馬秀芳邱福林呂桂蘭李小婉李躍東

(遼寧省水稻研究所,遼寧 沈陽 110101)

水稻是我國的主要糧食作物之一,移栽是水稻傳統(tǒng)的種植方式,但近年來城市化進程的加快、勞動力的轉(zhuǎn)移、以及水資源不足等問題制約了水稻的生產(chǎn)效率和可持續(xù)發(fā)展[1]。直播稻因具有省工、省力、節(jié)本、高效等優(yōu)點在全國多地被廣泛應(yīng)用,但遼寧稻區(qū)直播稻的發(fā)展還處于起步階段,沒有大規(guī)模的成功種植,產(chǎn)量成為限制其推廣的主要因素[2～7]。

水稻生長前期的基本苗及后期的產(chǎn)量構(gòu)成因素都對最終產(chǎn)量的形成有重要影響。研究表明,在一定范圍內(nèi),水稻旱直播的產(chǎn)量隨著群體基本苗的增加而增加[8～11],并且后期的穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率等因素直接影響籽粒產(chǎn)量[9,12],但有關(guān)北方粳稻機械穴直播前期群體和后期產(chǎn)量構(gòu)成因素對最終產(chǎn)量形成的重要性的相關(guān)研究較少。本研究以遼粳436為試材進行了穴距比較試驗,采用旱播水長的機械穴直播方式,對前期群體的基本苗,以及后期的大穗數(shù)、小穗數(shù)、總穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和產(chǎn)量進行研究,旨在分析群體及產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的影響,為提高北方粳稻機械穴直播產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018～2019年在遼寧省沈陽市博科種業(yè)試驗基地進行,每個小區(qū)面積0.4 hm2。品種比較試驗的供試材料為遼粳436,穴距設(shè)4個水平,分別為11 cm、13 cm、15 cm和17 cm,播深1 cm,大壟行距25 cm,小壟行距15 cm。播種機使用河南豪豐生產(chǎn)10行旱播機,穴粒數(shù)12粒左右。采用旱播水長管理方式,草害和水肥管理同其他旱直播方式。

1.2 測定內(nèi)容與方法

于2～3葉期在田間采用等距取樣法調(diào)查基本苗數(shù),于成熟期調(diào)查大穗數(shù)(大穗指冠層中的稻穗)和小穗數(shù)(小穗指冠層下方穗長短、籽粒不飽滿且成熟度差的稻穗),收獲后測產(chǎn),并取樣調(diào)查每穗粒數(shù)和結(jié)實率,除產(chǎn)量外,所有性狀的數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)化為每平米數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計方法

運用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)計算,SPSS進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 穴距處理對遼粳436群體和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響分析

由表1可知,不同穴距處理間穗苗比、穗粒數(shù)和結(jié)實率無明顯差異,基本苗、 大穗數(shù)、小穗數(shù)、總穗數(shù)和產(chǎn)量存在明顯差異,隨穴距增加,基本苗、大穗數(shù)和總穗數(shù)下降。穴距11 cm時產(chǎn)量最高。

2.2 不同穴距處理下遼粳436群體和產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)分析

由表2可知,基本苗與大穗數(shù)和總穗數(shù)呈極顯著正相關(guān),大穗數(shù)與小穗數(shù)呈極顯著負相關(guān),與總穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)。結(jié)實率與大穗數(shù)呈極顯著正相關(guān),與小穗數(shù)呈極顯著負相關(guān)。產(chǎn)量與除小穗數(shù)和結(jié)實率之外的其他所有性狀呈顯著或極顯著相關(guān)。

2.3 籽粒重與其他性狀的回歸分析

利用不同穴距處理下遼粳436的農(nóng)藝性狀指標,建立了產(chǎn)量(y)與基本苗(x1)、穗苗比(x2)、大穗數(shù)(x3)、小穗數(shù)(x4)、總穗數(shù)(x5)、穗粒數(shù)(x6)和結(jié)實率(x7)的回歸模型,引入自變量的顯著性水平α=0.05,模型的方差分析結(jié)果、以及回歸系數(shù)和顯著性如表3和表4所示。

由表3可知,回歸模型的F=6.85,顯著性P值為0.03,表明回歸方程顯著,模型擬合效果較好。

由表4可知,總穗數(shù)和穗苗比對產(chǎn)量有重要影響,總穗數(shù)為正向影響,穗苗比為負向影響,基本苗、小穗數(shù)和穗粒數(shù)對產(chǎn)量的影響較小,大穗數(shù)為被剔除性狀,該線性組合能解釋籽粒產(chǎn)量89.2%的總變異。產(chǎn)量關(guān)于除大穗數(shù)之外其他六個性狀的回歸方程為:

表 1 不同穴距處理下遼粳436各性狀的差異Table 1 Difference of the traits of Liaojing 436 under hill spacing treatments

表 2 不同穴距處理下遼粳436各性狀的相關(guān)性Table 2 Correlation analysis of traits of Liaojing 436 under hill spacing treatments

表 3 回歸模型的方差分析Table 3 Variance analysis of regression model

表 4 回歸系數(shù)及顯著性Table 4 Regression coefficient and significance

r=0.944,決定系數(shù)R2=0.892,F值為6.849。

由回歸方程可知,穗苗比對籽粒產(chǎn)量有明顯的抑制作用,總穗數(shù)對產(chǎn)量有促進作用。

3 結(jié)論與討論

機械旱直播條件下,適宜的密度可以優(yōu)化水稻群體結(jié)構(gòu),改善內(nèi)部的光溫分布,提高群體的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力,從而提高水稻產(chǎn)量。徐瑩瑩等的研究表明密度直接影響群體的產(chǎn)量[13]。有研究認為,適度稀植可以平衡旱直播水稻群體源庫流的矛盾,從而實現(xiàn)高產(chǎn)[14～15]。本研究發(fā)現(xiàn),穴距11 cm時,遼粳436的產(chǎn)量最高,這與賈維強等的研究結(jié)果一致[16]。

段秀建等認為全苗和勻苗是直播稻爭足穗、攻大穗,提高群體成穗率的基礎(chǔ)[17]。有關(guān)寒地粳稻的研究表明,保證足夠的基本苗數(shù)是旱直播獲得高產(chǎn)的重要因素[12]。對雜交秈稻和雜交粳稻的相關(guān)研究表明,產(chǎn)量主要由單位面積的有效穗數(shù)和結(jié)實率決定[18～19]。本研究表明,基本苗與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),且總穗數(shù)對產(chǎn)量有促進作用,穗苗比對產(chǎn)量有明顯的抑制作用。當其他因素固定時,穗苗比每增減1個單位,對籽粒產(chǎn)量造成的增減幅度遠大于其他性狀。穗苗比反映了水稻群體的優(yōu)化程度,適當?shù)乃朊绫瓤梢愿纳迫后w的通風(fēng)透光條件,更適合建立合理的植株個體形態(tài)與群體結(jié)構(gòu),有利于獲得機械旱直播水稻高產(chǎn)。