王曉梅 江曉東 楊沈斌 王萌萌 蘇海報
摘要:為確定江蘇省南部地區(qū)早熟、晚熟單季稻的最佳播期,以早熟品種陵兩優(yōu)268和晚熟品種兩優(yōu)培九為研究對象,設(shè)置7個播期,經(jīng)過2年試驗,對水稻秧苗的形態(tài)特征、根冠比、莖粗/株高進行測定,分析有效積溫與葉片干物質(zhì)分配指數(shù)的關(guān)系,探討不同播期對水稻秧苗素質(zhì)的影響。結(jié)果表明:在江蘇省南部地區(qū),早熟品種陵兩優(yōu)268的最佳播種時間為5月10日左右,晚熟品種兩優(yōu)培九的最佳播種時間為5月31日左右。
關(guān)鍵詞:播期;水稻;秧苗素質(zhì)
中圖分類號:S511.01 文獻標志碼:A 文章編號:1002—1302(2016)01—0102—03
秧苗素質(zhì)是水稻高產(chǎn)的重要保障,適宜的播期是保證水稻秧苗素質(zhì)、加快返青的關(guān)鍵。目前我國針對不同播種量、育秧方式、化學(xué)調(diào)節(jié)劑對水稻秧苗素質(zhì)的影響進行了大量研究。張衛(wèi)星等研究表明,不同播種量對水稻秧苗素質(zhì)有明顯影響。沈建輝等指出,旱育秧比水育秧、濕潤育秧更符合機插秧苗的要求。錢銀飛等發(fā)現(xiàn),使用生長調(diào)節(jié)劑對水稻秧苗素質(zhì)也有一定影響。胡開倫等研究了不同播期對水稻秧苗素質(zhì)的影響,結(jié)果表明在四川省西昌市3月中旬或下旬播種,水稻秧苗素質(zhì)最高。饒剛順等研究表明,廣東省雙季晚稻的最佳播種時期是6月25日—7月9日。付久才認為,三江地區(qū)的最佳水稻播種時期是4月10—15日。我國農(nóng)業(yè)氣候資源復(fù)雜多樣,水稻最佳播期因地域和品種類型差異有所不同。本研究設(shè)置7種播期,進行水稻秧苗形態(tài)特征、根冠比以及莖粗/株高的測定與計算,以期篩選出江蘇省南部地區(qū)早熟、晚熟單季稻的最佳播期。
1材料與方法
1.1試驗設(shè)計
試驗于2012—2013年在南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象試驗站進行。土壤類型為黃棕壤,土質(zhì)細膩均勻,黏粒含量26.1%,pH值7.26,0~30cm土層有機質(zhì)含量12.1g/kg、總氮含量0.55 g/kg、有效磷含量4.46 mg/kg、有效鉀含量59.38 g/kg,肥力中等。
供試水稻品種分別為早熟品種陵兩優(yōu)268、晚熟品種兩優(yōu)培九。采用薄膜濕潤育秧技術(shù)育秧。2個品種的播期、秧齡見表1。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理3次重復(fù)。
1.2測定項目與方法
1.2.1水稻秧苗形態(tài)特征測定 在水稻移栽時,隨機取50株秧苗,測其葉齡、分蘗數(shù)、葉面積、莖粗、株高,重復(fù)3次。
1.2.2水稻秧苗干物質(zhì)測定 將水稻秧苗的根、莖、葉剪下并分類,置于105℃烘箱中殺青30 min后,烘干至樣本前后2次質(zhì)量差≤0.5%時,稱取干質(zhì)量。
1.2.3氣象數(shù)據(jù)獲取 利用CR3000型數(shù)據(jù)采集器自動采集田間水稻秧苗離地面1.5 m高處空氣溫度,每10 s采集1次,存儲每10 min數(shù)據(jù)的平均值。
1.2.4數(shù)據(jù)處理 采用SPSS、Excel軟件處理數(shù)據(jù)。
2結(jié)果與分析
2.1不同播期下的水稻秧苗形態(tài)特征
2.1.1不同播期對水稻秧苗葉齡、分蘗數(shù)的影響 從表2可見,2012、2013年陵兩優(yōu)268的葉齡在S3處理下達到最大值,分別為6.0、5.7葉,2012年陵兩優(yōu)268在S2處理下的葉齡與S3處理無顯著差異,S1、S4、S5、S6、S7處理的葉齡顯著小于S3處理;2013年陵兩優(yōu)268在S3處理下的葉齡顯著大于其他處理。2012、2013年陵兩優(yōu)268在S2處理下的分蘗數(shù)分別為2.2、2.3個/株,為7個播期處理的最大值,與S3處理的分蘗數(shù)差異不顯著。2012、2013年兩優(yōu)培九的葉齡在S2處理下達到最大值,分別為5.7、5.5葉。2012、2013年兩優(yōu)培九的分蘗數(shù)在S2處理下達到最大值,分別為2.3、2.4個/株,S1、S3、S5等3個播期處理的分蘗數(shù)差異不顯著。
2.1.2不同播期對水稻秧苗葉面積的影響 葉面積大小決定光合作用效率,而葉面積與秧齡有密切關(guān)系。由表3可見,2012年陵兩優(yōu)268葉面積在S3處理下出現(xiàn)最大值,為25.19 cm2/株,S2、S3處理的葉面積無顯著差異,其他5個播期的葉面積顯著小于S2、S3處理;2013年陵兩優(yōu)268在S2、s3處理下的葉面積分別為27.40、24.54 cm2/株,顯著大于其他播期處理。2012年兩優(yōu)培九的葉面積在S2處理下出現(xiàn)最大值,為27.70 cm2/株,S5、S2處理的葉面積差異不顯著;2013年兩優(yōu)培九的葉面積在S2處理下出現(xiàn)最大值,為25.63 cm2/株,與S3處理差異不顯著。
2.1.3不同播期對水稻秧苗莖粗的影響研究表明,莖粗大的秧苗抗逆性強,植株健壯,不易倒伏。由表4可見,2012年陵兩優(yōu)268在S4處理下莖粗最粗,為0.42 cm,與S2、S3處理差異不顯著;2013年陵兩優(yōu)268在s3處理下莖粗最粗,為0.41 cm,明顯大于其他處理。2012、2013年兩優(yōu)培九莖粗在S1、S2處理下明顯高于S3、S4、S6、S7處理。
2.2不同播期對水稻秧苗根冠比的影響
根冠比是反映根系與地上部分生長協(xié)調(diào)性的重要指標。根冠比越高,表明根系生長健壯,有利于壯苗秧的形成。由表5可以看出,2012、2013年陵兩優(yōu)268的根冠比總體趨勢相似,最大值均出現(xiàn)在s3處理,分別為0.309、0.288。2012、2013年兩優(yōu)培九的根冠比最大值均出現(xiàn)在s3處理,分別為0.278、0.295。
2.3不同播期的秧苗莖粗/株高分析
莖N/株高在一定程度上可代表莖稈的堅韌性及健壯度,其比值越大,莖稈越堅韌、健壯。由表6可見,2012、2013年陵兩優(yōu)268的莖粗/株高總體趨勢基本一致,陵兩優(yōu)268的莖粗/株高在S1處理下出現(xiàn)最大值,分別為2.120、1.827 cm/m,2012年S2、S3處理的莖粗/株高差異不顯著,2013年S2、S3處理的莖粗/株高差異顯著,2012、2013年S4、S5、S6、S7處理的莖粗/株高均差異顯著。2012、2013年兩優(yōu)培九的莖粗/株高最大值出現(xiàn)在S1處理,分別為1.946、1.857 cm/m。
2.4積溫對水稻秧苗干物質(zhì)積累的影響
干物質(zhì)積累和分配是作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究表明,水稻所積累干物質(zhì)的90%以上來自光合產(chǎn)物;而水稻光合產(chǎn)物中,90%依靠葉片的光合作用產(chǎn)生。對于快速生長的幼苗,葉片還不能截獲較多的光能,干物質(zhì)向葉片中的分配相對較重要,葉片干物質(zhì)分配指數(shù)越大,水稻秧苗光合作用越強,積累的干物質(zhì)越多,秧苗素質(zhì)較好。
積溫是影響田間作物生長發(fā)育最重要的因子,其通過強度、持續(xù)時間、時空變化影響作物生長發(fā)育。研究顯示,在作物生命活動溫度范圍內(nèi),溫度每升高10℃,生理生化反應(yīng)速度提高1~2倍。很多作物模型都以積溫作為描述或控制模擬作物生長發(fā)育過程的主要變量。因此,探討水稻秧苗移栽前有效積溫與秧苗葉片干物質(zhì)分配指數(shù)的關(guān)系具有重要意義。水稻生長的最適環(huán)境溫度為28~32℃,生物學(xué)下限、上限溫度指標分別為12、44℃,由于本研究中秧苗從播種期到移栽期實際環(huán)境溫度均在該上限溫度以下,因此有效積溫為每日環(huán)境平均溫度減去12℃,從播種期到移栽期有效積溫總和見表7。由于水稻秧苗的不同播期日平均氣溫有所差異且秧齡不同,故不同播期有效積溫不同。
將2012、2013年陵兩優(yōu)268、兩優(yōu)培九在不同播期下葉片干物質(zhì)分配指數(shù)與有效積溫進行擬合,發(fā)現(xiàn)兩者的二次拋物線函數(shù)擬合效果最好(圖1),相關(guān)系數(shù)均達到95%的顯著性水平(表8)。本研究表明,葉片干物質(zhì)分配指數(shù)隨著有效積溫的增加,先增大后減小。由于2012、2013年有效積溫不同,二次拋物線方程系數(shù)均不同。根據(jù)拋物線的性質(zhì)計算出4個回歸方程最大值對應(yīng)的橫坐標(有效積溫值)。2012年早熟品種陵兩優(yōu)268達到最大葉片干物質(zhì)分配指數(shù)需要有效積溫323.46℃,2012年S2處理下的有效積溫與其相差-16.07℃,S3處理與其相差23.33℃,其他5個播期與之相差較大。2012年晚熟品種兩優(yōu)培九達到最大葉片干物質(zhì)分配指數(shù)需要有效積溫318.47℃,2012年S2處理下的有效積溫與其相差-11.08℃,S3處理與其相差28.32℃,其他5個播期與之相差較大,說明在2012年S2、S3處理的葉片干物質(zhì)分配指數(shù)較大。2013年早熟品種陵兩優(yōu)268達到最大葉片干物質(zhì)分配指數(shù)需要有效積溫296.49℃,2013年s3處理下的有效積溫與其相差-12.39℃,S5處理與其相差7.19℃,其他5個播期與之相差較大。2013年晚熟品種兩優(yōu)培九達到最大葉片干物質(zhì)分配指數(shù)需要有效積溫290.46℃,2013年S2處理下的有效積溫與其相差-6.46℃,S5處理與其相差13.22℃,其他5個播期與之相差較大,說明2013年S2、S3處理的葉片干物質(zhì)分配指數(shù)較大。
3結(jié)論與討論
本研究表明,早熟品種陵兩優(yōu)268的葉齡、分蘗數(shù)、葉面積、莖粗等指標的最大值基本出現(xiàn)在s3處理,根據(jù)根冠比和莖粗/株高數(shù)據(jù),可認為S3處理下水稻秧苗健壯。晚熟品種兩優(yōu)培九葉齡、分蘗數(shù)、莖粗、葉面積等指標的最大值基本出現(xiàn)在S2、S3處理,S5處理的莖粗、葉面積與其相差較小,根據(jù)根冠比和莖粗/株高數(shù)據(jù),可認為S2、S5處理差異不顯著。
本研究通過對有效積溫與葉片干物質(zhì)分配指數(shù)的關(guān)系分析,擬合出2個品種不同播期葉片干物質(zhì)分配指數(shù)與有效積溫的關(guān)系,其呈顯著的二次拋物線關(guān)系。2012、2013年早熟品種陵兩優(yōu)268在S3處理下有效積溫分別為346.79、284.10℃,葉片干物質(zhì)分配指數(shù)基本可以達到較好水平;2012、2013年晚熟品種兩優(yōu)培九在s5處理下的有效積溫分別為398.20、303.68℃,2013年葉片干物質(zhì)分配指數(shù)基本可以達到較好水平。
綜合考慮,早熟品種陵兩優(yōu)268在江蘇省南部地區(qū)的最佳播種時間為5月10日左右。由于晚稻感光性強,因完成光周期誘導(dǎo)要求日長較短,早播并不能明顯提早抽穗,營養(yǎng)生長期過長,徒耗地力,也會增加管理成本。因此本研究認為,晚熟品種兩優(yōu)培九在江蘇省南部地區(qū)的最佳播種時間為5月31日左右。