分蘖期控水处理对旱稻80农艺性状的影响

2020-01-03胡继芳

天津农业科学 2020年11期

关键词：分蘖期农艺性状

摘要：为了探讨旱稻在分蘖期水分胁迫下的反应，以旱稻80为试验材料，通过盆栽方式，研究了分蘖期不同土壤水分处理对旱稻农艺性状及产量的影响。结果表明：土壤水分控制

关键词：分蘖期;控水处理;旱稻品种;农艺性状

中图分类号：S511.31 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.002

Effects of Water Control on Agronomic Traits of Handao80 During Tillering Stage

HU Jifang

（Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Qiqihar，Heilongjiang 161006，China）

Abstract：In order to investigate the responses of upland rice under different water stress treatments during tillering stage， Handao80 was used as an experimental material to investgate the effects of different soil moisture treatments on the agronomic traits and yield of upland rice through pot experiments during the tillering stage. The results showed that since the soil moisture controled lower than the treatment6（soil relative water content 90%～100%），with the decrease of water，the plant height， tiller number， leaf area and dry weight decreased， but the seed setting percentage and 1 000-grain weight changed a little， whereas the panicle length， effective panicle number and grain number per panicle droped remarkably， hence resulted in a significant decline of upland rice yield. So during tillering stage， the soil relative water content should be kept more than 90%， or the yield of upland rice will be influenced significantly.

Key words： tillering stage; water control; upland rice variety; agronomic traits

水稻是黑龙江省重要的粮食作物，其生产规模的稳定与发展，对保障国家粮食安全和社会安定起着十分重要的作用。近年来，随着黑龙江省水稻面积的不断扩大，用水量的增加，引发了水稻的发展与水资源有限的矛盾。旱稻具有耐旱、耐瘠、适应性广等特点，可以大幅度节水、节能、省工、省肥、减少污染[1-2]。种植旱稻可以缓解水资源紧张，减少能源消耗，保护生态环境，促进农业可持续发展[3-4]。在气候变暖、旱灾频发、水资源短缺的今天，旱稻以其低耗水量而具有广阔的发展优势[2]。人们根据旱稻良好的抗旱性能，对旱稻进行了调控灌水的研究和探讨。目前对旱稻的研究多集中于水种和旱种条件下对比植株生长变化，而针对在某一生育时期设定不同水分处理对旱稻生长影响的研究相对较少。因此，本文通过研究分蘖期不同土壤水分对旱稻生长发育、根系及产量的影响，来探索寒地旱稻分蘖期的最适土壤含水量，为旱稻在分蘖期的优化灌溉提供理论依据和参考。

1 材料和方法

1.1 材料

試验材料为旱稻80，自黑龙江省苗氏种业有限责任公司引进。该品种生育期为126～128 d，株高平均88 cm，穗长平均16.0 cm，每穗粒数平均90粒，圆粒型品种，千粒质量27.0 g。

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验于2017年在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院抗旱棚内进行。将旱稻分蘖期（6月23日—7月21日）设置6个土壤水分梯度见表1，其中CK为土壤水分处于饱和状态。苗期（5月20日—6月23日）、拔节孕穗期（7月21日—8月10日）、抽穗开花期（8月10日—8月18日）、乳熟期（8月18日—8月26日）和黄熟期（8月26日—完熟）土壤水分控制分别为75%～85%，85%～90%，85%～90%，75%～85%和75%～85%。灌溉水分以土壤相对含水量来表示。

试验为盆栽试验，人为控制土壤水分。试验盆钵规格上口直径30 cm，下口直径20 cm，盆高26 cm，每盆装风干土10 kg。土壤基础肥力：有机质26.8 g·kg-1、碱解氮109.1 mg·kg-1、速效磷26.4 mg·kg-1、速效钾128.3 mg·kg-1、pH值7.0。4月28日播芽种，每个处理水平设3盆，3次重复，每盆播30粒稻种，待立针后间苗，每盆留10株生长均匀一致的植株。在旱稻整个生育期内，通过土壤水分测定仪实时监测土壤含水量，并按照土壤含水量处理水平进行补灌。施肥总量同当地常规管理：纯N 133 kg·hm-2、纯P2O5 46 kg·hm-2、纯K2O 75 kg·hm-2;施氮比例按底肥：蘖肥：穗肥=6∶3∶1施入，磷肥全部作底肥，钾肥50%作底肥，50%作穗肥。

1.2.2 测定项目各处理从播种开始记录各关键生育时期;分蘖期，各处理分别定点10株测定株高和茎蘖数，每7 d测定1次;分蘖期水分处理结束后，各处理分别取5株长势一致的植株，测量叶长与叶宽，叶面积=叶长×叶宽×0.75，同时将植株按地上部与地下部分开，105 ℃杀青30 min，经80 ℃烘干至恒重，称量单株干质量;稻谷成熟时，各处理分别取5株带回室内考察株高、穗长、单株有效穗数、穗粒数、结实率和千粒质量。

1.2.3 数据分析采用Excel 2010和DPS统计分析软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同水分处理对旱稻80株高的影响

旱稻80在分蘖期不同水分处理后，株高的变化是随着生育进程的增加而上升，增长幅度则是随着水分供应的减少而下降（图1）。从图中可以看出，在控水处理始期（6月23日），各处理间株高无显著差异，随着控水时间的增加，各处理间的植株高度逐渐拉大，7月21日控水处理结束时，处理T5与T6（CK）株高无显著差异，处理T3、T4与T6（CK）差异不显著，处理T1、T2与T6（CK）达到显著差异水平，说明分蘖期控制土壤水分影响了株高的增长速度，水分含量越低对株高影响越大。

2.2 不同水分处理对旱稻80单株茎蘖数的影响

分蘖期不同水分处理后，旱稻80单株茎蘖数是随着生育进程的增加逐渐递增，增长幅度是随着水分的减少逐渐降低（图2）。从图中可以看出，在控水处理始期（6月23日），各处理间的茎蘖数无显著差异，随着控水时间的增加，各处理间茎蘖数的增长幅度逐渐发生变化，7月21日控水处理结束时，处理T1～T5的茎蘖数较T6（CK）分别降低了75.0%，75.0%，72.5%，22.5%和2.5%，其中处理T5与T6（CK）无显著差异，处理T1～T4与T6（CK）达到显著差异水平，尤其是处理T1～T3，降低幅度高达70%以上，说明分蘖期土壤水分越少，茎蘖数降低幅度就越大。

2.3 不同水分处理对旱稻80单株叶面积的影响

旱稻80分蘖期不同水分处理后，单株叶面积是随着土壤水分的递减呈直线下降的趋势（图3）。处理T1～T5的叶面积较T6（CK）分别降低了82.1%，76.3%，56.1%，26.7%和8.8%，降低幅度为T1>T2>T3>T4>T5>T6（CK），各处理与T6（CK）均达到显著差异水平。说明分蘖期进行水分胁迫，抑制了旱稻的正常生长，致使植株矮小，分蘖减少，叶片数减少，且干旱胁迫越严重表现越明显，进而导致叶面积显著降低。

2.4 不同水分处理对旱稻80单株干质量的影响

分蘖期不同水分处理旱稻80的地上干质量、地下干质量和根冠比表现不同。地上干质量是随着水分减少先上升后下降，地下干质量是随着水分减少直线下降，虽然二者表现略有不同，但整体都是下降的趋势（图4）。结果表明土壤水分的减少影响植株干物质积累，不同处理间均达到显著差异水平。根冠比是随着水分减少呈先下降再上升的趋势。控水处理结束后，处理T1～T6（CK）的根冠比分别为0.63，0.51，0.37，0.33，0.34和0.49，如图4所示，处理T1与 T6（CK）及其他处理达到显著差异水平，处理T2与T6（CK）差异不显著，与T3～T5差异显著。其中水分较少的T1和T2根冠比都比较高，说明供应水分过少促使植株根系向深土层下扎，但T1、T2两个处理植株矮小，干物质积累少，很难获得高产，处理T5的根冠比不高，但该处理地上干质量较高，这可能是由無效分蘖产生所致，处理T6（CK）根冠比不是最高，但植株地下干物质积累较多，利于旱稻后期营养物质向地上运输，更易于获得高产。

2.5 不同水分处理对旱稻80产量的影响

通过表2可以看出，分蘖期旱稻80的产量性状受水分影响不同。穗长、单株有效穗数和穗粒数受水分胁迫的影响较为明显，结实率和千粒质量变化相对较小。旱稻80在处理T1～T5的穗长分别比T6（CK）降低了16.8%，8.2%，8.6%，4.7%和1.1%，单株有效穗数分别比T6（CK）降低了39.1%，43.5%，34.8%，30.4%和17.4%，穗粒数分别比T6（CK）降低了48.6%，34.1%，21.9%，12.6%和7.2%，穗长、单株有效穗数和穗粒数各处理间均达到显著差异水平。结实率除了处理T5与T6（CK）之间无显著差异外，处理T1～T4和千粒质量各处理间也达到显著差异水平，但各处理间降低幅度较小。旱稻80处理T1～T5的单株产量分别比T6（CK）降低了72.2%，65.5%，54.1%，37.6%和20.8%，旱稻80单株产量随着土壤水分的减少呈直线下降趋势，各处理间达到显著差异水平。

3 结论与讨论

在通常情况下，一定程度的水分亏缺，对作物的生长并无不利影响，只有当水分亏缺到一定数值时，才对作物产生不良后果[5-6]。前人根据这一发现，结合作物的遗传和生理生态特性，在其生育期的某些阶段人为施加一定程度的水分亏缺，来探讨作物农艺性状与生态适应性之间的关系。Максимов[7]研究水分对植物生长发育的影响指出，在营养生长阶段发生水分胁迫可使植株的高度降低，分蘖数和叶面积减少。其他学者[8-10]对水、旱稻进行控水处理研究得出：水、旱稻在水分胁迫下株高降低，有效分蘖数减少，植株叶面积减少，总干质量降低。本研究表明，旱稻80在分蘖期受到水分胁迫，株高、茎蘖数、叶面积和单株干质量均随着水分减少呈下降趋势，与前人研究结果一致。

种植作物最终目的是获得产量，而产量受生育期内的水分状况影响很大，作物产量不仅与全生育期总的灌水量有关，还同作物不同生育阶段的灌水状况及缺水程度有关[2]。邓先能等[11]研究水、陆稻不同生育期干旱适应性得出：水、陆稻分蘖期水分胁迫会导致有效穗减少、穗短、穗粒数减少、结实率下降、千粒质量下降和产量降低。本试验表明，分蘖期水分控制低于T6（土壤相对含水量90%～100%）时，随着水分的减少，旱稻80各产量性状均表现为降低趋势，只是不同性状表现略有不同，结实率和千粒质量变化相对较小，穗长、有效穗数和穗粒数降低幅度较大，受产量因子共同影响下导致旱稻产量显著降低，与前人研究结果相同。

不同生育时期、不同水分处理都会影响作物的产量，尤其是水分敏感期，少量的缺水就能引起作物产量较大幅度的下降[12-14]。邓先能等[11]研究指出水、陆稻分蘖期水分胁迫比抽穗期水分胁迫减产幅度大。张军等[15]研究认为陆稻虽然有较强抗旱能力，但是在分蘖期、孕穗期和灌浆期对水分胁迫仍然相对较为敏感。本研究得出结论，旱稻80在分蘖期应保持充足的水分，即土壤相对含水量保持在90%以上，否则会影响旱稻最终产量。在发展节水稻作栽培模式下，可根据旱稻不同生育时期的需水规律，进行合理优化灌溉，调控地上和地下的生长动态，以来提高经济产量，达到节水不减产的目的。

参考文献：

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