梁傳斌,李建國,姚繼攀

(遼寧省水稻研究所,遼寧 沈陽 110001)

水稻是我國主要的糧食作物,增加水稻產(chǎn)量對穩(wěn)定國內(nèi)糧食價格和保障糧食安全具有戰(zhàn)略意義。隨著環(huán)境問題的日益突出、人口增加和城鎮(zhèn)化速度加快,可利用土地面積日益減少。在有限的耕地面積增加水稻產(chǎn)量是保障糧食安全的重要途徑。水稻高產(chǎn)、高效群體的構(gòu)建離不開理想株型品種的選育及適當?shù)呐涮自耘嗄Ｊ?二者相結(jié)合是提升水稻產(chǎn)量的主要可行性方法之一[1～3]。

溫度、濕度、水份、養(yǎng)分、光照等是水稻產(chǎn)量形成的重要環(huán)境因子。對這些環(huán)境因子的高效利用,需要合理的栽培密度得以實現(xiàn)[4]。栽培密度對水稻的生長發(fā)育和群體構(gòu)成具有雙重調(diào)控作用。栽培密度過低,透風透光條件好,但田間空隙大,單位土地利用率低;相反栽培密度過高,個體間生長不均衡,競爭導致生存矛盾加劇,田間通風透光度差,不利于水稻的光合作用,還易增加病蟲害發(fā)生的風險[5]。因此,適宜的栽培密度能夠有效的利用光能,提高單位面積的土地使用率,保證個體與群體的矛盾統(tǒng)一性關系,從而為高產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件[6]。

遼粳1499是繼遼粳 401、遼粳 399之后[2,7],遼寧省水稻研究所2017年審定的常規(guī)粳稻品種[8]。憑借其株型理想,產(chǎn)量高、抗性好、米質(zhì)優(yōu)、廣適性好等優(yōu)點,具備了一定的潛在推廣價值。良種作為構(gòu)建高產(chǎn)群體的先決條件,需適當?shù)呐涮自耘喾椒ê秃侠淼纳鷳B(tài)區(qū)種植相結(jié)合才能兌現(xiàn)產(chǎn)量潛力的最大化發(fā)揮。本試驗以遼粳1499為試驗材料,在遼寧中部稻區(qū)中高肥力的土壤條件下,探究該品種在該地區(qū)的適宜栽培密度。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

常規(guī)粳稻品種遼粳1499,由遼寧省水稻研究所提供。

1.2 試驗設計

試驗于2018年在遼寧省沈陽市蘇家屯區(qū)八一鎮(zhèn)三家子村兆鑫農(nóng)場。育苗時間為4月17日。育苗采用隔離層旱育苗或缽盤旱育苗。5月中下旬移栽,設置4個移栽密度處理M1-M4,分別為30 cm×13.3 cm、30 cm×16.7 cm、30 cm×20 cm和30 cm×23 cm。每個小區(qū)面積為300 m2,3次重復,10月下旬收獲。

1.2.1 田間肥水管理

有機肥和無機肥相結(jié)合,氮、磷、鉀相配合,并增施硅肥和鋅肥。氮、磷、鉀比例 1∶0.5∶0.3,應采用全層施肥,重施底肥,采用少施勤追肥原則。遼寧中部稻區(qū)高肥力田塊的氮肥總施用量控制在75 kg/667m2以內(nèi)(標準施氮量)。底肥按氮肥總量的30%和磷肥1次施入,余下氮肥和鉀肥做追肥,其中返青肥15%,第1次蘗肥20%,第2次蘗肥20%和鉀肥,調(diào)整肥和穗肥15%,分蘗肥在6月20日前施完。

全生育期以淺水為主,淺、濕、干相結(jié)合。移栽后保持淺水層,有利于快速提高地溫促進返青和分蘗。分蘗末期無水層適當晾田,控制無效分蘗,改善株型,促進營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)換。孕穗及抽穗期保持水層,滿足生理生態(tài)用水。黃熟期適時撤水。

1.2.2 病蟲害防治

育苗前用浸種靈10 g對水5 kg浸泡稻種,防治干尖線蟲病;緩苗以后分蘗初期每667m2用康寬 10 g對水30 kg噴霧防治潛葉蠅、稻水象甲;分蘗中期到盛期每667m2噴施5%氟蟲腈(銳勁特)懸浮劑 30～40 ml對水40～50 kg預防二化螟;抽穗前7 d左右,選擇無風晴天,每667m2用絡氨銅DT200g殺菌劑對水10 kg噴霧防治稻曲病;出穗前后每667m2用75%三環(huán)唑粉劑 800～1 000倍液實施葉片噴霧防治稻瘟病;灌漿期每667m2用25%阿克泰水分散劑4 g對水30 kg噴霧,防治稻飛虱。

1.3 測定指標與方法

分別于水稻生長的分蘗盛期、孕穗期、灌漿期對其葉綠素含量、干物質(zhì)積累進行測定。使用 SPAD-502plus測定水稻劍葉上、中、下部的SPAD值,測定后取平均值。干物質(zhì)積累,取各處理中長勢均勻的植株,經(jīng)105℃殺青0.5 h后,80℃烘干24 h,稱其重量。在水稻不同的生長時期,調(diào)查群體的感病情況(以品種選育中的抗病等級作為基準標桿依據(jù)),劃分并記錄抗病等級。田間實施三角形3點取樣法,使用 CID-203葉面積測定儀測定葉面積,計算葉面積指數(shù)。成熟后,在每個小區(qū)內(nèi)取有代表性的植株5穴,經(jīng)自然風干后,對其產(chǎn)量構(gòu)成因素、產(chǎn)量進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 統(tǒng)計分析試驗結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培密度對葉片葉綠素含量(SPAD)的影響

栽培密度對功能葉片葉綠素含量(SPAD)的影響,由圖1可知,水稻不同生育時期中,遼粳1499的葉片SPAD值呈現(xiàn)先升后降趨勢,并在孕穗期達到最大值。同一生育時期不同密度處理,分蘗盛期M1處理值最低,與其他處理處理差異極顯著(P＜0.05),其他處理間差異不明顯。在孕穗期,各密度處理的葉片SPAD值差異顯著,其中M4處理的SPAD值最高。灌漿期4個密度處理的葉片SPAD值較孕穗期有降低。其中 M2密度處理最高,雖然較 M3處理相比差異不顯著。但顯著高于M1,M4處理。

2.2 栽培密度對葉面積指數(shù)(LAI)的影響

由圖2可知,在水稻的不同生育時期中,葉面積指數(shù)有所差異,相比分蘗盛期和成熟期,孕穗期葉面積指數(shù)最大。同一生育時期不同密度處理的葉面積指數(shù)隨著栽培密度的增加均呈現(xiàn)上升趨勢,且各處理間差異顯著。葉面積指數(shù)越大,光透率越差,水稻群體的中下冠層捕捉光線的能力越弱。

2.3 栽培密度對干物質(zhì)積累的影響

栽培密度對不同生育期水稻干物質(zhì)積累的影響見表1。水稻分蘗盛期,高栽培密度不利于水稻干物質(zhì)積累。除了孕穗期M2,M3處理之間差異并不明顯,孕穗期其他處理差異顯著。在成熟灌漿期,M2處理的干物質(zhì)積累顯著高于其他處理。

2.4 栽培密度對抗病性的影響

由表2可見,遼粳1499在營養(yǎng)生長階段,分蘗期出現(xiàn)葉瘟、紋枯病和白葉枯病的情況較輕,各密度處理的抗病性均處于標準水平;進入生殖生長階段,尤其是孕穗中后期的花粉母細胞減數(shù)分裂期以后,紋枯病開始發(fā)病,并且隨著密度增大,發(fā)病程度有加重趨勢。灌漿成熟期這種情況表現(xiàn)的更為明顯,其中M1高密度處理稻瘟病和紋枯病的感病等級均下調(diào)一個級別。

2.5 栽培密度對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

如表3所示,在 75 kg/667m2高氮水平下,隨著移栽密度的降低,有效穗數(shù)呈下降趨勢,且各處理間差異極顯著(P＜0.05)。其他產(chǎn)量構(gòu)成因素指標穗長、穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實率隨移栽密度的降低呈現(xiàn)出一定的上升趨勢。最終產(chǎn)量表現(xiàn)方面,M2密度處理下產(chǎn)量最高,達680.87 kg/667m2。同時也表明遼粳 1499是相對喜肥的粳稻品種,在高肥力密植條件下,仍可以保證不俗的產(chǎn)量。

表1 栽培密度對遼粳1499干物質(zhì)積累的影響 (g/m2)

表2 栽培密度對遼粳1499抗病性的影響

表3 遼粳1499栽培密度與產(chǎn)量因素表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中,提高水稻單位面積有效穗數(shù)是提升水稻產(chǎn)量的主要因素[9]。董慶國認為,水稻產(chǎn)量與水稻栽培密度密切相關,恰當?shù)脑耘嗝芏瓤梢栽黾铀締挝幻娣e有效穗數(shù),進而提升水稻產(chǎn)量[10]。在相同施氮量下,適當?shù)脑耘嗝芏扔欣谒竟夂献饔煤透晌镔|(zhì)積累[11～13]。另外,生態(tài)因子如光照、溫度對水稻的產(chǎn)量具有十分重要的影響,水稻群體內(nèi)部生態(tài)因子跟栽培方法密切相關[14]。本研究認為,在高肥力條件下,稀植更加有利于水稻前期的營養(yǎng)生長,表現(xiàn)為每穴分蘗數(shù)增加,植株長勢茂盛。但進入生殖生長階段后,易形成過多無效分蘗。在單位面積有效穗數(shù)的不足的確定前提下,導致增勢不增產(chǎn)。而相對較高的栽培密度,會使植株個體間生長競爭加劇,LAI值增大。嚴重限制了營養(yǎng)生長及后期產(chǎn)量因素的形成,單一有效穗數(shù)的增加并不能彌補其他產(chǎn)量因素的減少,同樣不利于實現(xiàn)高產(chǎn)。況且2018年開花期陰雨不斷,秋季霜期也有所提前,較高種植密度的田塊低溫過后出現(xiàn)輕微的倒伏和感病現(xiàn)象,導致一定的產(chǎn)量損失。更加不利于遼粳1499產(chǎn)量優(yōu)勢的發(fā)揮。

水稻生育時期大致可分為營養(yǎng)生長和生殖生長2個階段,栽培密度對不同生育時期主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀影響有所差異[15～16]。在相同栽培密度下,孕穗期的光合效率要高于分蘗盛期和灌漿期?？赡苡捎谠兴肫谑钱a(chǎn)量形成的關鍵時期,要求光合作用同化更多的營養(yǎng)物質(zhì)來滿足幼穗的分化和發(fā)育的需要。灌漿期則是產(chǎn)量形成階段,營養(yǎng)物質(zhì)被更多的輸送到籽粒中,功能葉片的SPAD和LAI降低可能與此有關。

綜合來看,遼粳1499在密度為30 cm×16.7 cm產(chǎn)量表現(xiàn)較為突出,光合效率指標也維持在較高水平,是該品種在遼寧中部稻區(qū)適宜的栽培密度。本試驗為遼粳1499日后在遼寧中部稻區(qū)的推廣和高效理想群體的構(gòu)建提供了一定的實踐依據(jù)。