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豫南沿淮稻区不同播期对水稻产量及其构成因素的影响

时间:2024-05-21

孙建军 郭玉玺 吕孟辉

摘要:以中熟中粳、迟熟中粳(包括常规粳稻和杂交粳稻)、早熟晚粳和迟熟中籼5种类型水稻品种为材料,用毯状小苗机插栽培方式,在豫南沿淮稻区罗山县分6个时期播种试验,比较研究豫南沿淮稻区不同播期对不同品种类型水稻产量及其构成因素的影响。结果表明,随着播期的推迟,不同品种类型水稻的产量呈逐渐下降趋势。不同品种类型水稻的实产(Y)与播期推迟天数(t)符合线性方程Y=a+bt+ct2,决定系数r2在0.991 7~0.999 8之间,均达极显著水平。播期对产量构成影响程度表现为每穗颖花数>结实率>有效穗数,对千粒质量影响不明显。豫南沿淮稻区水稻品种播期应在5月11—20日之间,以杂交迟熟中粳为主,搭配常规早熟晚粳和常规粳稻品种类型,不但可以表现较好的丰产性,而且可大幅度改善稻米品质。

关键词:水稻;豫南沿淮稻区;播期;产量;产量构成

中图分类号: S511.01  文献标志码: A  文章编号:1002-1302(2019)22-0076-04

水稻(Oryza sativa L.)是全球重要的粮食作物之一,其种植面积约占全世界谷类作物面积的30%,人类约40%的能量来自水稻。我国水稻种植历史悠久,自解放以来,更是历经高杆变矮杆育种技术应用、常规稻向杂交稻转变、超级稻育种3个阶段的高速发展,节本增效效果明显[1-2]。河南省水稻种植一般遵循麦稻两熟制的种植习惯,而按地域分一般将河南省水稻种植区域分为豫北沿黄稻区和豫南沿淮稻区。豫北水稻栽培以优质粳稻为主,豫南水稻栽培以杂交中籼稻为主[3-5]。然而随着河南省城市化进程、水资源限制以及种植业调整等方面原因,该省水稻实际种植面积也在逐渐减少[6]。相比豫北沿黄稻区,豫南沿淮稻区无论从水稻数量还是质量层面都对河南省水稻安全生产贡献巨大。

针对麦稻两熟种植制度的特点,要保持水稻持续增产,必须进一步优化产业布局,丰富品种类型以及把握茬口衔接[7-9]。前人针对栽培方式、水稻播期、品种类型等相关性状进行了大量的研究[10-20]。在栽培方式上,有传统手栽、毯苗机插、钵苗机插、直播等,不同方式产量高低不等,结果不尽相同[10-16]。在水稻播期方面,研究结果较为一致,认为播期推迟,各类型水稻品种生育期及光照时间均明显下降,对产量及产量构成有显著影响[17,21-23]。在品种类型方面,不同种植区域差异较大,研究结果差异较大。

目前,河南省水稻栽培区域以迟熟中籼和中熟中粳品种类型为主,种植模式及品种应用的不合理导致产量及效益偏低[24-25]。本研究以河南省沿淮稻区罗山县为代表试点,设置6个满足水稻正常生长的播期,引入早熟晚粳类型品种,并收集中熟中粳、迟熟中籼及迟熟中粳等类型优质品种作为研究材料,研究播期对不同类型材料的产量及其构成因素的影响,以期为生产上水稻品种类型及适宜播期的选择提供理论基础和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2016、2017年在豫南沿淮稻区罗山县试验地(114.5°E,32.2°N)进行。试验地中等肥力水平,地力均匀,前茬作物为小麦。

1.2 供试品种

供试品种共15个,分为常规中熟中粳、常规粳稻、杂交粳稻、早熟晚粳及迟熟中籼稻5个类型,其中常规粳稻与杂交粳稻属迟熟中粳,每种类型3个代表性品种,品种分类及名称见表1。

1.3 试验播期

根据豫南沿淮稻区小麦常年收获换茬时间,将试验设置6个播期,分别为5月11日(Ⅰ)、5月16日(Ⅱ)、5月21日(Ⅲ)、5月26日(Ⅳ)、5月31日(Ⅴ)、6月5日(Ⅵ)。

1.4 小区设置及管理

试验采用裂区设计,播期为主区,品种为裂区,3次重复,小区面积为15 m2。为确保单独水肥管理,小区间采用塑料薄膜包埂隔离。粳稻、籼稻分别施纯氮肥270、225 kg/hm2。基肥、分蘖肥及穗肥施入比例为4 ∶ 3 ∶ 3,分蘖肥分2次分别于移栽后7、14 d施入,穗肥在倒3~4叶期施用;氮磷鉀比例为 1.0 ∶ 0.5 ∶ 0.5,磷肥全部基施,钾肥在移栽前和移栽后5 d 各施50%。水肥管理及病虫草害防治等相关的栽培措施按照粳稻、籼稻各自的高产栽培要求实施。

1.5 育秧标准

采用机械化配套的塑盘育秧方式,按杂交稻90 g/盘、常规粳稻110 g/盘播种、育秧,统一毯苗规格,苗期管理同一般机械化育秧管理。采用人工模拟机插方式栽插,移栽秧龄为21 d,杂交稻品种2本栽插,株行距为30 cm×14 cm,常规稻品种4本栽插,株行距为30 cm×12 cm。栽插后及时查漏补缺,确保基本苗充足。

1.6 性状调查

记载并计算试验点供试水稻品种的有效穗数、每穗颖花数、结实率、千粒质量、理论产量及实际产量。成熟期普查每个小区90丛,计算有效穗数,取5丛调查每穗颖花数、结实率和千粒质量,进行理论测产,并实收核产。

1.7 数据处理

用Excel 2010录入数据,用DPS 10.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种类型水稻产量的变异来源

由表2方差分析结果可知,5个类型品种产量在年度间差异不显著,在播期、品种类型和播期与品种类型(S×V)的互作效应上均存在极显著差异。

2.2 播期对不同类型品种实际产量的影响

由表3可知,总的来看,播期对5种类型水稻的产量都有比较显著的影响。随着播期的推迟, 5种类型水稻的平均实际产量全部呈逐渐下降的趋势。第Ⅰ播期5种类型品种平均实际产量分别为695.4、713.7、773.3、717.6、659.1 kg/667 m2,第Ⅵ播期5种类型品种的平均实际产量分别为495.8、501.7、574.9、494.6、461.8 kg/667 m2,分别减少199.6、212.0、198.4、223.0、197.3 kg/667 m2;5种类型品种第Ⅵ播期比第Ⅰ播期减产幅度分别达到28.70%、29.70%、25.66%、31.08%、29.93%。减产幅度表现为早熟晚粳>迟熟中籼>常规粳 稻> 中熟中粳>杂交粳稻。

从变异系数进一步分析其产量构成因素发现,不同类型水稻产量构成因素在不同播期的变异系数不尽相同。但有效穗数和千粒质量相对于每穗颖花数和结实率变异程度明显较小。

2.3 播期与不同类型品种产量的关系

进一步对播期(t,其值为实际播期自第Ⅰ播期向后推迟的天数)与不同品种类型产量(Y)的关系进行分析,发现播期与不同类型水稻产量均存在极显著线性相关关系(表4),拟合出Y与t的线性方程Y=a+bt+ct2,决定系数r2在 0.991 7~0.999 5之间,均达极显著,从方程中可以看出a值越大,Y值(产量)越大。5种类型品种,第Ⅰ播期至第Ⅵ播期的平均产量表现不同。单从产量潜力来讲,表现为杂交粳稻>迟熟中籼>常规粳稻>中熟中粳>早熟晚粳。

2.4 不同类型水稻产量与产量构成因素间的关系

由表5可知,不同类型水稻产量及其构成因素可以用四元回归方程y=b0+b1x1+b2x2+b3x3+b4x4表示,5个不同类型品种的产量均随产量构成因素的增加而增大,决定系数也达到极显著水平。但不同类型品种产量受各因素的影响敏感程度不尽相同。

3 讨论与结论

水稻产量及产量构成不仅由品种本身的遗传因素决定,而且受栽培措施影响[26-27]。杨文钰等认为,适期播种是水稻高产、优质的基础[28]。播期是影响产量性状的重要因素,可以通过改变水稻产量构成因素影响最终产量[29-30]。前人在研究播期对产量及其构成因素方面做了许多研究[21-25,28,31-33]。张在金等认为,随播期的推迟,穗数减少,穗型变小,使得结实率和千粒质量变化较小[21]。王夫玉等认为,随播期的推迟,产量构成受影响程度表现为结实率>千粒质量>每穗粒数>穗数[22,32]。陈金龙等认为,播期推迟每穗粒数减少,但结实率、千粒质量增加,穗粒结构更加趋于稳定,适期迟播早栽有利于提高单位面积产量[27]。李秀芬等认为,推迟播期对产量各构成因素均产生不同程度的负面效应,如籽粒灌浆质量差,空秕籽粒较多,结实率和千粒质量下降,进而导致产量降低[17]。汪伟等认为,播期对千粒质量影响不大,主要影响穗数、穗粒数以及结实率,认为播期推迟导致产量降低的实质是减少了水稻群体的库容量[23]。本研究结果表明,播期对5种类型水稻产量均有影响,播期对产量构成因素的影响表现为每穗颖花数>结实率>有效穗数,对千粒质量影响不明显。

适宜播种期的确定受光温资源、生产条件、品种特性和前后茬口等诸多因子的影响[21]。单从产量而言,豫南沿淮稻区麦茬水稻品种应以杂交粳稻为主,其次是早熟晚粳和常规粳稻类型。从播期来看,杂交和常规迟熟中粳类型品种在播期Ⅰ和播期Ⅱ的产量差异未达到极显著状态,兼顾小麦成熟期一般在5月下旬和6月上旬,因此5月11日至5月20是杂交粳稻和常规粳稻栽培的最佳时期。由于豫南沿淮地区8月上中旬进入持续高温(35 ℃以上),对不耐高温粳稻的授粉、结实影响较大;而一般生产上的迟熟中籼在9月上中旬成熟,早熟晚粳在10月中下旬逐渐成熟,易受低温影响。因此生产上应谨慎选择中熟中粳和早熟晚粳品种。

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