播期與品種類型對(duì)水稻產(chǎn)量、生育表現(xiàn)及溫光利用的影響

播期與品種類型對(duì)水稻產(chǎn)量、生育表現(xiàn)及溫光利用的影響

0播期與品種類型對(duì)水稻生育期和溫光資源利用的影響根據(jù)聯(lián)合糧農(nóng)組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，世界上約50%的人主要以水稻為食。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,水稻種植方式由單一的傳統(tǒng)手栽發(fā)展為手栽、機(jī)插、直播等多種種植方式并存的新局面。在稻麥兩熟條件下,水稻機(jī)插、直播等輕簡栽培方式,因秧齡縮短或沒有秧齡及小麥讓茬的限制,生產(chǎn)上不得不推遲水稻播期。播期的改變,使得水稻品種類型必須作出相應(yīng)調(diào)整。合理播期科學(xué)配套適宜水稻品種類型,對(duì)充分利用當(dāng)?shù)販毓赓Y源,充分發(fā)揮品種產(chǎn)量潛力,確保水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有十分重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人針對(duì)播期對(duì)水稻生育的影響,已進(jìn)行了大量的研究。凌啟鴻認(rèn)為,合理確定播期使水稻結(jié)實(shí)期處于較佳光溫狀態(tài)是栽培管理中的關(guān)鍵技術(shù),是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。適宜播期可以有效利用溫光資源,充分發(fā)揮水稻品種的產(chǎn)量潛力。魯昕等研究認(rèn)為,品種選用應(yīng)根據(jù)不同播期來確定,以求充分發(fā)揮品種的生產(chǎn)潛力,生育期越長的品種越應(yīng)早播,反之則可適當(dāng)遲播。謝正榮等研究表明,適宜播期可以調(diào)節(jié)水稻生育進(jìn)程,使經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成期與高效光合生產(chǎn)能力同步,保證個(gè)體正常發(fā)育和安全成熟。程方民等研究表明,播期對(duì)稻米品質(zhì)形成有顯著影響,晚播利于稻米品質(zhì)的提高,但生育期較長的品種過晚播種則不利于優(yōu)質(zhì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】縱觀以往研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)者多針對(duì)單一品種或同一品種類型進(jìn)行研究。在稻-麥兩熟制條件下,尚缺乏針對(duì)種植方式進(jìn)行播期及其配套水稻品種的系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究立足于里下河地區(qū),以5個(gè)品種類型(中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳、遲熟中秈)20個(gè)代表性水稻品種為供試材料,在高產(chǎn)栽培條件下,通過分期播種試驗(yàn),研究播期與品種類型對(duì)水稻產(chǎn)量、生育期及溫光資源利用的影響。旨在明確不同播期不同品種類型水稻產(chǎn)量、生育期及溫光利用的差異,以期在水稻栽培方式多元化的新形式下,為不同播期科學(xué)配套水稻品種類型提供依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)品種以近年來生產(chǎn)上種植面積較大并適于里下河地區(qū)的20個(gè)水稻品種為供試材料。參試水稻品種名稱、類型如表1。1.2播期、栽培技術(shù)方案試驗(yàn)于2011—2012年在江蘇省姜堰市河橫村農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)基地進(jìn)行,前茬為小麥,土壤類型屬潴育型亞類勤泥土,土壤有機(jī)質(zhì)36.16g·kg-1,全氮2.15g·kg-1,速效磷5.80mg·kg-1,速效鉀164.03mg·kg-1,pH值6.71。試驗(yàn)設(shè)置5/20(Ⅰ)、5/30(Ⅱ)、6/9(Ⅲ)、6/19(Ⅳ)(月/日)4個(gè)播期。按照品種、播期兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)(播期為主區(qū)、品種為副區(qū)),3次重復(fù),小區(qū)面積15m2。濕潤育秧、手工移栽,每平方米播50克干種子。播前用浸種靈、咪鮮胺浸種,預(yù)防惡苗病;栽前3d噴施殺蟲劑防稻薊馬、螟蟲等。2葉1心至3葉期,秧田追施尿素75kg·hm-2。20d秧齡移栽,行株距30cm×13.5cm,常規(guī)稻插4本、雜交稻插2本。按施純氮量225kg·hm-2(粳稻)、195kg·hm-2(秈稻)和基蘗穗肥比例為4﹕3﹕3,分別在移栽前、移栽后10d和倒3—4葉期施用;氮磷鉀比例為1﹕0.5﹕0.5,磷肥全部基施,鉀肥在移栽前和移栽后30d各施50%。其它措施均按高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行管理。1.3適時(shí)準(zhǔn)確日期確定觀測(cè)并記載供試水稻品種拔節(jié)、抽穗、成熟等主要生育時(shí)期對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確日期。成熟期選割每小區(qū)中央連續(xù)10行,每行10穴,測(cè)定籽粒含水量,去除雜質(zhì),折算實(shí)產(chǎn)。生育期逐日氣溫和日照時(shí)數(shù)等氣象資料取自姜堰市氣象局。1.4處理數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)使用MicrosoftExcel2003錄入和整理,用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果2.1種類型水稻產(chǎn)量變化程度由表2可知,在本研究播期范圍內(nèi),產(chǎn)量在播期間、品種類型間和播期與品種類型的互作效應(yīng)上均存在極顯著差異,年度間差異不顯著。表3表明,隨著播期推遲,所有品種類型水稻產(chǎn)量均呈逐漸下降趨勢(shì),第Ⅰ播期平均產(chǎn)量為9564.kg·hm-2,第Ⅳ播期平均產(chǎn)量為7885.5kg·hm-2。播期每推遲10d,平均產(chǎn)量下降559.3kg·hm-2。不同品種類型水稻產(chǎn)量下降幅度有所不同,表現(xiàn)為中熟晚粳>遲熟中秈>早熟晚粳>遲熟中粳>中熟中粳。各品種類型水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為遲熟中粳>早熟晚粳>中熟中粳>遲熟中秈>中熟晚粳。隨著播期推遲,不同品種類型之間水稻產(chǎn)量差異呈增大趨勢(shì),第Ⅰ播期至第Ⅳ播期的變異系數(shù)分別為7.1%、8.4%、11.3%和14.2%。不同品種類型水稻在各播期內(nèi)的產(chǎn)量表現(xiàn)存在差異,第Ⅰ至第Ⅳ播期產(chǎn)量最高的品種類型分別為早熟晚粳、遲熟中粳、遲熟中粳與中熟中粳,產(chǎn)量最低的均為中熟晚粳。遲熟中秈在不同播期中的產(chǎn)量僅高于中熟晚粳,產(chǎn)量變異系數(shù)也僅低于中熟晚粳。將遲熟中秈與類型相似的遲熟中粳比較發(fā)現(xiàn),遲熟中秈在4個(gè)播期中的產(chǎn)量均低于遲熟中粳,且兩者的產(chǎn)量差異隨著播期的推遲呈增大趨勢(shì)。進(jìn)一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素(表4),隨著播期的推遲,5種類型水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素按變化系數(shù)大小可分為兩類,變化較小的一類為千粒重和穗數(shù),平均變異系數(shù)分別為1.2%、1.9%;變化較大的一類為結(jié)實(shí)率和每穗穎花數(shù),平均變異系數(shù)分別為2.9%、2.3%。播期對(duì)各品種類型水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素變化程度表現(xiàn)為中熟晚粳>遲熟中秈>早熟晚粳>遲熟中粳>中熟中粳,與前述的產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致。2012年產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的變化趨勢(shì)與2011年一致。2.2不同品種類型水稻生育期比較由表5可知,隨著播期推遲,各品種類型水稻的生育時(shí)期相應(yīng)延遲。相對(duì)早熟的中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳與遲熟中秈,在本試驗(yàn)所設(shè)置的所有播期中均能安全成熟;熟期較遲的中熟晚粳品種6月9日以后播種均不能正常成熟,生育安全性降低,說明播期對(duì)生育期的影響在水稻品種類型間存在差異。水稻生育時(shí)期可分為播種至拔節(jié)期、拔節(jié)至抽穗期與抽穗至成熟期3個(gè)重要生育階段。隨著播期推遲,不同品種類型水稻各生育階段顯著縮短,主要表現(xiàn)為播種至拔節(jié)期天數(shù)明顯減少,拔節(jié)至抽穗以及抽穗至成熟天數(shù)較穩(wěn)定。不同品種類型水稻播種至拔節(jié)期天數(shù)變化大小表現(xiàn)為:遲熟中秈<中熟中粳<遲熟中粳<早熟晚粳<中熟晚粳,這與不同品種類型水稻的生育期變化趨勢(shì)基本一致。播期每向后推遲10d,遲熟中秈、中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳生育期平均分別縮短5—6d、6d、6—7d、7d和8—9d。2.3不同品種生育期各品種對(duì)光照利用的影響由表6可知,生育期越長的水稻品種類型生育期積溫與光照時(shí)數(shù)越高,以第Ⅰ播期為例,生育期最長的中熟晚粳的積溫與光照時(shí)數(shù)分別為3983.9℃和828.0h,生育期最短的中熟中粳的積溫與光照時(shí)數(shù)分別僅為3615.8℃和727.9h。不同播期水稻由于生育進(jìn)程不同,對(duì)溫光資源的利用表現(xiàn)出較大差異。不同品種類型水稻生育期積溫和光照時(shí)數(shù)表現(xiàn)為第Ⅳ播期<第Ⅲ播期<第Ⅱ播期<第Ⅰ播期的明顯趨勢(shì)。第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ播期分別較第Ⅰ播期全生育期積溫和光照時(shí)數(shù)平均分別下降153.4℃和44.4h、328.5℃和85.6h、508.2℃和115.2h。由表7可知,各品種類型生育期間對(duì)積溫利用的影響程度表現(xiàn)為拔節(jié)—抽穗期<抽穗—成熟期<播種—拔節(jié)期;各品種類型生育期間對(duì)光照利用的影響程度則隨著品種生育期長短而變化,生育期較短的中熟中粳、遲熟中粳與遲熟中秈表現(xiàn)為抽穗—成熟期<拔節(jié)—抽穗期<播種—拔節(jié)期,生育期較長的早熟晚粳與中熟晚粳表現(xiàn)為拔節(jié)—抽穗期<抽穗—成熟期<播種—拔節(jié)期。因此,生育期積溫和光照時(shí)數(shù)的差異主要源于水稻拔節(jié)前的營養(yǎng)生長期對(duì)溫光資源利用效率的高低。以第Ⅰ播期對(duì)各生育階段積溫和光照時(shí)數(shù)的利用率為100%計(jì),由表6可知,與第Ⅰ播期相比,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ播期均未充分利用當(dāng)?shù)厮旧L季的有效溫光資源,第Ⅱ播期對(duì)全生育期積溫和光照時(shí)數(shù)的利用率分別為95.56%—96.38%和93.95%—94.67%,第Ⅲ播期分別為90.58%—92.05%和87.36%—90.36%,第Ⅳ播期分別為84.89%—87.92%和83.48%—87.52%。播期對(duì)不同品種類型水稻溫光資源利用率的影響也不一致,可按生育期長短分為兩類,對(duì)生育期較短的中熟中粳和遲熟中秈影響較小,對(duì)生育期較長的遲熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳影響較大。從各生育期階段溫光資源利用率來看,隨著播期推遲,除中熟中粳在抽穗—成熟期外,各品種類型水稻溫光資源利用率在播種至拔節(jié)期、拔節(jié)至抽穗期以及抽穗至成熟期均呈下降趨勢(shì),其中產(chǎn)量水平較高的中熟中粳、遲熟中粳與早熟晚粳均表現(xiàn)為拔節(jié)—抽穗期降幅最大。產(chǎn)量水平較低的遲熟中秈與中熟晚粳有所不同。2.4篩選適宜播期品種根據(jù)以上研究結(jié)果,綜合考慮里下河地區(qū)不同輕簡栽培方式的適宜播期,稻麥兩熟制小麥?zhǔn)斋@讓茬時(shí)間以及熱量條件等因素,將水稻品種類型按照產(chǎn)量從高到低分為適宜(各播期的最高產(chǎn)量)、較適宜(各播期最高產(chǎn)量的90%—99%)、次適宜(各播期最高產(chǎn)量的80%—89%)與不適宜(各播期最高產(chǎn)量的80%以下)4個(gè)等級(jí),對(duì)不同播期科學(xué)配套適宜品種類型進(jìn)行了初步區(qū)劃。如表8所示,適宜手插的第Ⅰ播期,應(yīng)選用早熟晚粳,搭配遲熟中粳、中熟中粳和遲熟中秈;適宜機(jī)插的第Ⅱ播期,應(yīng)選用遲熟中粳,搭配早熟晚粳、中熟中粳和遲熟中秈;適宜直播的第Ⅲ播期,應(yīng)選用遲熟中粳,搭配中熟中粳和早熟晚粳;第Ⅳ播期時(shí)間較晚,已不適宜水稻播種,若因特殊情況需要播種,應(yīng)選用中熟中粳。3討論3.1播期對(duì)水稻產(chǎn)量的影響播期影響水稻發(fā)育速度,改變各生育階段的長短和所處的季節(jié)時(shí)段,進(jìn)而決定了群體光合物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成。水稻產(chǎn)量形成存在最合適生育季節(jié),前人關(guān)于播期對(duì)水稻產(chǎn)量影響的研究,由于試驗(yàn)環(huán)境條件等差異,研究結(jié)果存在差異。楊稚愚等研究認(rèn)為,早播和晚播均不利形成高產(chǎn)。李秀芬等研究認(rèn)為,推遲播期對(duì)產(chǎn)量各構(gòu)成因素均為負(fù)面影響,造成子粒充實(shí)度差,空秕粒數(shù)增加,結(jié)實(shí)率和千粒重均下降,從而造成產(chǎn)量降低。張?jiān)诮鸬妊芯空J(rèn)為,感光性較強(qiáng)的品種,播種推遲縮短了水稻營養(yǎng)生長期,水稻生長量變小,有效穗數(shù)減少,穗型變小,但因其能在正常生長季節(jié)抽穗,灌漿結(jié)實(shí)期氣候條件差異不大,使得其結(jié)實(shí)率和千粒重變化均較小。魯昕等研究認(rèn)為,不同品種類型水稻由于感溫與感光性不同,適宜播期有一定差別。溫度與光照是影響水稻產(chǎn)量的重要限制因子。本研究中,播期不同,水稻品種類型對(duì)溫光資源利用存在極顯著差異。隨著播期推遲,各品種類型水稻品種生育期積溫和光照時(shí)數(shù)均表現(xiàn)出明顯下降的趨勢(shì),第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ播期分別較第Ⅰ播期生育期積溫和光照時(shí)數(shù)平均分別下降153.4℃和44.4h、328.46℃和85.64h、508.2℃和115.2h,且各品種類型水稻又有自身的生育特征。播期每向后推遲10d,遲熟中秈、中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳的生育期平均分別縮短5—6d、6d、6—7d、7d和8—9d。水稻為高溫短日作物,隨著播期的推遲,溫度升高,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;日長逐漸縮短亦可使播種至抽穗階段的生育進(jìn)程加快,所需累積日照時(shí)數(shù)減少,導(dǎo)致生育天數(shù)縮短。本研究中,隨著播期的推遲,各類型品種的千粒重和有效穗數(shù)表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定,下降幅度較小,結(jié)實(shí)率和每穗穎花數(shù)則下降幅度較大,導(dǎo)致產(chǎn)量表現(xiàn)出隨播期的推遲而顯著降低。從影響的程度來看,產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均表現(xiàn)為中熟晚粳>遲熟中秈>早熟晚粳>遲熟中粳>中熟中粳。在正常抽穗成熟條件下,水稻品種產(chǎn)量水平一般隨著生育期的縮短呈下降趨勢(shì),故產(chǎn)量隨播期的推遲而下降。遲熟中秈生育期雖介于中熟中粳與遲熟中粳之間,但其產(chǎn)量水平低且在播期作用下產(chǎn)量變幅大,原因可能是里下河地區(qū)稻季溫光資源緊張,不適宜遲熟中秈生長。中熟晚粳水稻產(chǎn)量水平較低是由于生育期過長,導(dǎo)致了水稻抽穗期偏遲,開花授精及灌漿結(jié)實(shí)時(shí)溫度偏低,不能正常成熟或雖能成熟但結(jié)實(shí)率和千粒重明顯下降,嚴(yán)重制約水稻品種產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。3.2水稻品種類型的確定中國水稻生產(chǎn)地域遼闊,隨著地理位置的不同、環(huán)境條件的變化,不同播期適宜的品種類型存在較大的差異,因而表現(xiàn)出較強(qiáng)的變動(dòng)性和系統(tǒng)性。謝正榮等研究表明,昆山市乃至太湖農(nóng)區(qū)在單季晚稻種植制度條件下,若5月10至20日播種,不宜選擇如鎮(zhèn)稻88等中粳類型品種種植,宜選擇如武運(yùn)粳7號(hào)、蘇香粳1號(hào)等生育期較長的優(yōu)質(zhì)晚粳品種種植,既有利于促進(jìn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),又有利于提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)、改善米質(zhì)。翟超群等研究表明,淮北地區(qū)5月5至25日播種,應(yīng)選擇中熟中粳品種,如徐稻3號(hào)。劉鑫等研究表明,浙江省每年6月下旬是梅雨、臺(tái)風(fēng)暴雨高發(fā)期,若造成澇災(zāi),應(yīng)選用特早熟晚粳品種與早稻品種,作為救災(zāi)水稻品種。播期與品種類型的合理匹配有利于協(xié)調(diào)水稻生育進(jìn)程,充分利用水稻生長季的有效溫光資源,獲得最大的光合生產(chǎn)量,從而最大限度挖掘優(yōu)良品種高產(chǎn)潛力、形成足量壯稈大穗、提高結(jié)實(shí)率和千粒重,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效栽培。根據(jù)本文研究結(jié)果,里下河地區(qū)各品種類型水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為遲熟中粳>早熟晚粳>中熟中粳>遲熟中秈>中熟晚粳。因此,綜合考慮不同輕簡栽培方式的適宜秧齡,稻麥兩熟