王 潔,邢志鵬,周有炎,沙安勤 ,陳春生 ,錢(qián)有宏 ,王繼漢,王正波
(1江蘇省興化市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江蘇 興化 225700;2揚(yáng)州大學(xué) 江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 揚(yáng)州 225009)
多年來(lái),隨著政府部門(mén)的大力支持和農(nóng)技人員的不斷攻關(guān)與創(chuàng)新,機(jī)插稻作方式逐漸走向成熟,推廣面積不斷擴(kuò)大。合理確定播期是機(jī)插稻作實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,適宜播期能使水稻生育進(jìn)程與當(dāng)?shù)氐募竟?jié)氣候變化良好同步,改善群體結(jié)構(gòu),形成高光效群體,提高光和物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)化,優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成,攻取高產(chǎn)量[1]。武運(yùn)粳27號(hào)水稻是具有高產(chǎn)潛力,適宜在蘇中地區(qū)作遲播種植的優(yōu)質(zhì)品種。鑒于此,研究立足于里下河腹地稻麥兩熟地區(qū),根據(jù)當(dāng)?shù)匦←湷D曜尣鐣r(shí)間及機(jī)插稻搶時(shí)早栽的要求,進(jìn)行分期播種試驗(yàn),探討機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)水稻在不同播期條件下產(chǎn)量形成特征和干物質(zhì)積累特性,并分析其與灌漿結(jié)實(shí)期溫光資源的相互關(guān)系,以期為里下河稻區(qū)機(jī)插稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)及晚播機(jī)插稻增產(chǎn)技術(shù)研究提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
試驗(yàn)于2013年~2014年在國(guó)家糧食豐產(chǎn)科技工程項(xiàng)目江蘇省興化釣魚(yú)鎮(zhèn)核心試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為小麥,土壤地力中等,勤泥土,質(zhì)地黏性。 0~20 cm 土層含有機(jī)質(zhì) 26.87 g/kg、全氮 1.78 g/kg、速效磷 13.2 mg/kg、速效鉀 148.8 mg/kg。
供試材料:武運(yùn)粳27號(hào)(江蘇武進(jìn)水稻研究所提供)。
根據(jù)小麥常年收獲讓茬時(shí)間,以及水稻及時(shí)搶栽的要求,試驗(yàn)設(shè)置 05-21(Ⅰ)、05-26(Ⅱ)、05-31(Ⅲ)、06-05(Ⅳ)、06-10(Ⅴ)、06-15(Ⅵ)、06-20(Ⅶ)(月-日),共 7 個(gè)播期處理,3 次重復(fù),小區(qū)面積25 m2,計(jì)21個(gè)小區(qū),區(qū)間做埂隔離,并用塑料薄膜覆蓋埂體,保證各小區(qū)單獨(dú)排灌。
各播期處理分別于設(shè)置的播期日,將浸種催芽至破胸露白的種子均勻撒播在機(jī)插塑料軟盤(pán)上,落谷量120 g/盤(pán)。3葉1心模擬機(jī)械移栽,栽插行株距 30.0 cm×13.3 cm, 栽插后定苗,4 苗/穴。 田間總施氮量 255 kg/hm2,基蘗肥∶穗肥=6∶4,其中基肥和分蘗肥各占50%,穗肥分2次等量施用,氮磷鉀配比為 N∶P2O5∶K2O=2∶1∶2,磷肥全作基施,鉀肥分基肥和促花肥2次等量施用。機(jī)插時(shí)寸水移栽活棵,分蘗期穩(wěn)定的淺水層灌溉,在有效分蘗臨界葉齡的前 1個(gè)葉齡(N-n-1),當(dāng)莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)期穗數(shù)的80%時(shí),開(kāi)始排水?dāng)R田,輕擱、多擱,拔節(jié)至成熟期實(shí)行濕潤(rùn)灌溉,干濕交替,收獲前5~7 d斷水。病、蟲(chóng)、草害按當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)統(tǒng)一實(shí)施。
1.3.1 干物質(zhì) 分別于拔節(jié)期、抽穗期、成熟期,按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取代表性植株5穴,105℃下殺青30 min,80℃下烘干至質(zhì)量恒定,測(cè)定各器官干物質(zhì)質(zhì)量。
1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 成熟期采用五點(diǎn)法每小區(qū)普查50穴,計(jì)算有效穗數(shù),并根據(jù)平均成穗數(shù)取10穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率,測(cè)定千粒重,計(jì)算理論產(chǎn)量,并實(shí)收核產(chǎn)。
1.3.3 稻米品質(zhì) 水稻收獲脫粒,曬干,室內(nèi)貯藏3個(gè)月后,用NP-4350型風(fēng)選機(jī)風(fēng)選,參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-1999優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定糙米率、精米率、整精米率。采用瑞典 FOSS TECATOR公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀(Infrared 1241 grain analyzer)測(cè)定精米的蛋白質(zhì)含量。
1.3.4 溫光資料 灌漿結(jié)實(shí)期間的逐日最高溫度、最低溫度、平均溫度、日照時(shí)數(shù)等資料取自試驗(yàn)基地所在地市氣象站釣魚(yú)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)站。
由于2 a數(shù)據(jù)趨勢(shì)一致,故本文以2014年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。相關(guān)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和計(jì)算,運(yùn)用DPS 7.05軟件進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。
由表1可知,在播期的影響下,機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)產(chǎn)量2 a變化趨勢(shì)一致,隨著播期推遲,均呈下降趨勢(shì),且播期越晚,下降幅度變大,播期推遲 30 d,機(jī)插稻減產(chǎn) 2.7 t/hm2(2014 年)、2.2 t/hm2(2013年)。統(tǒng)計(jì)分析表明,除Ⅰ和Ⅱ播期差異不顯著外,從Ⅱ播期開(kāi)始,產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平。進(jìn)一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素變化,穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均受到播期的影響,每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率受影響較大,變異系數(shù)分別為3.9%和4.9%,穗數(shù)和千粒重受影響較小,變異系數(shù)均小于2%。在播期推遲的條件下,機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率均呈下降趨勢(shì),除Ⅰ和Ⅱ播期差異不顯著外,Ⅱ播期以后播期差異達(dá)顯著水平,群體穎花量隨播期推遲呈顯著下降趨勢(shì),千粒重變化無(wú)規(guī)律。說(shuō)明遲播機(jī)插稻穗數(shù)不足、每穗穎花數(shù)和實(shí)粒數(shù)減少,產(chǎn)量構(gòu)成變差,產(chǎn)量下降。
機(jī)插稻關(guān)鍵時(shí)期與階段性群體干物質(zhì)積累和最終產(chǎn)量形成關(guān)系密切。由表2可見(jiàn),播期推遲,機(jī)插稻拔節(jié)期干物質(zhì)積累量增加,抽穗期、成熟期干物質(zhì)積累量呈顯著下降趨勢(shì)。拔節(jié)至抽穗階段、抽穗至成熟階段干物質(zhì)積累量隨播期推遲而減少。階段性干物質(zhì)積累比例于播種至拔節(jié)期變大,于拔節(jié)至抽穗期、抽穗至成熟期減小。在播期的影響下,播期對(duì)拔節(jié)至抽穗、抽穗至成熟階段干物質(zhì)階段積累影響較大,變異系數(shù)分別為7.8%和7.3%,對(duì)播種至拔節(jié)期干物質(zhì)階段積累比例影響較大,變異系數(shù)為8.9%。受播期的影響,收獲指數(shù)隨播期推遲呈下降趨勢(shì)。
表1 播期對(duì)機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
加工品質(zhì)是反映稻谷對(duì)加工的適應(yīng)性,主要衡量指標(biāo)有糙米率、精米率和整精米率,其中整精米率是加工品質(zhì)的核心,最具有商業(yè)價(jià)值。由表3可見(jiàn),在播期的影響下,受影響最大的為整精米率,其次是精米率,糙米率受影響最小。播期推遲,機(jī)插稻稻谷的糙米率、精米率和整精米率均呈上升趨勢(shì),說(shuō)明播期推遲,加工品質(zhì)呈變優(yōu)趨勢(shì)。進(jìn)一步分析糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量和整精米產(chǎn)量發(fā)現(xiàn),糙米產(chǎn)量受播期影響較大,整精米產(chǎn)量受播期影響較小。播期推遲,機(jī)插稻糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量和整精米產(chǎn)量均呈下降趨勢(shì)。
表2 播期對(duì)機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)群體干物質(zhì)積累的影響
表3 播期對(duì)機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)部分品質(zhì)性狀的影響
營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指稻米中蛋白質(zhì)含量等具體指標(biāo)。隨播期推遲,精米中蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)。分析精米中蛋白質(zhì)產(chǎn)量發(fā)現(xiàn),其隨播期推遲明顯下降。說(shuō)明播期推遲,稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降。
2.4.1 播期對(duì)機(jī)插稻灌漿結(jié)實(shí)期主要?dú)夂蛞蜃拥挠绊?研究發(fā)現(xiàn),在播期的影響下,機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)灌漿結(jié)實(shí)期日均日照時(shí)數(shù)、日均溫度和日均溫差均有變化。隨播期推遲,灌漿結(jié)實(shí)期日均日照時(shí)數(shù)緩慢縮短,日均溫度逐漸下降,而日均溫差逐漸變大(表4)。
2.4.2 灌漿結(jié)實(shí)期主要?dú)夂蛞蜃优c機(jī)插稻主要性狀指標(biāo)關(guān)系 由表5分析,除千粒重外,灌漿結(jié)實(shí)期的日均日照時(shí)數(shù)、日均溫度和日均溫差與機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)產(chǎn)量及品質(zhì)性狀指標(biāo)均呈顯著相關(guān)。實(shí)收產(chǎn)量、糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量、整精米產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、結(jié)實(shí)率、成熟期干物質(zhì)積累量、抽穗-成熟期干物質(zhì)積累量及比例與日均日照時(shí)數(shù)、日均溫度呈顯著正相關(guān),而與日均溫差呈顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明適宜調(diào)整播期,延長(zhǎng)日均日照時(shí)數(shù)、提高日均溫度和降低日均溫差有利于優(yōu)化各產(chǎn)量指標(biāo),攻取高產(chǎn)。糙米率、精米率、整精米率與日均日照時(shí)數(shù)、日均溫度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與日均溫差顯著正相關(guān),說(shuō)明較低的日均日照時(shí)數(shù)和日均溫度、較高的日均溫差利于優(yōu)化加工品質(zhì)。稻米蛋白質(zhì)含量與日均日照時(shí)數(shù)、日均溫度呈顯著正相關(guān),與日均溫差呈負(fù)相關(guān),相關(guān)性不顯著。
表4 不同播期條件下機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)灌漿結(jié)實(shí)期主要?dú)夂蛞蜃拥淖兓?/p>
表5 主要性狀指標(biāo)與灌漿結(jié)實(shí)期主要?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)性分析
合理確定播期使水稻結(jié)實(shí)期處于較佳光溫狀態(tài)是栽培管理中的關(guān)鍵技術(shù),是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)[1]。適宜的播期能調(diào)整機(jī)插稻生育進(jìn)程,改善灌漿結(jié)實(shí)期溫光環(huán)境,優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成,促進(jìn)干物質(zhì)積累,為實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)量、優(yōu)品質(zhì)提供優(yōu)良的環(huán)境基礎(chǔ)、堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)和優(yōu)化的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[2-4]。
研究發(fā)現(xiàn),在播期的影響下,機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率受影響較大,穗數(shù)和千粒重受影響較小。播期推遲30 d,每穗穎花數(shù)減少 11.6個(gè),群體穎花量下降12.8%,結(jié)實(shí)率下降12.4%,產(chǎn)量顯著下降。說(shuō)明播期推遲,機(jī)插稻穗型變小,存在“庫(kù)”不足的問(wèn)題,產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變差,因此早播機(jī)插稻易穩(wěn)穗數(shù)、促大穗、增結(jié)實(shí)、保粒重,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。前人研究[5]認(rèn)為,機(jī)插稻超高產(chǎn)群體干物質(zhì)積累特征為“前小、中高、后強(qiáng)”。本試驗(yàn)中,播期推遲,機(jī)插稻群體干物質(zhì)積累前期升高,中期和后期下降。說(shuō)明,早播可調(diào)節(jié)機(jī)插稻生育進(jìn)程關(guān)鍵時(shí)期及各階段干物質(zhì)積累及比例,有助于形成機(jī)插稻高產(chǎn)群體干物質(zhì)積累模式,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),早播雖降低了稻米加工品質(zhì),但顯著提高了水稻糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量、整精米產(chǎn)量和精米蛋白質(zhì)產(chǎn)量,改善稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。因此,通過(guò)栽培措施調(diào)整,如施用微肥等,提升加工品質(zhì)特征是早播機(jī)插稻生產(chǎn)更多商品糧的關(guān)鍵,而晚播機(jī)插稻可通過(guò)加大移栽密度,增加有效穗數(shù),調(diào)節(jié)水肥,促進(jìn)結(jié)實(shí)灌漿,優(yōu)化產(chǎn)量結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。與灌漿結(jié)實(shí)期主要?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)性分析發(fā)現(xiàn),灌漿結(jié)實(shí)期日均日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)、日均溫度較高、日均溫差較小能夠提高機(jī)插稻結(jié)實(shí)率和千粒重,增加成熟期干物質(zhì)積累、抽穗至成熟期干物質(zhì)積累及比例,攻取高產(chǎn)。
稻麥兩熟地區(qū),小麥?zhǔn)斋@讓茬于6月5日左右。因此,在培育3葉1心機(jī)插壯秧的基礎(chǔ)上,武運(yùn)粳27號(hào)品種早播能改善灌漿結(jié)實(shí)期溫光環(huán)境,促進(jìn)干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)化,優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成因素,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量。為穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)9.0 t/hm2以上的產(chǎn)量,機(jī)插稻武運(yùn)粳27號(hào)最晚應(yīng)在6月10日之前播種,并配套科學(xué)高產(chǎn)栽培措施。
[1]凌啟鴻,張洪程,丁艷鋒,等.水稻精確定量栽培理論與技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007:35-56.
[2]許軻,孫圳,霍中洋,等.播期、品種類型對(duì)水稻產(chǎn)量、生育期及溫光利用的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,6(20):4 222-4 233.
[3]曾研華,張玉屏,王亞梁,等.秈粳雜交稻枝梗和穎花形成的播期效應(yīng)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(7):1 300-1 310.
[4]Deng NY,Ling XX,Sun Y,et al.Influence of temperature and solar radiation on grain yield and quality in irrigated rice system [J].European Journal of Agronomy,2015,64:37-46.
[5]張洪程,吳桂成,李德劍,等.雜交粳稻 13.5 t·hm-2超高產(chǎn)群體動(dòng)態(tài)特征及形成機(jī)制的探討[J].作物學(xué)報(bào),2010,36(9):1 547-1 558.