播期對膜下滴灌水稻品種特性的影響

朱江艷 銀永安 黃東 賈世疆 郝玉峰 劉小武 李麗 錢冠云 錢鑫 包芳俊

摘要?為優(yōu)化新疆石河子墾區(qū)最佳播期及最適的品種，以膜下滴灌水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43為研究對象，對不同播期試驗?zāi)は碌喂嗨井a(chǎn)量、生育期、產(chǎn)量構(gòu)成因素及主成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明，隨著播期的推遲，膜下滴灌水稻的生育進(jìn)程也相應(yīng)順延，但整體來說生育期縮短;播期對各個品種的實粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量有極顯著影響，對T-66各產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響最大;播期對T-66的結(jié)實率有影響，但對其他3個水稻品種的影響不顯著。4個品種適宜播期綜合評價顯示，膜下滴灌水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43適合于4月7日播種。

關(guān)鍵詞?水稻;膜下滴灌;播期;品種特性;生育期

中圖分類號?S511?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）03-0034-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.009

Abstract?Rice varieties T66， T69， T294 and T43 were selected to analyze the yield， growth period， yield components and main components using drip irrigation under mulch film planting technology with different sowing dates in order to optimize the best sowing date and varieties in Shihezi Reclamation Area of Xinjiang. The results showed that with the postponement of sowing date， the growth process of rice under mulch drip irrigation was postponed correspondingly， but the growth period was shortened as a whole， and sowing date showed extremely significant impact on the yield， 1 000grain weight and filled grains of each variety， it had the greatest impact on yield component factors of T66 among all the tested varieties. Sowing date showed certain impacts on the seedsetting rate of T66， but had no significant impacts on other three varieties. The comprehensive evaluation of the suitable sowing date of four varieties showed that T66， T69， T294 and T43 were suitable to be sown on April 7th.

Key words?Rice;Drip irrigation under mulch film;Sowing date;Variety characteristics;Growth period

隨著進(jìn)口水稻量的減少，我國水稻自身的產(chǎn)量和品質(zhì)顯得尤為重要。受到可用水的影響，膜下滴灌種植水稻面積逐年擴(kuò)大，而膜下滴灌水稻田間生長、發(fā)育及產(chǎn)量形成主要受到土質(zhì)、播種質(zhì)量、播期、品種等因素影響，確定合理的膜下滴灌水稻時期是水稻種植的關(guān)鍵，也是水稻高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的先決條件。適宜的水稻播期能夠提高光溫資源的利用率，改善膜下滴灌水稻的生育進(jìn)程，提高成穗率，保證個體正常發(fā)育和完全成熟。關(guān)于播期對水稻生長特性影響的研究報道有很多，朱紅霞等[1]得出了南京地區(qū)適宜的水稻移栽期，陳林等[2]研究了播期氣象條件對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，認(rèn)為水稻安全的播種期可適當(dāng)提前。杜斌等[3]以不同類型水稻品種為試驗材料，研究了直播稻播期與生育期和產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系，得出水稻直播播期對產(chǎn)量有顯著影響，播種期是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)，水稻播期推遲，產(chǎn)量下降;筆者以T-66、T-69、T-294和T-43共4個膜下滴灌水稻品系為研究對象，進(jìn)行了不同播期試驗，得出了不同生育期的膜下滴灌水稻的最佳播期[4]。在此基礎(chǔ)上，筆者通過分期播種試驗，研究在石河子墾區(qū)統(tǒng)一栽培管理措施水平下，生長狀況和產(chǎn)量的形成變化特性，旨在為石河子墾區(qū)選擇適宜播期、提高水稻產(chǎn)量和栽培管理水平提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試驗選用4個膜下滴灌水稻粳稻品系，即T-66、T-69、T-294、T-43。

1.2?試驗方法

試驗在石河子總場天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所試驗基地進(jìn)行，采用5播期、4品種、2重復(fù)裂區(qū)區(qū)組設(shè)計試驗方案，播種期為主區(qū)，品種為副區(qū)（田間布置如表1）。播期處理共5個，分別為處理I：4月7日、處理II：4月14日、處理III：4月21日、處理IV：4月28日和處理V：5月5日，間隔7 d。

1.3?栽培模式與田間管理

采用一膜兩管四行種植模式，膜寬1.15 m，種植幅寬1.40 m。株距10 cm，每穴播種粒數(shù)5～8粒。播種后滴水出苗，不同播期不同時段滴水，做到一播全苗，全部出苗后進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一施肥。

1.4?測定項目與方法

（1）發(fā)育期記載主要生育期，包括播種期、出苗期、三葉期、分蘗期、始穗期、齊穗、成熟期。生育期記載發(fā)育普遍期（即大于或等于50%）的日期。

（2）密度調(diào)查在主要發(fā)育期進(jìn)行，查看基本苗、分蘗數(shù)和有效莖數(shù)。

（3）產(chǎn)量性狀收獲期在長勢均勻處每區(qū)5.0 m×1.4 m實收產(chǎn)量，取植株5穴進(jìn)行考種，考種主要測株高、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒重、無效分蘗數(shù)、有效分蘗數(shù)。

1.5?數(shù)據(jù)分析

對田間觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)錄入Microsoft Excel 2007進(jìn)行處理，采用SPSS 11.5進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同播期處理對水稻品種生育期的影響

膜下滴灌水稻生育期除了受自身的遺傳特性影響外，還受外界環(huán)境因子、栽培技術(shù)等影響，播期不同導(dǎo)致膜下滴灌水稻生長發(fā)育進(jìn)程不同。從表1可以看出，隨著播種期的推遲，水稻的生育進(jìn)程也延后，4個水稻全生育期均縮短。晚熟品種T-66除播期I外，其他播期均未能到達(dá)成熟期。品種T-66的播期I和V的全生育期相差30 d，若在正常成熟年份，全生育期將相差更大。品種T-69不同播期處理中，播期II和III的生育期差異不大。品種T-294和T-43不同播期處理間，全生育期相差21～25 d。孕穗灌漿期是水稻產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期，該時期水稻對溫度等最為敏感。隨著播期的延遲，4個品種水稻都有孕穗期縮短的趨勢，表明營養(yǎng)生長階段所需時間縮短，其原因主要是早播水稻前期日均氣溫較晚播水稻低，晝夜溫差也較大。因此早播水稻前期生長發(fā)育緩慢，隨著播種期的推遲，溫度逐漸升高，這有利于水稻品種的生長發(fā)育，齊穗至成熟期對溫度敏感性最強(qiáng)，溫度越高，灌漿期越快，灌漿持續(xù)時間也越短，因此灌漿期逐漸縮短。合理安排播栽期有利于孕穗和產(chǎn)量的形成。

2.2?不同播期處理對水稻品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表2可以看出，品種的F=1.55×104，P=0.008<0.01，播期的F=7.72×103，P<0.01，品種與播期的互作F=1.26×103，P<0.01，表明品種、播期及品種播期互作對膜下滴灌產(chǎn)量有極顯著的影響。由表3可知，隨著播期的推遲，4個品種的產(chǎn)量呈明顯下降的趨勢。水稻產(chǎn)量主要是由單位面積的有效穗數(shù)、成粒率、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素組成，且高產(chǎn)的品種（系）并不是孤立依靠單一的某一個因子獲得高產(chǎn)。只有平衡產(chǎn)量構(gòu)成因素，使之相互協(xié)調(diào)，才能獲得高產(chǎn)。4個品種表現(xiàn)為播期越早，產(chǎn)量越高。各處理產(chǎn)量由高到低依次是處理I>處理II>處理III>處理IV>處理V，其中品種T-66表現(xiàn)較明顯，播期處理V較播期處理I減產(chǎn)了34%。其他品種播期處理I和II產(chǎn)量差別不大，隨著播期的推遲，其他處理比播期I減產(chǎn)2%～22%。從品種類型來看，平均產(chǎn)量由高到低表現(xiàn)為T-69（8 080.45 kg/hm2）>T-43（7 390.72 kg/hm2）>T-294（7 116.05 kg/hm2）>T-66（5 180.40 kg/hm2）。

2.3?不同水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的主成分分析

為了能明確影響膜下滴灌水稻各因子在性狀表型構(gòu)成中的作用，對有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重4個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析（表4、5）。得出相關(guān)矩陣和特征根向量，膜下滴灌水稻的主要產(chǎn)量性狀的主成分累計貢獻(xiàn)率達(dá)到了81.045%。

根據(jù)各個主成分相應(yīng)的特征向量各分量的絕對值和符號，第一主成分的貢獻(xiàn)率為55.356%。有效穗、結(jié)實率和千粒重的分量值較高，分別為0.945、0.817和0.806。由該特征作為線性組合系數(shù)而得到的綜合指標(biāo)如果較大，則對應(yīng)的有效穗、結(jié)實率和千粒重都較高，而實粒數(shù)的貢獻(xiàn)率為負(fù)數(shù)，說明其有降低的可能，可以把第一主成分設(shè)為有效穗因子（F1）。第二主成分的貢獻(xiàn)率是25.691%，以實粒數(shù)和結(jié)實率分量值較高，由該特征作為線性組合系數(shù)而得到的綜合指標(biāo)假設(shè)越大。但是考慮到有效積溫對作物生長發(fā)育的影響，生育期稍長的品種在該地區(qū)不一定能成熟，所以在有效積溫允許范圍內(nèi)的生育期是可選的。

3?結(jié)論與討論

水稻生育期除了受自身的遺傳特性影響外，還受環(huán)境因子、栽培技術(shù)等影響。由于不同品系播種處理時間不同，同一品系在相同生育期內(nèi)水稻遇到的光照、溫度等自然條件存在差異，因此水稻生長發(fā)育進(jìn)程不同。水稻的全生育期受溫度和光照的影響最大，滴灌條件下由于滴灌的水量和灌溉次數(shù)對地溫有影響，間接影響水稻的全生育期。從生育進(jìn)程來看，不同播期對水稻不同生育期類型的全生育期長短有一定的影響，表現(xiàn)為隨著播期的推遲，全生育期縮短。全生育期縮短的主要原因為營養(yǎng)生長天數(shù)減少，這與播期對機(jī)械插秧水稻生長特性的影響相同，即隨著播期推遲，主要生育時期相對延后，生育進(jìn)程加快，在灌漿時期尤為明顯，全生育期顯著縮短，主要縮短了營養(yǎng)生長期[1，4-7]，因此在條件允許的情況下宜實時早播。

產(chǎn)量構(gòu)成因素之間是相互制約、相互影響的平衡關(guān)系，因此生態(tài)環(huán)境對他們的影響更為復(fù)雜。該試驗中，播期推遲對各產(chǎn)量構(gòu)成因素均為不利影響，造成產(chǎn)量的降低。隨著播期的推遲，由于溫度的升高，水稻的營養(yǎng)生長和生殖生長期重疊，存在營養(yǎng)競爭，造成群體生長量受阻，主要影響了水稻的產(chǎn)量，孕穗時間的縮短影響了穎花的形成和灌漿時間縮短，減少了籽粒形成的基數(shù)。該研究對新疆石河子墾區(qū)水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43設(shè)置不同的播種時期，使得膜下滴灌水稻生育期氣候條件不同，研究播期對膜下滴灌水稻生長特性的影響，結(jié)果顯示隨著播期的推遲，水稻產(chǎn)量呈下降趨勢。關(guān)于播期對膜下滴灌水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響，由于試驗地點、參試品種、栽培方式及播期設(shè)置的不同，結(jié)果有所不同。

采用主成分分析法對試驗材料的眾多性狀進(jìn)行綜合分析與評價，被廣泛用于作物種質(zhì)資源評價與品種選育中，均取得了顯著的應(yīng)用效果[8-11]。該研究對不同播期膜下滴灌水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示有效穗數(shù)和單株實粒數(shù)分量值較高，應(yīng)進(jìn)一步提高有效穗從而提高產(chǎn)量。因此，在膜下滴灌水稻品種種植時，應(yīng)適當(dāng)選擇多穗的品種，適時播種，利用栽培技術(shù)，加大水肥調(diào)控力度，控制無效分蘗，提高有效穗，進(jìn)而提高單產(chǎn)。

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