稻鱼共作头季稻栽植密度及留桩高度对水稻产量的影响

2023-05-09何金旺陈爱秋梁成山

农业研究与应用 2023年6期

关键词：产量

何金旺　陈爱秋　梁成山

摘要：通過开展稻鱼共作头季稻不同栽植密度及留桩高度小区对比试验，为进一步优化稻鱼共作“优质稻+再生稻”绿色轻简高效配套技术体系提供科学依据。试验设置6个栽植密度（15万～27万穴?hm-2）和5个留桩高度（0～30 cm），对头季稻及再生稻进行了观察记载、分析研究。水稻全年产量以种植密度C处理（21万穴?hm-2）最高（9628.50 kg·hm-2），B处理（18万穴?hm-2）次之（9614.3 kg?hm-2），处理D（24万穴?hm-2）再次之（9555.0 kg?hm-2）；随着留桩高度的增加，再生稻产量随之增加，以留桩高度25 cm处理产量最高（1988.8 kg?hm-2）。在水稻产量构成因素中，对产量的贡献自高至低依次为每公顷有效穗数＞每穗实粒数＞千粒重；随着留桩高度的降低，水稻齐穗期亦相应推迟（2～9 d）；在本试验条件下，留桩高度在20 cm以上的3个处理均能正常灌浆结实。稻鱼共作头季稻栽植密度以18万～21万穴?hm-2为适宜；为了确保水稻能安全避过寒露风并获得高产，留桩高度以20～25 cm为适宜。

关键词：稻鱼共作；头季稻；栽植密度；留桩高度；产量

中图分类号：S511 文献标志码：A

Effects of First-Season Rice Planting Density and Cutting Height on Rice Yield in Rice-Fish Culture

HE Jinwang 1， CHEN Aiqiu2*， LIANG Chengshan3

（1Sanjiang Agricultural Technology Extension Center， Sanjiang， Guangxi 545500， China；2 Sanjiang Agricultural Technology Promotion Station， Sanjiang， Guangxi 545500， China；3Fulu Miao Agricultural and Rural Work Station of Sanjiang， Sanjiang， Guangxi 545514， China）

Abstract： A plot comparative experiment of rice-fish culture under different planting densities and cutting height of the first-season crop was conducted to provide scientific basis for optimizing the green， simple and high-efficient technology system of rice-fish culture “good quality rice + ratooning rice”. In the experiment， 6 planting densities ranging from 15×104 to 27×104 holes·hm-2 and 5 cutting heights ranging from 0 to 30 cm were set up to observe， record and analyze the first-season rice and ratooning rice. The rice sheath blight grew severer and the annual yield of rice in treatment C （21×104 holes·hm-2） was the highest （9628.50 kg·hm-2）， followed by treatment B （18×104 holes·hm-2， 9614.3 kg·hm-2）， treatment D （24×104 holes·hm-2， 9555.0 kg·hm-2）. The yield of ratooning rice increased with the increase of the cutting height and the cutting height of treatment D （25 cm） was the highest （1988.8 kg·hm-2）. Among the yield components of rice， according to the yield contribution to from high to low was effective panicles per hm-2> filled grains per panicle > 1000-grain weight; as cutting height decreased， heading stage was delayed accordingly （2～9 d）; under the test conditions， rice in the 3 treatments with cutting height higher than 20 cm had normal grain filling and setting. The appropriate first-season rice planting density for rice-fish culture was 18×104～21×104 holes·hm-2; and the suitable cutting height of rice should be kept within 20～25 cm could resist autumn low temperature and obtain high yield.

Keywords： Rice-fish culture; first-season rice; planting density; cutting height; yield

三江侗族自治县现有水田总面积为8420 hm2，其中保水田面积5867 hm2。该县各族群众自古以来就有在稻田里放养鱼类（以鲤鱼为主）的习惯，当地稻田产出的“禾花鲤”（三江稻田鲤鱼）因肉质鲜美、鱼汤清甜而受到消费者的青睐。目前全县稻田养鱼面积约5507 hm2，占保水田面积的93.9%，其中坑沟式“优质稻+再生稻+鱼”稻渔综合种养模式约1200 hm2，覆盖贫困户1.8万户，并打造形成了三江“高山稻鱼”和“高山鱼稻”两个绿色生态品牌[1] 。而实行“水稻+土著鲤鱼+黄沙鳖”混养的稻田，平均单产黄沙鳖1995 kg/hm2、土著鲤鱼540 kg/hm2，较传统稻田养殖新增利润约21 万元/hm2，经济效益十分显著[2]。为了实现稻田收益最大化，部分地区出现了减少水稻栽植密度、提高鲤鱼或其他水产品养殖密度的趋利行为，使水稻生产受到了一定的影响。

保持合理的群体密度是获得水稻高产的关键。栽植密度过低，由于分蘖力偏弱会造成水稻有效穗不足，影响产量；栽植密度过高，田间通风透气性差，容易导致水稻生长不良，诱发病虫害，发生轻微倒伏现象，后期成穗率下降，穗粒数减少，影响产量[3]。而据吴敏芳等[4]的研究，头季稻收割时留桩的高度和留下抽出有效穗的茎数对再生稻的产量有很大的影响。头季稻的留茬高度与品种（组合）、海拔高度（全年积温）等有关，种植高秆品种或在高海拔地区（中稻区）蓄留再生稻宜留高桩，种植矮秆品种或在低海拔地区（双季稻区）蓄留再生稻宜留低桩。另据笔者于2012年以超级稻组合中浙优1号为试验材料进行的留桩高度研究表明，水稻净作田再生稻单产以留茬高度为10 cm的处理最高（3120 kg/hm2）[5]，说明留低桩能获得高产。留低桩的前提条件是必须确保再生季抽穗扬花期能安全避过寒露风危害。

为此，三江侗族自治县农技推广部门结合广西粮油作物绿色轻简高效技术协同推广试点项目实施，于2020年在该县八江镇平善村开展了头季稻不同栽植密度及留桩高度小区对比试验，以明确稻鱼共作头季稻适宜栽植密度及留桩高度，为进一步优化“水稻+”綠色轻简高效配套技术体系提供科学依据。现将试验开展情况及获得的初步成果报道如下。

1 材料和方法

1.1 头季稻不同栽植密度小区对比试验

1.1.1 试验田概况

试验设在广西柳州市三江侗族自治县八江镇平善村杨宝辉农户的坑沟式“优质稻+再生稻+鱼”稻渔综合种养模式稻田，面积为667 m2。试验田位于E 109°34′27.58′′、N 25°55′21.79′′，海拔高度为188 m。土壤为潴育性水稻土，土种代号为B2-3，能排能灌，土壤无明显侵蚀，肥力中等，2019年水稻单产7200 kg?hm-2。土壤有机质11.2 g?kg-1、全氮1.0 g?kg-1、有效磷10.7 mg?kg-1、缓效钾 64.0 mg?kg-1、速效钾29.0 mg?kg-1，pH 4.5。

1.1.2 试验材料

供试品种为香软型优质三系杂交稻新组合壮香优1205，供试肥料为广西大长肥业有限公司生产的生物有机肥（有效活菌≥0.2亿个/g，有机质≥40%，氮磷钾≥5%）、湖北洋丰复合肥（N15-P2O515-K2O15）、中化氯化钾（K2O 60%）。

1.1.3 试验方法

按试验要求对试验田进行划分，小区长10 m、宽2.5 m，面积为25 m2，四周设保护行和围栏，小区内四周开挖宽、深均为30 cm的鱼沟便于鱼的活动，各小区（处理）之间间隔50 cm以上。

5个处理：设A处理株行距20 cm×33 cm、栽植15 万穴?hm-2；B处理株行距17 cm×33 cm、栽植18万穴?hm-2；C处理株行距18 cm×27 cm、栽植 21 万穴?hm-2；D处理株行距18 cm×23 cm、栽植24万穴?hm-2；E处理株行距16 cm×23 cm、栽植27万穴?hm-2。重复3次，共15个小区，以探索不同栽植密度对头季稻及再生稻主要性状及产量的影响。施肥配方为生物有机肥1500 kg+复合肥225 kg+氯化钾112.5 kg?hm-2。

施肥方法为生物有机肥和复合肥全部作基肥施用；氯化钾总量的70%作追肥结合除草剂于返青期施下，30%作为穗肥施用。施肥前先排浅田水，并使鱼集中于鱼沟中再施肥，肥料不能撒在鱼集中的鱼沟内，避免被鱼误食而中毒死亡。再生季水稻不再施肥。

试验材料于3月20日播种，于4月26日移栽，采用拉线定位确保成行成列，每穴栽植双粒谷秧。移栽后浅水返青，促分蘖，待大田封行后晒田控苗，7～10 d后田间保持5 cm以上水层直至水稻成熟，收获前7 d断水落干。于8月14日收割，留桩高度为20 cm；于10月28日收割，全生育期75 d。

参照《三江稻田鲤鱼养殖生产技术规范》（DB 45T2016—2019）的相关规定[6]，于水稻插秧后15 d，在试验田每小区放养体长为6 cm的土著鲤鱼苗8尾（折合3200 尾?hm-2）。

1.2 头季稻不同留桩高度对比试验

1.2.1 试验田概况

试验设在广西柳州市三江侗族自治县八江镇平善村杨顺军农户的稻渔综合种养模式稻田。试验田面积为667 m2，潴育性水稻土，能排能灌，土壤无明显侵蚀，肥力中等。2019年水稻单产为7200 kg/hm2。土壤有机质24.4 g/kg ，全氮2.1 g/kg、有效磷11.3 mg/kg、缓效钾46.0 mg/kg、速效钾43.8 mg/kg，pH 4.6。

1.2.2 试验材料

供试品种为香软型优质三系杂交稻新组合壮香优1205，供试肥料为广西大长肥业有限公司生产的生物有机肥（有效活菌≥0.2 亿/g，有机质≥40%，氮磷钾≥5%）、重庆产尿素（N 46%）、鹿寨产钙镁磷肥（P2O5 15%）、中化氯化钾（K2O 60%）。

1.2.3 试验方法

试验设留桩高度A（10 cm）、B（15 cm）、 C（20 cm）、D（25 cm）和E（30 cm）共5个处理，3次重复，15个小区，以探索优质稻再生季不同留桩高度对生育期、出苗情况、主要性状及产量的影响。

小区长10 m、宽2 m，面积20 m2，四周设保护行。施肥配方为有机肥750 kg/hm2+N 150 kg/hm2+P2O5 560 kg/hm2+K2O 150 kg/hm2。施肥方法为尿素总量55%和钾肥总量40%、磷肥和有机肥全部作基肥施用；尿素总量45%和钾肥总量30%作追肥结合除草剂于返青期施用；钾肥总量30%作穗肥施用。

试验材料于3月20日播种，4月27日移栽，栽植规格为株行距20 cm×30 cm，每小区34行、每行11蔸共374蔸，栽植密度为18.7 万蔸/hm2，于8月13日收割，全生育期为146 d；再生稻生长表现基本正常，无明显病虫害，于10月28日（此时80%以上的谷粒已成熟）收割，全生育期为66 d。

参照《三江稻田鲤鱼养殖生产技术规范》（DB 45T2016—2019）的相关规定[6]，于水稻插秧后15 d，在试验田每小区放养体长为6 cm的土著鲤鱼苗6尾（折合3000尾?hm-2）。

1.3 测定项目及方法

以上2个试验在头季稻移栽后每小区均定点10穴，每隔7 d观察1次，测定其株高、调查其茎糵生长动态等。分蘖数的具体调查方法为：在每个试验小区定点10穴，从水稻移栽后至水稻抽穗止，每隔7 d记载1次分蘖数，抽穗时的每公顷有效分蘖数就是每公顷有效穗数。成穗率按如下公式计算：

[成穗率（%）=每公顷有效穗数（万穗）每公顷分蘖数（万苗）×100。]

水稻收获前1 d，按“X”型五點取样法每小区随机连续取2穴共10穴，齐地割下带回进行室内考种分析，计算其平均有效穗数、每穗总粒数、实粒数和结实率；各小区单打单收称重计算产量，从各小区实收稻谷中称取1kg进行晒干计算折干率，数取1000粒稻谷测定千粒重。

1.4 数据处理与分析

对以上2个试验的各处理定点观察、实产验收（按试验各小区进行单打单收）和穗粒结构调查（室内考种）取得的各项数据进行整理、汇总，对3个重复的数据取其平均值进行分析，并采用新复极差法进行对水稻产量数据进行显著性测验。

2 结果与分析

2.1 不同栽植密度对水稻性状的影响

2.1.1 各处理的分蘖消长动态

据田间观察可知，各处理头季稻分蘖消长动态存在一定的差异。从分蘖数来看，以处理E的苗数最高（270.0 万苗/hm2），其次是处理D（267.0 万苗/hm2），再次是处理C（243.0 万苗/hm2），这三个处理均于6月3日达到分蘖高峰期；处理A的苗数最少（217.5 万苗/hm2），于6月16日才达到分蘖高峰期。

各处理再生稻分蘖消长动态亦存在差异。分蘖数来看，以处理E的苗数最高（285.0 万苗/hm2），其次是处理D（276.0 万苗/hm2）；处理A最少（183.0 万苗/hm2）。

总而言之，各处理的头季稻及再生稻分蘖消长动态均有所差异，分蘖数均随栽植密度的递增而渐次增加（表1、表2）。

2.1.2 各处理的经济性状

头季稻及再生稻的株高均随栽植密度递增而有不同程度的增加，穗长各处理间差异不明显，成穗率和结实率均随栽植密度递增而逐渐降低；从穗粒结构来看，每公顷有效穗数随栽植密度递增而增加，每穗实粒数随栽植密度递增而减少，千粒重头季稻各处理间无差异（表3）、再生稻则呈现出随栽植密度递增而有所下降的趋势（表4）。

从测产结果来看，在一定的群体密度范围内，头季稻及再生稻产量均随栽植密度的增加而提高，当栽植密度继续增加后，产量逐渐下降。头季稻+再生稻两季稻产量以C处理最高（9628.0 kg?hm-2），其次是B处理（9614.3 kg?hm-2），再次是D处理（9555.0 kg?hm-2），最低是E处理（8985.9 kg?hm-2），B处理、C处理和D处理与A处理之间、A处理与E处理之间的差异均达显著水平，B处理、C处理和D处理之间的差异不显著（表5）。

以上结果说明栽植密度过低则有效穗数不足，过高则生长发育不良，均不能形成合理的穗粒结构而导致减产。换言之，只有穗粒结构合理方能获得高产[7]。

综上可知，虽然每公顷有效穗数在水稻产量构成因素中占主导地位，但并不是每公顷有效穗数越高最终产量就越高，每穗实粒数和千粒重对产量的贡献也不容忽视，尤其是每穗实粒数。当每公顷有效穗数高但每穗实粒数低且两者差异过于悬殊时，也是不能获得高产的；而在每公顷有效穗数略为不足时，但每穗实粒数足够多时，也是能获得高产的。因此，在生产上，除了采取增加栽植密度等措施来增加每公顷有效穗数之外，还应注重施用穗肥来提高每穗实粒数，最终才能获得高产。

2.2 不同留桩高度对再生稻性状的影响

2.2.1 不同留桩高度的再生稻生育期表现

据田间观察可知，头季稻3月20日播种，8月13日收割，所有处理的全生育期均为146 d。为了便于安排秋种油菜，再生稻均于10月28日（此时成熟度均达80%以上）收割，全生育期66 d，其中A处理10月8日齐穗，仅有少部分稻穗能灌浆结实；B处理再生稻大部分能灌浆结实，少部分没灌浆；C处理、D处理和E处理正常灌浆结实（表6）。

由此可知，在本试验条件下，留桩高度在20 cm以上的3个处理均能正常灌浆结实，其中A处理、B处理、C处理和D处理齐穗期分别比E处理晚8 d、4 d、2 d和1 d。因此，在本试验条件下，为了确保水稻能安全避过寒露风，留桩高度应在20 cm以上。

2.2.2 不同留桩高度的再生稻分蘖消长动态

据表7可知，再生稻A处理分蘖最多，其次是B处理和C处理，分蘖最少的是E处理，D处理和E处理均于9月15日达到分蘖高峰期，而A处理、B处理和C处理均于9月22日才达到分蘖高峰期，比D处理和E处理推迟了7 d。5个处理中A处理和B处理的分蘖均以低位分蘖为主，A处理的低位分蘖占80%以上，高位分蘖很少，C处理、D处理和E处理均为高位分蘖，C处理的高位分蘖占80%以上，低位分蘖很少。

2.2.3 不同留桩高度的水稻经济性状

再生稻株高呈随留桩高度递增而略有增加之趋势，穗长各处理之间差异不明显，成穗率则差异较大；从穗粒结构来看，每公顷有效穗数随留桩高度递增；每穗实粒数在留桩高度达到20cm时（C处理）最高，随后略有下降；千粒重除A处理是20.0 g之外，其余4个处理均为21.0 g（表8）。

从测产结果来看，再生稻产量以D处理最高，其次是C处理，再次是E处理，最低的是A处理，而A处理和B处理再生稻产量低的原因均为其抽穗扬花期遭遇“寒露风”不同程度的危害所致。

3 结论及讨论

头季稻及再生稻的株高均随栽植密度递增而有不同程度的增加，穗长各处理间差异不明显，成穗率和结实率均随栽植密度递增而逐渐降低；从穗粒结构来看，在水稻产量构成因素中，每公顷有效穗数占主导地位，其次是每穗实粒数，再次是千粒重。但每公顷有效穗数高，而每穗实粒数低且两者差异过于悬殊时，亦无法获得高产；而每公顷有效穗数略显不足时，通过培育大穗亦可获得高产。在稻渔生态综合种养模式下，由于水稻表现出很强的生长优势，宜适当降低头季稻栽植密度，争取“穗大粒多”获得高产。

在本试验条件下，优质稻+再生稻两季稻产量以栽植密度为21万穴?hm-2的C处理最高（9628.0 kg?hm-2），其次是栽植密度为18万穴?hm-2的B处理（9614.3 kg?hm-2），再次是栽植密度为24万穴?hm-2的D处理（9555.0 kg?hm-2）。但稻鱼共作水稻栽植密度较小时更有利于鱼类的活动与觅食，综合考虑土壤肥力、施肥管理水平和病虫害发生等因素，当地稻鱼共作头季稻栽植密度以18～21万穴?hm-2较为适宜，与程方伟等人[8]的研究结果优质稻“壮香优白金5”栽植密度20.6万穴?hm-2较为接近。

在本试验条件下，留桩高度为20 cm以上的处理均能正常灌浆结实，留桩高度为10 cm和15 cm的处理，其齐穗期分别比留桩高度为20 cm的处理推迟6 d和2 d，而再生稻产量以留桩高度为25 cm的处理最高，留桩高度为20 cm的处理次之。综合考种数据和测产结果可看出，在再生稻产量构成因素中，每公顷有效穗数占主导地位，其次是每穗实粒数，再次是千粒重。为了确保再生季齐穗能安全避过寒露风，留桩高度以25 cm为适宜。

杨日等[9]的研究结果表明：在气候条件允许的情况下，留低桩可延长水稻营养生长期，有利于获得高产。在海拔140 m以下地区，超级稻宜在3月中下旬早播，最迟不超过4月8日；再生稻留10～20 cm低桩，通过促大穗大粒可获得高产。在本试验条件下，再生稻的成穗率随着留桩高度的增加而提高。但据2019年该县水稻动态观察数据，再生稻低位分蘖的成熟期比高位分蘖的推迟约10 d；在留低桩和留高桩的再生稻均能安全齐穗的情况下，留低桩比留高桩的在产量上略有提高（增产2.1%）。另据2018年该县程村点坑沟式“优质稻+再生稻+鱼”稻渔综合种养模式杂交稻组合野香优3号头季稻收割不同留茬高度（0 cm～40 cm）大区对比试验，结果表明，再生稻产量以留桩高度为15～25 cm收割的产量最高（均为4252.5 kg?hm-2）[10]。在本试验条件下，留桩高度为10 cm的处理再生稻虽在寒露风来临时（10月8日）齐穗，但只有少部分稻穗能灌浆结实；留桩高度为15 cm的处理再生稻大部分能灌浆结实；留桩高度为20 cm及以上的处理均能正常灌浆结实。因此，在适当提早播种頭季稻的情况下，“坑沟式”稻渔综合种养模式稻田的留桩高度以15～25 cm（即水层深度5 cm+水面以上高度10～20 cm）为适宜。综上所述，为了使再生稻齐穗期能安全避过“寒露风”，可将播种期适当提早（至3月15日左右），也可将留桩高度适当增加（25～30 cm）。但综合考虑气候条件、稻田肥力状况及农民的管理水平等因素，在实际生产中，须两者兼顾，即头季稻于3月15日左右播种，留桩高度为20～25 cm较为适宜。

据有关研究，留桩高度对再生稻加工品质影响较大，高留桩有利于提高再生稻的加工品质[11]。今后有待开展相关试验，以作进一步探讨。

参考文献

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[2] 荣仕屿，张讯潮，李岚，等. 广西稻田鱼鳖混养技术：三江侗族自治县模式[J]. 广西农学报， 2023， 38（5）： 42-45， 113.

[3] 郑小雄. 早稻—再生稻不同种植密度比较试验[J]. 中国农技推广， 2018， 34（9）： 29-31.

[4] 吴敏芳，张剑，胡亮亮，等. 稻鱼系统中再生稻生产关键技术[J]. 中国稻米， 2016， 22（6）： 80-82.

[5] 杨海林，何金旺，梁雨珍. 桂北山区再生稻品种筛选及栽培关键技术研究[J]. 农业科学， 2022（8）： 742-752.

[6] 柳州市市场监督管理局. 三江稻田鲤鱼养殖生产技术规程： DB45/T 2016—2019[S]. 南宁：广西壮族自治区市场监督管理局， 2019.

[7] 张绍茹，周外，李芳，等. 种植密度对再生稻产量的影响[J]. 现代化农业， 2019（12）： 35-36.

[8] 程方伟，谢东婕，杨欣欣，等. 施氮量和种植密度对优质稻‘壮香优白金5稻米品质的影响[J/OL]. 分子植物育种： 1-23[2023-09-09]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220615.1724.012.html.

[9] 杨日，杨桂芬，龚志宏，等. 播期对融水、三江超级稻头季稻及再生稻性状的影响[J]. 南方农业学报， 2011， 42（8）： 890-894.

[10] 吴单日，何金旺，陈爱秋，等. 三江县纯稻作（稻鱼共作）模式中稻再生配套技术的试验研究[J]. 农业科学， 2022（5）： 383-397.