春稻和麦茬稻产量构成因素及产量的比较

赵 飞,刘 建*，聂 飞，杜 锦，曹高燚，向春阳，吴秀茹，杨娅坤

（1 天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300384;2 天津利达粮油有限公司，天津 300131）

粮食生产在我国经济发展过程中有着重要地位，我国是人口大国，粮食生产一直面临着挑战与压力，需要建立高效的生产模式来提高粮食产量。小麦和水稻作为我国主要的粮食作物， 占有很大比重的播种面积， 对保证社会的稳定发展起着重要作用。因此提高土地复种指数，改善单一落后的种植模式，可增强粮食综合生产能力，有助于保障我国的粮食质量与安全［1－3］，对农业增收农民增效有着非常重要的意义。

随着全国城乡一体化的进行， 土地流转的步伐在加速，土地租赁费用连年攀升，亟待寻找一种节本增效的模式来应对这种情况。 作为一种合理利用农业土地资源、水资源、农业种质资源等生物和非生物资源的节约型农业生产模式， 麦稻连作可以很好地解决上述问题。 我国水稻的种植在华南、华中、西南地区一般以双季稻为主，东北地区由于积温较低，只能满足一季稻的生长，华北地区如天津、 河北等稻作区的生产可采用麦茬连作的栽培模式［4］来提高周年光温利用效率、保障粮食安全［5］。 在麦稻连作中，麦茬稻的产量对周年作物的产量影响较大， 为此研究麦茬稻的产量构成因素并使之协调发展，充分发挥增产因素，才能达到理想的产量效果［6，7］。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019 年在天津市宝坻区大米庄进行，供试材料为天津市培育的两个优质小站稻品种“津川1 号”和“隆优619”，春小麦品种为“津强9 号”。

1.2 试验方法

1.2.1 栽培管理 两品种的春稻于4 月10 日育苗，5 月25 日插秧；麦茬稻于5 月25 日育苗，6 月28 日插秧，麦茬稻和春稻分别在两块相邻的田块种植，插秧密度30 cm×15 cm，小区面积300 m2，不设重复。 春稻施肥量：纯N、P2O5以及K2O 的用量分别为300 kg／hm2、150 kg／hm2和75 kg／hm2，其中磷肥和钾肥全部作为基肥施用，氮肥分基肥、蘖肥和穗肥三次投入，比例为4：2：1；麦茬稻的前茬为春小麦津强9 号， 小麦收获后对小麦种植的投入和产量进行了调查。 麦茬稻的施费量：纯N、P2O5以及K2O 的用量分别为200 kg／hm2、100 kg／hm2和50 kg／hm2，施肥方法同春稻。其它管理按当地惯行栽培法进行。

1.2.2 取样调查 春稻和麦茬稻分别于10 月10日和10 月15 日取样，采取对角线取样方法进行，即每4 个角分别取一点，中间再取一点，每个点取调查100 株分蘖， 取分蘖中庸的5 株作为5 次重复，带回实验室进行产量构成因素调查。 由于“津川1 号” 发生了部分倒伏， 对倒伏地块同样调查100 株分蘖， 取分蘖中庸的5 株作为5 次重复并进行产量构成因素调查。收获后，春稻和麦茬稻按品种分别单独收获计产。

1.2.3 数据分析 采用SPSS19.0 软件进行统计分析， 平均值的差异显著性比较根据品种不同分别采用了Duncan的新复极差测验和t 测验。

2 结果与讨论

2.1 “津川1 号”春稻和麦茬稻的产量构成因素

“津川1 号”是中日合作采用食味育种程序选育的优质小站稻品种，生育期为170 d。 由于该品种秸秆较软， 春稻种植过程中田间发生了部分倒伏现象。 表1 中列出了“津川1 号”春稻和麦茬稻的产量构成因素，从此表中可以看出，春稻无论是直立还是倒伏， 其每穴有效穗数和千粒重均显著高于麦茬稻，而每穗实粒数间无显著差异。对于直立春稻和倒伏春稻而言， 除倒伏春稻的千粒重明显较低外， 单株有效穗和每穗实粒数间不存在显著差异。这一结果说明，“津川1 号”春稻的单株有效分蘖率强于麦茬稻， 灌浆结实情况比麦茬稻要好，每穴有效穗和千粒重受茬口影响较大。春稻倒伏后，虽然单株有效穗和每穗粒数受影响不大，但千粒重会明显下降。

表1 “津川1 号”春稻和麦茬稻产量构成因素的比较

2.2 “隆优619”春稻和麦茬稻的产量构成因素

“隆优619”是天津天隆公司采用三系法配组的优质杂交稻，该组合生育期为160 d。 其秸秆坚韧抗倒伏性强，田间无倒伏现象。 “隆优619”春稻和麦茬稻的产量构成因素列于表2。 从此表可以看出，“隆优619”无论是春稻还是麦茬稻，两者的单株有效穗数和每穗实粒数的平均值均无显著差异，而春稻的千粒重显著高于麦茬稻。这一结果说明 “隆优619”在单株有效分蘖率和每穗实粒数方面受茬口的影响较小， 而千粒重受茬口影响较大，和“津川1 号”表现出相同的趋势。

表2 “隆优619”春稻和麦茬稻产量构成因素的比较

2.3 春稻和麦茬稻的产量

根据所调查的产量构成因素和栽培密度可以计算出“津川1 号”和“隆优619”的理论产量。 由于“津川1 号”春稻倒伏状态下的产量（9 485 kg／hm2）虽略低于直立春稻（9 674 kg／hm2），但两者之间无显著差异，且数值非常接近，故取其平均值列于表3。 从表中可以看出，理论产量的平均值无论是“津川1 号”还是“隆优619”春稻的产量均显著的高于麦茬稻。由于实际产量没有重复，不能进行生物学统计，但从数值上来看，两品种的理论产量和实际产量的差值（＜5%）比较接近，一方面说明试验调查的数据准确可靠， 同时也说明春稻的实际产量确实明显高于麦茬稻。 从两品种的产量比较来看，可以明显看出，“隆优619”的实际产量高出“津川1 号”三十个百分点以上，是比较理想的麦茬稻品种。

表3 春稻和麦茬稻产量的比较

2.4 春稻与麦稻连作的经济效益

虽然一季春稻的产量高于麦茬稻， 但由于麦茬稻的前茬为春小麦，一年可以收获两季，而春稻只有一季， 所以最终的经济效益还要通过成本的投入和产出价值进行比较。 从表4 中可以得知，无论是“津川1 号”还是“隆优619”麦稻连作的效益都高于一季春稻。 两品种相比， “津川1 号”麦稻连作的效益低于“隆优619”。 这一结果表明，虽然单季麦稻连作的投入较高， 麦茬稻单季产量较低， 但由于增加了复种指数， 提高了土地的利用率，使得效益增加。 从品种上讲，“隆优619”麦稻连作的效益高于“津川1”号，在选择麦稻连作的水稻品种时应优先考虑。

表4 一季春稻与麦稻连作经济效益的比较

3 讨论

增加复种指数， 提高土地利用率是保障我国的粮食安全的有效措施。 过去由于受生产力水平的限制， 华北稻作区在种植模式上主要以一季春稻为主。随着育种和栽培水平的提高，一些生育期较短、较高产的小麦、水稻品种相继诞生，为麦稻连作创造了前提条件。另一方面，随着农业机械化的快速发展，大大缩短了小麦收获、整地以及麦茬稻插秧的时间，使得麦稻连作成为可能。麦稻连作的前茬是小麦，其正常生长成熟不存在问题，后茬麦茬稻能否正常的生长成熟， 充分灌浆是提高麦稻连作总产量的关键。 通过比较春稻和麦茬稻的产量构成因素和产量变化， 采取育种和栽培的措施来提高麦茬稻的产量是研究人员亟待解决的重要问题。 试验以天津育成的两个优质小站稻品种为供试材料， 对它们春稻和麦茬稻的产量构成因素和产量进行了比较。 “津川1 号”麦茬稻的单株有效穗明显劣于春稻（表1），而“隆优619”的春稻和麦茬稻无显著差异（表2），在每穗实粒数和千粒重方面，两品种表现出相同的趋势，即春稻和麦茬稻的每穗粒数间无显著差异， 而麦茬稻的千粒重明显低于春稻。 虽然“津川1 号”和“隆优619”作为麦茬稻施肥量和春稻相比较低， 但作为麦茬稻自身而言施肥量还是有些偏高， 再者长期灌水淹泡，烤田时间短，造成了贪青迟熟，进而导致了灌浆不充分。另一方面，春稻中倒伏部分的千粒重显著低于直立部分， 说明倒伏会影响茎叶的光合作用，进而影响籽粒的灌浆。

“津川1 号”和“隆优619”属麦茬稻品种，生育期较短， 作为春稻和麦茬稻种植产量差异应不会太大。试验中麦茬稻产量显著低于春稻，主要是因为麦茬稻的贪青迟熟，千粒重明显降低所致（表3）。 要获得麦稻连作的优质高产， 从育种层面上讲， 首先要选择生育期较“津川1 号” 和“隆优619”稍微再短些的麦茬稻品种，生育期过长很难保证后季的正常成熟， 影响品质和产量。 另一方面，在栽培上对于像“津川1 号”和“隆优619”这样作为麦茬稻生育期稍长的品种应尽量早插秧［8］，插秧后注意肥水管理，促其早生快发［9］，中后期控水控肥，防止贪青迟熟，保证其充分灌浆［10］。

尽管麦茬稻的产量低于春稻， 但从周年种植的总体经济效益上讲， 麦稻连作的总体效益还是要高于一季春稻（表4）。 虽然麦稻连作的投入成本会略有增高， 但周年产量的增加可大大提高经济效益，从而使总体效益提升。通过选育生育期合适的麦稻品种以及配套相应的栽培管理措施，会进一步提高麦稻连作的周年产量［11］，未来的麦稻连作大有希望。