李世峰 劉蓉蓉 吳九林
摘要:以武運粳27為材料,設置2種施氮總量(370.5、445.5 kg/hm2)和2種穗肥運籌比例(促花肥、?;ǚ适┯帽壤謩e為6 ∶4、5 ∶5),研究不同穗肥運籌對江蘇省南通地區(qū)膜下滴灌水稻單位面積產(chǎn)量、產(chǎn)量構成因素的影響。結果表明,在南京地區(qū)膜下滴灌水稻適當增施促花肥能增加單位面積產(chǎn)量、穗數(shù)、每穗粒數(shù),但不利于結實率的提高;單位面積穎花量、穗數(shù)、每穗粒數(shù)增加與水稻增產(chǎn)關系密切,且各因子中每穗粒數(shù)的作用最大;成穗率較低,僅為44.5%~46.2%。
關鍵詞:膜下滴灌;水稻;穗肥;產(chǎn)量構成
中圖分類號: S511.05文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)11-0097-03
收稿日期:2014-11-11
基金項目:江蘇省六大人才高峰項目(編號:NY-035);江蘇省南通市“226”高層次人才培養(yǎng)工程;江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程(編號:SXGC[2014]094)。
作者簡介:李世峰(1980—),男,江蘇如皋人,高級農(nóng)藝師,主要從事種植業(yè)新品種、新技術、新模式研究和應用。E-mail:lsf@ntagri.gov.cn。膜下滴灌水稻是新疆地區(qū)從2004年開始試驗示范的一項將水稻栽培與膜下滴灌相結合的稻作技術,該技術實現(xiàn)了干旱和半干旱地區(qū)水稻高效節(jié)水種植[1]。江蘇省南通市屬北亞熱帶和暖溫帶季風氣候,雨水充沛,水稻大多種植于海安縣、如皋縣、如東縣、通州區(qū)等灌溉配套實施齊全的地區(qū),啟東市、海門市等沿海、沿江地區(qū)雖然歷史上也進行過多次旱改水,但由于各種原因均以失敗告終[2-3]。南通市從2012年起從新疆地區(qū)引進膜下滴灌水稻技術,并在啟東市、海門市等灌溉設施配套不足地區(qū)進行試驗示范,取得預期效果[4]。滴灌水稻與傳統(tǒng)水稻、常規(guī)旱稻存在極大差異,且在長江下游雨水充沛地區(qū)膜下滴灌水稻技術研究尚屬于空白。筆者就膜下滴灌水稻不同穗肥用量及運籌比例開展試驗,旨在為進一步完善南通地區(qū)膜下滴灌水稻種植技術提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗設計
試驗于2014年在啟東市惠豐鎮(zhèn)近江農(nóng)機合作社試驗場進行。土壤類型為黃泥灰潮土,有機質含量15.37 g/kg,全氮含量1.09 g/kg,有效磷含量19.52 mg/kg,有效鉀含量147 mg/kg,pH值8.22,全鹽含量0.46 g/kg。試驗設總施氮量(純氮)370.5、445.5 kg/hm2 2個水平,其中370.5 kg/hm2施氮水平基蘗肥 ∶穗肥為6 ∶4;445.5 kg/hm2施氮水平基蘗肥 ∶穗肥為5 ∶5。根據(jù)2次穗肥(促花肥、?;ǚ剩┑氖┯帽壤? ∶4、5 ∶5共設4個試驗處理。各處理在播種前整地時施基肥7 500 kg/hm2商品有機肥、562.5 kg/hm2(45%)復混肥。分蘗肥施300 kg/hm2尿素,分6月29—30日、7月7—8日2次施用。8月8日施用促花肥,8月23—24日施用?;ǚ?。6月6—8日采用覆膜、播種、蓋土作業(yè)一體機播種,每個播幅8行,平均行距22.4 cm、穴距10.0 cm,每穴播種6~8粒。采用膜下滴灌方式灌溉,每個處理作為1個輪灌區(qū)。播種后2~3 d開始灌水,每2~3 d輪灌1次,遇中等以上降水天氣停止滴灌。分蘗肥、穗肥均通過肥料罐完全溶解后由滴灌系統(tǒng)施入。供試水稻品種為武運粳27號,每個處理設4個重復,各處理水漿管理及病蟲害防治方法一致。
1.2方法
1.2.1葉齡與莖蘗動態(tài)齊苗后,每個田塊定1~2個苗情記載點,每個苗情點用標記物標記,連續(xù)選20穴,記錄葉齡、株高、莖蘗數(shù),每7 d調查1次。
1.2.2成熟期測產(chǎn)每個田塊對角線取樣,每點隨機取21株測株距,計算單位面積穴數(shù);連續(xù)數(shù)20穴穗數(shù),計算單位面積穗數(shù);在取樣點選擇1穴接近每穴穗數(shù)的植株,計算每穗總粒數(shù)、實粒數(shù);根據(jù)每穗總粒數(shù)、實粒數(shù)計算結實率;以該品種審定認定公告中的千粒質量值為準。
1.2.3數(shù)據(jù)處理用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)處理,用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。
2結果與分析
2.1不同穗肥運籌處理對水稻產(chǎn)量的影響
由表2可知,處理3水稻單位面積產(chǎn)量最高,平均為10 576.5 kg/hm2;處理4、處理1水稻產(chǎn)量其次;處理2水稻產(chǎn)量最低,平均為9 553.5kg/hm2。從2種穗肥施用總量的不同運籌比例對水稻產(chǎn)量影響來看,均是促花肥 ∶?;ǚ蕿?6 ∶4處理產(chǎn)量最高。從促花肥施用量對水稻產(chǎn)量影響來看,隨著促花肥施用量的增加,水稻單位面積產(chǎn)量呈增加趨勢,施74.1 kg/hm2促花肥處理的水稻產(chǎn)量最低,施133.7 kg/hm2促花肥處理的水稻產(chǎn)量最高。單位面積總穎花量的變化趨勢與水稻產(chǎn)量一致,處理3水稻單位面積總穎花量最多,平均為44 911.5萬朵/hm2;處理4、處理1其次;處理2最少,平均為40 719.0萬朵/hm2。不同穗肥運籌處理下水稻單位面積產(chǎn)量、單位面積總穎花量差異均極顯著。說明在南通地區(qū)膜下滴灌水稻滿足適宜的穗肥施用量、運籌比例,能夠獲得較高的單位面積總穎花量、產(chǎn)量。
表2不同穗肥運籌處理對水稻單位面積產(chǎn)量、總穎花量的影響
處理編號理論產(chǎn)量(kg/hm2)總穎花量(萬朵/ hm2)19 801.0C41 989.5C29 553.5D40 719.0D310 576.5A44 911.5A410 021.5B42 303.0B注:同列數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
2.2不同穗肥運籌處理對水稻產(chǎn)量構成的影響
由表3可知,從單位面積穗數(shù)來看,處理3水稻單位面積穗數(shù)最高,平均為318.0萬穗/hm2;處理1、處理4其次;處理2的穗數(shù)最低,平均為313.5萬穗/hm2。處理3水稻每穗粒數(shù)最高,平均為141.2粒/穗;處理4、處理1其次;處理2最低,平均為130.0粒/穗。處理3、處理4水稻結實率都在94.0%以上,處理4的結實率最高,達94.8%;處理1水稻結實率最低,為93.4%。從2種穗肥施用總量不同運籌比例對水稻產(chǎn)量構成影響來看,促花肥 ∶?;ǚ蕿? ∶4處理的結實率低于5 ∶5處理。從促花肥、保花肥施用量對水稻產(chǎn)量構成的影響來看,水稻單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)隨著促花肥施用量的增加而增加,結實率隨?;ǚ适┯昧康脑黾佣黾印=y(tǒng)計分析表明,不同穗肥運籌處理下水稻每穗粒數(shù)、結實率差異極顯著。
2.3單位面積產(chǎn)量與產(chǎn)量構成相關分析
由表4可知,水稻單位面積產(chǎn)量與單位面積穗數(shù)、每穗總粒數(shù)的相關系數(shù)分別為0.617 1、0.965 6;水稻單位面積產(chǎn)量與結實率的相關系數(shù)為0.248 9,未達顯著水平。每穗粒數(shù)對水稻產(chǎn)量的直接作用最大,直接通徑系數(shù)為0.810 0;單位面積穗數(shù)其次,為0.274 4;結實率最低,為0.194 5。單位面積穗數(shù)、結實率通過每穗粒數(shù)對水稻產(chǎn)量具有一定間接作用(間接通徑系數(shù)分別為0.381 7、0.109 4)。每穗粒數(shù)、結實率對單位面積穗數(shù),單位面積穗數(shù)以及每穗粒數(shù)對結實率的間表4水稻單位面積產(chǎn)量與產(chǎn)量構成相關系數(shù)
產(chǎn)量構成與產(chǎn)量的簡單相關系數(shù)直接通徑系數(shù)間接通徑系數(shù)穗數(shù)每穗粒數(shù)結實率合計穗數(shù)0.617 1**0.274 40.129 3-0.055 00.074 3每穗粒數(shù)0.965 6**0.810 00.381 70.109 40.491 1結實率0.248 90.194 5-0.039 00.026 30.012 7注:數(shù)據(jù)后標有“*”為顯著,“**”為極顯著。
接通徑系數(shù)較小。說明在本試驗條件下,增加每穗粒數(shù)、單位面積穗數(shù)對水稻產(chǎn)量有積極作用;增加單位面積穗數(shù)、結實率對增加每穗粒數(shù)有間接促進作用。
2.4不同穗肥運籌處理對莖蘗動態(tài)的影響
由圖1、表5可知,4種處理下水稻莖蘗動態(tài)均呈單峰曲線,不同的是高峰苗出現(xiàn)后,處理1、處理2無效分蘗日消亡速率為9.15萬~9.30萬個(d·hm2),低于處理3、處理4。處理3成穗率最高,平均為46.2%;處理4其次,平均為461%;處理2最低,平均為44.5%。
3結論與討論
3.1穗肥運籌對膜下滴灌水稻產(chǎn)量、產(chǎn)量構成的影響
水稻施用穗肥有助于鞏固前期有效分蘗, 減少和防止穎花退化[5]。促進水稻稻穗良好發(fā)育,是提高單產(chǎn)的重要技術措施。新疆地區(qū)試驗結果表明,施用270 kg/hm2(純氮)氮肥,基蘗肥 ∶穗肥=4.5 ∶5.5(促花肥 ∶保花肥=7.3 ∶2.7)處理膜下滴灌水稻單位面積產(chǎn)量、單位面積穗數(shù)、成穗率顯著高于基蘗肥 ∶穗肥6.5 ∶3.5(促花肥 ∶?;ǚ?8.6 ∶1.4)和基蘗肥 ∶穗肥5.5 ∶4.5(促花肥 ∶保花肥=7.8 ∶2.2)處理,但對每穗粒數(shù)、千粒質量無顯著影響[6]。本試驗處理3、處理4下水稻單位面積產(chǎn)量、總穎花量、單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)均高于處理1、處理2,但各處理間成穗率差異不明顯。說明在南方地區(qū)膜下滴灌水稻適當增施促花肥能增加單位面積產(chǎn)量、穗數(shù)、每穗粒數(shù),但不利于結實率的提高。
3.2穗肥運籌對膜下滴灌水稻分蘗成穗的影響
莖蘗長消動態(tài)合理、成穗率高,是高產(chǎn)群體的基本特征之一[7-9]。新疆地區(qū)和南通地區(qū)膜下滴灌水稻成穗率試驗結果相差較大,新疆地區(qū)成穗率達80.1%~92.0%,南通地區(qū)成穗率較低。從基本苗來看,新疆地區(qū)膜下滴灌水稻平均行距30 cm,株距10 cm,基本苗166.5萬~264.0萬株/hm2;南通地區(qū)膜下滴灌水稻平均行距22.4 cm,株距10.0 cm,基本苗 273萬株/hm2,比新疆地區(qū)略多。但從高峰苗來看,新疆地區(qū)高峰苗僅 450萬株/hm2 左右,南通地區(qū)則接近750萬株/hm2,2013年部分田塊甚至達1 200萬株/hm2以上。膜下滴灌水稻在南通地區(qū)并沒有像新疆地區(qū)那樣展現(xiàn)分蘗成穗率高、無效分蘗量少的特點,也沒有像本地直播稻那樣獲得較多的穗數(shù),這是否與22.4 cm行距、10.0 cm穴距的株行距配置有關,或者與分蘗期水漿管理技術完善等有關,還有待進一步研究。從另一方面也說明在南通地區(qū)膜下滴灌水稻調控群體進程、促進分蘗成穗還有很大空間。
3.3膜下滴灌水稻產(chǎn)量構成與產(chǎn)量的關系
研究表明,水稻產(chǎn)量與群體穎花量呈極顯著正相關;水稻產(chǎn)量水平由高產(chǎn)到更高產(chǎn),主要依靠提高有效穗數(shù)來擴大庫容;水稻產(chǎn)量水平由更高產(chǎn)到超高產(chǎn),則主要依靠增加每穗粒數(shù)來提高群體穎花量[9]。 新疆地區(qū)較高的單位面積穗數(shù)、成穗率是膜下滴灌水稻增產(chǎn)的主要原因,每穗粒數(shù)、千粒質量對水稻產(chǎn)量影響不明顯。本試驗結果表明,膜下滴灌水稻單位面積穎花量、單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)的增加與水稻增產(chǎn)關系密切,且各因子中每穗粒數(shù)的作用最大;單位面積穗數(shù)和結實率通過對每穗粒數(shù)的影響對單位面積產(chǎn)量發(fā)揮間接促進作用。說明在本試驗條件下,膜下滴灌水稻要獲得較高產(chǎn)量,必須在確保一定穗數(shù)的基礎上,以攻取大穗作為高產(chǎn)目標。
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