精量穴直播對(duì)粳型中稻生育特性和產(chǎn)量的影響

陳少愚，趙鋒，程建平，吳山，張旅峰，章桃娟，游愛(ài)兵

摘要：以熱粳優(yōu)35（R35）、甬優(yōu)15（Y15）、甬優(yōu)4149（Y4149）和甬優(yōu)4949（Y4949）等4個(gè)粳型中稻品種為供試材料，設(shè)置精量穴直播（XB）、機(jī)插秧（JC）兩種機(jī)械種植模式，并以人工移栽為對(duì)照（CK），探索不同種植模式下粳型中稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成因素特點(diǎn)。結(jié)果表明，粳型中稻采用精量穴直播模式較采用人工移栽產(chǎn)量均顯著提高;其中Y4149采用XB后，其穗總粒數(shù)顯著增加，其他品種有效穗數(shù)均顯著提高。與JC模式比較，R35和Y4949采用XB模式產(chǎn)量分別提高4.5%、4.9%，其產(chǎn)量提高的原因是有效穗數(shù)增加。在該試驗(yàn)條件下，R35和Y4949更適合精量穴直播種植模式。

關(guān)鍵詞：水稻;精量穴直播;粳型中稻;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513;S504.7 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2014）23-5662-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.011

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，常年種植面積約3 000萬(wàn)hm2，占全國(guó)谷物種植面積的30%，產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)的40%，在保障糧食安全中占有極其重要的地位[1-2]。水稻種植機(jī)械化對(duì)水稻生產(chǎn)具有非常重大的影響，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料報(bào)道，機(jī)械化作業(yè)與傳統(tǒng)人工作業(yè)相比可增產(chǎn)稻谷1 000 kg/hm2，增幅為5%～10%，按我國(guó)現(xiàn)有水稻種植面積計(jì)算，水稻種植機(jī)械化程度每增加一個(gè)百分點(diǎn)，即可增產(chǎn)稻谷3.7億kg，具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[3]。近年來(lái)，國(guó)家十分重視對(duì)農(nóng)業(yè)的投入，水稻價(jià)格也有了較大幅度的提高，大大激發(fā)了農(nóng)民種植水稻的積極性。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力逐漸向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和農(nóng)村集約化經(jīng)營(yíng)的實(shí)施，農(nóng)民對(duì)機(jī)械化的要求迫切。其中機(jī)械精量穴直播是水稻輕型栽培技術(shù)中最簡(jiǎn)單的機(jī)械種植方式，與機(jī)插秧相比，省去了育秧和移栽的步驟，省工、省時(shí)、省力，節(jié)省秧田，成行成穴，群體通風(fēng)透氣采光好，生長(zhǎng)期間水稻的病蟲(chóng)害明顯減少，生產(chǎn)效率高，便于推廣。水稻機(jī)械精量穴直播在產(chǎn)量上較人工撒播和人工插秧等種植模式具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這主要是由于采用精量栽培模式，利于田間通風(fēng)透光和群個(gè)體間的協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，有利于優(yōu)化直播稻的群體結(jié)構(gòu)，利于高質(zhì)量群體的建成，進(jìn)而獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，是目前適宜農(nóng)村推廣的一種輕簡(jiǎn)化高產(chǎn)高效栽培模式[4-6]。

近年來(lái)，湖北省水稻產(chǎn)業(yè)已到了謀劃由做大向做強(qiáng)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。然而，如何在保障糧食安全的前提下，進(jìn)一步做強(qiáng)湖北省的水稻產(chǎn)業(yè)，摸索出一條既能促進(jìn)農(nóng)民增收、又能使稻米品質(zhì)提檔升級(jí)的途徑，是各級(jí)政府及廣大農(nóng)業(yè)科研和推廣從業(yè)人員十分關(guān)注的問(wèn)題。綜合國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合湖北水稻發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，加快粳稻、特別是粳型“綠色超級(jí)稻”（少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)）的發(fā)展應(yīng)是進(jìn)一步做強(qiáng)湖北省的水稻產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)民增收的重要舉措[7-11]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)粳型中稻品種在精量穴直播、機(jī)械插秧、人工插秧3種不同種植模式下的生育特性、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行對(duì)比研究，旨在為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)品種與輕簡(jiǎn)機(jī)械配套、農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)融合提供輕簡(jiǎn)化栽培理論和技術(shù)支撐。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗(yàn)材料和試驗(yàn)點(diǎn)狀況

供試材料為寧波農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的甬優(yōu)系列粳雜品種“甬優(yōu)15”、“甬優(yōu)4149”和“甬優(yōu)4949”以及由重慶農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的“熱粳優(yōu)35”，下文以Y15、Y4149、Y4949、R35代指。

試驗(yàn)于2013年5月至10月在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南湖試驗(yàn)站內(nèi)（北緯30°28′，東經(jīng)114°25′）進(jìn)行，水稻土類型為黃棕壤發(fā)育的黃棕壤性水稻土，屬于潴育水稻土亞類，黃泥田土屬。種植制度為單季中稻。試驗(yàn)田肥力均勻、田面平整、排灌方便。

1.2 ?試驗(yàn)方法

1.2.1 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì) ?試驗(yàn)處理為3種種植模式，即采用2BD-10型水稻精量穴直播機(jī)播種（XB），并以傳統(tǒng)的人工插秧方式作為對(duì)照（CK）。XB施基肥后，帶水機(jī)械整地，后放水整平，保持土壤泥面無(wú)水后播種。機(jī)插秧和人工插秧按常規(guī)方法進(jìn)行，播種日期見(jiàn)表1。XB實(shí)際播種量為播干谷21.90 kg/hm2，播種密度為17.5 cm×25.0 cm，CK播種密度為16.5 cm×26.4 cm。各處理均設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積為360 m2。

1.2.2 ?施肥和田間管理 ?各處理單位面積的總施肥量相同，全生育期施肥量分別為：氮肥230.25 kg/hm2、磷肥75.00 kg/hm2、鉀肥112.50 kg/hm2。其中磷肥以基肥形式一次施入，鉀肥以基肥和分蘗肥平均施入，氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥比例5∶3∶2分別施入。分別按60.00 kg/ hm2和3.00 kg/hm2施用硅肥和大粒鋅。XB和CK播后保持相同深度的薄水層。各處理除草、病蟲(chóng)害防治均按高產(chǎn)管理要求進(jìn)行。

1.2.3 ?測(cè)定指標(biāo)與方法 ?①生育時(shí)期。于水稻生長(zhǎng)階段調(diào)查并記錄具體日期;②生物量。分別于分蘗期、齊穗期和收獲期，每處理按調(diào)查平均分蘗取3穴為一個(gè)樣本，每樣本分葉、莖鞘和穗，烘干稱取干重，分別計(jì)算個(gè)體生物量;③考種、測(cè)產(chǎn)。水稻成熟時(shí)，每小區(qū)以5點(diǎn)取樣法，取2 m2統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)。按平均有效穗數(shù)取10穴植株，測(cè)定水稻有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。去除保護(hù)行后進(jìn)行機(jī)械實(shí)收，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?不同粳型中稻機(jī)械穴直播下的生育期

由表1可見(jiàn)，粳型水稻直播均能夠于9月2日以前安全齊穗。機(jī)插秧水稻秧齡較人工插秧短10 d左右，但其返青期較長(zhǎng)，一般較人工插秧長(zhǎng)3 d左右。但成熟期相差不大，一般相差1～2 d。除Y15和Y4149精量穴直播灌漿持續(xù)時(shí)間較其他種植模式長(zhǎng)外，其他品種3種種植模式相差不大。

2.2 ?不同品種精量穴直播收獲期的生物量

由圖1可知，粳型品種在精量穴直播下較人工插秧齊穗期生物量顯著提高，其中Y15、R35、Y4149、Y4949生物量依次提高49.4%、24.7%、55.5%、53.9%，收獲期生物量分別提高5.4%、3.9%、31.5%、24.5%;機(jī)插秧齊穗期生物量較對(duì)照也顯著提高，其中Y15、R35、Y4149、Y4949齊穗期生物量分別提高18.0%、13.1%、17.8%和48.8%，收獲期生物量分別提高13.5%、9.8%、19.8%和36.1%。齊穗后光合物質(zhì)積累量占整個(gè)生育期生物量積累的比例精量穴直播Y15、R35、Y4149、Y4949依次為10.2%、17.9%、14.1%和17.3%;機(jī)插秧分別為34.1%、29.6%、28.6%和27.2%;人工插秧分別為36.7%、31.7%、27.4%和33.2%。精量穴直播齊穗前生物量積累明顯高于其他兩種模式，但齊穗期至收獲期生物量積累較少。

2.3 ?產(chǎn)量及其構(gòu)成

由表2可見(jiàn)，精量穴直播實(shí)際產(chǎn)量R35、Y15、Y4149和Y4949分別較CK提高9.4%、6.4%、16.2%和14.2%。機(jī)插秧R35、Y15、Y4149和Y4949分別較CK提高4.7%、8.7%、17.3%和8.9%。精量穴直播和機(jī)插秧這兩種模式水稻產(chǎn)量均高于人工插秧，但從產(chǎn)量構(gòu)成來(lái)看，在穗總粒數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，這種差異主要與有效穗數(shù)有關(guān)。R35精量穴直播產(chǎn)量較機(jī)插秧提高4.5%，增產(chǎn)達(dá)到顯著水平;Y4949精量穴直播較機(jī)插秧增產(chǎn)也達(dá)到4.9%，但與JC相比無(wú)顯著差異，增產(chǎn)主要是由于直播提高了有效穗數(shù);其他品種XB與JC產(chǎn)量無(wú)明顯差異。

3 ?小結(jié)與討論

3.1 ?4種粳型中稻采用機(jī)械精量穴直播或移栽均能安全齊穗

4種粳型中稻在5月18日或5月20日播種，均能在9月2日前齊穗。江蘇省贛榆（北緯34°83′）、淮安（北緯33°34′）、揚(yáng)州（北緯32°25′）和吳縣（北緯31°18′）粳稻安全齊穗期分別為9月18日、9月20日、9月24日和9月28日[12]，即緯度越低安全齊穗期越遲，而湖北省位于北緯29°05′至33°20′，種植粳稻可在9月20日前安全齊穗。由于湖北省9月初很少有寒露風(fēng)等氣溫驟降的天氣，不會(huì)導(dǎo)致水稻大量無(wú)法抽穗的生產(chǎn)安全事件的發(fā)生，因此采用精量穴直播模式是安全的?？紤]到9月份后陰雨天增多、日均氣溫逐漸降低，光照強(qiáng)度也有所減弱，影響水稻灌漿[13]，因此對(duì)于齊穗較晚的Y15應(yīng)酌情提前播種。

子粒充實(shí)度差是雜交稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要障礙之一，增加灌漿持續(xù)時(shí)間，可以提高品種的充實(shí)度。采用機(jī)械精量穴直播模式的粳型中稻全生育期并未明顯延長(zhǎng)，但其齊穗期提前，而較其他模式延長(zhǎng)了水稻的灌漿結(jié)實(shí)期。采用精量穴直播模式，水稻光合功能期延長(zhǎng)，增加了子粒中干物質(zhì)積累量[14]。

3.2 ?機(jī)械精量穴直播對(duì)粳型中稻產(chǎn)量形成的影響

與移栽模式比較，精量穴直播粳型中稻產(chǎn)量提高的主要原因?yàn)橛行霐?shù)和穗粒數(shù)增加，與前人的研究結(jié)果一致[4，15，16]。與移栽模式比較，精量穴直播齊穗后生物量積累較少，其子粒中干物質(zhì)積累主要來(lái)源于齊穗前莖鞘和葉片中的積累，但是這種對(duì)莖鞘物質(zhì)的抽提會(huì)降低莖鞘干重和強(qiáng)度，減弱莖鞘對(duì)穗部重量的支撐能力進(jìn)而引起植株早衰或倒伏[14]。但如果通過(guò)噴施光合增效劑或者改善肥水運(yùn)籌，尚可進(jìn)一步挖掘其增產(chǎn)潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 王利強(qiáng)，吳崇友，高連興，等.我國(guó)水稻機(jī)械種植現(xiàn)狀與發(fā)展機(jī)直播的研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006（3）：28-30.

[2] 謝正榮.機(jī)直播水稻的栽培特性與配套技術(shù)研究[J].中國(guó)稻米， 1996（6）：13-16.

[3] 宋建銓.對(duì)水稻種植機(jī)械化的思考[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化，2005（4）： 19-20.

[4] 羅錫文，謝方平，區(qū)穎剛，等.水稻生產(chǎn)不同栽植方式的比較試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（1）：136-138.

[5] 唐湘如，羅錫文，黎國(guó)喜，等.精量穴直播早稻的產(chǎn)量形成特性研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（7）：84-87.

[6] 舒時(shí)富，鄭天翔，賈興娜，等.精量穴直播晚稻的產(chǎn)量形成特性研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31（1）：96-98.

[7] 程建平，羅錫文，樊啟洲，等.不同種植方式對(duì)水稻生育特性和產(chǎn)量的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（1）：1-5.

[8] 程建平，趙 ?鋒，吳 ?波，等.不同直播種植模式對(duì)水稻根系特征和產(chǎn)量形成的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，52（24）：5979-5983.

[9] 屈寶香，劉麗軍，張 ?華.我國(guó)粳稻優(yōu)勢(shì)區(qū)域布局與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].作物雜志，2006（6）：11-13.

[10] 曹湊貴，蔡明歷，張似松，等.湖北省水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及技術(shù)對(duì)策[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（4）：28-30.

[11] 張似松，柴婷婷，程建平，等.加快粳稻發(fā)展，進(jìn)一步做強(qiáng)湖北省水稻產(chǎn)業(yè)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（3）：450-452.

[12] 張祖建，張洪熙，楊建昌，等.江蘇近50年粳稻安全齊穗期的變化[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37（1）：146-151.

[13] 黃晚華，黃仁和，袁曉華，等.湖南省寒露風(fēng)發(fā)生特征及氣象風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（15）：48-52.

[14] 曹樹(shù)青，張榮銑，唐運(yùn)來(lái)，等.鑒定水稻灌漿期葉片光合作用與籽粒灌漿切合程度的新指標(biāo)[J].作物學(xué)報(bào)，2002，28（4）：516-520.

[15] 劉小林，李就好，鄒一平，等.機(jī)械精量穴直播技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量與抗逆性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，26（3）：658-660.

[16] 陳興國(guó)，梅少華，查向斌，等.水稻機(jī)械精量穴直播技術(shù)應(yīng)用與示范[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（5）：1038-1041.