盆栽與大田栽培水稻的生長(zhǎng)及產(chǎn)量的比較研究

張立成++姚幫松++肖衛(wèi)華++張文萍

摘 要：試驗(yàn)比較了盆栽與大田栽培水稻的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量情況，結(jié)果表明，在環(huán)境介質(zhì)相同的條件下，大田栽培水稻平均每株分蘗數(shù)要高于盆栽水稻1倍左右。盆栽水稻成穗率要高于大田栽培水稻，盆栽水稻的平均每株成穗率為87%，大田水稻的平均每株成穗率為76%。兩種栽培方式下稻谷的千粒數(shù)重?zé)o明差異，說明稻谷的千粒數(shù)重不受栽培方式的影響。盆栽水稻平均每穗實(shí)粒數(shù)99.4粒，結(jié)實(shí)率為77%；大田水稻的平均每穗實(shí)粒數(shù)151粒，結(jié)實(shí)率為85%。大田栽培水稻產(chǎn)量明顯高于盆栽水稻，而其中的主要影響因素是兩者栽培的水稻土壤狀態(tài)的不同。

關(guān)鍵詞：水稻；盆栽；大田栽培；土壤；通透性

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.004

水稻是我國主要的糧食作物，其生長(zhǎng)過程受自然環(huán)境中很多因素的影響，其中土壤是影響水稻生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素[1-3]。從事水稻試驗(yàn)研究一般選用盆栽和大田種植兩種栽培方式。盆栽試驗(yàn)在研究作物生長(zhǎng)規(guī)律時(shí)，可以對(duì)影響作物生長(zhǎng)的因素進(jìn)行調(diào)控，是一種廣泛應(yīng)用于作物科學(xué)研究的試驗(yàn)方式。大田栽培作物試驗(yàn)使作物生長(zhǎng)條件與其自然生長(zhǎng)非常接近，能夠更加真實(shí)地反映作物的生長(zhǎng)規(guī)律，因而對(duì)試驗(yàn)上的理論成果起檢驗(yàn)與推廣的作用[4-9]。而作物的盆栽種植與大田種植在相同土壤及生長(zhǎng)環(huán)境條件下產(chǎn)量所表現(xiàn)出來的差異，目前還沒有進(jìn)行過研究。為了比較盆栽與大田種植對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，本試驗(yàn)以水稻為研究對(duì)象，探究其在大田種植與在盆栽的生長(zhǎng)及產(chǎn)量的不同。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試土壤為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園試驗(yàn)基地的第四紀(jì)紅壤，它是一種長(zhǎng)期種植水稻的土壤。試驗(yàn)用的水稻品種為隆平種業(yè)培育的超級(jí)雜交水稻，該水稻為晚稻品種，在我國南方地區(qū)適于6月播種10月收割。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)采用相同面積大?。ㄩL(zhǎng)×寬為150 cm×100 cm）種植水稻，一種采用盆栽種植，另一種采用大田種植。盆栽是在該面積下種植的15盆水稻，大田在該面積下種植15株水稻。試驗(yàn)盆的尺寸大小為底面直徑20 cm，上表面直徑25 cm，高30 cm。土壤先過5 mm的篩網(wǎng)，然后往每盆中加入10 kg，使土壤層在盆中厚度為25 cm。大田的耕作層厚度同樣也為25 cm。將當(dāng)?shù)厮旧L(zhǎng)的施肥量換算成每1.5 m2施肥量然后對(duì)水稻施肥，大田與盆栽水稻的施肥量相同。試驗(yàn)6月19日浸種，浸種2 d后播入育秧盆。7月6日開始移栽。水稻生長(zhǎng)過程中的日常管理參照當(dāng)?shù)氐乃痉N植方式。大田試驗(yàn)水稻于10月7日收割，盆栽試驗(yàn)水稻于10月16日收割。

圖1和圖2 是在相同大小面積上采用兩種栽培方式栽種的15株水稻，植株與植株間的間距為30 cm。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)的檢測(cè)

記錄兩種栽培方式下水稻生長(zhǎng)過程中每株水稻的分蘗數(shù)情況。用精度為0.01 g的電子稱稱取稻谷千粒重及每穗谷粒重。采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件分析盆栽與大田中的水稻產(chǎn)量因素的差異性。試驗(yàn)從15株水稻中隨機(jī)選取10株進(jìn)行標(biāo)記并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 盆栽與大田栽培對(duì)水稻分蘗數(shù)的影響

移栽10 d后大田和盆栽中的水稻均開始出現(xiàn)分蘗，試驗(yàn)從開始分蘗每隔10 d記錄每株水稻的分蘗數(shù)，30 d后水稻分蘗數(shù)趨于穩(wěn)定，因此停止記錄。從盆栽與大田中分別隨機(jī)選取10株水稻記錄不同時(shí)期的分蘗數(shù)，表1 為兩種栽培方式下的水稻分蘗情況。

對(duì)表1 中盆栽水稻與大田栽種的水稻所選取的10株做平均值分析，比較盆栽與大田栽種的水稻在生長(zhǎng)過程中分蘗數(shù)的變化情況。

從圖3中可知，水稻移栽后幼苗初始分蘗階段，盆栽分蘗數(shù)與大田分蘗數(shù)差別較小，到分蘗盛期及分蘗末期，盆栽分蘗數(shù)與大田分蘗數(shù)差別很大。水稻在移栽后因?yàn)楦凳艿綋p傷，易失去水量平衡，因此要深水灌溉促進(jìn)幼苗返青。水稻分蘗期宜淺水灌溉，增加土壤氧氣，使分蘗早發(fā)、健壯。而盆栽水稻是在一個(gè)底部與四周都密閉的容器栽培，上表面被水覆蓋，根部因缺少氧而使分蘗受限。大田中的土壤有滲透性，水從土壤往地下滲的過程就將空氣中的氧氣帶入根部，從而增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)了水稻的分蘗。

2.2 盆栽與大田栽培對(duì)水稻成穗率的影響

每株水稻的穗數(shù)是影響水稻產(chǎn)量的一個(gè)因素，穗數(shù)與水稻生長(zhǎng)發(fā)育階段的分蘗數(shù)相關(guān)。水稻分蘗分為有效分蘗和無效分蘗，無效分蘗是不能成穗的分蘗。成穗數(shù)是指水稻分蘗后能拔節(jié)抽穗的稻穗總數(shù)，莖蘗數(shù)是水稻所有的分蘗數(shù)。

由表2 中的數(shù)據(jù)可知，盆栽水稻的平均成穗率為87%，大田栽種水稻的平均成穗率為76%。從成穗率分析，盆栽水稻的成穗率高于大田栽種的水稻。可見水稻分蘗數(shù)越多時(shí)，它的無效分蘗隨之增加，分蘗數(shù)少時(shí)無效分蘗也相應(yīng)減少，從而使得成穗率增高。

2.3 盆栽與大田栽培平均每穗谷粒質(zhì)量與粒數(shù)質(zhì)量

水稻平均每穗谷粒質(zhì)量與千粒質(zhì)量也是產(chǎn)量構(gòu)成的因素，水稻成熟后稻穗都沉甸甸的說明谷粒飽滿，千粒質(zhì)量反映的是稻谷顆粒的大小程度（表3）。

對(duì)表3中的數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件做獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果如表4～表7所示，盆栽水稻的千粒質(zhì)量為23.515 g，標(biāo)準(zhǔn)差0.888，大田水稻的千粒質(zhì)量為23.500 g，標(biāo)準(zhǔn)差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對(duì)谷粒的千粒質(zhì)量經(jīng)過方差齊性檢驗(yàn)，得出Sig=0.897>0.05，即認(rèn)為假設(shè)方差不相等。再看兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的Sig（雙側(cè)）=0.971>0.05，說明千粒質(zhì)量1與千粒質(zhì)量2無顯著性差異，即盆栽與大田栽培的水稻對(duì)千粒質(zhì)量不產(chǎn)生影響。

盆栽水稻的每穗谷粒質(zhì)量為5.629 g，標(biāo)準(zhǔn)差0.168，大田水稻的每穗谷粒質(zhì)量為4.749 g，標(biāo)準(zhǔn)差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對(duì)平均每穗稻穗的谷粒質(zhì)量經(jīng)過方差齊性檢驗(yàn)，得出Sig=0.036<0.05，即認(rèn)為假設(shè)方差相等。再看兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的Sig（雙側(cè)）=0.044<0.05，說明盆栽與大田栽培的水稻的每穗谷粒質(zhì)量有顯著性差異。同一水稻品種盆栽與大田的千粒質(zhì)量無明顯差異，而每穗谷粒質(zhì)量有顯著性差異，說明大田中的稻穗結(jié)谷粒數(shù)要高于盆栽水稻。

2.4 盆栽與大田試驗(yàn)水稻結(jié)實(shí)率的比較

水稻抽穗后開始穎花，隨后籽粒灌漿結(jié)實(shí)，水稻穎花數(shù)是水稻結(jié)實(shí)的重要指標(biāo)。水稻穎花有時(shí)會(huì)發(fā)生退化現(xiàn)象，從而不結(jié)實(shí)造成稻谷顆?？諝ぁＴ囼?yàn)中從每一株中隨機(jī)選取3枝稻穗統(tǒng)計(jì)每條稻穗上的實(shí)粒數(shù)與空殼數(shù)，然后求其平均值。

如表8所示，從盆栽與大田種植的水稻中選取10株水稻，對(duì)其實(shí)粒數(shù)、空殼數(shù)與結(jié)實(shí)率進(jìn)行取平均值分析，盆栽水稻平均每穗實(shí)粒數(shù)99.4，結(jié)實(shí)率為77%，大田水稻的平均每穗實(shí)粒數(shù)151，結(jié)實(shí)率為85%。盆栽與大田栽種水稻的千粒質(zhì)量并無明顯差異，從平均每穗實(shí)粒數(shù)來比較，大田種植水稻要比盆栽種植水稻產(chǎn)量高51.91%。

3 結(jié)論與討論

通過比較盆栽與大田兩種方式栽種水稻，得出以下結(jié)論：（1）相同生長(zhǎng)環(huán)境下，盆栽水稻要比大田水稻的生長(zhǎng)期長(zhǎng)9 d，通過試驗(yàn)觀察盆栽水稻要遲于大田栽種水稻抽穗，因此盆栽水稻的生育期長(zhǎng)主要是發(fā)生在抽穗期前的營養(yǎng)生長(zhǎng)階段。（2）大田栽種水稻的分蘗數(shù)比盆栽水稻分蘗數(shù)多，盆栽水稻平均每株分蘗數(shù)是16.3，而大田水稻平均每株分蘗數(shù)是35.5。（3）水稻在盆栽與大田栽種兩種方式下千粒質(zhì)量無明顯差異，說明水稻千粒重與栽培方式無關(guān)，與水稻品種的相關(guān)性很大。（4）盆栽水稻的結(jié)實(shí)率與實(shí)粒數(shù)要低于大田栽種水稻，結(jié)合兩者分蘗數(shù)計(jì)算出大田栽種水稻的產(chǎn)量要比盆栽水稻的產(chǎn)量高1.5倍左右。

引起盆栽水稻與大田水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量上差別的因素有很多，包括土壤的通透性。土壤通透性是指土壤空氣與大氣之間不斷進(jìn)行氣體交換的性能，又叫做土壤的呼吸作用。維持土壤適當(dāng)?shù)耐庑?，是保證土壤空氣質(zhì)量、維持土壤肥力不可缺少的條件。而盆栽中的土壤底部是完全密閉的，上部被水覆蓋無法增加水中的空氣，使得水稻根際氧化區(qū)小，土壤還原性強(qiáng)造成根表大量Fe2+不能氧化成Fe3+，F(xiàn)e2+難溶于水易沉積于根表抑制水稻根系發(fā)育進(jìn)而影響到水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量。從盆栽土壤取出的水稻根系圍繞著土壤呈圓柱形，而從大田中取出的呈傘狀發(fā)散形，盆栽土壤空間阻礙了水稻根系的發(fā)散生長(zhǎng)，不能使其更好地吸收土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)于盆栽水稻，為使其生長(zhǎng)不受土壤通透性及土壤空間大小的影響，應(yīng)在盆底設(shè)一個(gè)滲濾裝置，并擴(kuò)大試驗(yàn)盆尺寸，這樣就可以改善盆栽水稻生長(zhǎng)條件，更加精確地進(jìn)行盆栽試驗(yàn)研究。

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