水直播稻與插秧稻群體莖稈形態(tài)差異分析

趙海新

（黑龍江省農業(yè)科學院 水稻研究所，黑龍江 佳木斯 154026）

直播稻是指不經育秧、移栽，把稻谷直接播種于大田而栽培出的水稻［1］。 水稻種植從最早采用直播栽培至今已經有7000 多年的歷史［2］，據史書記載，我國水稻最初是采用直播種植方式的，到了漢朝為減輕草害，發(fā)明了育苗移栽［2，3］，大規(guī)模育苗栽培則是在唐宋時期，到了明清時期才普及，水稻移栽技術普及之后，直播稻并沒有完全消失，而且在許多地方一直使用， 呈現(xiàn)兩種栽培方式并存的局面。 國際上大多農業(yè)先進國家都在發(fā)展水稻直播技術，如在歐洲、澳洲和美洲國家普遍采用水稻直播技術［4］，意大利直播水稻占98%，澳大利亞占81%，美國加州幾乎均為水稻直播；在亞洲，直播稻的面積也正在增加，菲律賓40%左右的灌溉稻田種植直播稻，馬來西亞直播稻占50%，在印度的某些地區(qū)，直播稻的面積占50%。 20 世紀90年代以后，韓國直播稻面積也呈上升趨勢，日本雖然機械化稻作技術發(fā)達， 但是為了使本國的水稻生產具有國際競爭能力， 也從未放棄過對直播稻的研究和推廣。

黑龍江省是世界水稻種植緯度最高的地區(qū)，直播稻生產技術在20 世紀80 年代以前曾經廣泛應用［3］，但是由于當時經濟和科技水平落后，生產中大量問題未能得到有效解決， 限制了直播技術的研究和發(fā)展［4］。 至80 年代，隨著國家經濟發(fā)展，農機具［5，6］、新技術［7，8］、新型農藥［9，10］等新科技手段及產品大量推廣應用， 寒地水稻插秧生產技術研究獲得推廣應用，并取得了成功，但是卻中斷了寒地直播稻技術的研究與推廣。 隨著我國社會經濟的發(fā)展和科技水平的提高， 過去寒地水稻直播難以解決的技術難點，已經可以突破。本研究旨在分析黑龍江省水稻水直播與插秧兩種生產方式稻株莖稈的變化， 探明水直播技術稻株莖稈生長趨勢，同時以插秧稻為對照，為黑龍江省水直播技術提供指標參照。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2018 年在黑龍江省農科院水稻研究所進行，地理位置為N46°49′，E130°22′，屬于典型的溫帶大陸性季風氣候， 年均氣溫3 ℃左右，≥10 ℃活動積溫2 521 ℃， 無霜期130～140 d；年均降水量510 mm。 試驗地土壤養(yǎng)分狀況，土壤為草甸土， 有機質含量為20.00 g／kg，pH 值為6.4，堿解氮126.46 mg／kg、土壤速效磷39.78 mg／kg、速效鉀202.76 mg／kg。

1.2 供試品種（系）

供試品種（系）均來自黑龍江省農科院水稻研究所，包括龍粳20、龍粳21、龍粳31、龍粳46、龍粳47、龍粳48、龍粳50、龍粳52、龍生02015、龍豐12393 共10 個品種（系），適合黑龍江省三、四積溫帶栽培。

1.3 試驗設計

試驗設水直播和插秧栽培兩種生產技術，10個品種處理，按品種設置小區(qū)，不設重復，每處理小區(qū)面積1 000 m2，試驗用地面積共計2 hm2。

插秧栽培4 月15 日育苗，5 月15 日機插秧移栽，移栽行穴距為30 cm×12 cm。 肥料使用磷酸二銨（含氮量18%、含磷量46%），尿素（含氮量46.4%），硫酸鉀（含氧化鉀量50%）。 泡田整地前施基肥，磷酸二銨150 kg／hm2、鉀肥75 kg／hm2、尿素75 kg／hm2；插秧后7 d 追施分蘗返青肥，尿素75 kg／hm2，6 月10 日追施二次分蘗肥， 尿素200 kg／hm2，7 月1 日追施穗肥，尿素50 kg／hm2、硫酸鉀75 kg／hm2。 其它管理如灌溉及病蟲草害防治同常規(guī)管理。

水直播栽培5 月10 日播種，播種前種子使用咪鮮胺浸種消毒5 d，泡田整地前施基肥，磷酸二銨150 kg／hm2、鉀肥75 kg／hm2；使用小型人工水條播機播種，播種規(guī)格，行距為25 cm，播種量為150 kg／hm2；6 月10 日追施尿素150 kg／hm2，追肥拌施草克星250 g／hm2。 10 d 后，排草丹2 000 ml／hm2+五氟·氰氟草脂2 000 ml／hm2+二氯喹啉酸500 g／hm2，莖葉除草。 6 月22 日追施尿素75 kg／hm2、硫酸鉀75 kg／hm2。 使用濕潤及淺水灌溉管理，病蟲害防治與插秧田基本一致。 8 月15 日后停灌雨養(yǎng)，直至收獲。

1.4 測定項目及方法

取樣測產考種。 水稻成熟時每個品種的處理選取連續(xù)的25 穴左右，對照選取有代表性的植株6 穴，帶回室內考察形態(tài)指標，測定項目為各莖節(jié)節(jié)長、節(jié)粗及節(jié)間粗。

1.5 數據分析

利用EXCEL 和DPS 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 株高與節(jié)間長的對比分析

由表1 可知， 參試品種水直播稻株高平均值明顯高于插秧稻， 僅有1 份品種株高水直播顯著低于插秧。平均值顯示，水直播稻第一節(jié)間長數值小于插秧稻； 第二節(jié)間長兩種生產方式的稻株變化差異不顯著；水直播稻第三、四節(jié)間長顯著高于插秧稻。

表1 株高及各個節(jié)間長的變化分析 單位：cm

數據表明，栽培方式影響水稻高度，主因分析認為這種高度差異的產生來自于競爭性的群體生長壓力，由于栽培密度和管理方式不同，水直播稻群體的競爭性生長壓力較大，尤其在拔節(jié)期間，競爭性生長造成第三、 四節(jié)間發(fā)生了更多的伸長性生長。 因此兩種栽培方式生產的水稻株高差異產生的位置，來自于第三、四節(jié)位的伸長?？s短第三、四節(jié)位拉伸長度的管理方式， 利于提高水直播稻抗倒伏性。

2.2 莖節(jié)粗的對比分析

由表2，節(jié)粗對比數據表明，兩種方式生產的稻株，品種間表現(xiàn)不一致，平均值顯示，第一節(jié)粗和第四節(jié)粗插秧稻數值高于水直播稻， 但是差異不顯著。 插秧稻第二節(jié)粗和第三節(jié)粗顯著高于水直播稻。 有4 份材料插秧稻第一節(jié)粗數據顯著或極顯著高于水直播稻；第二節(jié)粗的平均值顯示，插秧稻高于水直播稻， 其中有4 份材料顯著或極顯著高于水直播稻， 而龍粳21、 龍粳31 和龍粳47的數值表現(xiàn)為直播稻高于插秧稻； 第三節(jié)粗水直播稻僅有1 份材料顯著高于插秧稻， 其余參試材料插秧稻均高于水直播稻， 其中有4 份材料顯著或極顯著高于水直播稻； 第四節(jié)粗有3 份材料水直播顯著高于插秧稻， 有2 份材料插秧顯著或極顯著高于水直播。

莖節(jié)粗度是衡量水稻抗倒伏性狀的重要指標之一，表2 表明，兩種方式生產的水稻，莖節(jié)粗因品種不同，對比趨勢亦不相同，部分品種水直播后第一節(jié)或第四節(jié)粗顯著或極顯著變大， 如龍粳21、龍粳31、龍粳46 和龍粳47，但是參試材料平均值差異不顯著， 表明水直播和插秧生產對第一和第四節(jié)位的粗度變化不顯著。相對于插秧方式，水直播對第二和第三節(jié)粗產生了顯著影響， 數據表明水直播稻相對于插秧第二和第三節(jié)位節(jié)粗變細。 所有參試品種從上到下均表現(xiàn)莖節(jié)直徑逐漸增粗的趨勢。

表2 兩種生產方式各個品種節(jié)粗的變化分析 單位：cm

2.3 植株節(jié)間粗的對比分析

相對于插秧， 水直播方式生產的水稻第一節(jié)間粗變化因品種有異。 參試品種平均值表明（表3）， 插秧稻各節(jié)節(jié)間粗均顯著或極顯著高于水直播稻， 且兩種生產方式節(jié)間粗從上到下均表現(xiàn)逐漸增粗的趨勢。 個別品種第一和第二節(jié)間粗水直播稻高于插秧稻，供試品種采取水直播方式后，第三和第四節(jié)間粗平均值均小于插秧生產， 有5 份材料水直播稻第三節(jié)間粗相對插秧稻顯著或極顯著下降，但是龍粳20、龍粳21、龍粳31 和龍粳46等4 份材料水直播高于或等于插秧稻數值。 有6份材料水直播稻第四節(jié)間粗相對插秧稻顯著或極顯著下降，其它參試材料變化不顯著。

節(jié)間粗為鄰近兩節(jié)中間位置的粗度， 節(jié)間越粗抗折能力越強。表3 數據表明，水直播稻節(jié)間粗相對插秧方式降低，其中第四節(jié)間粗下降最顯著，達極顯著水平，部分品種水直播相對插秧第一、第二節(jié)間粗有所增加或變化不顯著， 如龍粳20、龍粳21、龍粳31、龍粳46 和龍粳47 等。

表3 兩種生產方式各個品種節(jié)間粗的變化分析 單位：cm

2.4 兩種生產方式稻株節(jié)直徑與節(jié)間直徑比值分析

由表4 可見，第一節(jié)直徑與節(jié)間直徑比（以下稱節(jié)間比）有3 份材料水直播稻顯著高于插秧稻，參試品種平均值高于插秧，但差異不顯著；第二節(jié)間比有3 份參試材料插秧稻顯著高于水直播稻，平均值差異不顯著； 第三節(jié)節(jié)間比平均值無顯著差異； 第四節(jié)間比水直播稻平均值顯著高于插秧稻，并且有7 份參試材料達到顯著或極顯著水平。

表4 節(jié)與節(jié)間直徑比

節(jié)間比不僅可以作為判斷健康水稻植株莖稈外觀形態(tài)的指標， 還可以作為鑒定水稻抗倒伏性的參考指標，莖稈和節(jié)間直徑比值高，莖節(jié)直徑相對較粗，說明莖稈節(jié)部抗折性較強。 如表4 所示，水直播稻與插秧稻相比，第一、二和三節(jié)間比值變化不顯著， 第四節(jié)的節(jié)與節(jié)間直徑比顯著高于插秧稻，說明相對于插秧方式，水直播技術促進水稻基部莖節(jié)增粗，有利于增強抗折性。

3 結論

水直播稻因群體競爭性生長容易造成生長偏高，莖稈變細，株高差異產生的位置來源于第三、四節(jié)位伸長，縮短第三、四節(jié)位拉伸長度的管理方式，利于提高水直播稻抗倒伏性。 第一、二莖節(jié)粗變化趨勢因品種產生不同， 相對于插秧稻第二和第三節(jié)位節(jié)粗變細，各節(jié)位節(jié)間粗相對插秧變細，節(jié)間比數值表明， 水直播技術促進水稻基部莖節(jié)相對性增粗。