0.05），对镇稻18号和上农粳2号千粒质量影响极显著（<0.01）。各水稻品种在行距配置间的2 a平均千粒质量表现也不同。丰两优香1号在行距配置Ⅴ的2 a平均千粒质量最高（26.62 g），分别较行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均千粒质量高2.52%、2.01%、2.11%和2.05%；徽两优898在行距配置Ⅲ的2 a平均千粒质量最高（23.13 g），与行距配置Ⅳ和Ⅴ的2 a平均千粒质量（23.10 g；22.95 g）差异不显著，分别较行距配置Ⅰ和Ⅱ的2 a平均千粒质量高2.16%和1.34%；镇稻18号在行距配置Ⅱ的2 a平均千粒质量最高（24.57 g），分别较行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均千粒质量高1.15%、6.07%、1.68%和2.80%；上农粳2号在行距配置Ⅴ的2 a平均千粒质量最高（24.05 g），与行距配置Ⅳ的2 a平均千粒质量（24.00 g）差异不显著，分别较行距配置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的2 a平均千粒质量高4.18%、4.29%和2.12%。

水稻产量构成因素在各类型品种行距配置间的变化趋势基本一致，但各产量构成因素间的变化程度不同。由于2 a试验结果变化趋势一致，从2017年试验数据来看，变化较大的是有效穗数、穗粒数和结实率，变异系数变化范围分别为1.93%～7.50%、1.58%～6.08%、0.86%～4.54%；其次是穗长，变异系数变化范围为0.89%～2.82%；变异最小的是千粒质量，变异系数变化范围为0.81%～2.70%。各水稻品种产量构成因素在不同行距配置间的变化不同。穗长变化最大的品种是镇稻18号（2.82%），变化最小的品种是丰两优香一号（0.89%）；有效穗数变化最大的品种是镇稻18号（7.50%），变化最小的品种是上农粳2号（1.93%）；穗粒数变化最大的品种是镇稻18号（6.08%），变化最小的品种是徽两优898（1.58%）；结实率变化最大的品种是镇稻18号（4.54%），变化最小的品种是丰两优香1号（0.86%）；千粒质量变化最大的品种是上农粳2号（2.70%），变化最小的品种是丰两优香1号（0.81%）。

3 讨 论

3.1 不同行距配置机插水稻的生长特性

不同行距配置对机插水稻生长特性的影响为：宽窄行距配置（Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）的水稻，后期通风透光条件明显优于等行距（Ⅰ、Ⅳ），易于达到适宜的叶面积指数，增加了干物质量的积累，分蘖成穗率和群体生长率显著提高。试验结果表明，4个水稻品种的叶面积指数在拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期均受行距配置的影响，但影响程度不一，拔节期和成熟期受影响最显著，株高受行距配置的影响较小；单季中稻品种在各生长期的茎蘖数和分蘖成穗率都在行距配置Ⅴ最高，而双季晚稻品种在各生长期的茎蘖数和分蘖成穗率则在行距配置Ⅱ最高，且都在抽穗后逐渐稳定；单季中稻品种的干物质累积量和生长率随着行距配置的增大而增大，而双季晚稻品种的干物质累积量和生长率呈相反趋势；可见，单季中稻品种与双季晚稻品种各生长因素差异较大。机插水稻生长状况不仅决定于品种遗传特性和气候条件，还受栽植密度的制约[21-24]。本研究的单季中稻品种为杂交籼稻，分蘖性较强，穗型较大，而双季晚稻品种为常规粳稻，分蘖性较弱。所以，单季中稻品种在宽行距（宽窄行25 cm+35 cm）下有利于通风透光，改善冠层对光能的充分利用，较好地协调个体和群体之间的矛盾，优化群体结构，更能挖掘生长潜力[25]；而双季晚稻品种在窄行距（宽窄行20 cm+30 cm）下有更大的生长优势。因此，不同品种类型机插水稻选择合适的行距配置移栽，有利于机插水稻通风透光，协同水稻品种本身的感温感光特性，促进叶片生长，保持较高的光合能力，提高水稻干物质累积量进而获得高产。

3.2 不同行距配置机插水稻的产量形成

合适的行距配置能有效协调水稻群体大小，实现穗数和穗粒数的优势组合，增加结实率；充分发挥水稻群体生产力，于抽穗期构建优化的群体结构；并且显著提高抽穗后光合势、群体生长率和分蘖成穗率，促进了光合物质生产与转化，从而攻取高产[26]。研究结果显示，由于安徽省沿江和江淮地区各机插水稻品种生育期特性和栽植密度不同，水稻光合生产、各器官生长及温光条件也不同，导致各产量构成因素有所差异，进而影响水稻的产量。各水稻类型品种的产量随行距配置变化趋势不同，单季中稻品种的产量随着机插水稻行距配置增大而增加，在宽窄行25 cm+35 cm配置下最高；而双季晚稻品种的产量在宽窄行20 cm+30 cm配置下最高。杨杰等在浙江省的试验研究表明，水稻宽窄行机插与传统的等行距机插相比，能起到增穗增粒增产的效果[15]。这与本研究相同，通过对比分析，供试的4个水稻品种在等行距与宽窄行配置下（等行距25 cm与宽窄行20 cm+30 cm对比，等行距30 cm与宽窄行25 cm+35 cm对比）的产量及产量构成因素，均在宽窄行配置下产量较高。这是由于宽窄行充分利用了宽行和窄行的综合优势，宽行增强行间通风透光，窄行能充分利用光合作用，有利于形成高光效群体，其生育后期绿叶面积大，叶绿素含量下降慢，光合效率高，光合产物的积累和运转量达到最大，因而其产量水平高[5,9]。

3.3 不同类型机插水稻合理行距配置的确定

宽窄行移栽优势在于能够发挥边际效应作用，改善水稻群体通风透光条件，形成优势的田间小气候，构建植株高光效群体结构[10,27-30]。根据各地区环境气候、光照条件以及品种类型，合理调节行距配置，是有效利用宽窄行移栽优势的关键。由于双季晚稻对短日照比较敏感，本试验稻区日照时间较长，更利于单季中稻生长。研究结果表明，株高、叶面积指数、茎蘖成穗率、干物质积累、产量构成因素及产量均在行距配置Ⅴ下相对较高。朱普平等试验表明，在苏南及类似地区的单季晚粳栽培上，宽窄行移栽不仅不能增产，反而减产[17]。这与本试验结果相反，在本试验研究中，宽窄行移栽优势充分体现。从产量来看，本研究中单季中稻品种适合宽窄行25 cm+35 cm机插，而双季晚稻品种则适合宽窄行20 cm+30 cm机插。因此，根据水稻品种类型选择适宜的行距配置，有利于群体生长和产量形成。

3.4 不同行距机插水稻研究结果的适用范围

水稻的生长不仅受品种和种植密度的影响，而且受气候和地域的限制。水稻的生物学性状通常随生长环境的改变而变化，进而带动产量随之变化。本研究试验地位于安徽省沿江江淮水稻主产区，属于长江中下游平原单双季稻亚区，选用的单季中稻和双季晚稻品种也是该地区主推品种[31]。因此，本文综合分析不同行距配置对机插单季中稻和双季晚稻生长特性及产量的影响结果，可为安徽省沿江江淮地区、乃至长江中下游地区机插单季中稻和双季晚稻配套品种的选用及栽植行距的设置提供参考依据。

4 结 论

1）宽窄行配置比等行距配置更有利于发挥不同类型机插水稻生长优势和增产潜力。水稻各生育期叶面积指数、茎蘖数和干物质累积量在行距配置间差异极显著，但各类型品种机插水稻生长特性随行距配置变化趋势不同。单季中稻品种叶面积指数、分蘖稳定后的茎蘖数、分蘖成穗率、干物质累积量和生长率均在宽窄行25 cm+35 cm配置下最大，且随着行距配置的增大而增大，而双季晚稻品种各项生长指标则在宽窄行20 cm+30 cm配置下最大，随行距配置增大而减小。

2）不同类型机插水稻的产量和产量构成因素随行距配置的增大变化趋势不同。单季中稻品种在宽窄行25 cm+35 cm配置下产量最高，双季晚稻品种则在宽窄行20 cm+30 cm配置下产量最高，各产量构成因素峰值基本与产量峰值接近。在产量构成因素中，受行距配置影响较大的是有效穗数（变异系数1.93%～7.50%）、穗粒数（变异系数1.58%～6.08%）和结实率（变异系数0.86%～4.54%），较小的是千粒质量（变异系数0.81%～2.70%）和穗长（变异系数0.89%～2.82%）。

3）安徽省沿江和江淮地区机插单季中稻品种选取宽窄行25 cm+35 cm配置，机插双季晚稻品种选取宽窄行20 cm+30 cm配置，有利于促进不同类型品种机插水稻优质高产。

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Effects of spacing-adjustable wide-narrow row on growth characteristics and yield of machine-transplanted mid- and late- season rice

Zhu Dequan1, Chu Tingting1, Wu Liquan2※, Zhang Shun1, He Haibing2,Zhang Jun1

(1.,,230036,; 2.,,230036,)

In order to investigate the effects of different row spacing on the growth characteristics and yield of single cropping medium rice and double cropping late rice, single cropping medium rice (Fengliangyouxiang No.1 and Huiliangyou 898) and double cropping late rice (Zhendao No.18 and Shangnongjing No.2) were machine-transplanted in five row spacing: three narrow-wide rows of 20 cm+30 cm, 25 cm+30 cm and 25 cm+35 cm, and 2 uniform rows of 25 cm and 30 cm. The plant height, leaf area index, tiller dynamics, dry matter weight, yield and component factors of rice were compared among five rows spacing. The results showed that: 1) The row spacing had no significant effect on plant height at each growth period, but had significant effect on leaf area index, number of tillers and dry matter quality (<0.01). The effect of row spacing on these traits depended on the types of cultivars used. The leaf area index of 4 rice varieties was affected by row spacing at the jointing stage, booting stage, heading stage and maturity stage, but the degree of influence was different. The efforts of jointing and mature period were the most significant. The number of tillers and spike rate at each growth stage of single cropping medium rice was the highest in the narrow-wide row of 25 cm+35 cm, and gradually stabilized after the heading. The dry matter quality and growth rate of the single-cropping medium rice increased with the increase of row spacing, but double cropping late rice showed the opposite trend. 2) The average yield of different varieties of machine-transplanted rice was significantly different in row spacing and among varieties (<0.05), but it was not significantly affected by different years. With the increase of the row spacing, the average yield of single cropping medium rice showed a trend of row spacing distribution Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ. The average yield of row spacing distribution V (25 cm + 35 cm) of Fengliangyouxiang No.1 and Huiliangyou 898 was 0.74%-4.59% and 1.27%-5.58% higher than the other four kinds of row spacing distribution respectively. In contrast, the average yield of double cropping late rice showed a trend of row spacing distribution Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ. The average yield of row spacing distribution Ⅱ(20 cm+30 cm) of Zhendao No.18 and Shangnongjing No.2 was 0.10%～14.09% and 1.02%～7.67% higher than the other 4 kinds of row spacing distribution respectively. The average yield ranking of 4 rice varieties in 2 a experiments was as follows: Fengliangyouxiang No.1 (8624.4 kg/hm2)>Zhendao No.18 (8 294.8 kg/hm2)>Huiliangyou 898(8 202.9 kg/hm2)>Shangnongjing No.2 (6 827.2 kg/hm2). 3) Among the factors of yield composition, the effective panicles (coefficient of variation 1.93% to 7.50%), grain number of panicle (coefficient of variation 1.58% to 6.08%) and seed setting rate (coefficient of variation was 0.86% to 4.54%) were influenced greatly by row spacing, and the row spacing had less influence on 1000-grain weight (coefficient of variation was 0.81% to 2.70%) and spike length (coefficient of variation was 0.89% to 2.82%). In addition to no significant correlation between 1000-grain weight and yield, the spike length, grain number of panicle and seed setting rate of 4 varieties had obviously positive correlation with yield. In the region along the Yangtze River and Jianghuai region in Anhui Province, the narrow-wide rows distribution of 25 cm+35 cm should be recommended for single cropping medium rice varieties, and narrow-wide rows distribution of 20 cm+30 cm should be selected for double cropping late rice varieties, which is conducive to promoting the quality and high yield of different types of rice varieties. The results indicated the laws of yield formation of different types of machine-transplanting rice in different row spacing distributions, which can provide the reference for selection of machine-transplanted varieties and setting of machine-transplanted row spacing for single cropping medium rice and double cropping late rice in the above regions.

crop; mechanization; cultivation; row spacing; machine-transplanted rice; yield; population growth rate

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.013

S223.91+1

A

1002-6819(2018)-18-0102-11

2018-04-10

2018-08-04

国家农业科技成果转化项目（2014C30000162）；国家自然科学基金项目（51575003）。

朱德泉，男，教授，博士生导师，主要从事现代农业装备技术研究。Email：dqzhu@sina.com

中国农业工程学会高级会员：朱德泉（E041200232S）。

武立权，男，教授，博士，主要从事水稻栽培技术研究。 Email：wlq-001@163.com

朱德泉，储婷婷，武立权，张 顺，何海兵，张 俊. 宽窄行配置对机插中晚稻生长特性及产量的影响[J]. 农业工程学报，2018，34(18)：102－112. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.013 http://www.tcsae.org

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