王文希,姜碩琛,賴祥偉,石壘,徐印印,王孟,馮德豪,付文林,邢丹英
(湖北工業(yè)大學工程技術學院,湖北 武漢 430040;長江大學農學院,湖北 荊州 434025)(長江大學農學院,湖北 荊州 434025)、(湖北省恩施市山里農現代農業(yè)有限公司,湖北 恩施 445000)、(長江大學農學院,湖北 荊州 434025)
我國是世界上水稻生產和消費大國,確保水稻產量的穩(wěn)定增加是中國乃至世界糧食安全的基礎條件[1]。水稻產量主要受自身遺傳基礎和后天栽培條件的影響,而土壤肥力的高低又在栽培條件中占有重要地位。在三大糧食作物中,地力貢獻率和基礎產量對水稻生產的貢獻最大,且空間變異小[2]。我國水稻土的肥力條件具有地域性差異[3],且隨著農業(yè)活動的進行,同一地域的土壤肥力也會產生顯著變化[4]。江漢平原是長江中下游稻區(qū)的重要部分,由于多種原因,土壤肥力不均勻是一個比較普遍的現象[5]。
品種是獲得高產的重要因素。同一基因型水稻在不同土壤肥力下種植,其肥料貢獻率、基礎地力貢獻率和產量均存在顯著差異[6]。在不同土壤肥力條件下,有的品種表現較為穩(wěn)定,總體產量較高,有的品種則變幅較大。直播栽培是水稻輕簡化栽培的一個代表,由于需將稻種直接播種在田間,故對稻種的要求更高。筆者探討了不同肥力對直播水稻品種生長及產量的影響,以篩選不同肥力條件下高產、穩(wěn)產的直播水稻品種。
選定2個環(huán)境相同、土壤肥力不同的試驗點,采用相同的水稻品種進行隨機區(qū)組設計。供試品種有豐兩優(yōu)2號(FLY2)、豐兩優(yōu)香1號(FLYX1)、兩優(yōu)168(LY168)、國豐1號(GF1)、荃優(yōu)801(QY801)、皖稻107(WD107),均由湖北省荊州福隆興種業(yè)有限公司提供。試驗小區(qū)面積12m2,重復3次。2個試驗點的土壤肥力檢測結果詳見表1。
表1 2個試驗點土壤肥力檢測結果
試驗在湖北省荊州市太湖農場(30°34′57 N,112°04′78 E)進行,該地屬亞熱帶季風氣候區(qū),年太陽輻射總量為 435~460kJ/cm2,年日照時數 1800~2000h,年平均氣溫15.9~16.6℃,無霜期242~263d,年降雨量在1100~1300mm。試驗地為沙壤土。試驗于2018年6月20日開始,10月15日結束。
水稻播種的當天,在試驗田四周搭好防鳥網。氮肥按照6∶2∶2的比例分別于播種前1天、3葉期、孕穗期用尿素施入田間,總用量為純N 134.6kg/hm2;磷肥在播種前1天用過磷酸鈣一次性施入田間,總用量為P2O579kg/hm2;鉀肥按照7︰3的比例分別在播種前1天、孕穗期用氯化鉀施入,總用量為K2O 97kg/hm2。田間管理參照當地水稻高產管理要求,及時曬田,做好病蟲和雜草防治工作。
水稻播種后開始記錄水稻的三葉期、孕穗期、抽穗期、揚花期、成熟期。水稻成熟后,在田間選代表性的10株水稻測量其株高、葉面積、單株總分蘗數、單株有效穗數;在室內調查穗長、每穗總粒數、每穗實粒數,通過小型脫粒機(150A,麥哲,中國杭州)脫粒,烘干(101-0A,科恒,中國上海),使水分含量保持在14%(LICHEN水分測定儀,DSH-10A,中國上海),計算理論產量。田間產量是對小區(qū)進行實收,脫粒、烘干,并加上樣品產量,計算實際產量。
采用方差分析法(SPSS 21.0)分析試驗所獲數據,檢驗(LSD0.05)比較各處理的數值,得出結果。
2種肥力水平下各品種的生育進程調查結果見表2。供試品種的生育期在113~125d的范圍內,其中豐兩優(yōu)2號的生育期較長(124~125d),國豐1號生育期較短(113d)。低肥力水平下的豐兩優(yōu)2號和皖稻107的全生育期均比高肥力長1d,差異出現在播種至孕穗期,其他品種在2種肥力水平下生育期未出現差異。
表2 2種肥力水平下各品種的生育進程
2.1.2 肥力水平對各品種株高與劍葉面積的影響
2種肥力水平下各品種的株高與劍葉面積調查結果見表3。在不同品種間,高肥力水平下以國豐1號的株高和劍葉面積最大,低肥力水平下以皖稻107的株高和劍葉面積最大。2種肥力水平總體比較,高肥力水平下水稻的株高、劍葉面積較低肥力水平分別增加了1.81%、2.31%。
表3 2種肥力水平下各品種的株高與劍葉面積差異比較
注:同列數據后不同肩標字母代表品種間差異顯著(P<0.05)。表4同。
2種肥力水平下各品種的產量與產量結構見表4。在2種肥力水平下均以荃優(yōu)801產量最高,低肥力水平下豐兩優(yōu)香1號產量最低,高肥力水平下兩優(yōu)168產量最低。在2種肥力水平下,所有水稻品種在高肥力水平的產量顯著高于低肥力水平,國豐1號產量差異最大(1142.70kg/hm2),兩優(yōu)168產量差異最小(714.93kg/hm2)。在產量結構上,低肥力水平的平均水稻有效穗數、穗總粒數、結實率、千粒重比高肥力水平分別減少5.31%、3.44%、1.16%、1.21%,這些因素共同作用,形成了產量平均相差846.06kg/ hm2、低肥力水平比高肥力水平低9.94%的差距。
表4 2種肥力水平下各品種產量與產量的差異比較
方差分析結果(表5)表明,肥力水平對所有產量構成因子及產量的影響均達極顯著水平,品種間結實率差異不顯著,肥力水平與品種間交互作用影響千粒重和產量。
表5 產量與產量構成因子的方差分析
注:ns表示在0.05水平下不顯著,**表示P<0.01。
1)土壤肥力水平影響供試品種的產量,低肥力水平下的平均產量比高肥力水平下低846.06kg/hm2,降低9.94%,差異達顯著水平。2種肥力水平下均以荃優(yōu)801產量最高,國豐1號產量差異最大,兩優(yōu)168產量差異最小。
2)在產量結構中,低肥力水平下的有效穗數、穗總粒數、結實率、千粒重分別比高肥力水平下的相應指標分別降低5.31%、3.44%、1.16%、1.21%,其中有效穗數的降低幅度最大;株高、劍葉面積分別降低了1.81%和2.31%。
3)土壤肥力差異未對供試品種的生育期產生顯著影響,品種間生育期差異較大。
影響水稻生育期的因素主要包括氣候、品種和栽培管理[7]。荃優(yōu)801在不同肥力水平下的產量表現較好,說明該品種的適應性較好,適應在江漢平原直播種植。國豐1號的差異較大,該品種在肥力水平較好的條件下產量較高,在肥力較差的條件下產量下降幅度較大,表明該品種對土壤肥力差異比較敏感,可用在土壤肥力較高的地域種植,在土壤肥力較低的地域應謹慎使用。在生育期上,土壤肥力差異的影響未表現出明顯差異;品種間的生育期差異較大,說明水稻生育期主要受供試品種遺傳差異的影響。
由于土壤肥力會對水稻產量產生影響,提高土壤肥力是一個需要重視的問題,應加強土壤改良,增施有機肥,不斷提高土壤有機質和相關肥力指標。