钟 蕾,黄文赟
(江西农业大学 农学院/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室江西 南昌 330045)
双季稻区为确保晚稻的安全齐穗,播种期一般安排在6月15—25日,由于受早稻收获期的影响,晚季的栽插期往往要到7月20日以后,所以秧龄一般都要30~35 d,特别是当前大力推广二晚抛秧,由于晚稻育秧播种密度大、秧龄长、叶龄大,易出现早孕早穗、苗超高、不易抛栽、影响立苗,并且秧龄越长越容易引起晚稻的早衰[1-2]。虽然当前大多应用多效唑进行适时适量调控,一定程度上有效地控制了秧苗的垂直生长,促进多分蘖,增强秧龄弹性,防止了早孕早穗现象[3-5]。但由于抛秧对秧龄要求严格,使其应用范围局限于早稻的空闲田和红花草田、二晚的前茬早熟田,在品种方面局限于早、中熟品种(组台)[6]。在双季稻区能否解决夏收后晚稻尽早插植,缓解目前采用中小苗抛秧带来的发展双季稻的季节矛盾及二晚迟熟组合抛栽等问题,显得尤为重要。而解决以上问题,必须要突破秧龄的限制,从中小苗发展到长秧龄大苗抛栽。单纯应用多效唑等化学生长调节剂无法满足进一步拉长秧龄的需要。需要指出的是,在实践中发现,水播出苗后进行干旱处理,后灌深水结合施肥可将秧龄大大拉长,且增产效果明显,该现象产生的机制,即干旱后复水的激发效应及其增产原因亟需了解,其有关技术也需进一步完善。
本研究以双季晚稻五丰优 T025为研究对象,通过对苗期进行不同程度干旱处理,以水播水育为对照,并辅用多效唑,探讨各种育秧方式下长龄秧秧苗素质与水稻产量及其构成因素,以期为解决双季晚稻拉长秧龄提供参考。
供试水稻品种为高产优质稻五丰优T025(国审稻2010024 ,江西农业大学农学院提供)。该品种属籼型三系杂交水稻,五丰A×昌恢T025杂交选配的杂交晚稻组合,江西农业大学选育,2010年3月通过农业部超级稻认定,具有株型好、早熟、高产、稳产、米质优、抗性好、适应性广且制种产量高等优点。
试验于2012年6—11月在江西农业大学科技园试验田进行。6月16日将五丰优T025种子浸种催芽2 d。6月18日播种于江西农业大学温室中,盆栽,泥土取自试验田耕作层,共计6盆。设置水播水育(一直保持薄水层)和水播旱育两种育秧方式。水播水育记为CK。水播旱育分为2种方式:第1种是水播出苗后不灌水,重度干旱土壤开裂后至水稻萎蔫,后灌深水加复合肥5 g,记为T1;第2种为干旱轻度土壤未及开裂即复水,记为T2。CK、T1和T2各6盆。CK和T2在4叶1心期和6叶1心期各施复合肥1次,每次施量为2.5 g;CK和T2分别于2叶1心期、4叶1心期喷施200 mg/kg、300 mg/kg多效唑。
7月26日移栽于江西农业大学科技园试验田中栽培。每处理栽插40株,重复3次,随机排列。单株栽插,株行距16.5 cm×26.4 cm。田间进行常规管理。
1.3.1 秧苗素质考察及叶绿素含量、分蘖动态分析苗期结束后,每个处理各取10株考查单株分蘖数、叶龄、茎基宽、株高、单株鲜重、倒二叶叶长、倒二叶叶宽、倒二叶叶角、单株白根数、单株干重和单株根干重。
水稻移栽后的第3天上午10:00左右开始测量叶绿素含量,本试验叶绿素使用SPAD-502叶绿素测定仪测定。选取10个稻株的固定主茎叶片(挂牌标记),测定倒二叶基部、中部和顶部的叶绿素含量再取平均值,测时避开叶脉。每3天测定叶绿素含量1次,同时记录水稻分蘖数。
1.3.2 产量及其构成因素测定水稻成熟后进行考种。每个处理每个重复取5蔸。测定单株有效穗数、总粒数、结实率、千粒重和单株产量。
于成熟期对各处理分别取样3蔸,剪除根后按叶、茎鞘、穗分开,于105 ℃下杀青15 min后80 ℃烘干至恒重。并计算叶茎干重、单茎穗干重和收获指数。
收获指数(HI,harvest indexes)=单茎穗干重/植株总干重×100%。
试验数据采用Excel进行作图分析和DPS进行统计分析,其中结实率方差分析用反正弦平方转换后进行。通过随机区组设计进行单因素试验统计分析,得出各个处理间是否有显著性差异。
移栽时考察各处理秧苗叶龄、单株分蘖数、株高、茎基宽及秧苗白根数,结果表明(表1):对照和2个处理叶龄无显著差异;T1单株分蘖数和CK、T2存在极显著差异,分别较CK、T2少55.17%、45.83%;T1株高极显著高于CK和T2,分别比CK、T2高46.61%、47.71%;对照和2个处理茎基宽、秧苗白根数均无显著差异。
表1 3种育秧方式下的秧苗素质差异性
表2 3种育秧方式下的秧苗倒二叶性状差异性
表3 3种育秧方式下的秧苗重量差异性
对 3种育秧方式秧苗倒二叶叶长、倒二叶叶宽和倒二叶叶角分别进行比较(表2),结果表明:T1倒二叶叶长极显著长于CK和T2,分别比CK、T2长36.38%、45.61%;CK、T1和T2间倒二叶叶宽和倒二叶叶角均无显著差异。
此外,表3表明,CK、T1和T2秧苗在植株鲜重、根干重和植株干重方面均无显著差异。
对3种育秧方式移栽后分蘖动态进行考察(图1),结果表明:移栽后第3天CK、T1和T2分蘖数均无显著差异;移栽后第6、9、12、15、18天T1分蘖数始终显著低于T2,T1依次较T2低27.40%、24.21%、23.85%、24.84%、22.81%;移栽后第21天及其后CK、T1和T2分蘖数均无显著差异。
由图2可知,移栽后第3、6、9和12天T1倒二叶叶绿素含量(SPAD值)均极显著低于CK、T2,T1比CK依次低13.81%、10.98%、5.44%和4.82%,T1比T2依次低13.46%、12.31%、4.47%和4.80%,而CK和T2始终无显著差异;移栽后第15~30天CK、T1和T2的叶绿素含量均无显著差异。
图1 3种育秧方式下秧苗移栽后单株分蘖动态
图2 3种育秧方式下秧苗移栽后叶绿素含量(SPAD值)动态
考察3种不同育秧方式下五丰优T025单株产量及其构成因素(表4),结果表明:T2单株有效穗数极显著多于T1,T2较T1多19.80%;CK、T1和T2总粒数、千粒重均无显著差异;但T2结实率显著高于CK,T2比CK高7.91%;T2单株产量显著高于CK和T1,T2依次较CK、T1高24.60%、23.07%。
表4 3种育秧方式下的产量及其构成因素差异性
考察3种育秧方式的穗干重、植株总干重和收获指数(表5),表明:CK、T1和T2穗干重及水稻植株总干重均无显著差异;T1收获指数显著高于CK,T1比CK高5.40%,T2和CK、T1在收获指数方面无显著差异,T1的收获指数为59.89%最高,其次是T259.03%,最低是CK 56.82%。
表5 3种育秧方式下的收获指数差异性
通常来讲,水稻受到阶段性的水分胁迫,土壤水分条件突然改变,难以对作物形态结构加以有效的诱导改变,只能通过相对需时较短的体内生理生化过程及其相应产物的形成或者被动地关闭气孔、改变叶片体态[7-8]等消极行为对水分胁迫作出“应急”反应。然而,水分胁迫的影响也并不完全是负效应,近年来的研究表明,水分胁迫具有某种程度上的正面效应,如果运用得当,可能会对作物的生长发育以及产量和品质等起到积极作用,即水分胁迫复水之后具有补偿效应。事实上,有研究指出植物的各器官之间存在一种内在的协调反馈机制[9],调节着生物体内的各种代谢活动,使生物体处于一种相对平衡的状态,如果某一器官受环境的影响而减弱或者丧失其功能,则生物体内部具有恢复该器官功能的能力,这种补偿机制是生物保存自身的一种重要机制[10-11]。水分胁迫的补偿效应是非充分灌溉条件下作物能够保持较高产量甚至超过充分灌溉处理的主要原因之一。通过干旱抑制秧苗苗期生长从而降低秧龄,同时补偿效应增加水稻秧苗素质。此外,多效唑能阻止水稻秧苗顶端生长优势、促进分蘖滋生,提高秧苗素质。本研究表明,干旱能有效抑制超级杂交晚稻五丰优T025苗期生长,延长秧龄,复水后植株补偿效应明显,迅速生长,快速分蘖。同时辅助施多效唑,能有效提高秧苗质量,降低秧苗高度,移栽后植株返青后快速分蘖。轻度干旱复水联合喷施多效唑育秧下秧苗素质、产量等较水播水育联合喷施多效唑育秧、重度干旱复水重肥育秧好。该结论再次印证了前人的上述结论,即适度干旱复水既可达到控制苗高,又可在移入大田复水后产生补偿或超补偿效应,最终实现控高增产的效果”。
[1]龙丘陵, 李祖章, 刘光荣, 等.不同秧龄对双季稻早衰的影响研究[J].江西农业学报, 2006, 18(6): 10-12.
[2]周正春, 周爱珠, 张玉屏, 等.不同秧龄双季双抛对双季稻产量的影响[J].中国稻米, 2013, 19(2): 35-36, 38.
[3]王熹, 俞美玉.烯效唑对稻苗的生理影响[J].中国水稻科学, 1994, 8(1): 15-20.
[4]曾晓春, 刘传飞, 陆定志.多效唑(PP333), 烯效唑(S3307)提高水稻幼苗抗逆能力作用机制的研究[J].江西农业大学学报, 1994, 16(3): 39-40.
[5]陈小荣, 潘晓华.水稻长秧龄旱育抛秧壮苗技术探讨[J].耕作与栽培, 2000(6): 113-118.
[6]陈小荣, 潘晓华.旱育长秧龄抛栽水稻的养分及干物质积累特性初步研究[J].中国水稻科学, 2001, 15(2): 113-118.
[7]卢从明, 张其德, 匡廷云, 等.水分胁迫抑制水稻光合作用的机理[J].作物学报, 1994, 20(5): 601-606.
[8]施积炎, 袁小风, 丁贵杰, 等.作物水分亏缺补偿与超补偿效应的研究现状[J].山地农业生物学报, 2000, 19(3): 226-233.
[9]陈晓远, 罗远培.不同生育期复水对受旱冬小麦的补偿效应研究[J].2002, 10(10): 39-41.
[10]郝树荣, 郭相平, 王为木, 等.胁迫后复水对水稻叶面积的补偿效应[J].灌溉排水学报, 2005, 8(4): 19-21.
[11]董宝娣, 张止斌.水分亏缺条件下作物补偿效应研究进展[J].西北农业学报, 2004, 13(3): 31-40.