优质稻云恢290精确定量栽培技术研究
2022-05-26罗萍刘曜榕王怀义杨从党李刚华
罗萍 刘曜榕 王怀义 杨从党 李刚华
（1云南省个旧市农业技术推广中心云南个旧 661000；2南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室，南京 210095；3云南省农业科学院 粮食作物研究所，昆明 650205；第一作者：248251573@qq.com；*通讯作者：lgh@njau.edu.cn）
水稻是我国重要的粮食作物，也是云南重要的粮食作物。随着人民生活水平的提高，对优质稻米的需求越来越大，加上近年来供给侧结构改革的深入，优质稻米生产不断得到重视。云恢290是云南著名的优质常规稻品种，是云南省热资源充足、干旱少雨地区优质稻生产的主要品种，稻米经济价值高。而云南个旧优质稻生产多采取“一炮轰”的栽培方式，由于只施基肥和分蘖肥，导致生育前期生长过旺、无效分蘖增多，而后期群体脱肥、有效穗较少、成穗率低、穗型小，最终导致产量不高[1-5]。针对上述问题，于2018年向云南省科学技术厅申请立项，引进“凌启鸿专家工作站”项目，在专家的精心指导下，通过叶龄模式，以群体质量为基础、水稻精确定量栽培技术为依据，精确定量目标产量、基本苗数、肥料和水分，实现精确定量栽培。本研究在当地常规栽培技术的基础上，通过叠加水稻精确定量栽培技术的单项措施，逐步实现整套技术，研究该技术对水稻群体结构、主茎总叶龄、茎蘖动态、主茎茎生叶长等指标的影响，明确优质常规稻云恢290高产叶龄模式和群体质量，并提出适宜的丰产高效栽培技术，以解决云恢290等优质常规稻品种产量水平不高、经济效益较低等生产问题。
1 材料与方法
1.1 试验地概况与试验材料
试验于2019—2020年在云南省个旧市鸡街镇倘甸村委会开展，土壤为黄泥田，年均降水量840 mm，年均温18.9℃，无霜日346 d，日照2 222 h，≥10℃积温7 043.2℃，海拔1 103 m。耕层土壤养分含量为：有机质3.04%，碱解氮174.9 mg/kg，速效磷57.8 mg/kg，速效钾77.0 mg/kg。参试品种为优质常规稻云恢290。
1.2 试验设计
试验设4个处理：T1，当地栽培技术；T2，在当地技术上实行精确定量施肥；T3，在T2基础上实行精确定量灌溉；T4，通过定量基本苗、扩大行距、精确定量施肥和灌溉，实现精确定量栽培。具体技术措施见表1。基本苗75万/hm2，磷肥（P2O5）120 kg/hm2，钾肥（K2O）90 kg/hm2，氮肥（纯N）240 kg/hm2。试验采用随机排列，小区面积20 m2，3次重复。
表1 不同栽培方式（处理）特征描述
1.3 测定指标及方法
1.3.1 叶龄、茎蘖数
移栽时每个处理定点10株调查叶龄、茎蘖数，每7 d调查1次。
1.3.2 叶片长度
乳熟期每个处理定点10株测定倒1~倒5叶主茎茎生叶叶长（叶枕至叶尖的长度）。
1.3.3 叶片SPAD值、N含量
用浙江托普云农科技股份有限公司研发生产的TYS-3N型植物营养测定仪测定。分别于11叶期、12叶期、14叶期、16叶期，每小区随机测定10株顶3叶、顶4叶SPAD值，测定部位为叶长1/2处及叶宽1/4或3/4处（避开叶脉），取平均值作为每小区各叶龄期顶3叶、顶4叶的SPAD值及N含量。
1.3.4 RSPAD值
RSPAD值为顶3叶和顶4叶的相对色差。其计算公式如下：[顶3叶（SPAD）－顶4叶（SPAD）]/顶3叶（SPAD）×100[7]。
1.3.5 有效穗数、结实率和千粒重
成熟时对角线选5点，每点调查10丛稻株的穗数，以50丛的平均数作为该处理的每丛有效穗数；选取5丛有效穗作为样本，晒干后用水漂法分离实粒和瘪粒，测定结实率；数3个500粒进行称重取其平均值测定千粒重（用水分测定仪测出含水量为13.5%）。
1.3.6 产量
12个小区分别单打单收，称重计产（用水分测定仪测出含水量，并折算为13.5%含水量的产量）。
1.4 数据处理
数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 22.0软件处理和分析。
2 结果与分析
2.1 不同栽培方式对水稻产量及其构成因子的影响
从表2可见，2019年各处理产量表现为T4＞T3＞T2＞T1，T4、T3、T2处 理 产 量 分 别 比T1处 理 增 产41.0%、25.7%和21.0%，差异达极显著水平，T4处理产量极显著高于T3和T2处理。2020年各处理产量表现同2019年，T4、T3、T2处理分别比T1处理增产65.4%、44.9%和16.7%，处理间产量差异极显著。
表2 不同栽培方式对云恢290产量及其构成的影响
从表2可见，2019年T4、T3、T2处理有效穗数分别比T1处理多9.5%、2.2%和0.2%，穗粒数分别比T1处理多17.4%、16.9%和14.7%，千粒重分别高0.7g、0.2 g和0.2 g。2020年表现趋势相同。可见，采用精确定量栽培技术（T2、T3、T4）能显著提高有效穗数、穗粒数，并提高千粒重，进而提高产量。
2.2 不同栽培方式对水稻生育期的影响
从表3可见，实行中期烤田的T3、T4比不烤田的T1和T2处理提早1~2 d成熟，2年结果一致。这与杨从党、凌启鸿等研究结果基本一致[6-7]。
表3 不同栽培方式对云恢290生育期的影响
2.3 不同栽培方式叶龄模式比较
从表4可见，2019年云恢290的总叶片数基本稳定在18叶左右，处理间仅相差0.2叶。而2020年T3和T4处理较T1和T2处理缩短了1.0叶左右，可能是中期搁田时间过长、过重影响了水稻正常的生育进程。各处理云恢290的伸长节间数均为6个，不同栽培方式对伸长节间数没有影响。由于T3、T4处理总叶片数比T1和T2处理减少0.2~1.0叶，有效分蘖临界叶龄期、拔节叶龄期和幼穗分化开始叶龄期都相应减少0.2~1.0叶。
表4 不同栽培方式叶龄模式比较
2.4 不同栽培方式茎蘖动态比较
从表5可见，2019年各处理高峰苗数明显高于2020年，但是有效穗数差异不大，最终2020年成穗率较高，表明2019年无效分蘖较多。从2年试验结果来看，T4处理高峰苗数较少，但有效穗数较高，因此，成穗率较高。这一类型的水稻群体是高质量群体，也是T4处理产量高的群体特征之一。
表5 不同栽培方式对云恢290高峰苗数、有效穗数和成穗率的影响
2.5 不同栽培方式主茎茎生叶长比较
茎生叶是保证水稻籽粒灌浆的基础，茎生叶的叶长顺序是衡量水稻群体质量高低的标准。不同栽培方式下云恢290茎生叶上5叶叶长和叶长序差异明显。2019年4种栽培方式下倒2叶的叶片最长，倒5叶最短；2020年采用精确定量施肥的T2、T3和T4处理倒2叶最长，T1处理倒3叶最长。2年的叶长顺序T2、T3、T4处理均为2>1>3>4>5或2>3>1>4>5，而T1处理为2>3>4>1>5或3>2>1>4>5。依据精确定量栽培技术原理，叶长顺序为2>1>3>4>5或2>3>1>4>5的处理，其高效叶面积率较大，有利于高产。这是T4、T3和T2处理产量较高的生理基础。
2.6 不同栽培方式关键叶龄期叶色比较
2019—2020年试验表明，11叶期是有效分蘖临界期前，此时，各处理RSPAD值＜0，SPAD值顶4叶＞顶3叶，田间植株叶色深绿；12叶是有效分蘖临界期，此时，各处理RSPAD值≈0，SPAD值顶4叶＝顶3叶，田间植株叶色绿；14叶期是高峰苗期，各处理RSPAD值＞0，SPAD值顶4叶＜顶3叶，田间植株叶色黄；17叶期是倒2叶期，各处理RSPAD值≈0，SPAD值顶4叶＝顶3叶，叶色黄绿（表6）。前氮后移栽培（T2）条件下，有效分蘖临界期前，SPAD值顶4叶＞顶3叶，田间植株生长健壮、不脱肥；前氮后移、烤田栽培条件下，14叶（倒4叶）期，田间植株生长明显落黄，此时，适宜的SPAD值为37.3~38.7，与李杰等研究一致[4]。
表6 不同栽培方式关键叶龄期SPAD值比较
2.7 不同栽培方式效益比较
从表7可见，T4处理产值为7.7~8.9万元/hm2，T3处理为6.8~7.9万元/hm2，T2处理为5.5~7.6万元/hm2，分别比T1处理增加41.3%~63.8%、25.4%~44.7%和17.0%~20.6%；产投比最高是T4处理，为4.1~4.6，其次是T3处理（3.6~4.2）和T2处理（2.9~4.0），T1处理最低（2.5~3.3）。
表7 不同栽培方式效益比较
3 讨论与结论
3.1 水稻精确定量栽培技术的应用方式
水稻精确定量栽培技术是一套系统的高产栽培技术[8-10]，需要根据目标产量，确定实现目标产量所需的高质量群体指标，精确定量基本苗、株行距、肥料用量及运筹比例和灌溉，使水稻生产向着节本高产增效方向发展[7-17]。整套技术应用可以通过增加有效穗数和穗粒数，提高单位面积颖花量，实现增产增收。应用精确定量施肥或者精确定量灌溉等部分技术也有一定的增产效果。本研究结果表明，与对照相比，全套精确定量栽培技术（T4）增产53.2%，仅应用精确定量施氮技术（T2）增产18.8%、应用精确定量施肥和灌溉技术（T3）增产35.3%。从增产的幅度来看，每一项措施的增产幅度差异不大，均为18.0%左右。
3.2 优质稻云恢290可以应用精确定量栽培技术实现高产
优质稻云恢290是云南省著名的优质常规籼稻品种，是“云南六大名米”之一的主要原料。一般认为，优质稻品种的产量不高，产量水平9.0~10.0 t/hm2。本研究应用水稻精确定量栽培技术在稳定有效穗数的基础上，通过穗肥的合理应用，把穗粒数从140粒提高至195粒，产量也达到了14.0 t/hm2左右，比传统栽培技术增产50.0%以上。因此，优质稻通过合理应用精确定量栽培技术也可以大幅度提高产量。
