播种量和行距对穴旱直播水稻产量形成的影响
作者: 古丽娜尔•巴合提别克 包玉青 刘文静 迪衣娜•加尔肯 任磊
摘要 [目的]为伊犁稻区(穴)旱直播播种技术的优化提供理论依据。[方法]以新稻46号为供试材料,采用2因素裂区试验设计,设置4个播种量水平处理和2个行距水平,研究不同密度组合对水稻生殖生长及营养生长的影响。[结果]播量与行距2因素中,单个因素比多个因素互作对水稻生长影响更大,各因素影响由大到小顺序为播种量、行距、 播种量×行距;在同一播量下,行距处理各指标呈25 cm 处理大于20 cm处理的趋势;同一行距下,不同播量处理各指标由高到低依次为180 kg/hm2处理、210 kg/hm2处理、240 kg/hm2处理、270 kg/hm2处理。180 kg/hm2+12 cm×25 cm处理组合的产量、每穗粒数、有效穗数、千粒重和成熟期的结实率均较高,与其他处理间差异达显著水平,其产量高达到 14 906.70 kg/hm2。[结论]种植密度越高导致水稻贪青徒长,影响灌浆结实以及籽粒形状。低播量宽行处理能够改善植物群体的微环境,提高水稻各指标长势,改善籽粒形状。
关键词 伊犁河谷;水稻;(穴)旱播;播种量;行距
中图分类号 S511 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)20-0036-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.20.010
Effects of Sowing Amount and Row Spacing on Yield Formation of Direct Hole-sowing Rice
Gulinaer·Bahetibieke,BAO Yu-qing,LIU Wen-jing et al
(Ili Institute of Agricultural Sciences,Ili,Xinjiang 835100)
Abstract [Objective]To provide a theoretical basis for the optimization of dry (hole) sowing techniques in Ili Kazakh Autonomous Prefecture Rice region.[Method]With Xindao 46 as test material,two-factor split plot experiment design was adopted,in order to study the effects of different density combinations on the reproductive and nutritional growth of rice,with four levels for seeding rate treatment and two levels for row spacing treatment.[Result]Among the two factors of sowing amount and row spacing,single factor had a greater effect on rice growth than the interaction of multiple factors.The order of effects of each factor was sowing amount > row spacing > sowing amount × row spacing.Under the same sowing amount,the index of row spacing showed the trend of 25 cm treatment>20 cm treatment.Under the same row spacing,the index of sowing amount showed the trend of 180 kg/hm2 treatment > 210 kg/hm2 treatment >240 kg/hm2 treatment >270 kg/hm2 treatment.The combination of 180 kg/hm2 +12 cm×25 cm had higher yield,grain number per panicle,effective ears,1 000-grain weight and seed setting rate at maturity stage,which had significant differences with other treatments,and its yield reached 14 906.70 kg/hm2.[Conclusion]High planting density led to greedy growth of plant,which affected the grain filling and shape of rice.Low seeding rate and wide row treatment could improve the micro-environment of plant population,increase the growth of rice and improve the shape of rice grain.
Key words Ili Kazakh Autonomous Prefecture River valley;Rice;Cave dry sowing;Sowing quantity;Row spacing
水稻是我国重要的粮食作物之一,是我国近50%人口的主粮[ 1 ],21世纪以来,我国水稻的种植面积达3 000万hm2,年产稻谷约2亿t,基本维持在相对稳定的水平[ 2 ]。近年来,旱直播相比传统移栽插秧方式,省去了育秧、插秧环节,具有降低劳动强度及生产成本等优点,费时费力的传统水稻移栽方式已不能适应当前形势的变化,水稻直播技术逐渐成为当前主要的水稻栽培技术[3-4 ]。但由于疆内对水稻旱直播研究起步比较晚,技术体系还不够完备,因此随着旱穴播的推广应用,由于缺乏栽培技术的深入研究,稻瘟病、稻米青等诸多问题也随之而来,导致旱直播发展受到诸多质疑,为此围绕水稻旱直播播种密度开展研究,对水稻旱(穴)播合理密植具有重要意义,以期为伊犁稻区旱(穴)播播种技术的优化提供理论依据。近几年来,不同学者分别从直播稻的群体结构、抗逆性等方面进行研究,并取得了一定成果,吴少华[5]提出不同种植方式下各品种水稻的产量和品质差异显著。陈先东等[6]采用水稻穴直播机进行播种行距,提出播种方向顺着引渠。播种时先从直埂开始至引渠边结束,要求直播稻田行距15~25 cm、株距10~15 cm的观点,李阳等[7]研究播种量,发现从播量22.5 kg/hm2提高到37.5 kg/hm2 时会使其他产量构成因子降低。李绍平等[8]研究水稻旱直播播种方式,发现选用适宜的机械旱直播方式有利于改善水稻的出苗状况。杨文伟[9]研究与播量337.5 kg/hm2相比,播量187.5 kg/hm2 出苗率提高了 55.32%。目前,有关旱直播播种密度对水稻作物的影响研究较少,且主要以疆外研究为主,但鲜见对新疆水稻穴旱直播方面的研究,因此研究播种量、播种行距互作效应对水稻穴旱直方面研究有待提高。鉴于此,笔者设置水稻旱直播播种密度试验,比较不同播种量和播种行距的单独处理、互作效应对水稻植株形态指标和产量间的差异、产量构成因素以及籽粒间的差异,从而筛选出适合当地旱穴播水稻的播种量、播种行距的播种技术。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
水稻旱穴播播种量以及播种行距试验地,均位于伊犁州伊宁县(82°029′E,43°622′N),气候温暖湿润、日照充足,
海拔:721.3 m,年平均气温10.7 ℃,年降水量304.6 mm,年平均日照时数2 850.5 h。
1.2 试验材料 试验材料为新疆伊犁河谷水稻主栽品种新稻46号。
1.3 试验设计
2022年开展水稻穴旱直播不同播种密度试验,试验采用2因素裂区试验设计,设置播种量处理4个水平:B1处理180 kg/hm2、B2处理210 kg/hm2、B3处理240 kg/hm2、B4处理270 kg/hm2;设置行距处理2个水平:R1处理(20 cm)、R2处理(25 cm),重复 3 次,共24个小区,每小区面积10 m2,株距统一为12 cm。其他田间管理措施同当地大田一致。
1.4 数据处理
数据处理试验所有数据均采用软件 SPSS 12.0 进行统计分析,Microsoft Excel 2003 和 Sigma Plot 进行数据处理和图表绘制;采用基于最小显著极差法(LSD) 统计分析并标记字母。
2 结果与分析
2.1 播种量和行距及互作对水稻营养生长的影响
经调查穴数并计算得出,植物密度由小到大依次为B1R2处理(424.05万株/hm2)< B2R2处理(498.30万株/hm2)< B1R1处理(507.15万株/hm2)< B2R1处理(584.70万株/hm2)< B3R2处理(619.50万株/hm2)<B3R1处理(660.60万株/hm2)< B4R2处理(724.35万株/hm2)< B4R1处理(776.40万株/hm2)。由图1可知,随着密度增加,穗长呈下降的趋势,株高与茎秆长呈增长的趋势,抗倒伏性能相对减弱。同一播种量下,随着R1处理到R2处理穗长增长,株高、茎秆长均呈下降趋势,而同一行距处理下,随着播种量增加,穗长下降,株高、茎秆呈上升的趋势。
方差分析(F)检验表明,播种量与播种行距交互作用对水稻株高以及茎秆长均无显著交互作用,但对穗长有极显著交互作用;播种量单独处理对株高、茎秆长有极显著作用,行距单独处理对株高、茎秆长只产生显著影响,而各单独处理均对穗长无显著影响。由表1可知,高播量窄行B4R1处理株高、茎秆长较高,分别为111.50 cm、95.07 cm,与B4R2、B3R1处理间差异不显著,与其他处理间差异显著。低播量宽行B1R2处理株高较低,显著低于除B1R1处理外的其他处理,株高、茎秆分别仅为98.83 cm、77.73 cm,相比B4R1处理株高降低11.36%,茎秆长降低18.24%。B1处理穗长较长,与B2、B3处理间差异不显著,其中B4R1处理穗长最短,比B1处理平均穗长减少22.13%。
2.2 播种量和行距对水稻生殖生长的影响
由表2可知,同一播种量下,行距处理对水稻产量构成因素表现一致。同一播种量下,行距处理均呈R2处理>R1处理的趋势,同一行距下,播量处理均呈B1处理>B2处理>B3处理>B4处理的趋势。播种量与行距对穴旱直播水稻产量构成因素影响较大,其中低播量宽行处理B1R2对水稻生殖生长有显著的促进作用。B1R2处理每穗实粒数最高,达122.66粒;B2R2处理次之,每穗实粒数为114.00粒;B1R1与B2R1处理间差异不显著,高播量B4R1和B4R2处理每穗实粒数较低,分别为62.00、74.50粒,平均为低播量处理的0.64倍。低播量宽行处理(B1R2处理)每穗粒数最高,达127.50粒,显著高于B1R1、
B2R1、B4R1和B4R2处理;B4R1处理每穗粒数最低,仅为91.00粒。B1R2处理有效穗数最高,比B4R1处理增加85.18%,千粒重比B4R1处理增加83.18%。
2.3 播种量和行距对水稻籽粒形状的影响
单个因素比多个因素互作对籽粒形状影响更大,因素影响由大到小顺序为播种量>行距>播种量×行距。播种量单独处理对籽粒长、宽度影响达到极显著水平,对籽粒厚度无显著影响 ;行距单独处理对籽粒长具有显著水平,对宽度有极显著影响,然而对厚度没有显著影响;播种量与行距交互作用对籽粒形状没有显著影响。由表3可知,与低播量B1处理相比,随着播种量的增加,B2、B3、B4处理籽粒长分别增加5.08%、6.89%、10.66%;籽粒宽分别增加-5.28%、-5.63%、-7.04;籽粒厚分别增加-7.73%、-12.15%、17.68%。同一播量B1处理下,R1处理比R2处理粒长增长9.26%,粒宽减少6.48%,籽厚减少4.32%,可见在同一行距下增加播种量或同一播种量下减少行距均能促使籽粒向纵向生长。
由图2可知,在同一行距处理下,随着播种量的增多,长宽比率增大,籽粒向纵向生长,长势表现为细长;在同一播种量处理下,随着行距变大,长宽比率减小,籽粒向横向生长,籽粒长势表现为宽大(图2)。
2.4 播种量和行距对水稻产量的影响 从产量数据可知,平均产量由大到小依次为 B1处理>B2处理>B3处理>B4处理,且同一播种量下,行距处理均呈R2处理>R1处理。由产量水平线可知,随着播量的增加,R1R2这2条线间距变小,说明播种量增加到一定程度,间距影响几乎为0,产量受播种量
影响较大。B1R2处理组产量最高,达14 906.70 kg/hm2,其次是 B1R1处理,为13 261.35 kg/hm2 ,B2R2处理产量为13 311.75 kg/hm2,再次是B3R2处理,产量为13 311.75 kg/hm2。B2R1处理产量为11 618.85 kg/hm2,B3R1处理产量为11 033.10 kg/hm2,B4R2处理产量为10 012.20 kg/hm2,B4R1产量为9 837.00 kg/hm2,其中行距为25 cm和播种量180 kg/hm2播种技术组合产量最佳(图3)。