膜下滴灌不同水稻播種量對水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

膜下滴灌不同水稻播種量對水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

胡成成，銀永安*，陳林*，趙雙玲，李麗，王肖娟

(新疆天業(yè)(集團)有限公司，新疆石河子832000)

摘要:以粳稻品種T-43為試驗材料，采用機械播種，在播種密度為1.93穴/667 m2的條件下，單穴不同播種粒數(shù)，對膜下滴灌水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素進行研究。結(jié)果表明：膜下滴灌水稻在播種密度相同條件下，分蘗動態(tài)、單穴有效株數(shù)、產(chǎn)量構(gòu)成等指標隨單穴播種粒數(shù)的增加呈下降的趨勢，表明膜下滴灌水稻在播種密度相同條件下，單穴播種粒數(shù)的多少對膜下滴灌水稻產(chǎn)量有重要影響，播種粒數(shù)在5~7粒之間為佳。

關(guān)鍵詞:膜下滴灌；水稻；播種量；產(chǎn)量

收稿日期：2015-06-09

基金項目：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團博士資金(2013BB007)；石河子市科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)計劃。

作者簡介：胡成成(1979-)，男，農(nóng)藝師，主要從事膜下滴灌水稻高產(chǎn)栽培研究與推廣應用。

通訊作者：*銀永安(1983-)，男，博士，副研究員，從事節(jié)水作物高產(chǎn)生理與品質(zhì)研究；E-mail:270457471@qq.com。

水稻是我國主要的糧食作物之一，常年的總產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的40%以上，而面積不及糧食作物總面積的1/3，糧食總產(chǎn)量能否大幅度提高，很大程度上取決于水稻的增產(chǎn)[1-4]。膜下滴灌水稻技術(shù)作為一種新型的水稻栽培技術(shù)從2011年開始在新疆北疆[5]、寧夏[6]、黑龍江8511農(nóng)場[7]、江蘇南通[8]等多地區(qū)進行推廣示范種植，都取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。膜下滴灌水稻產(chǎn)量與單穴下種粒數(shù)有著密不可分的關(guān)系，播種量的多少嚴重影響膜下滴灌水稻產(chǎn)量和投入產(chǎn)出比。在常規(guī)水稻栽培中，隨著單位面積播種量的增大，水稻稻苗素質(zhì)各項指標明顯下降，并隨播量增大，稻苗逐漸表現(xiàn)出脫肥現(xiàn)象[9]。膜下滴灌水稻是否與常規(guī)水稻表現(xiàn)相同，還未見研究。近年來我們通過不同的栽培密度和播種量來實現(xiàn)增加膜下滴灌水稻產(chǎn)量，在栽培過程中存在著各種因素的相互制約，從而影響產(chǎn)量增長，如播種量過大易造成分蘗個數(shù)過多，有效株數(shù)過少，有效穗數(shù)減少等，多種因素都影響水稻的個體生產(chǎn)和總體產(chǎn)量的提高。本試驗針對播種量單一因素對產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響展開研究，力求找到膜下滴灌水稻機械播種合理的播種量。

陳林(1976-)，男，高級農(nóng)藝師，主要從事高效節(jié)水灌溉和水稻節(jié)水研究。

1材料與方法

1.1供試品種

選用粳稻品種T-43。該品種株高100cm左右，生育期140d，主莖13片葉，分蘗能力中等，抗倒伏能力強，抗鹽堿，抗病蟲害能力強。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設(shè)計。試驗地在新疆石河子北泉鎮(zhèn)天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所，土壤為壤土，肥力中等，pH值為8.5。播種量試驗設(shè)9個處理：處理A，4粒/穴；處理B，5粒/穴；處理C，6粒/穴；處理D，7粒/穴；處理E，8粒/穴；處理F，9粒/穴；處理G，10粒/穴；處理H，11粒/穴；處理I，12粒/穴。隨機區(qū)組排列，3次重復，計27個小區(qū)，小區(qū)面積為415.8m2。

1.2.2栽培模式與田間管理。試驗采用膜下滴灌，一膜兩管四行種植模式，膜寬1.15m，種植幅寬1.4m。采用機械鋪膜機械點種，穴距10cm,播種密度1.9萬穴/667m2，播種后滴出苗水，做到一播全苗，田間管理隨大田。

1.3試驗測定項目與方法。在出苗后，選取具有代表性的10穴，分別調(diào)查記錄水稻的株高、葉片數(shù)、分蘗、生育期。成熟后進行室內(nèi)考種，項目為每穗粒重、空癟率、成穗率、千粒重及理論產(chǎn)量。

1.4統(tǒng)計分析方法

利用Excel和GraphPad Prism5軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2試驗結(jié)果

2.1不同播種量處理水稻分蘗動態(tài)比較

從圖1中可以看出：處理B的分蘗較多，處理A次之，處理C第3，處理I最少；處理B分蘗

圖1　膜下滴灌不同播種量處理水稻分蘗動態(tài)

在6月24日左右達到高峰，后期分蘗開始逐漸減少。水稻分蘗期一般是在三葉一心時出現(xiàn)分蘗，四葉期分蘗普遍發(fā)生，在相同的栽培條件、不同的播種量處理下，單株的分蘗數(shù)隨著單穴播種量的增加而呈遞減的趨勢。

2.2水稻單穴有效株數(shù)和有效穗數(shù)的變化

從表1可以看出，有效株數(shù)從處理D開始，就不能夠達到留苗株數(shù)，處理I的有效株數(shù)率最小，只有73.33%，說明在膜下滴灌條件下，播種的粒數(shù)應該在5～7粒/穴，超過7粒/穴對水稻的有效株數(shù)、分蘗、有效穗與產(chǎn)量都有不同程度的影響，對最終的產(chǎn)量影響尤為嚴重，超過7粒就會出現(xiàn)死苗現(xiàn)象，即使水稻能夠生長，也不能夠正常的生長發(fā)育、抽穗成熟，出現(xiàn)無效株，直接造成了產(chǎn)量的減少，成本的增加，所以要減少機械播種的播種量，降低成本。單位面積有效穗數(shù)隨著密度增加而增加，但是在密度增加到一定的程度時，有效穗數(shù)呈下降趨勢，說明水稻下種粒數(shù)并不是越多越好。

表1　不同播種量處理水稻收獲株數(shù)與有效穗數(shù)比較

2.3各處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

從表2可得，在膜下滴灌栽培模式下，機械播種單穴播種量超過8粒時,在各處理的產(chǎn)量及構(gòu)成因素中，處理B除株高外各因素均好于其他處理，且大多表現(xiàn)出顯著差異；其他處理間的產(chǎn)量構(gòu)成要素都存在一定差異，最大值和最小值均不一致，即:株高的最大值是D處理(播種量為7粒)，最小值是H處理(播種量為11粒)；各處理的穗長和千粒重均表現(xiàn)為差異不顯著；有效穗的最大值為B處理；穗粒數(shù)的最大值是B處理，其次是A處理，C、D、E、F、G處理均沒有太大的差別，最小值為H、I處理；結(jié)實率的最大值是B處理，其次是A處理，最小值是I處理(播種量為12粒)；產(chǎn)量的最大值是B處理，A、C、D、E、F處理均無顯著差異，最小值為I處理。可見，在膜下滴灌的栽培條件下，水稻機械播種單穴下種粒數(shù)不宜多于7粒。不同的播種量，隨著下種粒數(shù)的不斷增加，對水稻的有效穗和穗粒數(shù)影響差異明顯，而對穗長和千粒重影響不大。該試驗結(jié)果表明：低的下種粒數(shù)(4、5粒/穴)增加單株分蘗數(shù)和產(chǎn)量；中等下種粒數(shù)(6、7粒/穴)增加穗粒數(shù)和產(chǎn)量；高的下種粒數(shù)(10、11、12粒/穴)嚴重影響水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素，降低產(chǎn)量。下種粒數(shù)超過8粒/穴,產(chǎn)量出現(xiàn)下降趨勢。

表2　不同播種量處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

2.4膜下滴灌水稻農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

從表3可以看出，穗長和株數(shù)呈負相關(guān)且差異極顯著，說明播種量越大，穗長越短。株數(shù)與實粒數(shù)呈負相關(guān)且差異極顯著，說明播種量越大，實粒數(shù)越少，直接影響產(chǎn)量。株數(shù)與空癟率呈正相關(guān)且差異極顯著，株數(shù)越大空癟率越高。株數(shù)與產(chǎn)量呈負相關(guān)且差異顯著，說明播種量越大產(chǎn)量越?。挥行肱c產(chǎn)量呈正相關(guān)且差異顯著，說明有效穗越多，產(chǎn)量越高。穗長與實粒數(shù)呈正相關(guān)且差異極顯著，說明水稻的穗長越長穗粒數(shù)就越多，可為高產(chǎn)提供一定的基礎(chǔ)；穗長與空癟率呈負相關(guān)且差異極顯著，說明穗長越長空癟率越高，不過，空癟率與水肥及天氣狀況還有極大的關(guān)系。穗長與產(chǎn)量呈正相關(guān)且差異極顯著，說明穗長越長，產(chǎn)量越高。實粒數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)且差異極顯著，說明實粒數(shù)越大產(chǎn)量越高?？瞻T率與產(chǎn)量呈負相關(guān)，空癟率越低產(chǎn)量越高。

表3　膜下滴灌水稻農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

2.5不同播種量處理下水稻稈長和節(jié)間配置

表4結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，適當增加穗下節(jié)間對稈長的比例，可提高產(chǎn)量。高產(chǎn)水稻的節(jié)間長短配置合理，穗下節(jié)間長占稈長的32%～35%[12]，穗下節(jié)節(jié)間增長有利于葉層在空間的伸展，增加受光量，有利于光能利用，提高群體生物量?；抗?jié)間控制得當，能夠控制無效分蘗的生長。本試驗中除處理I外,其他8個處理都符合高產(chǎn)水稻株型指標。

表4　不同播種量處理下水稻稈長和節(jié)間配置及產(chǎn)量

3結(jié)論與討論

在膜下滴灌條件下,通過單穴株數(shù)與水稻分蘗、成穗及產(chǎn)量變化分析，得出以下結(jié)論：

(1)膜下滴灌水稻機械播種的最佳播種粒數(shù)應該在5～7粒，單穴播種量超過7粒對水稻的各項特征特性都有不同程度的影響，隨著單穴播種粒數(shù)的增加，水稻的單產(chǎn)呈下降趨勢，并且在不同程度上增加了投入成本。建議播種機械在出廠時，可制作不同的穴播器，穴播器可以對下種粒數(shù)做不同程度的調(diào)整，一般是在一定范圍之內(nèi)，比如說：調(diào)整為播種量6粒/穴種子時，下種粒數(shù)應該在5～7粒/穴。

(2)隨著播種粒數(shù)的增加，水稻群體生長與個體生長的矛盾突出，導致個體生產(chǎn)力受到阻礙，使水稻生長發(fā)育諸因素受到影響從而限制了產(chǎn)量的提高。所以，若要使產(chǎn)量持續(xù)提高，必須最大限度消除水稻個體生長障礙性因素，優(yōu)化水稻群體結(jié)構(gòu)，充分開發(fā)水稻個體生產(chǎn)潛力。

(3)隨著單穴播種量下降，在分蘗高峰期單穴水稻分蘗數(shù)量在相應地增加，反之則減少,這與陳慧哲等[10]的水田研究結(jié)果相同。在膜下滴灌栽培條件下，水稻的單穴分蘗個數(shù)達到了4.75個，明顯高于水田的單株分蘗個數(shù)[10]。

(4)隨著單穴播種粒數(shù)的減少，個體的分蘗增多，有利于發(fā)揮水稻的個體生產(chǎn)潛力(即分蘗力)，提高水稻的產(chǎn)量,這與孫濤等[11]的研究結(jié)果相同，且膜下滴灌更有利于提高水稻的分蘗成穗率。

(5)產(chǎn)量隨著單穴下種粒數(shù)的增加而提高,而增產(chǎn)效果逐漸降低。

(6)基部節(jié)間短粗，單位節(jié)間長度干重高，抗倒能力增強，這反映了無效分蘗期與拔節(jié)期前后肥水控制得當，既控制了無效分蘗發(fā)生生長，又控制了基部節(jié)間的伸長，為促進穗下節(jié)間和穗的長度增加準備了結(jié)構(gòu)物質(zhì)保證,這與蘇祖芳[12]的研究結(jié)果相同。水田的穗下節(jié)間長度占桿長比例為33%～35%，是一個比較合適的比例，而膜下滴灌水稻的穗下節(jié)間長度占桿長的比例為31.69%～35.30%(表4)，塑造出更合理的水稻株型，從而更有利于水稻群體的通風透光與光合效率的提高。

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Effects of Different Sowing Rates on Rice Yield Components under Mulched Drip Irrigation Conditions

HU Cheng-cheng，YIN Yong-an，CHEN Lin， ZHAO Shuang-ling， LI Li，WANG Xiao-juan

(Xinjiang Tianye [group] Co., Ltd, Shihezi 832000, China)

Abstract:This study investigated the effect of seeding number per hole on rice yield components in a mulched drip-irrigation system in which japonica cultivar T-43 was mechanically planted. The results showed that three indicators(tillering dynamics, the effective number of rice plants in a single hole, and yield components)all declined with increasing sowing grains in a single hole under the same planting density， 1.93 hole/667 m2. This indicated that the seeding number in a single hole had a great impact on rice production with mulched drip irrigation under the condition of same planting density, and the optimal seeding number was 5~7 per hole.

Key words: Mulched drip irrigation; Rice; Sowing rate; Yield