朱德泉，儲婷婷，武立權(quán)，張順，何海兵，張俊

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寬窄行配置對機插中晚稻生長特性及產(chǎn)量的影響

朱德泉1，儲婷婷1，武立權(quán)2※，張順1，何海兵2，張俊1

（1. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，合肥 230036；2. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，合肥 230036）

為了探討不同行距配置對機插單季中稻和雙季晚稻生長特性及產(chǎn)量的影響，以單季中稻豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898以及雙季晚稻鎮(zhèn)稻18和上農(nóng)粳2號4個品種為材料，開展了等行距25、30 cm，寬窄行20 cm+30 cm、25 cm+30 cm、25 cm+35 cm共5種機插水稻行距配置對比試驗，分析了插秧后不同品種水稻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量，對不同品種機插水稻的株高、葉面積指數(shù)、莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)累積量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等方面進行比較。結(jié)果表明：1）在5種行距配置下，各生育期株高受品種遺傳特性影響，不同行距配置間差異不顯著，葉面積指數(shù)、莖蘗數(shù)和干物質(zhì)累積量在不同行距配置間差異極顯著（P<0.01），但各品種機插水稻生長特性隨行距配置變化趨勢不同，單季中稻品種葉面積指數(shù)、分蘗穩(wěn)定后的莖蘗數(shù)、分蘗成穗率、干物質(zhì)累積量和生長率均在寬窄行25 cm+35 cm配置下最大，且隨著行距配置的增大而增大，而雙季晚稻品種各項生長指標則在寬窄行20 cm+30 cm配置下最大，且隨行距配置增大而減小。2）在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，受行距配置影響較大的是有效穗數(shù)（變異系數(shù)1.93%～7.50%）、穗粒數(shù)（變異系數(shù)1.58%～6.08%）和結(jié)實率（變異系數(shù)0.86%～4.54%），較小的是千粒質(zhì)量（變異系數(shù)0.81%～2.70%）和穗長（變異系數(shù)0.89%～2.82%）。3）單季中稻在寬窄行25 cm+35 cm配置下產(chǎn)量最高，雙季晚稻則在寬窄行20 cm+30 cm配置下產(chǎn)量最高，各產(chǎn)量構(gòu)成因素峰值基本與產(chǎn)量峰值接近。研究結(jié)果可為安徽省沿江江淮地區(qū)機插單季中稻和機插雙季晚稻配套品種選用及栽植行距設(shè)置提供參考。

作物；機械化；栽培；行距；機插稻；產(chǎn)量；群體生長率

0 引 言

水稻是中國種植面積最大、產(chǎn)量最高的主要糧食作物，占中國糧食種植面積和產(chǎn)量的32.5%和37.9%。水稻機插秧是當(dāng)前中國水稻生產(chǎn)的主要種植方式。由于中國稻作類型品種多、土壤水肥條件差異大，水稻行株距配置和種植密度也不一樣[1-4]。眾多農(nóng)藝專家試驗研究表明，水稻寬窄行種植可有效提高水稻通風(fēng)透光性能和光合作用，有利于后期田間管理，提高單位面積產(chǎn)量[5-10]。國內(nèi)高校和企業(yè)開展了水稻寬窄行機插秧技術(shù)研究，研發(fā)了寬窄行水稻插秧機[11-13]，并對機插水稻在不同寬窄行配置下的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成進行了研究[14-17]。浙江理工大學(xué)與吉林延吉插秧機有限公司合作研制了行距為200和400 mm的獨輪乘坐式寬窄行水稻插秧機，田間試驗表明，寬窄行配置有利于提高常規(guī)粳稻的產(chǎn)量[11]。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)對自主研制的可調(diào)寬窄行高速水稻插秧機進行試驗研究，發(fā)現(xiàn)寬窄行插秧能營造適宜的機插水稻群體生長環(huán)境，創(chuàng)造較好的產(chǎn)量構(gòu)成，有利于提高水稻產(chǎn)量[12]。但不同行距配置的機插水稻生長特性及產(chǎn)量形成規(guī)律尚不清楚。

安徽是中國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，主要分布在沿江和江淮地區(qū)，水稻品種類型多、栽培條件差異大，由于受機具限制，水稻機插行株距配置單一，嚴重制約水稻增產(chǎn)潛力和農(nóng)民增收。因此，本文利用自主研發(fā)的可調(diào)寬窄行高速水稻插秧機，以單季中稻豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898以及雙季晚稻鎮(zhèn)稻18和上農(nóng)粳2號4個品種為材料，開展了5種行距配置的機插水稻栽培對比試驗，對不同品種毯狀苗機插水稻的株高、葉面積指數(shù)、莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)累積量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等方面進行比較，探討不同行距配置對機插單季中稻和機插雙季晚稻生長特性及產(chǎn)量的影響，以期為該機器的推廣應(yīng)用和機插水稻高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2016—2017年在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)郭河試驗地進行，該地區(qū)年均氣溫15.9 ℃左右，年均日照時間1 839.6 h左右，年均降雨量1 277 mm左右，年均無霜期238 d左右。單季中稻試驗田前茬為小麥，雙季晚稻試驗田前茬為早稻，田塊形狀較方正，總面積2.67 hm2，排灌方便；土壤為河流沖積物拇指發(fā)育形成的砂泥田土種，耕層土壤質(zhì)地為中壤，泥腳深度為178 mm，土壤肥力水平中等，田塊肥力較均勻，插秧水深30 mm。

試驗選擇適宜當(dāng)?shù)卦耘唷⑸a(chǎn)上主推的單季中稻豐兩優(yōu)香1號、徽兩優(yōu)898以及雙季晚稻鎮(zhèn)稻18和上農(nóng)粳2號4個品種，栽植秧苗為毯狀苗，平均苗高約112.6 mm。

1.2 試驗設(shè)計

田間試驗小區(qū)由東向西布置，4個品種分別設(shè)置5種行距配置，20個組合處理，田塊四周設(shè)有保護行。采用裂區(qū)設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)長2 500 cm、寬1 000 cm，每個小區(qū)插24行。單季中稻按27×104穴/hm2左右調(diào)整株距，雙季晚稻按30×104穴/hm2左右調(diào)整株距，每穴4～5苗[12]，機器栽插頻率>270次/min。試驗所用機型為自主研制的2ZGK-6A型可調(diào)寬窄行高速插秧機（插秧寬行距為30 cm，窄行距為20～30 cm，可調(diào)節(jié)）和2ZGK-6B型可調(diào)寬窄行高速插秧機（插秧窄行距為25 cm，寬行距為25～35 cm，可調(diào)節(jié)），2種插秧機株距均可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為10、12、14、16、18、21和24 cm，其結(jié)構(gòu)與工作原理參考文獻[8]。田間試驗行距設(shè)置及插秧機型如表1所示。

表1 田間試驗行距設(shè)置及插秧機型

2016—2017年統(tǒng)一采用催過芽的種子，單季中稻在5月20日播種，6月14日插秧，9月30日收獲；雙季晚稻在6月29日播種，7月28日插秧，10月20日收獲。各小區(qū)機插水稻的水肥、病蟲和雜草防治等田間管理保持一致。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 莖蘗動態(tài)

在移栽返青后，每個小區(qū)隨機選定一個觀察點，每個觀察點定點標記長勢均勻的連續(xù)10穴，根據(jù)各個生長期，每隔4～9 d記錄標記水稻的莖蘗數(shù)，觀察莖蘗消長動態(tài)。

1.3.2 株高及葉面積指數(shù)

移栽后每小區(qū)取5穴代表性植株，分別于拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、成熟期，分別測定株高；另外每個處理再取3穴代表性植株，植株連根拔出，清洗去根，測定葉面積。

1.3.3 干物質(zhì)量

利用調(diào)查葉面積指數(shù)的植株樣本測定群體干物質(zhì)量，首先將莖、葉及根分開，分別裝入樣品袋，殺青烘干后稱質(zhì)量。

1.3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

在成熟期，每個小區(qū)選取10穴代表性植株收獲，曬干換算成標準含水量后計算產(chǎn)量，并從測產(chǎn)的樣本中取樣，測定穗長、有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量，3次重復(fù)，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與方法

采用Microsoft Excel 2007錄入數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理與作圖，運用SPSS22.0進行相關(guān)性分析和差異性顯著檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距配置對機插水稻生長特性影響

2.1.1 行距配置對株高和葉面積指數(shù)影響

適宜的株高是水稻高產(chǎn)的重要條件之一，水稻株高是制約生物學(xué)產(chǎn)量的決定性因素之一[18]。表2為不同行距配置下水稻品種各生育期株高和葉面積指數(shù)。由表2可知，各水稻品種在不同行距配置的株高在生長前期（拔節(jié)至抽穗）呈現(xiàn)上升趨勢，生長后期（抽穗至成熟）則開始下降。各水稻品種間的株高差異極顯著（<0.01），可能株高主要由水稻自身的遺傳因素決定。而同一水稻品種，各行距配置間株高差異顯著（<0.05）。

水稻產(chǎn)量的高低與其各生育期的葉面積指數(shù)大小和動態(tài)變化有著密切的聯(lián)系[19-20]。由表2進一步分析可知，各水稻品種葉面積指數(shù)在拔節(jié)期至孕穗期呈現(xiàn)上升趨勢，在孕穗期至抽穗期趨于平緩，抽穗期后開始下降。行距配置對葉面積指數(shù)有顯著影響，寬行距（等行距30 cm、寬窄行25 cm+35 cm）有利于提高單季中稻品種的光合效率和葉面積指數(shù)，而雙季晚稻品種在窄行距下（等行距25 cm、寬窄行20 cm+30 cm）能達到較高的葉面積指數(shù)。豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898的抽穗期葉面積指數(shù)均在行距配置Ⅴ最高，2016年分別為8.54和6.65，2017年分別為8.13和6.60；鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號的抽穗期葉面積指數(shù)均在行距配置Ⅱ最高，2016年分別為6.73和5.84，2017年分別為6.75和5.81。

2.1.2 行距配置對水稻分蘗及成穗率影響

豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898在不同行距配置下水稻分蘗穩(wěn)定后（2016年和2017年均在7月23日）莖蘗數(shù)大小依次為：Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，行距配置Ⅴ（寬窄行25 cm+35 cm）的莖蘗數(shù)均最大，如圖1所示。單季中稻品種在寬行距下更能充分發(fā)揮其分蘗優(yōu)勢。由圖1可知，徽兩優(yōu)898的莖蘗數(shù)顯著大于豐兩優(yōu)香1號的莖蘗數(shù)（<0.05）。分蘗能力主要受品種特性影響，行距配置間差異不顯著，如表3所示。雙季晚稻品種鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號在不同行距配置下水稻分蘗穩(wěn)定后（2016年和2017年均在9月2日）的莖蘗數(shù)大小依次為：Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ，且行距配置Ⅱ（寬窄行20 cm+30 cm）的莖蘗數(shù)最高，呈現(xiàn)出與單季中稻品種不同的規(guī)律，如圖2所示。這可能是由于窄行距能夠更好地滿足雙季晚稻品種分蘗對生長環(huán)境的溫光要求。鎮(zhèn)稻18號的莖蘗數(shù)顯著小于上農(nóng)粳2號的莖蘗數(shù)（<0.01），如表3所示。綜合圖1和圖2可知，供試的4個品種分蘗前期莖蘗數(shù)隨行距變化趨勢與分蘗穩(wěn)定后變化趨勢相反。

表2 不同行距配置下水稻各生育期株高和葉面積指數(shù)

注：同一列大、小寫字母分別表示同一品種在不同行距配置下在1%和5%水平的差異顯著性。CV為變異系數(shù)，AVG為平均數(shù)，下同。

Note: Values followed by different letters for same column mean significance at 1% (capital) and 5% (small) probability levels among different row spacing distribution on the same variety type, respectively. CV means the coefficient of variation; AGV means the average. The same below.

注：Ⅰ～Ⅴ分別表示等行距25 cm、寬窄行20 cm+30 cm、25 cm+30 cm、等行距30 cm和寬窄行25 cm+35 cm，下同。

圖2 不同行距配置的雙季晚稻莖蘗動態(tài)

從表3分析可知，單季中稻品種和雙季晚稻品種2 a莖蘗數(shù)在行距配置間差異不顯著，但在水稻類型間差異極顯著（<0.01），從而對水稻成穗率有顯著影響，如表4所示。

表3 莖蘗數(shù)在品種類型和行距配置間的差異顯著性

注：表示中稻品種，表示晚稻品種，表示行距配置；**表示在0.01水平差異顯著。

Note:means variety of middle-season rice,means variety of late rice,means row spacing distribution; **mean the significant difference at 0.01 level respectively.

由表4可知，成穗率變化規(guī)律與生長后期的莖蘗數(shù)變化規(guī)律一致；從品種成穗率平均值來看，不同水稻品種之間，尤其單季中稻品種和雙季晚稻品種之間的成穗率差異極顯著（<0.01）；同一水稻品種的成穗率在行距配置間的差異顯著（<0.05）。2 a試驗中各品種成穗率隨行距配置變化趨勢一致，以2017年為例，豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898的成穗率均在行距配置Ⅴ最高，分別為81.32%和78.67%，比成穗率最低的行距配置Ⅰ高10.61%和11.70%；鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號的成穗率均在行距配置Ⅱ最高，分別為89.53%和81.87%，比成穗率最低的行距配置Ⅳ高19.98%和3.46%。供試的4個水稻品種中，鎮(zhèn)稻18號平均成穗率最高，徽兩優(yōu)898平均成穗率最低。而高成穗率有利于產(chǎn)量的形成。

表4 不同行距配置下水稻品種成穗率

注：AVG所在列大、小寫字母表示在0.01和0.05水平差異顯著。

Note: The upper and lower case letters in AVG column means significance at 0.01 and 0.05 levels.

2.1.3 行距配置對干物質(zhì)累積量及群體生長率影響

群體干物質(zhì)累積量是水稻產(chǎn)量形成的一部分。表5為不同行距配置下水稻品種各生育周期干物質(zhì)累積量和生長率。由表5對比可知，不同水稻品種各生育期干物質(zhì)積累總體趨勢是：拔節(jié)期到孕穗期干物質(zhì)積累速率快速增長，孕穗期之后開始持續(xù)下降。行距配置對各水稻品種的干物質(zhì)累積量影響不同，寬行距配置（Ⅳ、Ⅴ）有利于豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898生育前期和后期的干物質(zhì)積累；窄行距配置（Ⅰ、Ⅱ）更利于鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號生育后期的干物質(zhì)積累，在此行距下，生育前后期的干物質(zhì)積累均相對較高。在供試的4個水稻品種中，豐兩優(yōu)香1號的干物質(zhì)累積量在抽穗前和抽穗后均最高?？傮w上，單季中稻品種的干物質(zhì)累積量顯著高于雙季晚稻品種的干物質(zhì)累積量。

表5 不同行距配置下水稻各生育期干物質(zhì)累積量和生長率

生長率體現(xiàn)水稻干物質(zhì)質(zhì)量的累積速率。由表5進一步分析可知，行距配置對水稻各生育期的生長率有顯著影響，進而影響各行距配置下水稻的干物質(zhì)累積量。2 a試驗中各品種生長率和干物質(zhì)累積量隨行距配置變化趨勢一致，而行距配置對不同水稻類型品種生長率的影響不同。以2017年為例，豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898在成熟期的干物質(zhì)累積量隨行距配置變化趨勢與抽穗期至成熟期的生長率隨行距配置變化趨勢一致，表現(xiàn)為Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；而鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號在成熟期的干物質(zhì)累積量隨行距配置變化趨勢與孕穗期至抽穗期的生長率隨行距配置變化趨勢一致，表現(xiàn)為Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ。

這是由于單季中稻在寬行距下營養(yǎng)生長階段延長，提高了溫光資源有效利用率和水稻生長率，干物質(zhì)累積量增多；而雙季晚稻由于營養(yǎng)生長期提前，窄行距下更利于提高生長率。

2.2 行距配置對機插水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響

2.2.1 行距配置對機插水稻產(chǎn)量影響

表6為不同行距配置下各水稻品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素值。

表6 不同行距配置下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素值

綜合表6中2 a結(jié)果來看，行距配置對各水稻品種產(chǎn)量影響的差異顯著性不同。行距配置對豐兩優(yōu)香1號產(chǎn)量影響顯著（<0.05），對徽兩優(yōu)898、鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號產(chǎn)量影響極顯著（<0.01）。2 a試驗中各水稻品種產(chǎn)量隨行距配置變化趨勢一致，而各品種2 a平均產(chǎn)量隨行距配置變化趨勢不同。行距配置間，豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898的2 a平均產(chǎn)量高低依次為Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，豐兩優(yōu)香1號在行距配置Ⅴ的2 a平均產(chǎn)量分別比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的2 a平均產(chǎn)量高4.59%、3.52%、1.29%和0.74%；徽兩優(yōu)898在行距配置Ⅴ的2 a平均產(chǎn)量分別比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的2 a平均產(chǎn)量高5.58%、4.84%、1.91%和1.27%。鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號的2 a平均產(chǎn)量高低依次為Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ，鎮(zhèn)稻18號在行距配置Ⅱ的2 a平均產(chǎn)量分別比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的2 a平均產(chǎn)量高0.10%、0.51%、14.09%和11.01%；上農(nóng)粳2號在行距配置Ⅱ的2 a平均產(chǎn)量分別比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的2 a平均產(chǎn)量高1.02%、1.29%、7.67%和2.25%

2.2.2 行距配置對機插水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素影響

從表6進一步分析可知，行距配置對各水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成因素有顯著影響。行距配置對各水稻品種穗長影響的差異顯著性不同。從2 a的試驗結(jié)果來看，行距配置對豐兩優(yōu)香1號和上農(nóng)粳2號穗長影響顯著（<0.05），對鎮(zhèn)稻18號穗長影響極顯著（<0.01）。而年份間行距配置對徽兩優(yōu)898穗長影響的差異顯著性不同，2016年為顯著（<0.05），2017年為極顯著（<0.01）。各水稻品種在行距配置間的2 a平均穗長表現(xiàn)也不同。豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898均在行距配置Ⅴ的2 a平均穗長最高（22.79 cm，20.80 cm），分別比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均穗長高2.66%、4.00%；1.97%、2.72%；1.51%、1.71%和1.06%、0.97%。而鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號均在行距配置Ⅱ的2 a平均穗長最高（15.75 cm，13.35 cm），分別比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均穗長高3.96%、0.75%；6.06%、1.91%；8.62%、3.89%和7.14%、2.30%。

行距配置對各水稻品種有效穗數(shù)影響的差異顯著性不同。從2 a的試驗結(jié)果來看，行距配置對豐兩優(yōu)香1號、徽兩優(yōu)898和鎮(zhèn)稻18號有效穗數(shù)影響極顯著（<0.01）。而年份間行距配置對上農(nóng)粳2號有效穗數(shù)影響的差異顯著性不同，2016年為極顯著（<0.01），2017年為顯著（<0.05）。各水稻品種在行距配置間的2 a平均有效穗數(shù)表現(xiàn)也不同。豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898均在行距配置Ⅴ的2 a平均有效穗數(shù)最高（341.10×104/hm2，367.86×104/hm2），分別比行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均有效穗數(shù)高8.07%、8.29%；6.61%、4.78%；4.02%、4.51%和2.76%、3.65%；而鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號均在行距配置Ⅱ的2 a平均有效穗數(shù)最高（467.26×104/hm2，499.50×104/hm2），分別比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均有效穗數(shù)高0.66%、1.22%；5.85%、3.51%；13.56%、6.92%和11.09%、4.93%。

行距配置對各水稻品種穗粒數(shù)影響的差異顯著性不同。從2 a的試驗結(jié)果來看，行距配置對豐兩優(yōu)香1號、鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號穗粒數(shù)影響極顯著（<0.01），對徽兩優(yōu)898穗粒數(shù)影響顯著（<0.05）。各水稻品種在不同行距配置的2 a平均穗粒數(shù)表現(xiàn)也不同。豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898均在行距配置Ⅴ的2 a平均穗粒數(shù)最高（175.10粒/穗，143.59粒/穗），分別較行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均穗粒數(shù)高9.32%、3.89%；8.20%、2.51%；6.20%、1.64%和1.81%、0.99%。鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號均在行距配置Ⅱ的2 a平均穗粒數(shù)最高（118.90粒/穗，90.80粒/穗），分別較行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均穗粒數(shù)高9.95%、2.92%；12.55%、5.85%；16.97%、9.76%和16.40%、8.77%。

行距配置對各水稻品種結(jié)實率影響的差異顯著性不同。從2 a的試驗結(jié)果來看，行距配置對豐兩優(yōu)香1號結(jié)實率影響顯著（<0.05），對徽兩優(yōu)898、鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號結(jié)實率影響極顯著（<0.01）。各水稻品種在行距配置間的2 a平均結(jié)實率表現(xiàn)也不同。豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898均在行距配置Ⅴ的2 a平均結(jié)實率最高（85.96%；88.54%），與行距配置Ⅳ的2 a平均結(jié)實率（85.38%；87.88%）差異不顯著，分別比行距配置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的2 a平均結(jié)實率高2.72%、6.56%；2.46%、4.92%和1.43%、1.60%。而鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號均在行距配置Ⅱ的2 a平均結(jié)實率最高（79.90%；75.05%），分別比行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均結(jié)實率高2.00%、0.68%；5.20%、2.60%；11.67%、8.61%和7.62%、7.95%。

行距配置對各水稻品種千粒質(zhì)量影響的差異顯著性不同。從2 a的試驗結(jié)果來看，行距配置對豐兩優(yōu)香1號和徽兩優(yōu)898千粒質(zhì)量影響顯著（<0.05），對鎮(zhèn)稻18號和上農(nóng)粳2號千粒質(zhì)量影響極顯著（<0.01）。各水稻品種在行距配置間的2 a平均千粒質(zhì)量表現(xiàn)也不同。豐兩優(yōu)香1號在行距配置Ⅴ的2 a平均千粒質(zhì)量最高（26.62 g），分別較行距配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的2 a平均千粒質(zhì)量高2.52%、2.01%、2.11%和2.05%；徽兩優(yōu)898在行距配置Ⅲ的2 a平均千粒質(zhì)量最高（23.13 g），與行距配置Ⅳ和Ⅴ的2 a平均千粒質(zhì)量（23.10 g；22.95 g）差異不顯著，分別較行距配置Ⅰ和Ⅱ的2 a平均千粒質(zhì)量高2.16%和1.34%；鎮(zhèn)稻18號在行距配置Ⅱ的2 a平均千粒質(zhì)量最高（24.57 g），分別較行距配置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的2 a平均千粒質(zhì)量高1.15%、6.07%、1.68%和2.80%；上農(nóng)粳2號在行距配置Ⅴ的2 a平均千粒質(zhì)量最高（24.05 g），與行距配置Ⅳ的2 a平均千粒質(zhì)量（24.00 g）差異不顯著，分別較行距配置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的2 a平均千粒質(zhì)量高4.18%、4.29%和2.12%。

水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素在各類型品種行距配置間的變化趨勢基本一致，但各產(chǎn)量構(gòu)成因素間的變化程度不同。由于2 a試驗結(jié)果變化趨勢一致，從2017年試驗數(shù)據(jù)來看，變化較大的是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實率，變異系數(shù)變化范圍分別為1.93%～7.50%、1.58%～6.08%、0.86%～4.54%；其次是穗長，變異系數(shù)變化范圍為0.89%～2.82%；變異最小的是千粒質(zhì)量，變異系數(shù)變化范圍為0.81%～2.70%。各水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成因素在不同行距配置間的變化不同。穗長變化最大的品種是鎮(zhèn)稻18號（2.82%），變化最小的品種是豐兩優(yōu)香一號（0.89%）；有效穗數(shù)變化最大的品種是鎮(zhèn)稻18號（7.50%），變化最小的品種是上農(nóng)粳2號（1.93%）；穗粒數(shù)變化最大的品種是鎮(zhèn)稻18號（6.08%），變化最小的品種是徽兩優(yōu)898（1.58%）；結(jié)實率變化最大的品種是鎮(zhèn)稻18號（4.54%），變化最小的品種是豐兩優(yōu)香1號（0.86%）；千粒質(zhì)量變化最大的品種是上農(nóng)粳2號（2.70%），變化最小的品種是豐兩優(yōu)香1號（0.81%）。

3 討 論

3.1 不同行距配置機插水稻的生長特性

不同行距配置對機插水稻生長特性的影響為：寬窄行距配置（Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）的水稻，后期通風(fēng)透光條件明顯優(yōu)于等行距（Ⅰ、Ⅳ），易于達到適宜的葉面積指數(shù)，增加了干物質(zhì)量的積累，分蘗成穗率和群體生長率顯著提高。試驗結(jié)果表明，4個水稻品種的葉面積指數(shù)在拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期和成熟期均受行距配置的影響，但影響程度不一，拔節(jié)期和成熟期受影響最顯著，株高受行距配置的影響較?。粏渭局械酒贩N在各生長期的莖蘗數(shù)和分蘗成穗率都在行距配置Ⅴ最高，而雙季晚稻品種在各生長期的莖蘗數(shù)和分蘗成穗率則在行距配置Ⅱ最高，且都在抽穗后逐漸穩(wěn)定；單季中稻品種的干物質(zhì)累積量和生長率隨著行距配置的增大而增大，而雙季晚稻品種的干物質(zhì)累積量和生長率呈相反趨勢；可見，單季中稻品種與雙季晚稻品種各生長因素差異較大。機插水稻生長狀況不僅決定于品種遺傳特性和氣候條件，還受栽植密度的制約[21-24]。本研究的單季中稻品種為雜交秈稻，分蘗性較強，穗型較大，而雙季晚稻品種為常規(guī)粳稻，分蘗性較弱。所以，單季中稻品種在寬行距（寬窄行25 cm+35 cm）下有利于通風(fēng)透光，改善冠層對光能的充分利用，較好地協(xié)調(diào)個體和群體之間的矛盾，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，更能挖掘生長潛力[25]；而雙季晚稻品種在窄行距（寬窄行20 cm+30 cm）下有更大的生長優(yōu)勢。因此，不同品種類型機插水稻選擇合適的行距配置移栽，有利于機插水稻通風(fēng)透光，協(xié)同水稻品種本身的感溫感光特性，促進葉片生長，保持較高的光合能力，提高水稻干物質(zhì)累積量進而獲得高產(chǎn)。

3.2 不同行距配置機插水稻的產(chǎn)量形成

合適的行距配置能有效協(xié)調(diào)水稻群體大小，實現(xiàn)穗數(shù)和穗粒數(shù)的優(yōu)勢組合，增加結(jié)實率；充分發(fā)揮水稻群體生產(chǎn)力，于抽穗期構(gòu)建優(yōu)化的群體結(jié)構(gòu)；并且顯著提高抽穗后光合勢、群體生長率和分蘗成穗率，促進了光合物質(zhì)生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化，從而攻取高產(chǎn)[26]。研究結(jié)果顯示，由于安徽省沿江和江淮地區(qū)各機插水稻品種生育期特性和栽植密度不同，水稻光合生產(chǎn)、各器官生長及溫光條件也不同，導(dǎo)致各產(chǎn)量構(gòu)成因素有所差異，進而影響水稻的產(chǎn)量。各水稻類型品種的產(chǎn)量隨行距配置變化趨勢不同，單季中稻品種的產(chǎn)量隨著機插水稻行距配置增大而增加，在寬窄行25 cm+35 cm配置下最高；而雙季晚稻品種的產(chǎn)量在寬窄行20 cm+30 cm配置下最高。楊杰等在浙江省的試驗研究表明，水稻寬窄行機插與傳統(tǒng)的等行距機插相比，能起到增穗增粒增產(chǎn)的效果[15]。這與本研究相同，通過對比分析，供試的4個水稻品種在等行距與寬窄行配置下（等行距25 cm與寬窄行20 cm+30 cm對比，等行距30 cm與寬窄行25 cm+35 cm對比）的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素，均在寬窄行配置下產(chǎn)量較高。這是由于寬窄行充分利用了寬行和窄行的綜合優(yōu)勢，寬行增強行間通風(fēng)透光，窄行能充分利用光合作用，有利于形成高光效群體，其生育后期綠葉面積大，葉綠素含量下降慢，光合效率高，光合產(chǎn)物的積累和運轉(zhuǎn)量達到最大，因而其產(chǎn)量水平高[5,9]。

3.3 不同類型機插水稻合理行距配置的確定

寬窄行移栽優(yōu)勢在于能夠發(fā)揮邊際效應(yīng)作用，改善水稻群體通風(fēng)透光條件，形成優(yōu)勢的田間小氣候，構(gòu)建植株高光效群體結(jié)構(gòu)[10,27-30]。根據(jù)各地區(qū)環(huán)境氣候、光照條件以及品種類型，合理調(diào)節(jié)行距配置，是有效利用寬窄行移栽優(yōu)勢的關(guān)鍵。由于雙季晚稻對短日照比較敏感，本試驗稻區(qū)日照時間較長，更利于單季中稻生長。研究結(jié)果表明，株高、葉面積指數(shù)、莖蘗成穗率、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量均在行距配置Ⅴ下相對較高。朱普平等試驗表明，在蘇南及類似地區(qū)的單季晚粳栽培上，寬窄行移栽不僅不能增產(chǎn)，反而減產(chǎn)[17]。這與本試驗結(jié)果相反，在本試驗研究中，寬窄行移栽優(yōu)勢充分體現(xiàn)。從產(chǎn)量來看，本研究中單季中稻品種適合寬窄行25 cm+35 cm機插，而雙季晚稻品種則適合寬窄行20 cm+30 cm機插。因此，根據(jù)水稻品種類型選擇適宜的行距配置，有利于群體生長和產(chǎn)量形成。

3.4 不同行距機插水稻研究結(jié)果的適用范圍

水稻的生長不僅受品種和種植密度的影響，而且受氣候和地域的限制。水稻的生物學(xué)性狀通常隨生長環(huán)境的改變而變化，進而帶動產(chǎn)量隨之變化。本研究試驗地位于安徽省沿江江淮水稻主產(chǎn)區(qū)，屬于長江中下游平原單雙季稻亞區(qū)，選用的單季中稻和雙季晚稻品種也是該地區(qū)主推品種[31]。因此，本文綜合分析不同行距配置對機插單季中稻和雙季晚稻生長特性及產(chǎn)量的影響結(jié)果，可為安徽省沿江江淮地區(qū)、乃至長江中下游地區(qū)機插單季中稻和雙季晚稻配套品種的選用及栽植行距的設(shè)置提供參考依據(jù)。

4 結(jié) 論

1）寬窄行配置比等行距配置更有利于發(fā)揮不同類型機插水稻生長優(yōu)勢和增產(chǎn)潛力。水稻各生育期葉面積指數(shù)、莖蘗數(shù)和干物質(zhì)累積量在行距配置間差異極顯著，但各類型品種機插水稻生長特性隨行距配置變化趨勢不同。單季中稻品種葉面積指數(shù)、分蘗穩(wěn)定后的莖蘗數(shù)、分蘗成穗率、干物質(zhì)累積量和生長率均在寬窄行25 cm+35 cm配置下最大，且隨著行距配置的增大而增大，而雙季晚稻品種各項生長指標則在寬窄行20 cm+30 cm配置下最大，隨行距配置增大而減小。

2）不同類型機插水稻的產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素隨行距配置的增大變化趨勢不同。單季中稻品種在寬窄行25 cm+35 cm配置下產(chǎn)量最高，雙季晚稻品種則在寬窄行20 cm+30 cm配置下產(chǎn)量最高，各產(chǎn)量構(gòu)成因素峰值基本與產(chǎn)量峰值接近。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，受行距配置影響較大的是有效穗數(shù)（變異系數(shù)1.93%～7.50%）、穗粒數(shù)（變異系數(shù)1.58%～6.08%）和結(jié)實率（變異系數(shù)0.86%～4.54%），較小的是千粒質(zhì)量（變異系數(shù)0.81%～2.70%）和穗長（變異系數(shù)0.89%～2.82%）。

3）安徽省沿江和江淮地區(qū)機插單季中稻品種選取寬窄行25 cm+35 cm配置，機插雙季晚稻品種選取寬窄行20 cm+30 cm配置，有利于促進不同類型品種機插水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

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Effects of spacing-adjustable wide-narrow row on growth characteristics and yield of machine-transplanted mid- and late- season rice

Zhu Dequan1, Chu Tingting1, Wu Liquan2※, Zhang Shun1, He Haibing2,Zhang Jun1

(1.,,230036,; 2.,,230036,)

In order to investigate the effects of different row spacing on the growth characteristics and yield of single cropping medium rice and double cropping late rice, single cropping medium rice (Fengliangyouxiang No.1 and Huiliangyou 898) and double cropping late rice (Zhendao No.18 and Shangnongjing No.2) were machine-transplanted in five row spacing: three narrow-wide rows of 20 cm+30 cm, 25 cm+30 cm and 25 cm+35 cm, and 2 uniform rows of 25 cm and 30 cm. The plant height, leaf area index, tiller dynamics, dry matter weight, yield and component factors of rice were compared among five rows spacing. The results showed that: 1) The row spacing had no significant effect on plant height at each growth period, but had significant effect on leaf area index, number of tillers and dry matter quality (<0.01). The effect of row spacing on these traits depended on the types of cultivars used. The leaf area index of 4 rice varieties was affected by row spacing at the jointing stage, booting stage, heading stage and maturity stage, but the degree of influence was different. The efforts of jointing and mature period were the most significant. The number of tillers and spike rate at each growth stage of single cropping medium rice was the highest in the narrow-wide row of 25 cm+35 cm, and gradually stabilized after the heading. The dry matter quality and growth rate of the single-cropping medium rice increased with the increase of row spacing, but double cropping late rice showed the opposite trend. 2) The average yield of different varieties of machine-transplanted rice was significantly different in row spacing and among varieties (<0.05), but it was not significantly affected by different years. With the increase of the row spacing, the average yield of single cropping medium rice showed a trend of row spacing distribution Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ. The average yield of row spacing distribution V (25 cm + 35 cm) of Fengliangyouxiang No.1 and Huiliangyou 898 was 0.74%-4.59% and 1.27%-5.58% higher than the other four kinds of row spacing distribution respectively. In contrast, the average yield of double cropping late rice showed a trend of row spacing distribution Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ. The average yield of row spacing distribution Ⅱ(20 cm+30 cm) of Zhendao No.18 and Shangnongjing No.2 was 0.10%～14.09% and 1.02%～7.67% higher than the other 4 kinds of row spacing distribution respectively. The average yield ranking of 4 rice varieties in 2 a experiments was as follows: Fengliangyouxiang No.1 (8624.4 kg/hm2)>Zhendao No.18 (8 294.8 kg/hm2)>Huiliangyou 898(8 202.9 kg/hm2)>Shangnongjing No.2 (6 827.2 kg/hm2). 3) Among the factors of yield composition, the effective panicles (coefficient of variation 1.93% to 7.50%), grain number of panicle (coefficient of variation 1.58% to 6.08%) and seed setting rate (coefficient of variation was 0.86% to 4.54%) were influenced greatly by row spacing, and the row spacing had less influence on 1000-grain weight (coefficient of variation was 0.81% to 2.70%) and spike length (coefficient of variation was 0.89% to 2.82%). In addition to no significant correlation between 1000-grain weight and yield, the spike length, grain number of panicle and seed setting rate of 4 varieties had obviously positive correlation with yield. In the region along the Yangtze River and Jianghuai region in Anhui Province, the narrow-wide rows distribution of 25 cm+35 cm should be recommended for single cropping medium rice varieties, and narrow-wide rows distribution of 20 cm+30 cm should be selected for double cropping late rice varieties, which is conducive to promoting the quality and high yield of different types of rice varieties. The results indicated the laws of yield formation of different types of machine-transplanting rice in different row spacing distributions, which can provide the reference for selection of machine-transplanted varieties and setting of machine-transplanted row spacing for single cropping medium rice and double cropping late rice in the above regions.

crop; mechanization; cultivation; row spacing; machine-transplanted rice; yield; population growth rate

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.013

S223.91+1

A

1002-6819(2018)-18-0102-11

2018-04-10

2018-08-04

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項目（2014C30000162）；國家自然科學(xué)基金項目（51575003）。

朱德泉，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)研究。Email：dqzhu@sina.com

中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會高級會員：朱德泉（E041200232S）。

武立權(quán)，男，教授，博士，主要從事水稻栽培技術(shù)研究。 Email：wlq-001@163.com

朱德泉，儲婷婷，武立權(quán)，張 順，何海兵，張 俊. 寬窄行配置對機插中晚稻生長特性及產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2018，34(18)：102－112. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.013 http://www.tcsae.org

Zhu Dequan, Chu Tingting, Wu Liquan, Zhang Shun, He Haibing, Zhang Jun. Effects of spacing-adjustable wide-narrow row on growth characteristics and yield of machine-transplanted mid- and late- season rice[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(18): 102－112. (in Chinese with English abstract) doi: 10.11975/ j.issn.1002-6819.2018.18.013 http://www.tcsae.org