不同播期对机插稻武运粳27号产量、品质影响的试验研究

2016-01-10 02:04邢志鹏周有炎沙安勤陈春生钱有宏王继汉王正波
北方水稻 2016年1期
关键词:精米结实灌浆

王 洁,邢志鹏,周有炎,沙安勤 ,陈春生 ,钱有宏 ,王继汉,王正波

(1江苏省兴化市农业技术推广中心,江苏 兴化 225700;2扬州大学 江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏 扬州 225009)

多年来,随着政府部门的大力支持和农技人员的不断攻关与创新,机插稻作方式逐渐走向成熟,推广面积不断扩大。合理确定播期是机插稻作实现高产、优质的关键技术之一,适宜播期能使水稻生育进程与当地的季节气候变化良好同步,改善群体结构,形成高光效群体,提高光和物质积累与转化,优化产量构成,攻取高产量[1]。武运粳27号水稻是具有高产潜力,适宜在苏中地区作迟播种植的优质品种。鉴于此,研究立足于里下河腹地稻麦两熟地区,根据当地小麦常年让茬时间及机插稻抢时早栽的要求,进行分期播种试验,探讨机插稻武运粳27号水稻在不同播期条件下产量形成特征和干物质积累特性,并分析其与灌浆结实期温光资源的相互关系,以期为里下河稻区机插稻高产、优质栽培技术及晚播机插稻增产技术研究提供理论依据和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试材料

试验于2013年~2014年在国家粮食丰产科技工程项目江苏省兴化钓鱼镇核心试验区进行。试验地前茬为小麦,土壤地力中等,勤泥土,质地黏性。 0~20 cm 土层含有机质 26.87 g/kg、全氮 1.78 g/kg、速效磷 13.2 mg/kg、速效钾 148.8 mg/kg。

供试材料:武运粳27号(江苏武进水稻研究所提供)。

1.2 试验设计

根据小麦常年收获让茬时间,以及水稻及时抢栽的要求,试验设置 05-21(Ⅰ)、05-26(Ⅱ)、05-31(Ⅲ)、06-05(Ⅳ)、06-10(Ⅴ)、06-15(Ⅵ)、06-20(Ⅶ)(月-日),共 7 个播期处理,3 次重复,小区面积25 m2,计21个小区,区间做埂隔离,并用塑料薄膜覆盖埂体,保证各小区单独排灌。

各播期处理分别于设置的播期日,将浸种催芽至破胸露白的种子均匀撒播在机插塑料软盘上,落谷量120 g/盘。3叶1心模拟机械移栽,栽插行株距 30.0 cm×13.3 cm, 栽插后定苗,4 苗/穴。 田间总施氮量 255 kg/hm2,基蘖肥∶穗肥=6∶4,其中基肥和分蘖肥各占50%,穗肥分2次等量施用,氮磷钾配比为 N∶P2O5∶K2O=2∶1∶2,磷肥全作基施,钾肥分基肥和促花肥2次等量施用。机插时寸水移栽活棵,分蘖期稳定的浅水层灌溉,在有效分蘖临界叶龄的前 1个叶龄(N-n-1),当茎蘖数达到预期穗数的80%时,开始排水搁田,轻搁、多搁,拔节至成熟期实行湿润灌溉,干湿交替,收获前5~7 d断水。病、虫、草害按当地大面积生产统一实施。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 干物质 分别于拔节期、抽穗期、成熟期,按每小区茎蘖数的平均数取代表性植株5穴,105℃下杀青30 min,80℃下烘干至质量恒定,测定各器官干物质质量。

1.3.2 产量及产量构成因素 成熟期采用五点法每小区普查50穴,计算有效穗数,并根据平均成穗数取10穴调查每穗粒数、结实率,测定千粒重,计算理论产量,并实收核产。

1.3.3 稻米品质 水稻收获脱粒,晒干,室内贮藏3个月后,用NP-4350型风选机风选,参照中华人民共和国国家标准《GB/T17891-1999优质稻谷》测定糙米率、精米率、整精米率。采用瑞典 FOSS TECATOR公司生产的近红外谷物分析仪(Infrared 1241 grain analyzer)测定精米的蛋白质含量。

1.3.4 温光资料 灌浆结实期间的逐日最高温度、最低温度、平均温度、日照时数等资料取自试验基地所在地市气象站钓鱼气象灾害监测站。

由于2 a数据趋势一致,故本文以2014年数据进行分析。相关数据采用Microsoft Excel 2003进行数据录入和计算,运用DPS 7.05软件进行相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期对机插稻产量及构成因素的影响

由表1可知,在播期的影响下,机插稻武运粳27号产量2 a变化趋势一致,随着播期推迟,均呈下降趋势,且播期越晚,下降幅度变大,播期推迟 30 d,机插稻减产 2.7 t/hm2(2014 年)、2.2 t/hm2(2013年)。统计分析表明,除Ⅰ和Ⅱ播期差异不显著外,从Ⅱ播期开始,产量差异均达显著水平。进一步分析产量构成因素变化,穗数、每穗颖花数、结实率、千粒重均受到播期的影响,每穗颖花数、结实率受影响较大,变异系数分别为3.9%和4.9%,穗数和千粒重受影响较小,变异系数均小于2%。在播期推迟的条件下,机插稻武运粳27号穗数、每穗颖花数、结实率均呈下降趋势,除Ⅰ和Ⅱ播期差异不显著外,Ⅱ播期以后播期差异达显著水平,群体颖花量随播期推迟呈显著下降趋势,千粒重变化无规律。说明迟播机插稻穗数不足、每穗颖花数和实粒数减少,产量构成变差,产量下降。

2.2 播期对机插稻干物质积累的影响

机插稻关键时期与阶段性群体干物质积累和最终产量形成关系密切。由表2可见,播期推迟,机插稻拔节期干物质积累量增加,抽穗期、成熟期干物质积累量呈显著下降趋势。拔节至抽穗阶段、抽穗至成熟阶段干物质积累量随播期推迟而减少。阶段性干物质积累比例于播种至拔节期变大,于拔节至抽穗期、抽穗至成熟期减小。在播期的影响下,播期对拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段干物质阶段积累影响较大,变异系数分别为7.8%和7.3%,对播种至拔节期干物质阶段积累比例影响较大,变异系数为8.9%。受播期的影响,收获指数随播期推迟呈下降趋势。

表1 播期对机插稻武运粳27号产量及构成因素的影响

2.3 播期对机插稻部分品质性状的影响

加工品质是反映稻谷对加工的适应性,主要衡量指标有糙米率、精米率和整精米率,其中整精米率是加工品质的核心,最具有商业价值。由表3可见,在播期的影响下,受影响最大的为整精米率,其次是精米率,糙米率受影响最小。播期推迟,机插稻稻谷的糙米率、精米率和整精米率均呈上升趋势,说明播期推迟,加工品质呈变优趋势。进一步分析糙米产量、精米产量和整精米产量发现,糙米产量受播期影响较大,整精米产量受播期影响较小。播期推迟,机插稻糙米产量、精米产量和整精米产量均呈下降趋势。

表2 播期对机插稻武运粳27号群体干物质积累的影响

表3 播期对机插稻武运粳27号部分品质性状的影响

营养品质指稻米中蛋白质含量等具体指标。随播期推迟,精米中蛋白质含量呈下降趋势。分析精米中蛋白质产量发现,其随播期推迟明显下降。说明播期推迟,稻米营养品质下降。

2.4 灌浆结实期主要气候因子与机插稻产量及品质关系

2.4.1 播期对机插稻灌浆结实期主要气候因子的影响 研究发现,在播期的影响下,机插稻武运粳27号灌浆结实期日均日照时数、日均温度和日均温差均有变化。随播期推迟,灌浆结实期日均日照时数缓慢缩短,日均温度逐渐下降,而日均温差逐渐变大(表4)。

2.4.2 灌浆结实期主要气候因子与机插稻主要性状指标关系 由表5分析,除千粒重外,灌浆结实期的日均日照时数、日均温度和日均温差与机插稻武运粳27号产量及品质性状指标均呈显著相关。实收产量、糙米产量、精米产量、整精米产量、蛋白质产量、结实率、成熟期干物质积累量、抽穗-成熟期干物质积累量及比例与日均日照时数、日均温度呈显著正相关,而与日均温差呈显著负相关,说明适宜调整播期,延长日均日照时数、提高日均温度和降低日均温差有利于优化各产量指标,攻取高产。糙米率、精米率、整精米率与日均日照时数、日均温度呈显著负相关关系,与日均温差显著正相关,说明较低的日均日照时数和日均温度、较高的日均温差利于优化加工品质。稻米蛋白质含量与日均日照时数、日均温度呈显著正相关,与日均温差呈负相关,相关性不显著。

表4 不同播期条件下机插稻武运粳27号灌浆结实期主要气候因子的变化

表5 主要性状指标与灌浆结实期主要气候因子的相关性分析

3 讨论与结论

合理确定播期使水稻结实期处于较佳光温状态是栽培管理中的关键技术,是水稻高产、优质的基础[1]。适宜的播期能调整机插稻生育进程,改善灌浆结实期温光环境,优化产量构成,促进干物质积累,为实现水稻高产量、优品质提供优良的环境基础、坚实的物质和优化的产量结构基础[2-4]。

研究发现,在播期的影响下,机插稻武运粳27号每穗颖花数和结实率受影响较大,穗数和千粒重受影响较小。播期推迟30 d,每穗颖花数减少 11.6个,群体颖花量下降12.8%,结实率下降12.4%,产量显著下降。说明播期推迟,机插稻穗型变小,存在“库”不足的问题,产量结构变差,因此早播机插稻易稳穗数、促大穗、增结实、保粒重,为实现高产奠定结构基础。前人研究[5]认为,机插稻超高产群体干物质积累特征为“前小、中高、后强”。本试验中,播期推迟,机插稻群体干物质积累前期升高,中期和后期下降。说明,早播可调节机插稻生育进程关键时期及各阶段干物质积累及比例,有助于形成机插稻高产群体干物质积累模式,为实现高产奠定物质基础。进一步研究发现,早播虽降低了稻米加工品质,但显著提高了水稻糙米产量、精米产量、整精米产量和精米蛋白质产量,改善稻米营养品质。因此,通过栽培措施调整,如施用微肥等,提升加工品质特征是早播机插稻生产更多商品粮的关键,而晚播机插稻可通过加大移栽密度,增加有效穗数,调节水肥,促进结实灌浆,优化产量结构,实现增产。与灌浆结实期主要气候因子的相关性分析发现,灌浆结实期日均日照时数较长、日均温度较高、日均温差较小能够提高机插稻结实率和千粒重,增加成熟期干物质积累、抽穗至成熟期干物质积累及比例,攻取高产。

稻麦两熟地区,小麦收获让茬于6月5日左右。因此,在培育3叶1心机插壮秧的基础上,武运粳27号品种早播能改善灌浆结实期温光环境,促进干物质积累及转化,优化产量构成因素,实现高产量。为稳定实现9.0 t/hm2以上的产量,机插稻武运粳27号最晚应在6月10日之前播种,并配套科学高产栽培措施。

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