代金英,胡 蕾,孫一標(biāo),施 偉,趙紹路,朱靜雯,劉 凱,嚴(yán)國紅,陳大勇,王愛民
(江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇鹽城224000)
土壤鹽漬化是限制農(nóng)作物生長(zhǎng),造成減產(chǎn)的非生物脅迫之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球鹽堿地面積超過1.0×109hm2,中國鹽堿地面積約1.0×108hm2,開發(fā)利用鹽堿地,利于糧食安全、保持糧食持續(xù)增產(chǎn)[1-2]。水稻(Oryza sativaL.)是重要的糧食作物和鹽堿中度敏感作物,也被認(rèn)為是最適合在鹽堿地上種植的作物[3]。水稻播期是水稻栽培管理中的關(guān)鍵技術(shù)之一,影響水稻的整個(gè)生育期,特別是安全齊穗期以及成熟期,進(jìn)而影響產(chǎn)量的穩(wěn)定[4]。關(guān)于播期對(duì)水稻的發(fā)育進(jìn)程和產(chǎn)量的影響,前人已有報(bào)道,由于試驗(yàn)材料、試驗(yàn)環(huán)境和栽培方式的差異,其研究結(jié)果也存在差異[5-8]。姚正蘭等[9]研究播期對(duì)水稻生育進(jìn)程影響發(fā)現(xiàn)水稻生育進(jìn)程受溫、光因子的影響明顯,隨著播期推遲,水稻生育期平均氣溫升高,積溫和累積日照時(shí)數(shù)減少,營養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短,生育進(jìn)程加快。許軻等[10]研究播期與品種類型對(duì)水稻產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)隨播期的推遲,各品種類型水稻的生育期縮短,水稻產(chǎn)量呈下降趨勢(shì),但下降程度不等。董洋陽[11]研究太湖地區(qū)直播播期對(duì)不同生育類型水稻品種產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)不同類型水稻品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均隨著播期的推遲而呈遞減的趨勢(shì);產(chǎn)量的下降主要在于每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率的降低。吳明昊等[12]研究播期對(duì)鹽漬化中低產(chǎn)田不同水稻品種生長(zhǎng)特性的影響,發(fā)現(xiàn)隨著播期的推遲,2個(gè)水稻品種的全生育期均有所縮短,產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量大體呈下降趨勢(shì)。許多研究結(jié)果認(rèn)為合理的確定水稻播期對(duì)有效利用溫光資源、改善水稻生育進(jìn)程、提高分蘗成穗率、保證個(gè)體正常發(fā)育、安全成熟和提高產(chǎn)量的基礎(chǔ),具有極其重要的作用。本研究利用2個(gè)遲熟中粳稻‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’,播種于蘇北鹽堿地,探討不同播期對(duì)水稻品種生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程及產(chǎn)量的影響,為蘇北鹽堿地環(huán)境下水稻栽培種植提供理論依據(jù)。
本研究試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇北部鹽堿地區(qū)——鹽城市大豐區(qū)方強(qiáng)農(nóng)場(chǎng)(經(jīng)度:120.47°,緯度:33.20°)。江蘇北部鹽堿地區(qū)供試土壤理化性質(zhì)詳見表1,土壤呈堿性,有機(jī)質(zhì)含量較低,水田中鹽度達(dá)0.3%~0.5%。
表1 供試土壤理化性質(zhì)
本研究試驗(yàn)材料為‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’,屬遲熟中粳稻(表2),分別由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所及連云港市黃淮農(nóng)作物育種研究所育成,適宜江蘇省地區(qū)種植[13-14]。2018年設(shè)計(jì)播期試驗(yàn),2個(gè)品種采取穴盤育秧的播種方式,設(shè)置5個(gè)播期,播期分別為5月24日(播期1)、5月31日(播期2)、6月7日(播期3)、6月14日(播期4)、6月21日(播期5),秧齡18天移栽,雙本栽插,行株距30 cm×12 cm,每個(gè)小區(qū)15 m2,即3 m×5 m,3個(gè)重復(fù)。秸稈還田,磷、鉀肥施用量均為135 kg/hm2,氮肥運(yùn)籌比例為基蘗肥:穗肥為6:4,磷肥全部作為基肥施用,鉀肥作為基肥和穗肥分別施用50%。其他田間管理,按照水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)措施進(jìn)行。
表2 供試材料
土壤理化性質(zhì)測(cè)定:利用五點(diǎn)取樣法采集田間土樣,每點(diǎn)取土樣1 kg,混合后用外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì),用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤氮含量,用鉬藍(lán)比色法測(cè)定土壤磷含量,用火焰光度法測(cè)定土壤鉀含量[15]。鹽分測(cè)定儀測(cè)量水稻田間水分鹽含量。
生育期:觀察并記錄2個(gè)品種不同播期的播種期、移栽期、抽穗期和成熟期。
干物質(zhì)重(g/穴):分別于拔節(jié)期、齊穗期、成熟期取不同水稻品種不同播種時(shí)期的植株1穴,分別烘干稱重并記錄,3個(gè)重復(fù)。
群體結(jié)構(gòu):分別于調(diào)查不同播期處理下的基本苗、高峰苗和有效穗,并計(jì)算出分蘗率和成穗率。
株高(cm):成熟期,用直尺讀取植株高度。
產(chǎn)量(t/hm2)及其構(gòu)成因素:于成熟期測(cè)量不同水稻品種不同播種時(shí)期每個(gè)小區(qū)內(nèi)所有植株有效穗,取3穴分別測(cè)定每穴植株的株高、單穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率和千粒重,每個(gè)小區(qū)實(shí)產(chǎn)收割,測(cè)定產(chǎn)量。
數(shù)據(jù)采用SPASS 17.0分析軟件進(jìn)行方差分析,采用SigmaPlot 12.5軟件進(jìn)行作圖。
對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’不同播期處理下的生育期進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表3。由表3可知,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’生育期有影響,呈顯著差異。‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的播種時(shí)間越早,其生長(zhǎng)發(fā)育的全生育期越長(zhǎng)?!暇?108’的播期為播期1(5月24日)時(shí),其全生育期為151天;播期為播期5(6月21日)時(shí),其全生育期為130天?!B粳11號(hào)’的播期為播期1(5月24日)時(shí),其全生育期為151天;播期為播期5(6月21日)時(shí),其全生育期為133天。
表3 播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’生育期的影響
對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’不同播期處理下不同時(shí)期的干物質(zhì)積累量進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),結(jié)果見圖1。由圖1可知,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量有影響,呈顯著差異?!暇?108’和‘連粳11號(hào)’在播期1(5月24日)和播期2(5月31日)時(shí),其拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量相對(duì)較高,播期3(6月7日)、播期4(6月14日)和播期5(6月21日)時(shí),其拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量相對(duì)較低?!暇?108’在播期1(5月24日)時(shí),其拔節(jié)期和成熟期的干物質(zhì)積累量最高,分別為24.20 g/穴和79.12 g/穴;播期2(5月31日)時(shí),其齊穗期的干物質(zhì)積累量最高,為43.48 g/穴?!B粳11號(hào)’在播期2(5月31日)時(shí),其拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量最高,分別為25.58 g/穴、45.50 g/穴、79.52 g/穴。
圖1 播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’地上干物質(zhì)積累量的影響
對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’不同播期處理下的基本苗、高峰苗和有效穗進(jìn)行調(diào)查,并計(jì)算出分蘗率和成穗率,結(jié)果見表4。由表4可知,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的高峰苗、有效穗和分蘗率有影響,呈顯著差異。隨‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的播種時(shí)間推遲,其高峰苗和分蘗率呈減小趨勢(shì),有效穗呈先升后降趨勢(shì)?!暇?108’在播期5(6月21日)時(shí)的高峰苗、有效穗和分蘗率相較于播期1(5月24日)時(shí)分別降了224.07萬/hm2,64.41萬/hm2和17.43%‘;連粳11號(hào)’在播期5(6月21日)時(shí)的高峰苗、有效穗和分蘗率相較于播期(15月24日)時(shí)分別降了252.29萬/hm2,116.92萬/hm2和17.74%。
表4 播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’群體結(jié)構(gòu)的影響
對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’不同播期處理下的株高進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),結(jié)果見圖2。播期對(duì)不同材料的株高的影響有差異。由圖2可知,播期對(duì)‘南粳9108’株高影響差異不顯著,‘南粳9108’在播期1(5月24日)時(shí),株高最高,為84.97 cm;播期對(duì)‘連粳11號(hào)’株高有影響,呈顯著差異,株高隨播期推遲呈下降趨勢(shì),‘連粳11號(hào)’在播期1(5月24日)時(shí),株高最高,為86.97 cm。
圖2 播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’株高的影響
對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’不同播期處理下的有效穗、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表5。由表5可知,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒重影響不顯著。播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量有影響,呈顯著差異。隨‘南粳9108’的播種時(shí)間推遲,其有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈下降趨勢(shì),在播期1(5月24日)時(shí),其產(chǎn)量最高。隨‘連粳11號(hào)’的播種時(shí)間推遲,其有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈先升后降趨勢(shì),在播期2(5月31日)時(shí),其產(chǎn)量最高?!暇?108’在播期5(6月21日)時(shí)的有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量相較于播期1(5月24日)時(shí)分別降了101.17萬穗/hm2,65.04個(gè)和2.32 t/hm2‘;連粳11號(hào)’在播期5(6月21日)時(shí)的有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量相較于播期2(5月31日)時(shí)分別降了126.20萬穗/hm2,97.27個(gè)和2.99 t/hm2。
表5 播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
播期影響水稻發(fā)育進(jìn)程及其整個(gè)生育階段的光、溫資源配置,進(jìn)而影響水稻生育各階段光合生產(chǎn)能力,最終影響產(chǎn)量形成[10]。所以,深入開展鹽堿地水稻播期對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響,對(duì)鹽堿地水稻產(chǎn)量的提高至關(guān)重要。本研究中,播期對(duì)水稻的生育期、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量等均有影響;不同水稻品種,影響存在差異。‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的播種時(shí)間推遲,其生長(zhǎng)發(fā)育的全生育期變短(表3),這與前人研究結(jié)果一致[9,16]。隨著播期的推遲,溫度升高,日長(zhǎng)縮短,使播種至抽穗階段的生育進(jìn)程加快,所需積溫較早播減少,導(dǎo)致生育天數(shù)縮短[17]。株高可以擴(kuò)大植株生長(zhǎng)空間,提高干物質(zhì)積累量,有利于植株生長(zhǎng),進(jìn)而影響產(chǎn)量,關(guān)于播期對(duì)水稻株高、地上部干物質(zhì)積累量影響的研究,馬巍等[18]研究發(fā)現(xiàn)隨著播期的推遲,‘長(zhǎng)白25’和‘吉粳88’的株高、地上部干物質(zhì)積累量均有所降低。本研究中,株高隨播期推遲呈下降趨勢(shì)(圖2),播期對(duì)不同材料株高的影響有差異,播期對(duì)‘南粳9108’株高影響差異不顯著,對(duì)‘連粳11號(hào)’株高影響差異顯著,這種影響差異可能與鹽堿地環(huán)境下種植相關(guān)。另外‘,南粳9108’和‘連粳11號(hào)’在播期1(5月24日)和播期2(5月31日)時(shí),其拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量相對(duì)較高,播期3(6月7日)、播期4(6月14日)和播期5(6月21日)時(shí),其拔節(jié)期、齊穗期和成熟期的干物質(zhì)積累量相對(duì)較低(圖1)。播種時(shí)間為5月24—31日時(shí)‘,南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的生育期長(zhǎng),利于光、溫積累,從而利于干物質(zhì)的積累。由于試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)品種、耕作條件和播種時(shí)間不同,播期對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素有著不同程度的影響[6,19]。本研究中,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的結(jié)實(shí)率和千粒重影響差異不顯著,播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量影響差異顯著?!暇?108’和‘連粳11號(hào)’的播種時(shí)間推遲,其有效穗、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)(表4,表5)。
本研究初步探討了鹽堿地環(huán)境下播期對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程及產(chǎn)量的影響,為鹽堿地環(huán)境下‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’的種植提供理論依據(jù)。鹽堿地環(huán)境下水稻的生長(zhǎng)發(fā)育受多種因素影響,如栽插密度和施肥量等,對(duì)‘南粳9108’和‘連粳11號(hào)’種植技術(shù)還需進(jìn)一步研究。綜合本研究結(jié)果考慮,在蘇北鹽堿地區(qū)環(huán)境下‘南粳9108’的最佳播種時(shí)間為5月24日,‘連粳11號(hào)’為5月31日。