稻魚共作對(duì)不同留茬高度再生稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

摘要： 【目的】探究華南雙季稻區(qū)稻魚共作對(duì)不同留茬高度再生稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，為再生稻?魚共作系統(tǒng)的水稻栽培及茬口管理提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā恳浴跋銉?yōu)油絲’為供試再生稻品種，通過(guò)設(shè)置稻作模式（水稻單作和稻魚共作） 與再生稻的頭季稻留茬高度（留茬高10 和30 cm） 雙因素田間試驗(yàn)，探究稻魚共作對(duì)頭季稻不同留茬高度的再生季水稻的生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。【結(jié)果】高留茬處理下稻魚共作的再生季水稻產(chǎn)量顯著高于水稻單作，稻作模式和頭季稻留茬高度對(duì)再生季水稻產(chǎn)量具有顯著的交互作用影響。稻魚共作條件下再生季水稻有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率較水稻單作分別顯著提高了18.2% 和53.2%，但穗粒數(shù)顯著降低了17.9%，表明稻魚共作通過(guò)提高再生季水稻群體有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率來(lái)彌補(bǔ)其穗粒數(shù)的不足，從而提高再生季水稻的產(chǎn)量。頭季稻收獲的留茬高度顯著影響再生季水稻齊穗期的葉片氮含量。頭季稻成熟期根的玉米素核苷含量與成熟期葉片氮含量存在顯著的正相關(guān)性，表明提高頭季稻成熟期葉片氮含量可能有利于增加其根部玉米素核苷含量，從而間接促進(jìn)再生季水稻腋芽的萌發(fā)?！窘Y(jié)論】在本試驗(yàn)條件下，華南雙季稻區(qū)若發(fā)展再生稻單作生產(chǎn)，頭季稻收割時(shí)宜采取低留茬（10 cm） 處理，若采取再生稻?魚共作生產(chǎn)，頭季稻收割時(shí)宜采取高留茬（30 cm） 處理，這樣有利于促進(jìn)后續(xù)再生季水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高。

關(guān)鍵詞： 稻魚共作；再生稻；留茬高度；玉米素核苷；產(chǎn)量；生長(zhǎng)特性

中圖分類號(hào)： S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 1001-411X（2024）06-0846-10

我國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó)，常年水稻種植面積約為3 000 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)2.1 億t，全國(guó)超六成人口以大米為主食，確保水稻生產(chǎn)的可持續(xù)性事關(guān)國(guó)家糧食安全[1-2]。然而，近年來(lái)我國(guó)水稻生產(chǎn)成本逐年抬升，經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)空間不斷被壓縮，農(nóng)民開展水稻生產(chǎn)的積極性降低[3-4]。因此，當(dāng)前亟待探索和創(chuàng)新研究水稻綠色、健康、安全和輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)技術(shù)模式，促進(jìn)水稻豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效高質(zhì)量發(fā)展。

稻魚共作是指在水稻生長(zhǎng)季節(jié)將水稻種植與魚類養(yǎng)殖相結(jié)合在同一片稻田中的稻作模式[5]。稻魚共作具有促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)[6]、提高資源利用效率[7]、增加水稻產(chǎn)量[8] 和促進(jìn)農(nóng)民增收[9] 等多重效應(yīng)和效益，可以實(shí)現(xiàn)“一水兩用、魚稻雙收”的生產(chǎn)效果，是一種生態(tài)循環(huán)、優(yōu)質(zhì)高效、綠色低碳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[10]。截至2023 年，我國(guó)稻魚共作面積達(dá)93.3 萬(wàn)hm2，是僅次于稻蝦共作的第二大稻田種養(yǎng)模式[11]。然而，目前稻漁綜合種養(yǎng)模式以單季稻為主，在南方雙季稻區(qū)開展稻魚共作時(shí)，常面臨著水稻和魚類動(dòng)物共生共作期短、茬口銜接緊張和勞動(dòng)力成本增加等問(wèn)題[12-14]。華南地區(qū)是我國(guó)雙季稻主要產(chǎn)區(qū)之一，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站（https：//data.stats.gov.cn） 數(shù)據(jù)顯示，華南地區(qū)常年稻谷播種面積為385.6 萬(wàn)hm2 ，大部分稻田灌溉條件良好，但目前稻漁綜合種養(yǎng)面積僅6.53 萬(wàn)hm2[11]，由此可見，稻漁綜合種養(yǎng)在華南地區(qū)具有巨大的發(fā)展空間和潛力[15]。

再生稻是指水稻頭季收獲后，通過(guò)一定的栽培措施使稻樁上的側(cè)芽萌發(fā)成穗，從而達(dá)到再次收獲目的的一種水稻種植模式[16]，具有省種、省工、生產(chǎn)成本低、效益高等優(yōu)點(diǎn)[17]，被認(rèn)為是提高水稻收獲頻次和經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑[18]。目前，再生稻在我國(guó)11 個(gè)省市的栽培面積已突破120 萬(wàn)hm2[19]。相關(guān)研究表明，再生稻的產(chǎn)量來(lái)源于水稻蓄留的稻樁上保留的休眠芽萌發(fā)產(chǎn)生的分蘗和基部新生的分蘗，一般認(rèn)為前者為再生稻的產(chǎn)量提供了主要貢獻(xiàn)[20-21]。不同的留茬高度（頭季稻收割后留下的稻樁高度） 會(huì)對(duì)再生季水稻的產(chǎn)量產(chǎn)生差異，這與再生稻品種、生育期時(shí)長(zhǎng)和生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)[22-23]。目前研究普遍認(rèn)為低留茬能夠延長(zhǎng)再生季水稻的生育期，利于基部分蘗與地上部節(jié)位同時(shí)發(fā)育成穗，而生育期延長(zhǎng)可以促進(jìn)干物質(zhì)的積累[24]，留茬高度每降低10 cm，生育期延長(zhǎng)7 d[25]。

稻魚共作往往需要增加田魚在稻田中的共作生長(zhǎng)時(shí)間，而單季稻生產(chǎn)中延長(zhǎng)田魚共生的時(shí)間長(zhǎng)度較難突破，因此，通過(guò)種植再生稻開展稻魚共作可以延長(zhǎng)稻魚共生期，從而提高魚的產(chǎn)量。然而，稻魚共作條件下，水稻通常處于15～20 cm 的持續(xù)淹水環(huán)境中，長(zhǎng)期淹水勢(shì)必對(duì)再生季水稻基部節(jié)位休眠芽的發(fā)育產(chǎn)生影響，從而影響水稻腋芽萌發(fā)生長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)再生季水稻產(chǎn)量造成影響。目前，有關(guān)這些方面的影響效應(yīng)尚不明確。基于此，本研究擬開展再生稻?魚共作下，在頭季稻收獲時(shí)設(shè)置不同留茬高度處理，研究其對(duì)再生季水稻的生長(zhǎng)性狀、再生特性和產(chǎn)量的影響，并闡明稻魚共作對(duì)不同留茬高度條件下的再生季水稻的產(chǎn)量形成差異的原因，旨在為推進(jìn)再生稻高效生態(tài)種養(yǎng)及其輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為‘野香優(yōu)油絲’，由廣西綠海種業(yè)有限公司提供，該水稻品種為感溫秈型三系雜交稻，株型適中，分蘗力強(qiáng)，早稻全生育期119.3 d。供試魚苗品種為禾花鯉‘乳源1 號(hào)’，采購(gòu)自清遠(yuǎn)市綠之源漁業(yè)科技有限公司，該品種具有生長(zhǎng)快、食性雜、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2023 年3 月至11 月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地（23°14′N，113°38′E） 進(jìn)行。供試的稻田耕層（0～20 cm） 土壤質(zhì)地為沙質(zhì)壤土，各組分含量分別為：土壤有機(jī)質(zhì)1 6 . 6 3 g / k g 、全氮0.92 g/kg、全磷0.55 g/kg、全鉀13.73 g/kg、堿解氮69.26 mg/kg、速效磷40.12 mg/kg、速效鉀69.23 mg/kg，pH 為5.31。

本研究實(shí)施稻作模式與頭季稻不同留茬高度兩因素田間試驗(yàn)。試驗(yàn)小區(qū)布置采取裂區(qū)設(shè)計(jì)方法，稻作模式處理為主區(qū)，頭季稻留茬高度處理為裂區(qū)。設(shè)置4 個(gè)田間處理，即稻魚共作+頭季稻留茬10 cm（RF-10）、水稻單作+頭季稻留茬10 cm（RM-10）、稻魚共作+頭季稻留茬30 cm（RF-30） 和水稻單作+頭季稻留茬30 cm（RM-30），每個(gè)處理3 次重復(fù)。田間小區(qū)面積為30 m2（5 m×6 m），小區(qū)之間田埂寬50 cm，田埂高30 cm。稻魚共作處理田間小區(qū)單側(cè)開挖一條寬60 cm、深40 cm 的“一”字型魚凼，魚凼上搭設(shè)拱形架，架子上鋪設(shè)防鳥網(wǎng)，魚凼與田面一側(cè)底部留出通道，方便田魚進(jìn)出稻田。

頭季稻于3 月4 日播種，4 月4 日移栽，7 月2 日收割，全生育期120 d。頭季稻采用人工收割，收割時(shí)刀口平切，留茬高度以刀口至水稻基部為準(zhǔn)。再生季水稻于9 月20 日人工收割，全生育期80 d。頭季稻移栽株行距為25 cm×18 cm，每穴2～3 苗。水稻移栽15 d 后投放魚苗，投放密度為1.5 萬(wàn)尾/hm2，魚苗平均體質(zhì)量為（30.00±0.35） g，稻魚共作期間不進(jìn)行飼喂。頭季稻試驗(yàn)前施用有機(jī)肥8 000 kg/hm2 作為基肥，有機(jī)肥中各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為有機(jī)質(zhì)28.50%、氮0.73%、磷0.48%、鉀0.65%。頭季稻收割2 d 后施用尿素（50 kg/hm2，以施氮量計(jì)） 作提苗肥。田間所有小區(qū)在水稻前期采取淺水灌溉促苗返青，分蘗后期適當(dāng)曬田控制無(wú)效分蘗，穗分化期間保持10～15 cm 水層至頭季稻收割前5 d 排水曬田，然后收獲頭季稻。稻田養(yǎng)魚小區(qū)田魚不收獲并趕入魚凼。頭季稻收獲后所有小區(qū)田間土壤保持濕潤(rùn)狀態(tài)，至再生季水稻分蘗長(zhǎng)出10 cm 后復(fù)水，此后田魚可以進(jìn)入田間自由取食活動(dòng)。其他田間管理與當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)管理一致。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 葉片SPAD 值

分別于頭季稻抽穗期和成熟期、再生季水稻的分蘗期、抽穗期和成熟期采用便攜式手持葉綠素儀SPAD-502（Minolta，日本） 測(cè)定植株最上部完全展開葉片的葉綠素相對(duì)值（SPAD 值）。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5 穴水稻，每穴選擇長(zhǎng)勢(shì)良好的3 片葉子進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定時(shí)避開主葉脈區(qū)域，在葉片上、中、下3 點(diǎn)分別測(cè)定，記錄3 點(diǎn)平均值作為該葉片的SPAD 值。

1.3.2 氮含量與玉米素核苷含量

于頭季稻和再生季稻的齊穗期和成熟期，按照植株平均莖蘗數(shù)在每個(gè)小區(qū)中選取3 穴水稻，帶回室內(nèi)后清洗干凈，按照莖鞘、葉和穗進(jìn)行分樣并裝入信封，在烘箱中105 ℃ 殺青30 min，隨后降溫至80 ℃ 烘干至恒定質(zhì)量，記錄每個(gè)部位的干物質(zhì)質(zhì)量。莖鞘和葉片分別采用磨樣機(jī)粉碎備用。測(cè)定時(shí)樣品過(guò)0.246 mm孔徑網(wǎng)篩，采用濃H2SO4-H2O2 消煮，待測(cè)液中的氮含量采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定[26]。于頭季稻齊穗期和成熟期每個(gè)小區(qū)選取3 穴代表性植株，將倒4 和倒5 節(jié)位的腋芽和莖鞘剝離，保存腋芽樣品用于測(cè)定玉米素核苷含量。于頭季稻成熟期在每個(gè)小區(qū)中選擇3 穴具有代表性的植株，以水稻基部為中心挖取帶植株的土塊（20 cm×20 cm×20 cm），裝入網(wǎng)袋中及時(shí)轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，用流水緩慢小心地沖洗，選取新鮮根系用于測(cè)定玉米素核苷含量。玉米素核苷含量的測(cè)定方法參考Bollmark 等[ 2 7 ] 使用的酶聯(lián)免疫法。

1.3.3 再生率與產(chǎn)量

在頭季稻齊穗期，于每小區(qū)中間2 行數(shù)計(jì)20 穴水稻莖蘗數(shù)；頭季稻收割后第10 天始，每5 天記錄再生苗數(shù)，直至再生季水稻齊穗。分別觀測(cè)計(jì)量頭季和再生季水稻的莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)，然后按照以下公式計(jì)算第35 天之前的再生率：再生率=再生季平均莖蘗數(shù)/頭季稻有效穗數(shù)[28]，按照以下公式計(jì)算第75 天的再生率，即最終再生率：最終再生率=再生季有效穗數(shù)/頭季稻有效穗數(shù)[29]。水稻產(chǎn)量測(cè)定分別于頭季稻、再生季稻的成熟期進(jìn)行，在每小區(qū)選取具有代表性的3 個(gè)1 m2樣方作為測(cè)產(chǎn)區(qū)域，收割、脫粒處理，并自然晾干，利用風(fēng)選機(jī)去除稻谷中的雜質(zhì)和空癟粒，稱重計(jì)為實(shí)測(cè)產(chǎn)量。數(shù)計(jì)1 m2 樣方的總穗數(shù)，用于計(jì)算單穴有效穗數(shù)，然后按照平均穗數(shù)每小區(qū)取樣3 穴，用于考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel 2019 進(jìn)行整理，利用IBMSPSS Statistics 26 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；采用雙因素方差分析研究稻作模式、留茬高度及兩者間的交互作用對(duì)再生稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響；使用最小顯著差異法（LSD） 檢驗(yàn)差異顯著性；使用Pearson 法進(jìn)行相關(guān)性分析；采用Origin 2021 軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻株高與葉片SPAD 值

表1 表明，頭季稻不同留茬高度的再生季水稻株高在分蘗期存在顯著差異，這與頭季稻留茬高度有關(guān)；隨著再生季水稻的生長(zhǎng)，所有處理的再生季水稻株高在抽穗期和成熟期均無(wú)顯著差異。方差分析結(jié)果表明，稻作模式對(duì)頭季稻成熟期葉片SPAD值存在顯著影響，水稻單作處理葉片SPAD 值高于稻魚共作處理（表2）。頭季稻留茬高度對(duì)再生季水稻抽穗期及成熟期葉片SPAD 值存在極顯著影響，高留茬（30 cm） 處理抽穗期的葉片SPAD 值顯著高于低留茬處理（10 cm）。稻作模式極顯著影響再生季成熟期水稻葉片SPAD 值，稻魚共作處理葉片SPAD 值顯著高于水稻單作，表明相較于水稻單作，稻魚共作延緩了再生季水稻成熟期葉片的衰老。稻作模式與留茬高度對(duì)再生季成熟期水稻葉片SPAD 值的交互作用影響達(dá)極顯著水平。

2.2 莖葉氮含量

與水稻單作相比，稻魚共作對(duì)頭季稻齊穗期和成熟期莖鞘氮含量（圖1A） 和葉片氮含量（圖1B）的影響均無(wú)顯著差異。稻作模式與留茬高度及二者間的互作對(duì)再生季水稻齊穗期和成熟期莖鞘氮含量（圖1C）、成熟期葉片氮含量均無(wú)顯著影響，但留茬高度對(duì)再生季水稻齊穗期葉片氮含量的影響達(dá)極顯著水平（圖1D），RM-30 處理葉片氮含量較RM-10 顯著提高107.2%，RF-30 處理葉片氮含量較RF-10 顯著提高57.7%，但再生季成熟期水稻葉片氮含量在各處理間無(wú)顯著差異，表明RM-30 和RF-30 處理可能在籽粒灌漿過(guò)程中提高了葉片氮轉(zhuǎn)運(yùn)量及速率。

2.3 玉米素核苷含量

與水稻單作相比較，稻魚共作對(duì)頭季稻齊穗期腋芽以及成熟期的腋芽和根的玉米素核苷含量均無(wú)顯著差異（圖2）。

2.4 再生率

由圖3 可知，再生季水稻在頭季稻收獲后30～35 d 進(jìn)入分蘗高峰期。方差分析結(jié)果表明，稻作模式和頭季稻留茬高度的交互作用對(duì)再生季水稻成熟期的最終再生率具有顯著影響。RF-30 處理再生季水稻的再生率始終保持在較高水平，成熟期的最終再生率為0.85，顯著高于RF-10（0.65），較RM-30 和RM-10 處理分別高出21.40% 和8.97%。盡管RM-10 處理在頭季稻收割后18 d 內(nèi)的再生率低于RF-10，但后期分蘗生長(zhǎng)加快，再生率明顯高于RF-10 處理。這表明頭季稻收獲時(shí)的高留茬處理?xiàng)l件下稻魚共作有利于水稻分蘗再生，再生季水稻分蘗再生率高于低留茬處理（表3）。

2.5 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表4 可見，稻魚共作與水稻單作條件下頭季稻的產(chǎn)量無(wú)顯著差異，但稻魚共作下再生季水稻產(chǎn)量顯著高于水稻單作，平均增產(chǎn)26.3%。稻作模式通過(guò)影響再生季水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率從而顯著影響再生稻的產(chǎn)量，而頭季稻留茬高度顯著影響了再生季水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，從而對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生影響。稻作模式和留茬高度的交互作用對(duì)再生季水稻的產(chǎn)量具有顯著影響。稻魚共作處理下再生季水稻有效穗數(shù)較水稻單作處理提高了18.2% （Plt;0.05），其中RF-10 處理的有效穗數(shù)較RM-10 提高了11.8%，RF-30 的有效穗數(shù)較RM-30 顯著提高了25.5%。稻魚共作再生季水稻穗粒數(shù)較水稻單作平均降低了17.9% （Plt;0.05），低留茬（10 cm） 處理穗粒數(shù)較高留茬（30 cm） 處理平均提高了56.6% （Plt;0.01），其中RM-10 的穗粒數(shù)較RM-30 顯著提高了69.7%，RF-10 的穗粒數(shù)較RF-30 顯著提高了42.3%。稻魚共作再生季水稻結(jié)實(shí)率較水稻單作平均提高了53.2% （Plt;0.01），低留茬處理再生季水稻的結(jié)實(shí)率較高留茬處理平均提高30.8% （Plt;0.05），表明稻魚共作通過(guò)提高再生季水稻群體有效穗數(shù)和籽粒的結(jié)實(shí)率彌補(bǔ)穗粒數(shù)不足，從而提高再生季水稻產(chǎn)量。

2.6 頭季稻玉米素核苷、植株氮含量及再生季水稻產(chǎn)量因子之間的相關(guān)性分析

進(jìn)一步對(duì)頭季稻成熟期腋芽和根的玉米素核苷含量與頭季稻成熟期莖葉全氮含量、再生季水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，頭季稻成熟期根的玉米素核苷含量與成熟期葉片氮含量存在顯著的正相關(guān)性（表5），這表明提高頭季稻成熟期葉片氮含量可能有利于增加其根部的玉米素核苷含量，間接促進(jìn)腋芽的萌發(fā)。本研究還發(fā)現(xiàn)，再生季水稻穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率呈顯著負(fù)相關(guān)，產(chǎn)量與有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)，表明保障和提高再生季水稻的群體有效穗數(shù)是提高產(chǎn)量的有效途徑。

3 討論與結(jié)論

3.1 稻魚共作對(duì)頭季稻不同留茬高度的再生季水稻生長(zhǎng)性狀的影響

再生稻的產(chǎn)量增加在較大程度上歸因于再生率的提高[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，稻魚共作對(duì)頭季不同留茬高度條件下的再生季水稻再生率產(chǎn)生差異影響。30 cm留茬處理下稻魚共作對(duì)再生季水稻的最終再生率無(wú)顯著影響，但顯著提高了再生稻的再生率。而10 cm留茬處理下稻魚共作再生稻的最終再生率低于水稻單作。前人研究認(rèn)為，頭季稻低留茬處理的水稻有效分蘗來(lái)源于低節(jié)位腋芽和基部萌發(fā)的分蘗，低留茬處理的腋芽容易受到外界環(huán)境影響而降低再生能力[31]。稻魚共作對(duì)低留茬水稻的再生率產(chǎn)生影響的原因可能在于，魚類的活動(dòng)和啃食行為可能會(huì)碰撞并損害低節(jié)位的腋芽以及基部剛剛萌發(fā)的分蘗，而高節(jié)位的分蘗數(shù)和有效穗數(shù)則主要依賴于高節(jié)位腋芽的萌發(fā)，因此不會(huì)受到稻魚共作的明顯影響。此外，低留茬處理再生季水稻主要從頭季稻留茬莖基部的第一和第二節(jié)位芽再生，頭季水稻生長(zhǎng)期間土壤水分過(guò)多、肥力供給不足或營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩均不利于稻茬腋芽萌發(fā)再生[32]。研究發(fā)現(xiàn)，稻魚共作提高了頭季水稻土壤全效養(yǎng)分含量[33]，但頭季水稻生長(zhǎng)期間過(guò)多的田間養(yǎng)分輸入會(huì)導(dǎo)致腋芽加速萌發(fā)與伸長(zhǎng)，在頭季稻采取低留茬收割時(shí)造成損傷，從而減少了腋芽的萌發(fā)與分蘗的再生[19]。細(xì)胞分裂素作為一種信號(hào)，反應(yīng)外源氮素的變化并參與調(diào)節(jié)植株代謝和發(fā)育[34]，通常會(huì)隨著氮素的供應(yīng)通過(guò)根部轉(zhuǎn)運(yùn)到腋芽中。玉米素核苷是一種由根系產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素，可轉(zhuǎn)運(yùn)至水稻籽粒中并對(duì)灌漿充實(shí)起調(diào)控作用[35]。前人研究發(fā)現(xiàn)，根系中的玉米素核苷含量與根系活力密切相關(guān)，而且通過(guò)栽培措施和化學(xué)調(diào)控提高根系活力可以增加玉米素核苷含量[35]，但本研究中發(fā)現(xiàn)稻魚共作與水稻單作的水稻根系的玉米素核苷含量無(wú)顯著差異，這或許與本研究中水稻長(zhǎng)期處于淹水環(huán)境有關(guān)，即持續(xù)淹水會(huì)導(dǎo)致根系活力的降低[36-37]。本研究結(jié)果表明，頭季稻成熟期根的玉米素核苷含量與葉片氮含量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。同樣地，徐國(guó)偉等[38] 也發(fā)現(xiàn)根系合成的玉米素核苷含量與葉片中氮代謝酶活性呈顯著正相關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)在不同稻作模式下的齊穗期，留茬30 cm 處理的再生季水稻葉片氮含量顯著高于10 cm 留茬處理，這說(shuō)明高留茬和低留茬處理會(huì)導(dǎo)致再生季水稻氮素利用率的顯著差異，其原因可能與高留茬處理的水稻能夠利用較多來(lái)自頭季稻的莖鞘貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)[39]，低留茬處理的再生季水稻則主要依賴土壤養(yǎng)分的供給，由此可見，頭季稻的留茬高度將會(huì)影響到再生季的施肥時(shí)期和施肥量的合理安排。

3.2 稻魚共作對(duì)頭季稻不同留茬高度的再生季水稻產(chǎn)量的影響

頭季稻收割留茬高度是影響再生季水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。本研究發(fā)現(xiàn)，稻作模式和頭季稻留茬高度均會(huì)對(duì)再生季水稻的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。隨著頭季稻留茬高度的降低，再生季水稻穗粒數(shù)呈增加趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)論[40-43] 基本一致。頭季稻的高留茬處理可能通過(guò)促進(jìn)頭季根系活力的恢復(fù)與維持，從而提高再生季水稻的再生力和產(chǎn)量[44-45]。本研究還發(fā)現(xiàn)，稻魚共作可提升高留茬條件下再生季水稻的有效穗數(shù)和產(chǎn)量，田魚可能通過(guò)改善稻田養(yǎng)分狀況為再生稻腋芽萌發(fā)與分蘗生長(zhǎng)提供有效的養(yǎng)分供給[46]。吳敏芳等[47] 研究認(rèn)為，在長(zhǎng)期淹水的稻魚共作系統(tǒng)中再生稻的留茬高度應(yīng)該在40 cm 左右，這樣可以保證頭茬和再生茬水稻產(chǎn)量維持在一個(gè)較高的水平，留茬高度為20 cm 的再生季水稻由于其腋芽全部位于水面以下，難以獲得腋芽萌動(dòng)生長(zhǎng)所需要的充足氧氣，因而不利于其再生能力和最終產(chǎn)量的提升。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)稻魚共作條件下頭季稻低留茬再生季水稻栽培模式的水分管理進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)，即在頭季稻收割后保持稻田土壤濕潤(rùn)，待到低留茬的再生季水稻開始萌發(fā)，再生出的分蘗高度達(dá)到10 cm（不包括原茬口高度） 后復(fù)水，能降低過(guò)早淹水對(duì)水稻低節(jié)位腋芽萌發(fā)的抑制，通過(guò)這些措施的實(shí)施，可在一定程度上提高再生季水稻的產(chǎn)量，說(shuō)明“頭季稻低留茬+魚共作”具有一定可行性。本研究還發(fā)現(xiàn)，再生稻單作條件下頭季稻低留茬處理的再生季水稻產(chǎn)量相對(duì)于高留茬處理更高，這可能與低留茬處理下再生稻生育期更長(zhǎng)以及干物質(zhì)積累的增加有關(guān)[24]；而稻魚共作條件下，水稻高留茬處理的再生季水稻產(chǎn)量相對(duì)于低留茬處理更高。張桂蓮等[48] 研究認(rèn)為，再生稻的再生芽主要集中在水稻的第3、4、5 節(jié)上，頭季稻收割后留茬高度越高，再生季水稻萌發(fā)的苗數(shù)越多[49]，較高的苗數(shù)為產(chǎn)量形成奠定了基礎(chǔ)，本研究觀察到的實(shí)際效果與此結(jié)論基本一致。

3.3 再生稻?魚共作的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能強(qiáng)化問(wèn)題

本研究發(fā)現(xiàn)，盡管相比于水稻單作，稻魚共作有助于提高再生季水稻的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，且在頭季稻收獲后的高留茬處理下，稻魚共作提高了再生季水稻的產(chǎn)量，但本研究?jī)H為1 年的田間初步效果試驗(yàn)，有關(guān)稻魚共作（不同管理模式、頭季稻收獲時(shí)不同留茬高度等） 對(duì)頭季和再生季水稻的生長(zhǎng)性狀與產(chǎn)量因子的影響及作用機(jī)制尚缺乏系統(tǒng)深入研究，因此，今后需繼續(xù)開展長(zhǎng)期的田間定位觀測(cè)試驗(yàn)，以獲取全面、系統(tǒng)、詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。具體而言，可考慮以下幾個(gè)方面的研究：1） 再生稻?魚共作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與管理措施優(yōu)化研究。稻魚共作對(duì)再生稻的生理生態(tài)作用效應(yīng)會(huì)受到田魚品種[50]、魚體大小[51] 和放養(yǎng)密度[52] 等的影響。同時(shí)，田魚和水稻等組分之間不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)配置（品種、密度、大小、空間布局、時(shí)間安排等） 又會(huì)對(duì)水稻的田間管理（水稻栽插密度、水分、肥料、留茬高度等） 有不同的要求，最終影響到稻魚共作系統(tǒng)的水稻和田魚產(chǎn)量以及綜合效益，因此，今后需進(jìn)一步加強(qiáng)再生稻?魚共作“農(nóng)藝與生態(tài)”適配性與協(xié)同調(diào)控技術(shù)模式及生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的研究。2） 頭季稻魚共作與再生季稻魚共作的全程聯(lián)動(dòng)互作及整體功能強(qiáng)化研究。包括稻魚共作條件下，田魚對(duì)頭季水稻根系、根際微生態(tài)、土壤養(yǎng)分和土壤結(jié)構(gòu)的影響，繼而對(duì)再生季水稻根系生長(zhǎng)和腋芽萌發(fā)等再生力的影響，頭季水稻的生理生態(tài)特性及其水?肥?藥?飼管理模式對(duì)再生季水稻的生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量品質(zhì)形成的持續(xù)影響，這些方面都需要開展深入和系統(tǒng)的研究。

3.4 結(jié)論

本研究探討了再生稻的頭季稻收獲留茬高度在稻魚共作和水稻單作模式下對(duì)再生季水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。初步研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，稻魚共作提高了頭季稻高留茬條件下再生季水稻的最終再生率，而降低了低留茬條件下再生季水稻的最終再生率。頭季稻高留茬處理下稻魚共作提高了再生季水稻的產(chǎn)量，而在水稻單作條件下低留茬處理的再生季水稻產(chǎn)量較高留茬處理顯著增加。因此，建議在華南雙季稻區(qū)發(fā)展再生稻生產(chǎn)，當(dāng)采用水稻常規(guī)單作生產(chǎn)方式，頭季稻收割時(shí)宜采取低留茬處理，而當(dāng)采用稻魚共作生產(chǎn)方式，頭季稻收割時(shí)宜采取高留茬處理，這樣將有利于促進(jìn)后續(xù)再生季水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成。但適宜的頭季稻收割留茬高度需要根據(jù)稻魚共作系統(tǒng)中水稻和田魚的品種特性、結(jié)構(gòu)比例和種養(yǎng)管理方式與技術(shù)措施等方面要求和優(yōu)化匹配而定。

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【責(zé)任編輯 莊 延】

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