水直播稻与插秧稻群体茎秆形态差异分析

赵海新

（黑龙江省农业科学院 水稻研究所，黑龙江 佳木斯 154026）

直播稻是指不经育秧、移栽，把稻谷直接播种于大田而栽培出的水稻［1］。 水稻种植从最早采用直播栽培至今已经有7000 多年的历史［2］，据史书记载，我国水稻最初是采用直播种植方式的，到了汉朝为减轻草害，发明了育苗移栽［2，3］，大规模育苗栽培则是在唐宋时期，到了明清时期才普及，水稻移栽技术普及之后，直播稻并没有完全消失，而且在许多地方一直使用， 呈现两种栽培方式并存的局面。 国际上大多农业先进国家都在发展水稻直播技术，如在欧洲、澳洲和美洲国家普遍采用水稻直播技术［4］，意大利直播水稻占98%，澳大利亚占81%，美国加州几乎均为水稻直播；在亚洲，直播稻的面积也正在增加，菲律宾40%左右的灌溉稻田种植直播稻，马来西亚直播稻占50%，在印度的某些地区，直播稻的面积占50%。 20 世纪90年代以后，韩国直播稻面积也呈上升趋势，日本虽然机械化稻作技术发达， 但是为了使本国的水稻生产具有国际竞争能力， 也从未放弃过对直播稻的研究和推广。

黑龙江省是世界水稻种植纬度最高的地区，直播稻生产技术在20 世纪80 年代以前曾经广泛应用［3］，但是由于当时经济和科技水平落后，生产中大量问题未能得到有效解决， 限制了直播技术的研究和发展［4］。 至80 年代，随着国家经济发展，农机具［5，6］、新技术［7，8］、新型农药［9，10］等新科技手段及产品大量推广应用， 寒地水稻插秧生产技术研究获得推广应用，并取得了成功，但是却中断了寒地直播稻技术的研究与推广。 随着我国社会经济的发展和科技水平的提高， 过去寒地水稻直播难以解决的技术难点，已经可以突破。本研究旨在分析黑龙江省水稻水直播与插秧两种生产方式稻株茎秆的变化， 探明水直播技术稻株茎秆生长趋势，同时以插秧稻为对照，为黑龙江省水直播技术提供指标参照。

1 材料与方法

1.1 试验田基本情况

试验于2018 年在黑龙江省农科院水稻研究所进行，地理位置为N46°49′，E130°22′，属于典型的温带大陆性季风气候， 年均气温3 ℃左右，≥10 ℃活动积温2 521 ℃， 无霜期130～140 d；年均降水量510 mm。 试验地土壤养分状况，土壤为草甸土， 有机质含量为20.00 g／kg，pH 值为6.4，碱解氮126.46 mg／kg、土壤速效磷39.78 mg／kg、速效钾202.76 mg／kg。

1.2 供试品种（系）

供试品种（系）均来自黑龙江省农科院水稻研究所，包括龙粳20、龙粳21、龙粳31、龙粳46、龙粳47、龙粳48、龙粳50、龙粳52、龙生02015、龙丰12393 共10 个品种（系），适合黑龙江省三、四积温带栽培。

1.3 试验设计

试验设水直播和插秧栽培两种生产技术，10个品种处理，按品种设置小区，不设重复，每处理小区面积1 000 m2，试验用地面积共计2 hm2。

插秧栽培4 月15 日育苗，5 月15 日机插秧移栽，移栽行穴距为30 cm×12 cm。 肥料使用磷酸二铵（含氮量18%、含磷量46%），尿素（含氮量46.4%），硫酸钾（含氧化钾量50%）。 泡田整地前施基肥，磷酸二铵150 kg／hm2、钾肥75 kg／hm2、尿素75 kg／hm2；插秧后7 d 追施分蘖返青肥，尿素75 kg／hm2，6 月10 日追施二次分蘖肥， 尿素200 kg／hm2，7 月1 日追施穗肥，尿素50 kg／hm2、硫酸钾75 kg／hm2。 其它管理如灌溉及病虫草害防治同常规管理。

水直播栽培5 月10 日播种，播种前种子使用咪鲜胺浸种消毒5 d，泡田整地前施基肥，磷酸二铵150 kg／hm2、钾肥75 kg／hm2；使用小型人工水条播机播种，播种规格，行距为25 cm，播种量为150 kg／hm2；6 月10 日追施尿素150 kg／hm2，追肥拌施草克星250 g／hm2。 10 d 后，排草丹2 000 ml／hm2+五氟·氰氟草脂2 000 ml／hm2+二氯喹啉酸500 g／hm2，茎叶除草。 6 月22 日追施尿素75 kg／hm2、硫酸钾75 kg／hm2。 使用湿润及浅水灌溉管理，病虫害防治与插秧田基本一致。 8 月15 日后停灌雨养，直至收获。

1.4 测定项目及方法

取样测产考种。 水稻成熟时每个品种的处理选取连续的25 穴左右，对照选取有代表性的植株6 穴，带回室内考察形态指标，测定项目为各茎节节长、节粗及节间粗。

1.5 数据分析

利用EXCEL 和DPS 统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 株高与节间长的对比分析

由表1 可知， 参试品种水直播稻株高平均值明显高于插秧稻， 仅有1 份品种株高水直播显著低于插秧。平均值显示，水直播稻第一节间长数值小于插秧稻； 第二节间长两种生产方式的稻株变化差异不显著；水直播稻第三、四节间长显著高于插秧稻。

表1 株高及各个节间长的变化分析 单位：cm

数据表明，栽培方式影响水稻高度，主因分析认为这种高度差异的产生来自于竞争性的群体生长压力，由于栽培密度和管理方式不同，水直播稻群体的竞争性生长压力较大，尤其在拔节期间，竞争性生长造成第三、 四节间发生了更多的伸长性生长。 因此两种栽培方式生产的水稻株高差异产生的位置，来自于第三、四节位的伸长。缩短第三、四节位拉伸长度的管理方式， 利于提高水直播稻抗倒伏性。

2.2 茎节粗的对比分析

由表2，节粗对比数据表明，两种方式生产的稻株，品种间表现不一致，平均值显示，第一节粗和第四节粗插秧稻数值高于水直播稻， 但是差异不显著。 插秧稻第二节粗和第三节粗显著高于水直播稻。 有4 份材料插秧稻第一节粗数据显著或极显著高于水直播稻；第二节粗的平均值显示，插秧稻高于水直播稻， 其中有4 份材料显著或极显著高于水直播稻， 而龙粳21、 龙粳31 和龙粳47的数值表现为直播稻高于插秧稻； 第三节粗水直播稻仅有1 份材料显著高于插秧稻， 其余参试材料插秧稻均高于水直播稻， 其中有4 份材料显著或极显著高于水直播稻； 第四节粗有3 份材料水直播显著高于插秧稻， 有2 份材料插秧显著或极显著高于水直播。

茎节粗度是衡量水稻抗倒伏性状的重要指标之一，表2 表明，两种方式生产的水稻，茎节粗因品种不同，对比趋势亦不相同，部分品种水直播后第一节或第四节粗显著或极显著变大， 如龙粳21、龙粳31、龙粳46 和龙粳47，但是参试材料平均值差异不显著， 表明水直播和插秧生产对第一和第四节位的粗度变化不显著。相对于插秧方式，水直播对第二和第三节粗产生了显著影响， 数据表明水直播稻相对于插秧第二和第三节位节粗变细。 所有参试品种从上到下均表现茎节直径逐渐增粗的趋势。

表2 两种生产方式各个品种节粗的变化分析 单位：cm

2.3 植株节间粗的对比分析

相对于插秧， 水直播方式生产的水稻第一节间粗变化因品种有异。 参试品种平均值表明（表3）， 插秧稻各节节间粗均显著或极显著高于水直播稻， 且两种生产方式节间粗从上到下均表现逐渐增粗的趋势。 个别品种第一和第二节间粗水直播稻高于插秧稻，供试品种采取水直播方式后，第三和第四节间粗平均值均小于插秧生产， 有5 份材料水直播稻第三节间粗相对插秧稻显著或极显著下降，但是龙粳20、龙粳21、龙粳31 和龙粳46等4 份材料水直播高于或等于插秧稻数值。 有6份材料水直播稻第四节间粗相对插秧稻显著或极显著下降，其它参试材料变化不显著。

节间粗为邻近两节中间位置的粗度， 节间越粗抗折能力越强。表3 数据表明，水直播稻节间粗相对插秧方式降低，其中第四节间粗下降最显著，达极显著水平，部分品种水直播相对插秧第一、第二节间粗有所增加或变化不显著， 如龙粳20、龙粳21、龙粳31、龙粳46 和龙粳47 等。

表3 两种生产方式各个品种节间粗的变化分析 单位：cm

2.4 两种生产方式稻株节直径与节间直径比值分析

由表4 可见，第一节直径与节间直径比（以下称节间比）有3 份材料水直播稻显著高于插秧稻，参试品种平均值高于插秧，但差异不显著；第二节间比有3 份参试材料插秧稻显著高于水直播稻，平均值差异不显著； 第三节节间比平均值无显著差异； 第四节间比水直播稻平均值显著高于插秧稻，并且有7 份参试材料达到显著或极显著水平。

表4 节与节间直径比

节间比不仅可以作为判断健康水稻植株茎秆外观形态的指标， 还可以作为鉴定水稻抗倒伏性的参考指标，茎秆和节间直径比值高，茎节直径相对较粗，说明茎秆节部抗折性较强。 如表4 所示，水直播稻与插秧稻相比，第一、二和三节间比值变化不显著， 第四节的节与节间直径比显著高于插秧稻，说明相对于插秧方式，水直播技术促进水稻基部茎节增粗，有利于增强抗折性。

3 结论

水直播稻因群体竞争性生长容易造成生长偏高，茎秆变细，株高差异产生的位置来源于第三、四节位伸长，缩短第三、四节位拉伸长度的管理方式，利于提高水直播稻抗倒伏性。 第一、二茎节粗变化趋势因品种产生不同， 相对于插秧稻第二和第三节位节粗变细，各节位节间粗相对插秧变细，节间比数值表明， 水直播技术促进水稻基部茎节相对性增粗。