播種方式和栽插密度對(duì)毯苗機(jī)插水稻南粳9108產(chǎn)量及光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響

朱明 邢志鵬 吳培 錢(qián)海軍 曹偉偉 胡雅杰 郭保衛(wèi) 魏海燕 許軻 霍中洋 戴其根張洪程

（揚(yáng)州大學(xué)/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育點(diǎn)，江蘇揚(yáng)州225009；*通訊作者）

播種方式和栽插密度對(duì)毯苗機(jī)插水稻南粳9108產(chǎn)量及光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響

朱明 邢志鵬 吳培 錢(qián)海軍 曹偉偉 胡雅杰 郭保衛(wèi) 魏海燕 許軻 霍中洋 戴其根張洪程*

（揚(yáng)州大學(xué)/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育點(diǎn)，江蘇揚(yáng)州225009；*通訊作者）

以南粳9108為試驗(yàn)材料，在印刷播種和常規(guī)播種方式下，探討不同栽插密度對(duì)毯苗機(jī)插水稻產(chǎn)量及其光合物質(zhì)生產(chǎn)特征的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)播種相比，印刷播種方式下水稻增產(chǎn)1.9%～6.3%，差異顯著；長(zhǎng)生育期、大群體穎花量和高干物質(zhì)積累量是印刷播種方式水稻增產(chǎn)的重要途徑；適當(dāng)降低栽插密度可使印刷播種方式毯苗機(jī)插水稻獲得高產(chǎn)，行株距30.0 cm×13.0 cm是印刷播種方式水稻獲得高產(chǎn)的較優(yōu)配置。

水稻；印刷播種；毯苗機(jī)插；栽插密度；生育期；產(chǎn)量

毯苗機(jī)插是水稻高效機(jī)械化種植模式之一，其主要采用高性能插秧機(jī)將適齡標(biāo)準(zhǔn)壯秧有序的栽植入大田，具有省秧池、省工、作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究機(jī)插技術(shù)，經(jīng)歷了幾十年的探索與創(chuàng)新，構(gòu)建了毯狀苗機(jī)插穩(wěn)定高產(chǎn)栽培技術(shù)體系。毯苗機(jī)插水稻推廣面積逐年擴(kuò)大，江蘇省2014年機(jī)插稻推廣面積達(dá)160萬(wàn)hm2。但是，與傳統(tǒng)手栽相比，毯苗機(jī)插在大面積生產(chǎn)過(guò)程中存在以下技術(shù)性難題：（1）播種密度大，秧苗小而素質(zhì)不高；（2）不能勻播，導(dǎo)致機(jī)插漏秧率高，增加了補(bǔ)秧勞動(dòng)力；（3）秧齡彈性小，農(nóng)忙季節(jié)易超秧齡。針對(duì)上述難題，淮安市農(nóng)科所研發(fā)了印刷式播種技術(shù)，有效降低了常規(guī)水稻播種量，解決了勻播問(wèn)題，同時(shí)，提前了適宜播期，使適宜機(jī)插秧齡延長(zhǎng)至30 d，利于培育壯秧，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[1-2]。前人關(guān)于印刷播種方式下水稻的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)及高產(chǎn)形成機(jī)制尚缺乏科學(xué)的分析，配套印刷式播種方式毯苗機(jī)插稻適宜的栽插密度更缺乏系統(tǒng)的比較研究。為此，本研究以常規(guī)超級(jí)稻南粳9108為試驗(yàn)材料，在印刷播種和常規(guī)播種方式下，探討不同栽插密度對(duì)毯苗機(jī)插水稻產(chǎn)量及其光合物質(zhì)生產(chǎn)特征的影響，以期揭示印刷播種方式毯苗機(jī)插水稻高產(chǎn)形成特征，探索印刷播種方式水稻獲取高產(chǎn)的最佳行株距配置，為印刷播種方式的推廣應(yīng)用提供理論參考和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)于2015-2016年在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院校外試驗(yàn)基地（江蘇省興化市釣魚(yú)鎮(zhèn)）進(jìn)行。該地位于江淮之間，江蘇里下河腹部，屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均溫度15℃左右，年日照時(shí)數(shù)2 305 h左右，年降水量1 024 mm左右，無(wú)霜期227 d。土壤地力中等，為勤泥土，質(zhì)地黏性。0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg、全氮1.9 g/kg、速效磷13.6 mg/kg、速效鉀156.6 mg/kg。試驗(yàn)地前茬為小麥，兩年平均產(chǎn)量6.6 t/hm2。

供試水稻品種為常規(guī)超級(jí)稻南粳9108。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以播種方式為主區(qū)，栽插密度為副區(qū)。常規(guī)播種方式于5月31日播種，每盤(pán)播種量為120 g，旱育壯秧，秧齡20 d，6月20日移栽，栽插行距為30 cm，每叢4苗。印刷式播種采用特制印刷播種機(jī)，于5月21日播種，每盤(pán)播種量為95 g，旱育壯秧，6月20日移栽，栽插行距為30 cm，每叢4苗。詳細(xì)栽插株距、密度和基本苗數(shù)見(jiàn)表1。小區(qū)面積25 m2，3次重復(fù)，總計(jì)面積為750 m2，主區(qū)間做埂隔離，保證單獨(dú)灌溉。

肥料運(yùn)籌：每667 m2施純N 18 kg，基蘗肥∶穗肥=6∶4?；视媚蛩兀ê?N 45.9%）11.8 kg/667 m2；分蘗肥用尿素11.8 kg/667 m2，在移栽后1個(gè)葉齡施；穗肥分2次等量施用，促花肥用尿素7.8 kg/667 m2，于倒4葉期施用，?；ǚ视媚蛩?.8 kg/667 m2，于倒2葉期施用。每 667 m2施 P2O59 kg、K2O 18 kg，磷肥全部作基肥，鉀肥50%作基施、50%作促花肥施用。水分及病蟲(chóng)草害防治按照高產(chǎn)栽培要求統(tǒng)一實(shí)施。

表1 水稻栽插株距、密度和基本苗

表2 播種方式和栽插密度對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

根據(jù)水稻生育進(jìn)程，記載各處理拔節(jié)、抽穗和成熟時(shí)的準(zhǔn)確日期以及莖蘗動(dòng)態(tài)。成熟期各小區(qū)按平均成穗數(shù)取5叢，105℃下殺青30 min，80℃下烘至恒質(zhì)量，測(cè)定干物質(zhì)量。在收獲前各小區(qū)連續(xù)調(diào)查5行，計(jì)算每叢穗數(shù)；各小區(qū)按平均穗數(shù)取10叢裝進(jìn)塑料窗紗口袋內(nèi)，風(fēng)干后脫粒、去雜（不去空癟粒），求出10叢的總粒數(shù)，進(jìn)而求得每穗粒數(shù)；用水漂法去除空癟粒，求取結(jié)實(shí)率；以 1 000粒實(shí)粒樣本（干種子）稱(chēng)重，重復(fù)3次（誤差不超過(guò)0.05 g），求取千粒重。成熟期每小區(qū)連續(xù)選割5行（除去邊行），每行5 m，測(cè)定籽粒含水量，去除雜質(zhì)，以14.5%含水量折算實(shí)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和整理，運(yùn)用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。由于2年數(shù)據(jù)基本一致，本文主要采用2015數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成

由表2可以看出，在印刷式播種條件下5個(gè)密度梯度下的平均產(chǎn)量明顯高于常規(guī)播種條件下的平均產(chǎn)量，相對(duì)而言，印刷式播種方式較常規(guī)播種方式具有增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，平均增產(chǎn)4.6%。在印刷式播種條件下，隨著株距的增加，水稻產(chǎn)量呈先增后減的趨勢(shì)。常規(guī)播種條件下水稻產(chǎn)量變化趨勢(shì)與印刷式播種處理基本一致。

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，印刷式播種處理和常規(guī)播種處理的群體穎花量隨著株距的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，印刷式播種與常規(guī)方式相比，有效穗數(shù)之間的差異不顯著，但平均每穗粒數(shù)增加4.8%，隨著株距的增加，印刷式播種處理的千粒重和結(jié)實(shí)率均高于常規(guī)播種處理，但差異不明顯。

說(shuō)明與常規(guī)播種相比，印刷式播種不但解決了秧齡彈性小的問(wèn)題，而且具有增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。在印刷式播種條件下，A3處理產(chǎn)量較高，而常規(guī)播種條件下A2處理產(chǎn)量較高。從表2可以看出，2種播種方式在上述株行距的配置下，每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率都得到了相應(yīng)的提高。

2.2 生育期

從表3可以看出，在印刷式播種條件下，南粳9108的全生育期為155 d，比常規(guī)播種處理的延長(zhǎng)了9 d。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，印刷式播種比常規(guī)播種的生育期明顯延長(zhǎng)，這主要是由于播種至抽穗階段的天數(shù)明顯增加所致，而抽穗至成熟階段時(shí)間長(zhǎng)短差異則相對(duì)較小。這與印刷式播種主要通過(guò)培育壯秧，提高秧苗素質(zhì)，從而達(dá)到延長(zhǎng)秧齡的作用有關(guān)，也滿(mǎn)足了大田生產(chǎn)的需要。

2.3 葉面積指數(shù)

表3 播種方式對(duì)水稻生育期的影響

表4 播種方式和栽插密度對(duì)水稻關(guān)鍵生育期葉面積指數(shù)的影響

表5 不同播種方式及密度下的莖蘗數(shù)和成穗率

從表4可以看出，印刷式播種處理的葉面積指數(shù)在拔節(jié)期隨著株距的增加呈減少的趨勢(shì)；在抽穗期和成熟期呈先增加后減少的趨勢(shì)，在A3時(shí)達(dá)到最大。常規(guī)播種方式的葉面積指數(shù)在拔節(jié)期隨著株距的增加也呈減少的趨勢(shì)；在抽穗期和成熟期呈先增加后減少的趨勢(shì)，在A2時(shí)達(dá)到最大。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，印刷式播種處理在各個(gè)密度梯度下的葉面積指數(shù)基本上均高于常規(guī)播種方式。

2.4 莖蘗數(shù)和成穗率

從表5可見(jiàn)，與常規(guī)播種處理相比，印刷式播種處理各生育期的單位面積莖蘗數(shù)均較多，拔節(jié)抽穗后的莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化比較平穩(wěn)，最終的有效穗數(shù)多，成穗率也相對(duì)較高。在印刷式播種條件下，A3處理的成穗率最高。

2.5 干物質(zhì)積累及其比例

由表6可知，印刷式播種處理干物質(zhì)積累量高于常規(guī)播種處理，隨著株距的增加，干物質(zhì)積累量呈先增后減的趨勢(shì)，且處理間差異顯著。從各個(gè)生育階段來(lái)看，印刷式播種在A3處理下總干物質(zhì)積累量最高，常規(guī)播種在A2處理下總干物質(zhì)積累量最高。在播種-拔節(jié)階段，印刷式播種處理的干物質(zhì)積累比例總體來(lái)說(shuō)高于常規(guī)播種處理；拔節(jié)-抽穗階段，印刷式播種的干物質(zhì)積累比例總體上低于常規(guī)播種處理；抽穗后，印刷式播種處理的干物質(zhì)積累比例多數(shù)仍然低于常規(guī)播種處理。

3 討論

3.1 不同播種方式及密度下水稻產(chǎn)量的差異

本研究結(jié)果表明，同一密度梯度下，印刷式播種處理的產(chǎn)量顯著高于常規(guī)播種處理，產(chǎn)量增幅為1.9%～6.3%，增產(chǎn)的主要原因是“穗大粒多”。

印刷式播種及常規(guī)播種處理隨著栽插密度的降低，水稻產(chǎn)量呈先增后減的趨勢(shì)[3]。說(shuō)明2種播種方式都適宜采用中密度進(jìn)行栽插。印刷式播種在A3時(shí)取得了較高產(chǎn)量，常規(guī)播種在A2時(shí)取得了較高產(chǎn)量。

表6 不同處理水稻各階段干物質(zhì)積累及其比例

3.2 不同播種方式及密度下水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

水稻產(chǎn)量主要是由單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重這4個(gè)因素構(gòu)成。要想獲得高產(chǎn)，關(guān)鍵在于提高群體穎花量。本研究結(jié)果表明，隨著栽插密度的降低，不同播種方式水稻的有效穗數(shù)呈降低趨勢(shì)，每穗粒數(shù)呈先增后減的趨勢(shì)，千粒重和結(jié)實(shí)率無(wú)明顯變化規(guī)律[4]。印刷式播種和常規(guī)播種群體穎花量都呈先增后減的趨勢(shì)，印刷式播種在株距13.0 cm的條件下最高，常規(guī)播種在株距11.7 cm的條件下最高。在同一密度下，印刷式播種處理的每穗粒數(shù)和有效穗數(shù)明顯高于常規(guī)播種處理，產(chǎn)量增幅明顯。說(shuō)明印刷式播種有利于發(fā)揮大穗的優(yōu)勢(shì)，從而使水稻獲得高產(chǎn)[5-6]。

4 結(jié)論

印刷式播種較常規(guī)播種平均產(chǎn)量增產(chǎn)4.6%。在相同株行距的情況下，印刷式播種處理的每穗粒數(shù)和群體穎花量明顯高于常規(guī)播種處理，說(shuō)明印刷式播種的群體結(jié)構(gòu)好于常規(guī)播種，光合物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)。通過(guò)不同的行株距配置，印刷式播種和常規(guī)播種的產(chǎn)量都呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，印刷式播種處理的最高產(chǎn)量出現(xiàn)在株距為13.0 cm時(shí)。在30.0 cm×13.0 cm的行株距配置下，水稻群體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化，增大了群體穎花量，充分發(fā)揮了水稻單株的生產(chǎn)能力，從而取得了較高的產(chǎn)量。

[1] 鐘平，陳川，莊春，等.雜交稻機(jī)插秧印刷播種技術(shù)的應(yīng)用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（4）：453-455.

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Effects of Sowing Method and Planting Density on Yield and Photosynthetic Production of Carpet Seedling Machine Transplanting Rice

ZHU Ming,XING Zhipeng,WU Pei,QIAN Haijun,CAO Weiwei,HU Yajie,GUO Baowei,WEI Haiyan,XU Ke,HUO Zhongyang,DAI Qigen,ZHANG Hongcheng*
（Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley,Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province/Yangzhou University,Yangzhou,Jiangsu 225009,China;*Corresponding author）

The effects of different sowing method and planting density on the yield and photosynthetic production of machine transplanting rice were studied,using Nangeng 9108 as material.The results showed that,compared with conventional sowing method,the yield of printing-sowing method was increased by 1.9%～6.3%significantly,which depended on the long growth period,great amount of spikelets in population and higher accumulation of dry matter.The suitable low planting density was easier to acquire higher yield under printing-sowing method with machine transplanting,and the best plant spacing was 30.0 cm×13.0 cm.

rice;printing-sowing;carpet seedling machine transplanting;planting density;growth period;yield

S511.048

A

1006-8082（2017）06-0084-04

2017－07－22