洞庭湖區(qū)雙季機(jī)直播稻品種篩選與搭配研究

陳鴿王偉政吳茁李祖勝許望龍文炯傅岳峰陳慕文曹威黃敏鄭華斌,*

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2岳陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部岳陽農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，湖南岳陽414000；3瀏陽市永安鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站，湖南 瀏陽410323；第一作者：gechen115＠163.com；*通訊作者：hbzheng＠hunau.edu.cn）

洞庭湖區(qū)是我國(guó)長(zhǎng)江中下游平原重要的雙季稻區(qū)。直播稻減少了育秧、移栽環(huán)節(jié)，具有省工、省力、省地、節(jié)水、節(jié)本的優(yōu)勢(shì)[1]。隨著稻田灌溉條件的改善，高效除草劑的研發(fā)應(yīng)用，早熟高產(chǎn)新品種的育成，促使洞庭湖區(qū)直播稻不推自廣、迅速發(fā)展[2]。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，解放農(nóng)村勞動(dòng)力，促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移發(fā)揮了積極作用[3-7]。然而我國(guó)是一個(gè)人多地少、土地資源約束型的農(nóng)業(yè)大國(guó)，糧食安全關(guān)乎社會(huì)的穩(wěn)定，任何稻作生產(chǎn)必須以不顯著減產(chǎn)為前提，與此同時(shí)在省工增效的基礎(chǔ)上提高勞動(dòng)效率和報(bào)酬率，才能形成符合我國(guó)國(guó)情的水稻集約化生產(chǎn)體系，水稻直播的發(fā)展也不例外[8]。水稻直播播種期遲，全生育期短，使得直播稻溫光資源利用少，易造成群體偏大，單莖生長(zhǎng)量小，根系分布較淺，易倒伏等，不利于直播稻高產(chǎn)的形成[9-13]。因此，如何因地制宜選用適宜洞庭湖區(qū)雙季機(jī)直播稻品種（組合）就成為該地區(qū)直播稻科學(xué)種植的重要課題。關(guān)于直播稻品種篩選及搭配，前人開展了眾多研究。黃安樂等[14]認(rèn)為，株兩優(yōu)819和99早677是適合湘北平湖區(qū)晚稻直播的適宜品種。陳凱林等[15]認(rèn)為，雜交稻組合陸兩優(yōu)996、金優(yōu)898、威優(yōu)402和常規(guī)稻湘早秈42號(hào)較適合湘北地區(qū)晚稻直播。不過以往的研究大多于同一試驗(yàn)地進(jìn)行早稻或晚稻一季試驗(yàn)，且直播方式以人力撒播為主，關(guān)于同一生態(tài)區(qū)相同品種（組合）采用直播機(jī)進(jìn)行早晚雙季直播的研究報(bào)道相對(duì)較少，缺乏系統(tǒng)的比較研究。本研究選用目前生產(chǎn)上種植面積較大的水稻品種（組合）為材料，以機(jī)直播的方式，在洞庭湖雙季稻區(qū)岳陽進(jìn)行雙季水稻品種（組合）篩選與搭配試驗(yàn)，旨在篩選出最合適該地區(qū)雙季機(jī)直播的水稻品種（組合），為大面積生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試地點(diǎn)與品種

試驗(yàn)于2017年3—11月在湖南省岳陽市農(nóng)科院科研試驗(yàn)場(chǎng)（113°1′E,29°4′N）進(jìn)行。供試土壤基本特性為：有機(jī)質(zhì)19.3 g/kg，全N 1.36 g/kg，堿解氮 120 mg/kg。選用洞庭湖地區(qū)直播面積較大的代表性水稻品種（組合）為供試材料，其中，早稻為陸兩優(yōu)996、陵兩優(yōu)22、陵兩優(yōu) 211、株兩優(yōu) 819、株兩優(yōu) 211、柒兩優(yōu) 007、4079A×Ze77、中早 39、湘早秈 24、湘早秈 32、湘早秈45、湘早秈6號(hào)，晚稻為陸兩優(yōu)996、陵兩優(yōu)22、株兩優(yōu)211、株兩優(yōu) 819、柒兩優(yōu) 007、4079A×Ze77、4079A×Ze79、華豐優(yōu) 602、盛泰優(yōu) 602、恒豐優(yōu) 7166、中早 39、湘早秈32、湘早秈45、湘早秈6號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2（2 m×10 m），小區(qū)之間留20 cm淺溝，重復(fù)間留45 cm過道。早稻36個(gè)小區(qū)，晚稻42個(gè)小區(qū)。早稻于4月1日采用人力直播機(jī)播種，晚稻于7月19日以相同的方式直播，浸種待種子“破胸”時(shí)直播，常規(guī)稻播種量折干種為37.50 kg/hm2，雜交稻為18.75 kg/hm2，播種間距為20 cm，播種后3 d內(nèi)擇晴天進(jìn)行封閉化學(xué)除草。早、晚稻分別施氮肥（N）120、150 kg/hm2，磷肥（P2O5）75 kg/hm2，鉀肥（K2O）120 kg/hm2。其中，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2 的比例施用，磷肥全部作基肥，鉀肥按基肥∶穗肥=5∶5的比例施用。其他措施均按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進(jìn)行管理，各處理田間管理保持一致。

表1機(jī)直播早晚稻品種（組合）的生育期進(jìn)程

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

各小區(qū)分別記載供試水稻的播種期、抽穗期、齊穗期、成熟期等主要生育期的準(zhǔn)確日期，收獲前1d各小區(qū)分別用40 cm×60 cm取樣框進(jìn)行取樣考種，分別考查有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。各小區(qū)成熟時(shí)于3行3列內(nèi)取5 m2進(jìn)行單收測(cè)產(chǎn)。氣象資料由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部岳陽農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站內(nèi)的野外自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)儀提供。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2007錄入和整理，用Statistix8進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理間差異顯著性分析采用LSD0.05法。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)直播水稻品種（組合）生育期比較

由表1可知，早、晚季機(jī)直播雜交稻品種的平均全生育期均為102 d，比常規(guī)稻品種的全生育期分別長(zhǎng)4 d和5 d。從不同生育階段來看，早季雜交稻品種播種-齊穗期為75 d，比常規(guī)稻品種縮短2 d，而早、晚季雜交稻品種的齊穗-成熟期分別為27 d和43 d，比常規(guī)稻品種分別長(zhǎng)6 d和5 d。這表明在機(jī)直播條件下常規(guī)稻全生育期比雜交稻（組合）短，且主要表現(xiàn)在齊穗-成熟期的縮短。

雜交稻品種早季株兩優(yōu)819、陵兩優(yōu)211和柒兩優(yōu)007的全生育期最短，均為101 d，其次為株兩優(yōu)211。晚季株兩優(yōu)819的全生育期最短，為96 d，其次是陵兩優(yōu)22。雜交稻品種全生育期晚季與早季相比，株兩優(yōu)819和陵兩優(yōu)22縮短5 d，陸兩優(yōu)996和4079A×Ze77縮短3 d，柒兩優(yōu)007和株兩優(yōu)211縮短1 d。這表明在機(jī)直播條件下，相同的雜交稻品種晚季的全生育期要比早季縮短。

表2機(jī)直播早晚季水稻品種/組合產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

常規(guī)稻品種早季以湘早秈32的全生育期最短，為94 d，其次為湘早秈45。晚季湘早秈32的全生育期也最短，為91 d，其次是中早39。常規(guī)稻品種全生育期晚季與早季相比，湘早秈32和中早39縮短3 d，湘早秈6號(hào)相同，湘早秈45延長(zhǎng)2 d。這表明在機(jī)直播條件下，同一常規(guī)稻品種晚季比早季的全生育期有的縮短，有的延長(zhǎng)，因品種而異。

2.2 機(jī)直播水稻品種（組合）產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

由表2可知，早季試驗(yàn)中早39產(chǎn)量最高，為8.25 t/hm2，比陵兩優(yōu) 22（CK）增產(chǎn) 33.93%，差異顯著。其次是陸兩優(yōu)996，為7.75 t/hm2，比CK增產(chǎn)25.81%，差異顯著。株兩優(yōu)211產(chǎn)量為7.30 t/hm2，排名第三，比CK增產(chǎn)18.51%，差異顯著。湘早秈24產(chǎn)量為7.14 t/hm2，排名第四，比CK增產(chǎn)15.91%，差異顯著。其余品種的產(chǎn)量與CK相比差異均不顯著。早季水稻的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)為雜交稻品種每hm2有效穗數(shù)比常規(guī)稻品種少30.2萬，結(jié)實(shí)率低2.4個(gè)百分點(diǎn)，每穗粒數(shù)多13粒，千粒重高1.3 g，產(chǎn)量低0.08 t（表2）。從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析，中早39產(chǎn)量高的主要原因是其每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)，陸兩優(yōu)996表現(xiàn)在每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)有顯著優(yōu)勢(shì)，株兩優(yōu)211主要是結(jié)實(shí)率高，湘早秈24主要是有效穗數(shù)多。

晚季試驗(yàn)中柒兩優(yōu)007產(chǎn)量最高為7.23 t/hm2，比陵兩優(yōu)22（CK）增產(chǎn)26.05%，差異顯著。其次是中早39，為7.00 t/hm2，比CK增產(chǎn)22.09%，差異顯著。排名第三的是陸兩優(yōu)996，產(chǎn)量為6.94 t/hm2，比CK增產(chǎn)21.40%，差異顯著。湘早秈6號(hào)產(chǎn)量為5.96 t/hm2，比CK增產(chǎn)3.95%，差異不顯著。4079A×Ze77產(chǎn)量為5.82 t/hm2，比CK增產(chǎn)1.39%，差異不顯著。其余供試品種（組合）的產(chǎn)量均比CK低。晚季水稻的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)為雜交稻品種結(jié)實(shí)率比常規(guī)稻品種平均低3.1個(gè)百分點(diǎn)，有效穗數(shù)多5.7萬，每穗粒數(shù)多2.4粒，千粒重高0.6 g，產(chǎn)量高0.11 t（表2）。從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析，柒兩優(yōu)007產(chǎn)量高主要是其每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率有顯著優(yōu)勢(shì)；中早39產(chǎn)量高主要是其每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)；陸兩優(yōu)996表現(xiàn)為每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)。與CK相比，湘早秈6號(hào)和4079A×Ze77增產(chǎn)主要是在有效穗數(shù)上有顯著優(yōu)勢(shì)。

3 討論與結(jié)論

3.1 機(jī)直播早晚稻品種搭配

錢銀飛等[8]認(rèn)為，直播晚稻全生育期縮短（主要縮短了營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期），分蘗早生快發(fā)，單株分蘗特別是低節(jié)位分蘗相對(duì)較多，群體易偏大，成穗率低。雙季機(jī)直播品種搭配需要兼顧全生育期和產(chǎn)量因素。洞庭湖區(qū)早稻易發(fā)生“倒春寒”，晚稻易遇“寒露風(fēng)”。因此，該地區(qū)雙季直播稻要求全生育期短（雙100 d以內(nèi)）且豐產(chǎn)性較好的品種。本試驗(yàn)結(jié)果表明，洞庭湖區(qū)早季于4月1日播種，均能安全出苗且能于7月15日前成熟。晚季7月19日前直播，大部分能在9月15日前齊穗，10月31日前成熟。

3.2 機(jī)直播早晚稻高產(chǎn)途徑

前人[10，12-13]研究認(rèn)為，直播栽培條件下，獲得高產(chǎn)機(jī)理在于水稻品種在光能利用上要具有顯著優(yōu)勢(shì)，群體質(zhì)量特征表現(xiàn)為源強(qiáng)、庫大、流暢，其主要途徑是在獲得適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)出更多的穗粒數(shù)，獲得較多的群體穎花量，同時(shí)保持較高的結(jié)實(shí)率和千粒重而增產(chǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，早季產(chǎn)量較高的中早39主要是每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)；陸兩優(yōu)996是每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)有顯著優(yōu)勢(shì)；株兩優(yōu)211主要是結(jié)實(shí)率高。晚季產(chǎn)量較高的柒兩優(yōu)007主要是每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率有顯著優(yōu)勢(shì)；中早39是每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)；陸兩優(yōu)996是每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重有顯著優(yōu)勢(shì)。這與前人的研究結(jié)果基本一致。

3.3 早季播種期和晚季齊穗期溫度要求

以全球變暖為主要特征的氣候變化已經(jīng)對(duì)自然和人類社會(huì)的眾多方面產(chǎn)生了重大影響[16-17]。隨著全球氣候變化繼續(xù)發(fā)生，水稻生產(chǎn)也在發(fā)生改變，水稻生長(zhǎng)的不同時(shí)期對(duì)氣候變化的敏感性存在較大差異[18-22]。熊偉等[18]研究認(rèn)為，中國(guó)水稻產(chǎn)量對(duì)全生育期內(nèi)歷史平均溫度的變化不敏感，而不同生育時(shí)期的溫度變化卻導(dǎo)致產(chǎn)量發(fā)生較大波動(dòng)。筆者認(rèn)為，對(duì)機(jī)直播稻而言，早稻直播前后和晚稻齊穗時(shí)期的日平均溫度對(duì)水稻產(chǎn)量的影響至關(guān)重要。由氣象數(shù)據(jù)可知，本試驗(yàn)過程中早季直播時(shí)（4月1日）的日平均氣溫為12.9℃，能滿足水稻發(fā)芽生長(zhǎng)起點(diǎn)溫度（日平均溫度達(dá)到12.0℃）。試驗(yàn)結(jié)果也表明，洞庭湖區(qū)早稻4月1日直播，芽谷能安全出苗，沒有出現(xiàn)爛種爛苗等嚴(yán)重影響早稻產(chǎn)量的現(xiàn)象。

洞庭湖區(qū)晚稻齊穗期易遇“寒露風(fēng)”?！昂讹L(fēng)”是南方晚稻的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，每年秋季“寒露”節(jié)氣前后，是華南晚稻抽穗揚(yáng)花的關(guān)鍵時(shí)期，這時(shí)一連3 d或2 d以上日平均氣溫降至22℃以下，就會(huì)造成晚稻空殼、癟粒，導(dǎo)致減產(chǎn)，因降溫時(shí)一般都伴有偏北大風(fēng)，故稱“寒露風(fēng)”。

本試驗(yàn)晚稻僅有恒豐優(yōu)7166齊穗期在9月27日，其余供試品種均在9月19日前齊穗，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)可知，2017年9月10—19日日平均氣溫均在23.1℃以上，供試品種均能安全齊穗。

綜上，洞庭湖區(qū)機(jī)直播條件下，早季宜選用中早39、陸兩優(yōu)996和株兩優(yōu)211，晚季搭配柒兩優(yōu)007、中早39和陸兩優(yōu)996，能獲得早晚雙季較高產(chǎn)量。