蔡嘉鑫, 王 巖, 唐 闖, 周 苗, 景 秀, 曾 鑫, 胡雅杰, 邢志鵬,許 軻, 張洪程, 郭保衛(wèi), 倪新華
(1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)作中心/揚州大學水稻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究院/江蘇省作物栽培生理重點實驗室,江蘇揚州 225009;2.江蘇省揚中市油坊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇揚中 212200)
水稻在我國糧食生產(chǎn)與消費中占主體地位[1],其產(chǎn)量與品質(zhì)對保障國家糧食安全意義重大。在多熟制地區(qū),隨著水稻機插、直播等輕簡化技術(shù)的普及,由于其秧齡縮短或沒有秧田期,相應(yīng)的本田生育期變長,特別是直播技術(shù)發(fā)展較快,適用直播短生育期早熟品種缺乏,多數(shù)直播水稻品種是機插稻品種,品種生育期更長,這樣導致下茬或下季播種推遲,收獲期推遲,如此又影響后季水稻播種,出現(xiàn)多熟作物多遲播現(xiàn)象;另外,隨著水稻規(guī)?;N植大戶越來越多,種植面積大,需要科學統(tǒng)籌播種時間,必然有播期提早、推遲等情況出現(xiàn)。播期變化,帶來溫、光、水等外界氣象因子的變化,對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響,如生產(chǎn)上遲播對產(chǎn)量和品質(zhì)造成不利影響[2-3]。因此,合理的播期,可使稻季生長充分利用自然資源,有利于促進高產(chǎn)與品質(zhì)的提高。針對生產(chǎn)上水稻播期變化,特別是播期推遲,通過栽培技術(shù)的調(diào)控可以一定程度緩解播期帶來的負面效應(yīng)。因此,本研究在歸納總結(jié)播期對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究進展之外,還從水稻育秧、品種選擇、養(yǎng)分調(diào)控、栽培密度、水分管理、化學調(diào)控等針對不同播期水稻的栽培調(diào)控措施進行綜述,以期為生產(chǎn)上針對播期的栽培調(diào)控提供參考。
播期對水稻產(chǎn)量形成存在較大影響,由于試驗環(huán)境條件、品種等差異,前人關(guān)于播期對水稻產(chǎn)量影響的研究結(jié)果存在差異。絕大多數(shù)學者認為,早播可以提高產(chǎn)量,播期推遲,產(chǎn)量下降。代金英等認為,沿海灘涂地區(qū)常規(guī)粳稻機插條件下適當早播(5月24日)有利于提高產(chǎn)量,此后播期每推遲7 d,平均產(chǎn)量下降650 kg/hm2[4]。潘俊等認為,江蘇省南京地區(qū)直播稻提早至6月初播種可取得較高產(chǎn)量,播期推遲至6月中旬產(chǎn)量變化不大,但推遲到6月下旬及7月播種,產(chǎn)量下降顯著,因此,前茬作物收獲后,應(yīng)盡量早播[5]。播期推遲,水稻營養(yǎng)生長期縮短,干物質(zhì)積累量減少,生長量減少,灌漿期積溫不足,易導致產(chǎn)量下降。李秀芬等在遼寧地區(qū)通過分期播種移栽,發(fā)現(xiàn)播期每推遲10 d,水稻產(chǎn)量均顯著降低,且隨著時間推遲其下降程度逐漸變大,主要原因是營養(yǎng)生長期縮短,前期營養(yǎng)物質(zhì)積累較少,灌漿期積溫不足,籽粒發(fā)育較差[6]。Bautista等也認為,播期推遲水稻營養(yǎng)生長期縮短,前期物質(zhì)積累量減少,分蘗數(shù)量減少,主要發(fā)生一級分蘗,二級分蘗對群體組成貢獻較大的品種所受影響更大[7]。
提早播種,若水稻抽穗灌漿初期正處在高溫期,其產(chǎn)量受到影響,過早播種也可能因為前期溫度低而影響群體生長和物質(zhì)積累,導致水稻灌漿期積溫不足。楊稚愚等認為,雜交稻在湖南地區(qū)5月20日前播種越早,產(chǎn)量越低,原因在于早播稻易在抽穗結(jié)實階段受高溫熱害的影響,籽粒充實度差[8]。朱練峰等在浙江地區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)機插條件下早秈稻于5月25日播種可獲得較高產(chǎn)量,提早播種產(chǎn)量下降幅度較大,可能是由于過早播種導致前期生長受抑制,群體質(zhì)量差,后期有效穗數(shù)降低所致[9]。不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件選擇適宜播期,盡量使水稻抽穗結(jié)實階段避開極端高溫天氣,同時滿足灌漿期所需要的積溫,以實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
結(jié)實率受溫度影響較大,播期不同,水稻生殖生長期溫度不一樣,直接影響結(jié)實率。提早播種,水稻穗分化期或抽穗期可能會遭遇高溫,抑制穎花分化或引起花粉敗育、受精受阻,空秕粒增加,結(jié)實率下降[10-11]。播期推遲,水稻營養(yǎng)生長期縮短,生育前期營養(yǎng)物質(zhì)積累量減少,灌漿期日均溫度和有效積溫下降,最終結(jié)實率明顯下降[9,12]。但也有學者認為適當推遲播期可以避開高溫影響,如肖若余等在重慶地區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)直播條件下雜交稻晚播(5月28—31日)可以有效避開抽穗開花期高溫且溫光資源充足,結(jié)實率上升[13]。不同地區(qū)最佳適播期還需綜合考慮當?shù)貧夂驐l件,避開抽穗期高溫并保證灌漿結(jié)實期充分的溫光資源。此外,播期變化對結(jié)實率的影響與灌漿物質(zhì)在庫容內(nèi)的分配即源庫充實是否協(xié)調(diào)也有關(guān)。霍中洋等認為,晚播水稻有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)減少導致庫容量變少,已分化的穎花能得到更高效率的灌漿,可以減少播期推遲對結(jié)實率造成的負面影響,結(jié)實率上升但不顯著[14-15]。
粒質(zhì)量主要受源庫特征、水稻灌漿期營養(yǎng)狀況以及環(huán)境因子的影響。水稻生長發(fā)育期間氣候條件因播期不同有差異,籽粒灌漿速率、光合物質(zhì)生產(chǎn)能力都不同,從而影響到粒質(zhì)量。有研究認為早播有利于提高千粒質(zhì)量。董明輝等在江蘇太湖地區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)提早10 d播種,灌漿期積溫充足,早熟品種千粒質(zhì)量變化不大,晚熟品種千粒質(zhì)量顯著增大[16]。也有研究認為早播會導致千粒質(zhì)量下降,徐俊豪等在江西省進行雙季稻區(qū)試驗,發(fā)現(xiàn)當?shù)赝矶i稻提早10 d播種,千粒質(zhì)量顯著降低,可能是早播下灌漿期溫度過高,對千粒質(zhì)量形成不利,溫度上升會加快水稻籽粒灌漿速率、減少活躍灌漿時間,從而導致粒質(zhì)量降低[17],且早播更容易遭受連續(xù)高溫的天氣影響[18-19]。一般認為晚播會降低千粒質(zhì)量。播期推遲,灌漿期日平均氣溫和有效積溫均下降,加上生育前期營養(yǎng)物質(zhì)積累較少,不利于籽粒灌漿,最終導致千粒質(zhì)量下降,李秀芬等認為大穗品種所受影響更加明顯[6]。孫建軍等在河南省進行稻—麥兩熟區(qū)研究,發(fā)現(xiàn)不同生育期類型品種隨著播期推遲,千粒質(zhì)量均顯著降低[20]。但也有研究發(fā)現(xiàn)晚播下千粒質(zhì)量有升高趨勢,可能是因為遲播下孕穗期溫度較低、孕穗時間縮短,不利于穎花的形成,導致籽粒基數(shù)減少,實粒數(shù)減少可以使得光合產(chǎn)物更好地分配給庫器官而提高籽粒充實度,有利于籽粒千粒質(zhì)量的提高[21]。上述有關(guān)播期對千粒質(zhì)量影響的研究,播期推遲或提早影響抽穗灌漿期溫度進而影響灌漿充實,但是穎花分化數(shù)也會變少,播期變化對千粒質(zhì)量的影響與減少的灌漿物質(zhì)量在減少的庫容內(nèi)的分配有關(guān)。
前人在播期對水稻穗數(shù)影響方面進行了較多研究,播期影響穗數(shù)與營養(yǎng)生長期長短和溫光條件的好劣有關(guān)。張在金等認為,適當早播保證足夠長的營養(yǎng)生長期,增加水稻生長量,分蘗數(shù)多,有效穗數(shù)顯著增加,隨著播期推遲,水稻營養(yǎng)生長期逐漸縮短,水稻生長量變小,最終有效穗數(shù)減少[22]。晚播稻溫光條件變差,水稻溫光資源利用能力降低,分蘗期生長條件不好,最終導致有效穗數(shù)降低[23]。上述研究認為早播可以增加穗數(shù),晚播穗數(shù)下降,但也有學者持相反觀點,如王志興等在濱海稻區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)直播條件下,早播7 d氣溫低,種子發(fā)芽慢,出苗率低,穗數(shù)減少[24]。姚義等認為,早播可能導致分蘗早生快發(fā),單株分蘗大,低節(jié)位分蘗較多,最終的成穗數(shù)少[21]。孫琪等認為,吉林地區(qū)直播稻適當推遲播期至5月10日左右可以避免生育前期溫度過低而導致出苗率低的情況,有效穗數(shù)顯著增加[25]。因此,生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合當?shù)貧庀髼l件以及種植方式,避開苗期低溫影響,適時播種以充分利用溫光資源。
關(guān)于播期對水稻每穗粒數(shù)的影響,前人得出的結(jié)論基本都是穗粒數(shù)隨播期推遲而下降,隨播期提前而增加。孕穗期是穎花形成的關(guān)鍵時期,播期通過影響孕穗時間的長短而影響穎花數(shù)量。楊忠良等在黑龍江地區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)隨著播期的推遲,每穗粒數(shù)逐漸降低,播期推遲至20 d時差異達到顯著水平,主要是由于播期推遲導致孕穗時間縮短,不利于穎花的分化與形成,籽?;鶖?shù)減少,最終每穗粒數(shù)減少[26],這與許軻等的觀點[27]一致。播期推遲,氣溫降低、光照強度減弱、光照時數(shù)縮短也會導致穗粒數(shù)的減少。阮新民等在安徽省沿江平原稻區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)隨著播期推遲不同類型水稻品種有效積溫以及輻射量均減少,穗粒數(shù)均呈下降趨勢,其中遲熟中秈變化最明顯,中熟中粳與中熟晚粳次之,早熟晚粳和遲熟中粳變化幅度最低[28]。盧華平等在湖北省黃岡地區(qū)采用直播方式進行研究,發(fā)現(xiàn)早播種(6月20日左右),有效積溫增加,光照充足,水稻每穗粒數(shù)明顯增加,此后隨著播期推遲,溫光條件變差,每穗粒數(shù)明顯減少[29],這與徐新春等的研究結(jié)果[30]一致。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活水平得到了很大的提高,人們對稻米品質(zhì)方面的要求也越來越高,改善稻米品質(zhì)成為當前育種和栽培的重要目標。適宜的播期下,水稻生長的溫光條件好,利于優(yōu)質(zhì)的形成。播期不同,生長期間的溫光條件也會不同,進而造成稻米品質(zhì)存在差異。關(guān)于播期對稻米品質(zhì)的影響,前人做了大量研究,由于品種、試驗地區(qū)條件不同,結(jié)果也不盡相同。
播期改變導致品種生長發(fā)育所處的溫光條件改變,進而影響抽穗灌漿期籽粒充實與品質(zhì)形成,一般灌漿期長、籽粒充實、結(jié)構(gòu)緊密的加工品質(zhì)較優(yōu)。提早播種,水稻灌漿結(jié)實期易遭受高溫而導致灌漿速率加快,籽粒充實度差,加工品質(zhì)變劣。灌漿期日均溫由20 ℃升至30 ℃時,整精米率下降20%~30%[31]。適當推遲播期可以減輕高溫影響,改善加工品質(zhì)。姚儀敏等在長江中下游地區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)隨著播期的推遲,高溫危害日數(shù)、日均溫度逐漸降低,整精米率逐漸增大,且結(jié)實期日均溫度在27.7~30.0 ℃區(qū)段逐漸降低時,整精米率上升尤為顯著[32]。張建軍在四川盆地稻區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)移栽稻播期推遲至4月12日左右可以獲得較高的整精米率,此階段結(jié)實期溫度相對較低,同一品種糙米率和精米率在不同播期間變幅不大[33]。但灌漿期溫度過低也會對加工品質(zhì)產(chǎn)生不利影響,灌漿期平均溫度<21 ℃時稻米加工品質(zhì)下降[34]。趙黎明等在寒地稻區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)過早或過晚播種,稻米糙米率、精米率、整精米率均顯著降低,4月中旬至4月25日左右播種加工品質(zhì)較優(yōu)且各項碾米品質(zhì)指標差異不顯著,主要是由于過早和過晚播種灌漿期溫度過低不利于籽粒灌漿,特別是過遲播種下籽粒成熟度下降[35]。此外,對于長生育期品種,抽穗期較遲,遲播情況下灌漿期易遇低溫,太陽輻射偏弱,熟期延遲,青米率增多,最終導致加工品質(zhì)變差,如孫圳在江蘇里下河地區(qū)進行試驗,發(fā)現(xiàn)晚播可以使中熟中粳、遲熟中粳加工品質(zhì)變優(yōu),但早熟晚粳加工品質(zhì)變差[36]。可見,播期推遲或提早對不同生育天數(shù)或不同熟期的品種影響程度不同,選擇適合的品種可以減少這種影響。
多數(shù)研究認為適當推遲播期可以改善稻米外觀品質(zhì),早播不利于外觀品質(zhì)的改善。播期推遲,灌漿結(jié)實期可以避開高溫,溫度更適宜籽粒灌漿,籽粒充實較好,質(zhì)地緊密,堊白粒率、堊白面積減少,堊白度降低,外觀品質(zhì)提升[37]。李小剛等在陜南地區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)隨著播期由4月中旬推遲至5月中旬,灌漿結(jié)實期日平均溫度逐漸降低,灌漿平緩,有利于淀粉的積累,稻米堊白度、堊白率呈下降趨勢,外觀變好[38]。肖煒認為,提早播種,灌漿結(jié)實期易遇高溫,籽粒灌漿速率加快,灌漿期縮短,籽粒充實度差,透明度變差,堊白率、堊白度顯著上升,外觀品質(zhì)變劣[39]。但也有學者持不同觀點,馬瑞等在三江平原進行試驗,發(fā)現(xiàn)4月初早播可以改善外觀品質(zhì),播期每推遲10 d,當?shù)刂髟缘脑纭⒅?、晚熟品種堊白率、堊百度均呈上升趨勢,4月底遲播外觀品質(zhì)明顯變劣[40],這與王成璦等在吉林省試驗所得結(jié)果[41]基本一致,這說明寒地稻區(qū)遲播對外觀品質(zhì)不利,可能是由于遲播條件下灌漿期溫度過低不利于灌漿所致。還有研究認為播期對外觀品質(zhì)的影響與品種也有關(guān)系,秦陽等認為,推遲播期,堊白度高的品種堊白降低,堊百度低的品種堊白增大[42-43]。
播期導致灌漿期溫光發(fā)生改變,灌漿期溫光會影響蛋白質(zhì)的合成,進而影響蛋白質(zhì)的含量。Liu等認為,結(jié)實期高溫能提高蛋白質(zhì)含量[44-45]。溫度升高,莖鞘和葉片中蛋白質(zhì)酶活性增加,可以促進氮化物向籽粒運輸[46],同時高溫強光下植株呼吸代謝旺盛,碳水化合物消耗較多而蛋白質(zhì)消耗較少[47],都使得蛋白質(zhì)含量比適溫下高。隨著播期的推遲,抽穗灌漿期日平均氣溫降低,進而影響蛋白質(zhì)合成,導致總蛋白質(zhì)含量逐漸降低,營養(yǎng)品質(zhì)變劣[48]。趙慶勇等卻認為,播期提前蛋白質(zhì)含量并無顯著改變,播期推遲蛋白質(zhì)含量有升高趨勢,特別是過遲播種灌漿期溫度降低情況下,蛋白質(zhì)含量顯著提高[49]。研究結(jié)果不一致的原因可能是在當?shù)卦绮セ蜻m期播種情況下,灌漿結(jié)實期溫度過高會抑制可溶性蛋白從葉片向籽粒運輸,光強過大或日照時數(shù)過長也會導致蛋白質(zhì)含量下降[50];也可能是遲播條件下抽穗至成熟期溫度(17.3~21.2 ℃)低于水稻灌漿期適宜溫度(21.7~26.7 ℃)導致干物質(zhì)減少過快,相對氮素含率高,蛋白質(zhì)含量高[51]。
蒸煮食味品質(zhì)的好壞也與灌漿期溫度密切相關(guān),播期影響灌漿期溫度進而影響蒸煮食味品質(zhì)。有學者認為灌漿期較高的溫度有利于蒸煮食味品質(zhì)的提高,如施林林研究發(fā)現(xiàn),隨著灌漿期溫度的上升,稻米膠稠度增加,食味值、崩解值升高,消減值下降,蒸煮食味品質(zhì)變好[52]。沈新平等認為,雜交稻兩優(yōu)培九在江蘇不同稻區(qū)(太湖、沿江、里下河、淮北稻作區(qū))提早播種10~20 d,均表現(xiàn)為峰值黏度增大、消減值減小,結(jié)實期較高的平均溫度可以使RVA譜變優(yōu),食味品質(zhì)變好[53]。雷振山等在豫南稻區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)直播條件下播期推遲10~40 d(至6月初),灌漿期日均溫度呈下降趨勢,熱漿黏度、最終黏度、消減值和峰值時間整體呈升高趨勢,峰值黏度和崩解值則降低,蒸煮食味品質(zhì)下降[54],與用米飯食味計測得的食味值結(jié)果基本一致。也有學者有不一樣的結(jié)論,如姚月明等在太湖地區(qū)進行研究,發(fā)現(xiàn)抽穗后10 d內(nèi)的日平均最低氣溫與稻米峰值黏度、崩解值呈極顯著負相關(guān),該時間段內(nèi)溫度升高,蒸煮食味品質(zhì)變劣,早熟晚粳早播10~20 d或晚播10~20 d均會導致峰值黏度和崩解值下降,對蒸煮食味品質(zhì)不利[55]。張國發(fā)等認為,隨著灌漿期溫度降低,秈、粳稻峰值黏度、崩解值上升,消減值下降,食味品質(zhì)有變優(yōu)趨勢[56]。可見溫度對蒸煮食味品質(zhì)的影響與品種也有關(guān),大部分學者認為晚播不利于稻米蒸煮食味品質(zhì)的提高,因此大田種植下想獲得食味品質(zhì)較優(yōu)的稻米應(yīng)盡量避免晚播。
關(guān)于播期對直鏈淀粉含量的影響,前人有較多研究但結(jié)果不盡一致。播期改變灌漿期溫度進而影響直鏈淀粉含量。朱碧巖等認為直鏈淀粉含量與灌漿期溫度呈正相關(guān)[57],播期推遲,水稻灌漿結(jié)實期日平均溫度明顯降低,直鏈淀粉含量下降但不顯著[37,58]。張洪熙等認為,水稻直鏈淀粉含量與灌漿期溫度呈負相關(guān),播期推遲,灌漿期溫度下降,直鏈淀粉含量升高,播期提前,灌漿期溫度升高,直鏈淀粉含量降低[59-60]。造成溫度與直鏈淀粉含量關(guān)系結(jié)論不一致的原因可能與試驗品種本身直鏈淀粉含量高低有關(guān)。張建軍認為,高和低直鏈淀粉含量的品種在低溫下直鏈淀粉含量上升,中直鏈淀粉含量品種在高溫下直鏈淀粉含量升高[33];周廣哈等認為,低直鏈淀粉含量品種直鏈淀粉含量與結(jié)實期溫度呈正相關(guān),高直鏈淀粉含量品種直鏈淀粉含量與結(jié)實期溫度呈負相關(guān)[61]。上述不同結(jié)果可能是由于研究過程中取全灌漿期平均溫度,忽略了灌漿期溫度變化對直鏈淀粉含量的影響,致使兩者關(guān)系不夠確切。
Yang等認為,環(huán)境增溫有利于增加水稻淀粉顆粒的平均粒徑[62]。施林林認為,早播條件下灌漿期溫度較高,淀粉大顆粒數(shù)目顯著上升,且淀粉相對結(jié)晶度、熱焓值提高[52]。朱大偉認為,播期推遲,灌漿期溫度逐漸下降,結(jié)實期縮短,大淀粉顆粒數(shù)目呈下降趨勢,中等淀粉與小淀粉顆粒數(shù)目呈上升趨勢,相對結(jié)晶度降低,晶體類型變化不大,淀粉表層的近程有序度提高,同時,淀粉熱焓值降低,回生焓、回生度升高[63]。淀粉理化性質(zhì)的變化與食味值大小也有一定關(guān)系,不同研究結(jié)果結(jié)論不盡相同,可見淀粉結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)與食味值間的關(guān)系復雜。
姚義等認為,水稻生產(chǎn)實踐中因地理位置、氣候條件不同,不同播期所適宜的品種類型具有較大的差異,因而具有較強的系統(tǒng)性和變動性[64]。針對播期變化,特別是播期推遲,朱練峰等認為,應(yīng)當選用籽粒灌漿早、灌漿快且二次灌漿特性不明顯的品種以減輕灌漿期縮短帶來的影響[9];李秀芬等認為,應(yīng)當選擇穗型相對較小的品種,避免使用源限制型的大穗品種以免加重因營養(yǎng)生長期縮短,源供應(yīng)不足而造成的影響[6]。孫建軍等認為,從不同生育期類型的品種來看,早播或早茬口可選擇生育期長的早熟晚粳,晚播或晚茬口可選擇生育期相對較短的中熟中粳和遲熟中粳品種[65]。這樣既可以保證水稻安全成熟又可以保證較高的產(chǎn)量。此外,針對播期改變可能導致的苗期低溫或抽穗期高溫脅迫,可以選用抗寒性較強或耐熱系品種。不同生態(tài)區(qū)應(yīng)當結(jié)合當?shù)氐姆N植制度、溫光條件,針對不同播期選用合適的水稻品種,減少播期變化對水稻生長的負面影響。
播期提早,應(yīng)當適當延長秧齡,隨著播期推遲,秧齡應(yīng)逐漸縮短。龔曉春等在浙江省嘉興市進行試驗,發(fā)現(xiàn)機插條件下單季晚粳提早播種(提早 6 d),長秧齡21 d較短秧齡增產(chǎn),晚播情況下(推遲6 d),短秧齡12 d較長秧齡增產(chǎn)[66]。廖俊沖認為,東北稻區(qū)遲播條件下,秧齡由20、25 d減少至15 d可減少長秧齡帶來的產(chǎn)量損失[67]。李陽也認為,播期推遲,與長秧齡相比,縮短秧齡產(chǎn)量顯著增加。播期提前,生育前期溫度較低,長齡壯秧抗性強,可以有效減輕低溫對秧苗造成的傷害[68]。播期推遲,生育期縮短,隨著秧齡的延長,雖然整個營養(yǎng)生長期變長但本田營養(yǎng)生長期縮短,群體光合產(chǎn)物積累不足,產(chǎn)量降低[69]。因此,晚播情況下,短秧齡可以延長本田營養(yǎng)生長期,有利于養(yǎng)分積累。
3.3.1 氮肥調(diào)控 關(guān)于應(yīng)對播期改變而帶來的環(huán)境脅迫、溫光資源利用率降低等問題,除了選用耐熱、抗寒品種外,合理的養(yǎng)分措施也是一條重要的途徑,氮肥調(diào)控是最重要、最常用的措施之一。播期提前,生長早期易遭低溫傷害,可以增施一定量的氮肥來緩解。陶樂圓認為,水稻營養(yǎng)生長期遭受低溫,分蘗數(shù)減少,在生育期前期增加供氮量可以促進植株對氮素的吸收,增強植株對低溫的抗性并增加分蘗[70]。張玉磊認為,增加分蘗肥施氮量可以增加土壤中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、全氮含量,促進植株對養(yǎng)分的吸收,還可以增加葉片葉綠素含量,增加水稻分蘗數(shù)[71]。播期推遲,水稻抽穗期可能遭受高溫熱害,生產(chǎn)上常常在花后施用氮肥,提高抗性??娔艘J為,花后施用氮肥可以提高高溫下抗氧化酶活性,增強水稻抗逆能力,提高水稻氮代謝水平,顯著減輕高溫對水稻造成的傷害,緩解高溫所帶來的水稻減產(chǎn)、品質(zhì)變劣等影響[72]。此外,霍中洋等認為,播期推遲導致拔節(jié)期含氮率上升,播種至拔節(jié)的氮素積累比例增加,而抽穗期以及抽穗至成熟階段的含氮率下降,這可能會導致拔節(jié)期的干物質(zhì)積累量較高而使得抽穗期群體結(jié)構(gòu)不合理,降低穗后光合物質(zhì)的生產(chǎn)能力,晚播品種可增施一定量的促花、保花肥,從而保證較高的總穎花量[73]。
3.3.2 其他養(yǎng)分 水稻是硅酸植物,硅肥可用來調(diào)控播期變化對水稻生長產(chǎn)生的不利影響。吳伊鑫等認為,播期推遲,增施硅肥可以增強水稻抗逆性,提高水稻有效穗數(shù)、結(jié)實率、每穗粒數(shù)以及千粒質(zhì)量,顯著增加產(chǎn)量[74]。朱練峰等認為,還可以增施一定量的葉面肥,在水稻灌漿期間噴施葉面肥可以提高葉片光合生產(chǎn)能力、延長葉片功能期,增加光合產(chǎn)物生產(chǎn)和向籽粒的運轉(zhuǎn),從而調(diào)控播期帶來的負面效應(yīng)[9]。此外,王強盛等認為,穗肥期追施鉀肥,能夠明顯增加拔節(jié)至抽穗階段鉀的吸收量和吸收比例,提高結(jié)實率、穗粒數(shù)和產(chǎn)量,改善稻米外觀品質(zhì)和食味品質(zhì),彌補播期改變對品質(zhì)帶來的不良效應(yīng)[75]。郭麗穎等認為,磷素能緩解葉綠素含量等光合相關(guān)生理指標的下降,提高水稻體內(nèi)可溶性糖含量,增加磷肥的施肥量能夠有效提高水稻的抗寒能力[76-77]。在播期推遲,水稻生育后期可能遭受冷害的情況下可以增施磷肥。
合理的栽植密度可以促進產(chǎn)量的提升。水稻提早播種,生長前期溫度較低,導致分蘗不足,可以適當提高栽植密度。歐陽裕元等認為,水稻提早播種,適當增加栽植密度,可獲得較高穗數(shù)和產(chǎn)量。歐陽裕元等認為,遲播遲栽條件下,抽穗期因高溫影響群體穎花數(shù)量減少,可以優(yōu)先考慮增加基本苗數(shù)[78]。袁嘉琦認為,播期推遲,水稻群體穎花量驟減,增加穴栽苗數(shù)可以大幅提高遲播稻的群體穎花量,提高產(chǎn)量[79]。李誠永等發(fā)現(xiàn),浙江省衢州地區(qū)甬優(yōu)1540在遲播、遲插時,低密度栽植不利于獲得高產(chǎn),適當提高密度(25.6萬~30.3萬/hm2)可獲得較高產(chǎn)量[80]。翟超群等在江蘇省東海縣進行研究,發(fā)現(xiàn)5月15日后播種,徐稻3號產(chǎn)量均隨播期推遲而降低,同時隨著栽植密度的增加,產(chǎn)量增加。因此,在播期改變,特別是播期推遲對產(chǎn)量造成不利影響的情況下,提高栽植密度可以獲得較高產(chǎn)量[81]。
水稻早播可能在抽穗期遭遇高溫傷害,可在高溫期間采取灌深水的方法減輕危害。張彬發(fā)現(xiàn)田間水位越高,水稻各部位溫度就越低,在抽穗期田間保持適當水深,可以有效緩解因播期變換導致的高溫熱害[82]。此外,還可以采用長流水灌溉或日灌夜排,以降溫減害。播期推遲,水稻生育期推遲,生育后期可能遭遇低溫,影響產(chǎn)量和品質(zhì),適當提高地溫和水溫可以有效緩解低溫對水稻的影響,如延長并加寬水路,設(shè)立曬水池,進行回水灌溉等。因播期變化導致水稻受到高溫或低溫影響,水稻根系活力下降,可以采取干濕交替管水,提高土壤通透性和根系活力,以利于產(chǎn)量和品質(zhì)形成。結(jié)實期干濕交替灌溉可以提高根系活力,促進根生長,提高復水后土壤中硝態(tài)氮含量以及蔗糖酶、脲酶活性,提高水稻結(jié)實率與千粒質(zhì)量[83]。此外,李樹杏等認為,在水稻幼穗期進行短期輕度干旱處理,不會對水稻的生長造成明顯的影響,且復水后由于“補償效應(yīng)”可以顯著提高產(chǎn)量[84]。陳亮認為,孕穗期輕度干旱還可以顯著提高稻米整精米率,降低堊白度、堊白率,改善加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)。因此,科學的管水可以緩解播期變化帶來的對產(chǎn)量、品質(zhì)的負面效應(yīng)[85]。
針對播期改變可能帶來的高溫或低溫等影響,化學制劑可以起到一定的調(diào)控作用。抽穗期遇到高溫時噴施22.04 mmol/L磷酸二氫鉀(KH2PO4)溶液和20.00 mmol/L氯化鈣(CaCl2)溶液,可以減輕植株受到的高溫損傷,提高水稻葉片和莖稈的干物質(zhì)積累量、可溶性糖含量和氮含量,提高葉片蒸騰速率和凈光合速率,促進碳氮代謝;此外噴施2種化學試劑還能提高水稻的結(jié)實率和穗粒數(shù),緩解播期對產(chǎn)量的負面影響[86]。王三根等認為,在秧苗2葉1心期時噴施6-芐氨基嘌呤(6-BA)可提高水稻幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,增強幼苗抗寒能力,如早播遇到低溫時,可采用這樣的方法[87]。高溫脅迫下采用外源脫落酸(ABA)和6-BA處理的稻苗,葉片中的SOD活性和抗壞血酸氧化酶(APX)、還原性谷胱甘肽酶(GSH)、脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖含量的下降幅度減小,抗熱性提高[88],可以通過此方法緩解因播期變化帶來的高溫脅迫。抽穗前噴施萘乙酸(NAA)和烯效唑可以提高根系生理活性[89],幼穗分化Ⅱ~Ⅲ期和孕穗期時葉面施用三十烷醇,能提高稻株碳氮代謝水平,促進稻株發(fā)育[90],減輕播期變化帶來的高溫或低溫傷害,通過穩(wěn)定每穗穎花數(shù),穩(wěn)定產(chǎn)量和品質(zhì)。
播期變化往往造成水稻生長期間溫光資源變化,非適宜的溫光通過影響穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量等,進而降低水稻產(chǎn)量。因播期變化影響水稻穗前生長與穗后籽粒灌漿充實,進而影響加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)及淀粉理化性質(zhì),最終影響優(yōu)質(zhì)的形成。針對播期變化對產(chǎn)量和品質(zhì)的負面效應(yīng),生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)各播期盡量選擇適宜的品種,通過適宜秧齡、適當密植、水肥調(diào)控、化學調(diào)控等栽培措施盡量減少或緩解非最佳播期帶來的負面效應(yīng),保證穩(wěn)定的產(chǎn)量和品質(zhì)。