石守設(shè), 朱保磊, 張 順, 金開(kāi)美, 黃 濤, 李 剛, 師令智
(信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 河南 信陽(yáng) 464000)
再生稻具有省種、省工、成本低、生態(tài)環(huán)保、二次收獲及稻米品質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)[1]。豫南及周邊稻區(qū)8成以上為“一季中稻”稻作生產(chǎn)模式,光熱土地資源利用率低,稻米品質(zhì)差,生產(chǎn)效益不高。劉祥臣等[2-3]、孔令娟等[4]研究指出,豫南及安徽稻區(qū)光熱資源是“兩季不足,一季有余”的再生稻適宜區(qū);余貴龍等[5]強(qiáng)調(diào),在豫南再生稻生產(chǎn)中,首先應(yīng)選擇高產(chǎn)、綜合抗性強(qiáng)、生育期與豫南自然環(huán)境相適宜的品種,同時(shí)搭配提前育秧、強(qiáng)化水肥管理配套栽培措施。近年來(lái),隨著科研人員對(duì)豫南再生稻生產(chǎn)研究的不斷深入,確定了豫南再生稻光、溫、熱等自然資源切實(shí)可行的有效途徑,明確了適宜品種特征特性的栽培措施要求,經(jīng)過(guò)篩選的優(yōu)良品種較多,且儲(chǔ)備充足,并通過(guò)高效配套栽培技術(shù)集成,進(jìn)行了成功示范,多措并舉有效促進(jìn)了豫南再生稻生產(chǎn)快速發(fā)展[3]。信粳18是信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的常規(guī)粳稻品種,通過(guò)多年的栽培生產(chǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其再生力強(qiáng),有較高再生稻谷產(chǎn)量潛力,再生稻米品質(zhì)優(yōu),較適宜在豫南和安徽用作再生稻生產(chǎn)。為研究信粳18在豫南用作再生稻生產(chǎn)的適宜播種期,于2018年在信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地,開(kāi)展了不同播期對(duì)再生稻信粳18生育期、產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀影響的試驗(yàn)研究。
試驗(yàn)于2018年在信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田(114°05′E,32°07′N) 進(jìn)行。試驗(yàn)地光照自然條件好,排灌方便,前茬水稻,冬閑田,水稻土,pH值6.42,土壤基礎(chǔ)肥力含量為有機(jī)質(zhì)9.33 g·kg-1、有效氮 51.33 mg·kg-1、有效磷 8.160 mg·kg-1、速效鉀 63.17 mg·kg-1。
參照劉祥臣等[3]、孔令娟等[4]的研究成果,結(jié)合信粳18的生育特征特性設(shè)置不同生育期處理。本試驗(yàn)設(shè)3月1日(A)、3月9日(B)、3月17日(C)、3 月25日(D)、4月2日(E)等5個(gè)播期處理,每個(gè)處理3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū),采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),每小區(qū)面積12 m2(3 m×4 m),栽插密度(行株距 25 cm×13.3 cm,30萬(wàn)穴·hm-2,劃行移栽,每穴單粒苗);按照余貴龍等[5]留茬高度“留2保3爭(zhēng)4”、向澤華[6]“以保留倒2節(jié)以及倒2節(jié)以下節(jié)位為宜”、段秀建等[7]35~45 cm的標(biāo)準(zhǔn),頭季收割留茬高度40 cm左右;小拱棚半旱育秧,其中,處理 A、B 于4 月20 日移栽,處理C、D 、E于 4月26日移栽。
頭季稻深水活棵,淺水分蘗,80%目標(biāo)有效穗數(shù)曬田,曬田復(fù)水后干干濕濕至成熟;再生稻按照“淺水長(zhǎng)苗、水層養(yǎng)穗、畦面濕潤(rùn)、溝中有水、干濕交替”原則。頭季稻重施基肥,復(fù)合肥N∶P2O5∶K2O(15∶15∶15)675 kg·hm-2;早蘗肥,移栽6 d后,結(jié)合施用除草劑,施尿素180 kg·hm-2;促穗肥,曬田復(fù)水后,追施復(fù)合肥112.5 kg·hm-2;促芽肥,收割前10 d,施尿素105 kg·hm-2;頭季稻收割3 d后,再施用150 kg·hm-2尿素作為提苗肥以利于再生苗多而整齊,為再生稻高產(chǎn)創(chuàng)造足穗條件。
記錄各處理小區(qū)的播種、齊穗、成熟等各生育時(shí)期的準(zhǔn)確日期及頭季稲收割日期;頭季及再生稲成熟期,每處理取具有代表性平均莖蘗數(shù)植株10穴,測(cè)定有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重;頭季及再生稻成熟期每處理區(qū)選取具有平均莖蘗數(shù)50穴健康稻株,計(jì)實(shí)產(chǎn);處理數(shù)據(jù)采用Excel軟件和DPS軟件分析。
從表1可以看出,頭季稻、再生稻、頭季+再生稻均以3月17日播期單產(chǎn)最高。頭季稻3月17日播期產(chǎn)量最高,較3月9日、3月25日播期產(chǎn)量增產(chǎn)顯著,較3月1日、4月2日播期增產(chǎn)達(dá)極顯著水平,3月9日與3月25日播期產(chǎn)量差異不顯著,但均較3月1日、4月2日播期增產(chǎn)達(dá)極顯著水平,早播3月1日與晚播4月2日的產(chǎn)量較低,相互間差異不顯著;再生稻 3月17日產(chǎn)量最高,較3月9日播期產(chǎn)量增產(chǎn)顯著,較其他3個(gè)播期產(chǎn)量增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平,而3月9日、3月25日、3月1日、4月2日日播期產(chǎn)量逐次降低,彼此間產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平;頭季+再生稻產(chǎn)量3月17日播期產(chǎn)量極顯著高于3月1日、4月2日播期產(chǎn)量,顯著高于3月9日、3月25日播期產(chǎn)量,3月9日、3月25日播種產(chǎn)量差異不顯著,但均較3月1日播種產(chǎn)量增產(chǎn)顯著,比4月2日播種增產(chǎn)達(dá)極顯著水平,4月2日播種產(chǎn)量較其它處理產(chǎn)量減產(chǎn)均達(dá)極顯著水平。
表1 不同播期處理下信粳18產(chǎn)量分析
從表2可以看出,從3月1日到4月2日播種期間,頭季稻從播種到成熟的時(shí)間為137~156 d,早播溫度較低,生育進(jìn)程緩慢,隨著播種期的延遲,氣溫逐漸升高,稻株組織發(fā)育進(jìn)程加快,生育期逐漸縮短;頭季稻收割到再生稻成熟的時(shí)間為75~84 d,早播頭季稻收割早,8月上旬正值高溫季節(jié),再生組織發(fā)育生長(zhǎng)活動(dòng)強(qiáng),稻株分蘗芽生長(zhǎng)速度快,灌漿期9月中旬溫度較高,再生稻成熟早,再生季生育期短;晚播頭季稻8月中下旬成熟收割,此時(shí)天氣逐漸轉(zhuǎn)涼,稻株組織生育速度逐漸減慢,齊穗期更是推遲到9月下旬,期間天氣晝夜溫差較大,夜晚溫度低,日平均溫度降低,灌漿速度逐漸慢下來(lái),成熟更晚,再生季生育期延長(zhǎng)。信粳18頭季+再生稻全生育期為 219~235 d,完全符合豫南稻區(qū)的水稻生長(zhǎng)周期要求[3,8]。可見(jiàn),在豫南稻區(qū)有充足光溫條件滿足信粳18頭季+再生稻谷正常生長(zhǎng)成熟。本研究發(fā)現(xiàn),信粳18頭季稻+再生稻全生育期隨著頭季稻播期的延遲逐漸縮短,主要原因可能是隨著頭季稻播期的延遲,加上再生季后期溫度較低,若遇秋雨連綿、低溫寡照天氣,會(huì)嚴(yán)重影響再生稻谷的生長(zhǎng)及成熟。
從表3可以看出,頭季稻隨著播期推遲,有效穗數(shù)逐漸減少的趨勢(shì)明顯。早播溫度較低,營(yíng)養(yǎng)生育階段相對(duì)延長(zhǎng),稻株分蘗期亦延長(zhǎng),分蘗率增加,群體較大,隨著播期的推遲,氣溫逐步升高,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期逐漸縮短,分蘗減少,單位面積有效穗數(shù)呈下降趨勢(shì),4月2日播期處理比3月1日播期處理有效穗數(shù)降低13.2%。穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均表現(xiàn)出先升高后降低趨勢(shì),3月1日早播,由于分蘗多群體較大,個(gè)體間光溫肥水競(jìng)爭(zhēng)大,不易形成大穗,小穗頭多,同時(shí)隱蔽通風(fēng)透光性差,紋枯病等病害偏重發(fā)生,對(duì)結(jié)實(shí)灌漿和千粒重的提高造成不利影響;晚播(4月2日)齊穗灌漿期7月中下旬,正值晝夜高溫季節(jié),光合作用與呼吸代謝均較強(qiáng),籽實(shí)灌漿期是稻株光溫敏感期,高溫?zé)釣?zāi)對(duì)籽粒充實(shí)的不利影響,不利于結(jié)實(shí)率和千粒重的提高。3月17日處理,氣溫回暖,適宜的溫光條件,形成了構(gòu)建高產(chǎn)群體與個(gè)體和諧生長(zhǎng)環(huán)境,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)充裕,7月初灌漿期溫光氣熱適宜,有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)發(fā)展,為達(dá)到高產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。
在某種程度上,追求再生稻高產(chǎn)比實(shí)現(xiàn)頭季稻高產(chǎn)更困難,頭季稻一插即可掌控基本苗數(shù),輔之以肥水管理,加之稻株自身的調(diào)節(jié),有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重即可協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)理想產(chǎn)量;再生稻季生產(chǎn),即便水稻品種再生力很強(qiáng),但播種時(shí)期、頭茬稻收獲期、肥水管控,等環(huán)節(jié)措施,都能夠顯著影響再生季稻谷的產(chǎn)量。從表2、表4可以看出,隨著播期推遲,頭季稻成熟收割期相應(yīng)延遲,從3月1日播種至8月8日收割和4月2日播種至8月15日收割,雖然秋初高溫可以實(shí)現(xiàn)再生苗出芽生長(zhǎng),但秋初正值濕度、晝夜溫差快速變化期,再加之受“華西秋雨”的影響,有效積溫迅速減少,且溫度較低下再生稻無(wú)法完成授粉,對(duì)其有效穗數(shù)形成,籽粒灌漿充實(shí)影響較大,結(jié)果造成了極低的結(jié)實(shí)率[3]。4月2日處理較3月17日處理,有效穗數(shù)、千粒重有減少,但穗實(shí)粒數(shù)降低63.5%,結(jié)實(shí)率僅有34.39%,是造成其極顯著減產(chǎn)的最主要原因。
試驗(yàn)表明,確定信粳18在豫南再生稻生產(chǎn)適宜播期具有重要意義[9,13-15]。本研究3月17日處理,再生稻信粳18產(chǎn)量三要素有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重均衡發(fā)展,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),與劉祥臣等[3]、張強(qiáng)等[10]豫南再生稻生產(chǎn)3月中下旬適宜播期的研究結(jié)論高度一致。同時(shí)本研究也表明,信粳18在豫南作再生稻栽培時(shí),在播種期3月1日至4月2日范圍內(nèi),頭季+再生季稻谷產(chǎn)量先升高后降低,3月9日—3月25日為適宜播期,3月17日是其最佳播期,頭季+再生季稻谷產(chǎn)量最高。本試驗(yàn)中,隨著播期的推遲,頭季稻生育期縮短,再生稻生育期延長(zhǎng),頭季+再生稻全生育期逐漸縮短與何水清等[11]再生稻播期變化研究結(jié)論相一致;豫南3月初,溫度即可滿足信粳18營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)光溫需求,早播營(yíng)養(yǎng)生產(chǎn)期長(zhǎng),分蘗較多,長(zhǎng)勢(shì)旺盛,構(gòu)建了足夠的“庫(kù)”和強(qiáng)大的“源”, 頭季稻及再生稻均表現(xiàn)出早播處理有效穗數(shù)較多。與此同時(shí),過(guò)早播種條件下,水稻分蘗過(guò)多,造成田間郁閉和通風(fēng)透光性差,紋枯病等病蟲(chóng)害發(fā)生較重,稻株的抗倒伏能力變差,雖然形成了較多有效成穗數(shù),但其弱勢(shì)籽粒灌漿不充分,造成成穗率及結(jié)實(shí)率低,有效穗中中小穗偏多,穗粒數(shù)較少,不易形成大穗,影響高產(chǎn)的形成;隨著播期推遲,氣溫逐漸增加,稻株組織發(fā)育加快,致使?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短,造成分蘗、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的減少。晚播(4月2日)頭季稻灌漿期高溫危害,對(duì)頭季稻結(jié)實(shí)率、灌漿充實(shí)造成不利影響,晚播還造成再生季生育期延遲,9月中下旬正值其再生稻灌漿時(shí)期,受“華西秋雨”影響,開(kāi)始進(jìn)入持續(xù)陰雨低溫天氣, 再生稻穗生長(zhǎng)較慢、株高降低、且低溫容易灌漿不暢,空癟粒增多,結(jié)實(shí)率和千粒重降低,致使產(chǎn)量降低明顯。本研究表明,信粳18再生稻在3月17日左右播種,能夠在適宜的光溫外界條件影響下有效促進(jìn)稻株庫(kù)源流運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,進(jìn)而形成產(chǎn)量三要素有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重的協(xié)調(diào)均衡發(fā)展,實(shí)現(xiàn)頭季+再生季稻谷最高產(chǎn)1.24萬(wàn)kg·hm-2。
本試驗(yàn)是在氣候相對(duì)正常的年份情況下進(jìn)行的,但年際間早春“倒春寒”、仲夏7月~8 月干旱高溫?zé)岷?、初秋梅雨季?jié)陰雨寡照、秋末“寒露風(fēng)”侵襲等極端天氣時(shí)有發(fā)生[3],對(duì)頭季稻及再生稻生育進(jìn)程影響較大。實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)針對(duì)具體情況,采取措施及時(shí)防控,如頭季稻深水灌溉降溫,防“高溫灌漿熱害”,再生稻深水灌溉保溫,防“寒露風(fēng)”低溫灌漿受阻,噴施赤霉素、磷酸二氫鉀葉面肥促進(jìn)齊穗,提高葉片光合能力[11-12],甚至結(jié)合中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào),適當(dāng)調(diào)整播期,保雙季稻谷穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。