基于机插晚稻分蘖成穗特性获取基本苗定量参数

2016-04-09 03:16吕伟生曾勇军石庆华潘晓华商庆银谭雪明李木英胡水秀江西农业大学双季稻现代化生产协同创新中心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南昌330045
农业工程学报 2016年1期
关键词:叶位基本苗主茎

吕伟生,曾勇军,石庆华,潘晓华,黄 山,商庆银,谭雪明,李木英,胡水秀(江西农业大学/双季稻现代化生产协同创新中心/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,南昌330045)



基于机插晚稻分蘖成穗特性获取基本苗定量参数

吕伟生,曾勇军※,石庆华,潘晓华,黄山,商庆银,谭雪明,李木英,胡水秀
(江西农业大学/双季稻现代化生产协同创新中心/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,南昌330045)

摘要:为精确定量机插晚稻适宜的群体起点,合理利用分蘖成穗,以3个晚稻(H优518、H优159和五优308)高产品种(组合)为材料,研究了机插晚稻分蘖成穗特性及基本苗公式参数。结果表明,机插晚稻1次分蘖集中在主茎第3~7叶位,第3~6叶位为分蘖发生与成穗的优势叶位;2次分蘖在3/0~5/0上均有发生,但成穗以1/3和1/4为主;主要依靠1次分蘖成穗,2次分蘖成穗较少;单株分蘖成穗数4.5个左右;主茎及优势蘖位穗部性状较好,穗粒结构协调,产量较高,对群体产量贡献大。晚稻在4叶1心期机插,移栽分蘖缺位叶龄(bn,blemish number)为0.7~0.8,校正系数(a)为0.6左右,有效分蘖发生率(r)在0.8左右。生产中机插晚稻应在保证合理基本苗的基础上,争取分蘖早生快发,在充分发挥1次分蘖的分蘖成穗优势的同时,合理利用低位2次分蘖成穗,以获取适宜的穗数而实现高产。该研究揭示了高产条件下机插晚稻分蘖成穗规律及基本苗公式参数,为大面积生产中机插秧基本苗精确定量及分蘖高效利用提供技术参考。

关键词:农业机械;农作物;机械化;机插晚稻;分蘖特性;成穗规律;基本苗;参数

吕伟生,曾勇军,石庆华,潘晓华,黄山,商庆银,谭雪明,李木英,胡水秀.基于机插晚稻分蘖成穗特性获取基本苗定量参数[J].农业工程学报,2016,32(01):30-37.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.004 http://www.tcsae.org

Lü Weisheng, Zeng Yongjun, Shi Qinghua, Pan Xiaohua, Huang Shan, Shang Qingyin, Tan Xueming, Li Muying, Hu Shuixiu.Calculation of quantitative parameters of basic population of machine-transplanted late rice based on its tillering and panicle formation characteristics[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2016, 32 (01): 30-37.(in Chinese with English abstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.004 http://www.tcsae.org

0 引言

水稻是中国的主要粮食作物,近年来,随着农村劳动力的大量转移,水稻的栽培方式正由传统的手工移栽和抛栽向机插发展。与一季稻以及移栽和抛栽双季稻相比,双季机插稻由于生育期短、穗型相对较小,获得适宜的穗数对于机插稻高产至关重要。适宜的穗数由合理的基本苗和分蘖成穗数共同决定,合理利用分蘖成穗,是水稻高产栽培的重要途径[1-2]。凌启鸿等提出,合理基本苗为适宜穗数除以单株成穗数,特定品种在特定地区适宜穗数较为稳定,是可以求得的已知数,而单株成穗数取决于移栽后的有效分蘖叶龄期内所能产生的理论分蘖数及其发生率,并由此拟合了基本苗计算公式[3]。水稻出叶与分蘖遵循N-3的同伸规律(即水稻第N叶与第N-3叶的分蘖同步分化、同时伸出的生长规律),据此也有学者相继提出了理论分蘖数的计算方法[4-6]。在基本苗公式共性原理的指导下,各稻区先后进行了许多本土化研究,并分别建立了相应的基本苗公式及参数指标。凌启鸿等[3]通过后续研究,明确了江苏地区5个伸长节间以上的品种不同移栽方式下基本苗公式参数;蒋彭炎等[7]在凌启鸿基本苗公式基础上增加了秧田带3叶以上大分蘖成活率及大田有效分蘖期内符合叶蘖同伸规律的分蘖发生率等指标,提出了适合早、晚手栽稻的基本苗公式;潘晓华等[8]发现水稻塑盘旱育抛栽存在非同伸蘖现象,且同伸蘖的成穗规律与湿润水育秧移栽也有较大差异,并据此提出了塑盘旱育抛秧基本苗公式及相关参数;李刚华等[6]对云南水稻特殊高产生态区水稻叶蘖动态进行调查分析,建立了水稻单株成穗数通式与有效分蘖叶位理论分蘖数函数,并确定了相关参数;霍中洋[9]将基本苗公式简化,提出了双季杂交早稻超高产湿润育秧基本苗公式及其参数。但关于双季机插稻分蘖成穗特性及基本苗公式参数的研究目前还未见有报道。本研究拟通过对高产管理条件下双季机插晚稻分蘖发生及成穗特性的分析,并在前人基本苗研究的基础上,明确相关基本苗公式参数,以期为双季机插稻分蘖合理利用及适宜群体起点的确定提供参考依据。

1 材料与方法

1.1供试材料

以H优159(杂交籼稻,总叶片数N=15,伸长节间数n=5)、H优518(杂交籼稻,总叶片数N=15,伸长节间数n=5)、五优308(杂交籼稻,总叶片数N=15,伸长节间数n=5)等3个主推的晚稻高产品种(组合)为材料。

1.2试验设计

试验于2013-2014年在江西农业大学产学研合作与人才培养上高创新基地进行,大田土壤肥力中等,土壤含全氮2.42 g/kg、速效氮187.94 mg/kg、有机质37.84 mg/kg、速效磷40.04 mg/kg、速效钾78.36 mg/kg,pH值5.28。大区试验设计,每个品种种植334 m2;2013年于6月26日播种,7月17日机插,2014年6月27日播种,7月18日机插;机械匀播,落谷密度为20 000粒/m2;硬盘基质旱育,培育适龄壮秧(表1);采用井关乘坐式高速窄行插秧机栽插,抓秧面积1.8 cm2,栽插规格25 cm×14 cm(行距×株距),机插后及时进行去余补缺(表1);氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施用量分别为195、90、180 kg/hm2,其中磷全作基肥1次性施用,氮和钾均按基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶2∶3的质量比例分3次施用,分蘖肥与穗肥分别在机插后7 d和倒二叶抽出期施用;水分管理及其它栽培措施按高产方案进行。

表1 晚稻秧苗素质及机插质量Table 1 Quality of seedling and machine transplanting of late rice

1.3调查与测定方法

1.3.1分蘖发生及成穗状况调查

栽插后当天调查机插质量,每个品种选取3个调查点,每点选取与机插质量相近且长势较为一致的连续10穴作为追踪调查的样本。从栽插当天起每3天标记叶龄一次,并对每个茎蘖挂上标牌(分蘖的计数标准为分蘖叶尖伸出其母茎叶鞘1 cm以上),在标牌上记载分蘖的级次和叶位。成熟期根据各分蘖的标牌将各级成穗的分蘖分开,单独收获,记录各级次和叶位分蘖的发生数和成穗数,以计算对应的发生率和成穗率;将样品置于尼龙网袋内风干,风干后考种,分别测定穗长、一次枝粳数、二次枝粳数、每穗粒数、结实率、千粒重等穗部性状,并单独称量各蘖位穗重及籽粒产量。

分蘖发生率(%)=分蘖实际发生数/观察株数×100%(1)分蘖成穗率(%)=分蘖成穗数/分蘖实际发生数×100%(2)

分蘖节位用X/N表示(图1),其中N为0时指主茎第X叶位上的一次分蘖,N为1、2……时表示主茎第N叶位一次分蘖的第X叶位上的二次分蘖。

图1 水稻分蘖节位示意图[10]Fig.1  Sketch of tilling positions in rice plant

1.3.2茎蘖动态调查

结合叶龄标记和分蘖挂牌,调查记载每穴茎蘖的消长动态,每3 d调查1次,一直到齐穗期,以明确始蘖叶龄期和有效分蘖临界叶龄期。

1.4分析与统计方法

用Microsoft Excel2003软件进行数据输入、计算及制图,DPS软件进行统计分析。2 a试验结果趋势基本一致,本文以2 a试验数据的平均值进行分析。

2 结果与分析

2.1分蘖发生叶位及发生率

表2 晚稻分蘖发生叶位及发生率Table 2  Tiller leaf position and emerging rate of late rice(%)

由表2可知,晚稻分蘖发生叶位及各叶位分蘖的发生率在各品种间略有差异,但总体趋势较为一致。机插稻为小苗移栽,晚稻在20 d左右秧龄时平均叶龄约4叶1心,主茎第1、2叶位分蘖全部缺位。分蘖发生起始叶位为第3叶,发生率较高,平均86.1%;最高蘖位为第9叶,发生率较低,仅7.8%;1次分蘖叶位数7个,分蘖发生率约72.2%,3/0~7/0发生率较高,基本在80%以上,其中4/0、5/ 0几乎全部发生。2次分蘖发生叶位数也较多,3/0~5/0上均有发生,平均发生率为47.5%,其中1/3和1/4发生率较高,在75.0%左右。3次分蘖等高次分蘖则未见发生。群体分蘖发生率58.3%~62.4%,平均60.8%。

2.2分蘖成穗叶位及成穗率

表3为晚稻分蘖成穗叶位及成穗率,从中可以看出,各品种分蘖成穗叶位数较发生叶位数少。其中1次分蘖成穗叶位数比发生叶位数少2个,8/0、9/0等高位叶位未能成穗,2次分蘖成穗叶位数较发生叶位数少3个,3/3、2/4、1/5均未见成穗。1次分蘖成穗率平均为75.8%,以3/0、4/0、5/0、6/0较高,平均分别为96.0%、100.0%、100.0%、91.9%,其中4/0、5/0几乎全部发生,7/0成穗率则相对较低,仅33.2%。2次分蘖成穗率平均为29.2%,远低于1次分蘖,成穗以1/3、1/4为主,成穗率40.6%~59.2%,2/3也有部分成穗,但成穗率较低。群体成穗率在60.0%左右。从表2、表3综合来看,各品种在3/ 0~6/0等1次分蘖叶位上不仅分蘖发生率较高,且分蘖成穗率也较高。

表3 晚稻分蘖成穗叶位及成穗率Table 3  Panicle leaf position and panicle rate of late rice(%)

2.3成穗茎蘖组成及其对群体产量的贡献

机插晚稻成穗茎蘖组成及其对群体产量的贡献在各蘖位间有所差异,总体表现为随叶位的升高呈先增后减的趋势(表4、表5)。单株成穗数为5.44~5.83个;单株产量13.73~15.16 g。主茎占单株穗数及单株产量的比例较低,平均分别为17.66%、23.18%;1次分蘖成穗数及其群体产量的比例分别集中在66.01%~70.37%和63.36%~68.57%,但各叶位之间差异也较大,低位和高位叶位显著低于各中位叶位。方差分析可知,主茎第3~6叶为优势叶位,占单株穗数及单株产量的比例达77.72%、73.54%,且主要是这4个叶位上的1次分蘖,产量占单株产量的61.99%;2次分蘖穗以1/3、1/4为主,但总体比例较低。

表4 晚稻成穗茎蘖组成Table 4  Panicles composition of stems and tillers of late rice

表5 晚稻各叶位成穗茎蘖对群体产量的贡献Table 5 Contribution of stems and tillers in each leaf position to population yield of late rice

2.4成穗茎蘖的穗部性状

对穗部性状的考察表明,主茎及不同叶位成穗茎蘖之间存在一定差异(表6)。各品种主茎穗在各穗部性状上总体优于各分蘖穗,1次分蘖穗的穗部性状又明显优于2次分蘖穗,其中在枝梗数、每穗粒数、穗质量及着粒密度等穗部性状上差异显著,而千粒质量并无明显差异。随着分蘖叶位的升高,各穗部性状以6/0为转折点,均表现出先变大后变小的趋势;3/0~6/0等各中部优势叶位上的分蘖穗部性状较好,穗粒结构表现协调,部分性状与其余叶位差异显著。

表6 晚稻各叶位成穗茎蘖的穗部性状Table 6 Panicle traits of stems and tillers in each leaf position of late rice

2.5基本苗公式参数

根据凌启鸿[3]水稻基本苗计算基本公式,合理基本苗数(X)是适宜穗数(Y)除以每根主茎的成穗数(ES)。公式为:

单株成穗数(ES)取决于移栽后的有效分蘖叶龄期内产生的理论分蘖数(A),以及对应的有效分蘖发生率(r)。对机插分蘖成穗特性深入分析可知,机插秧秧田期一般不产生分蘖,主茎数即为基本苗数。因此,单株成穗数(ES)的计算公式为:

有效分蘖叶位数(E)与主茎总叶龄(N)、伸长节间数(n)、移栽叶龄(SN)、移栽分蘖缺位(bn)和校正系数(a)等有关[3],公式为:

由上可知,机插晚稻大田期遵循N-3的叶蘖同伸规律,且大田期的有效分蘖叶位数(E)不超过9,不产生4次分蘖。因此,大田期主茎有效分蘖理论值(A)可选用李刚华的计算公式进行求取[6]。公式为:

本文在前人以上研究的基础上,并根据叶蘖动态及分蘖成穗特性,明确分蘖缺位叶龄数(bn)、够苗叶龄、校正系数(a)及分蘖发生率(r)等主要参数。由图2可知,晚稻在4叶1心期移栽(SN=4.5),叶龄呈近似直线的增长,总叶龄(N)平均为15叶,伸长节间数(n)为5个(表7)。杂交晚稻大田分蘖缺位时间短,大约3~6 d,bn=0.7~0.8;之后分蘖开始迅猛增长,至栽后15~18天即可够苗,够苗叶龄为9.4~9.5(N-n叶龄期),校正系数(a)为0.5~0.6;有效分蘖叶位数E为4.2~4.3,理论分蘖数为5.6~5.8,实际成穗分蘖数4.4~4.8,有效分蘖发生率(r)0.79~0.83,穗数型品种(H优518、H优159)略大于大穗型品种(五优308)。

图2 不同晚稻品种叶蘖动态Fig.2 Leaf-tiller dynamic of late rice

综合本研究的结果,机插晚稻基本苗公式的有关参数见表7。高产实践表明,H优159和H优518等穗型较小的杂交稻品种适宜穗数为360×104/hm2左右,五优308穗型较大,适宜穗数为345×104/hm2左右。因此,在本试验条件下,相应的适宜基本苗数平均为65×104/hm2左右。

表7 晚稻基本苗公式参数Table 7 Parameter values of basic seedling calculation for machine transplanted late rice

3 讨论

3.1机插晚稻分蘖发生与成穗规律

水稻分蘖与成穗既受自身遗传特性调控,又受外界环境的影响,是一个十分复杂的生物学过程[11]。在适宜的条件下,水稻出叶与分蘖遵循N-3的同伸规律,促使分蘖早生多发,充分利用有效蘖位,提高成穗数和成穗率,是培育高产优质群体的一个重要环节[2,12]。李杰[12]等研究认为,手栽稻能充分利用有效分蘖叶位,而机插稻则存在较多的有效分蘖叶位缺位。袁奇[13]、乔晶[14]、凌励[15]、韩正光[16]、郭振华[17]等研究也表明,机插稻普遍存在低位分蘖缺位。本研究表明,在基质旱育、播种量20 000粒/m2、秧龄为20 d左右(4叶1心期)的条件下,机插晚稻主茎第1~2叶位分蘖基本缺位,第3叶位也有部分缺位。这可能与机插秧播种量大、机插植伤重及小苗抗逆性弱等有关[3,18]。宋云生等[10]研究表明,在适宜单穴苗数及秧龄条件下,机插钵苗秧田期已有分蘖发生,且栽后缓苗期短、发苗快,呈秧田、本田两段高峰型分蘖模式。潘晓华等[8]研究还发现,塑盘旱育抛栽稻秧苗期存在未能按N-3规律发生的潜伏芽,可在大田分蘖前期恢复生长后形成非同伸蘖。本试验观察发现,大田始蘖后遵循N-3的叶蘖同伸规律,始蘖叶位为第3叶,且叶蘖同伸性强,说明第1、2叶位缺位主要发生在秧田期。如果在保证正常茬口及较低漏蔸率的条件下,播种量适当下降、移栽秧龄适当延长,是否可能出现秧田分蘖或大田非同伸蘖,则还需要进一步研究。

水稻分蘖发生与成穗普遍存在优势叶位现象[12-14,19-20],在不同栽培方式下有所差异,但均表现为中部优势叶位分蘖发生及成穗率高,且穗部性状优,对群体产量贡献大[10,21-22]。因此,充分利用有效蘖位,提高优势蘖位的比重,有利于优化群体质量,提高产量[12,14,23-25]。本研究显示,晚稻分蘖发生和成穗主要在主茎第3~7叶位的1次分蘖及少量1/3和1/4等2次分蘖上;第3~6叶位的1次分蘖为优势叶位,分蘖发生率及成穗率均较高,穗部性状总体较好,对群体产量贡献较大。这与前人[12-17]的研究结果有些类似,有所不同的是,相比一季稻双季稻生育期短,叶片数少,有效分蘖叶位少,分蘖的发生及成穗主要为1次分蘖。可见,双季机插稻群体调控空间较小,应配套合理的栽培调控措施,促使分蘖早生多发,充分利用有效蘖位尤其是中部优势蘖位,同时及时控制后期的无效分蘖,从而构建高质量群体。

3.2机插晚稻茎蘖穗对产量的贡献

关于水稻茎蘖对产量的贡献,主要存在依靠主茎、茎蘖并重和依靠分蘖3种观点。随着肥料用量的增加及品种的改良,人们逐渐认识到充分利用分蘖,提高群体分蘖成穗率更利于高产[2]。蒋彭炎[26]研究提出,水稻单株以利用4个分蘖成穗增产显著,超过4个则增产不明显。众多研究表明[12,22-23,27],手栽稻分蘖穗对总产贡献在85%左右。李杰[12]、郭振华[17]等研究认为,机插稻分蘖产量对总产的贡献低于手栽稻,为75%左右。本研究表明,机插晚稻分蘖穗产量占总产的比例为77%,其中1次分蘖穗产量的比例约65%,而2次分蘖仅有部分成穗,产量贡献在10%左右。总体来看,晚稻分蘖力相对较强,其分蘖穗尤其是2次分蘖穗产量对总产量的贡献较大,这在一定意义上说明分蘖对其高产群体形成及调控的作用不可忽视。因此,机插晚稻应在保证合理基本苗的基础上,争取分蘖早生快发,在充分发挥1次分蘖穗对群体产量的贡献的同时,合理利用低位2次分蘖成穗,以获取适宜的有效穗数而实现高产。

3.3机插晚稻基本苗公式参数

基本苗公式的提出有力促进了水稻基本苗计算的规范化与定量化,为高光效群体起点的建立奠定了基础。公式原理具有普遍指导意义,但不同稻区生态条件、栽培方式及品种类型多样,因此基本苗公式参数有所差异。目前关于基本苗公式及参数的研究较多[5-9],但主要集中在手栽和抛栽方式上,针对机插秧的研究较少。凌启鸿等[5]明确了江苏地区5个伸长节间以上的品种(总叶片数N 14~20叶,伸长节间数n 5~7个)机插小苗移栽的基本苗公式参数:bn=2,a=1,r=0.7~0.8。李刚华[28]对机插粳稻的研究表明,bn机插常规粳稻为1.5,杂交粳稻为0.5;矫正系数a常规粳稻为1.5,杂交粳稻为1.0;分蘖发生率r表现基本一致,均为0.8左右。本研究通过对双季机插晚稻叶蘖动态及分蘖成穗特性的分析,初步明确了相关基本苗公式参数:晚稻在4叶1心期移栽,bn=0.7~0.8,a=0.5~0.6,r=0.79~0.83。田间观察还发现,早稻品种(N 11~12叶,n 4个)分蘖叶位较少且发生率也较低,加之bn值普遍较大,群体在N-n+1叶龄期或稍后够苗,矫正系数较小,这有利于充分利用动摇分蘖成穗,获取较多的有效穗及总颖花量;而晚稻品种(N 15叶,n 5个)分蘖叶位较多且发生率较高,基本在N-n叶龄期的前半期够苗,矫正系数较大,在保证足量穗数的同时增大穗型,有利于构建适宜的高产群体[3]。

当前推广的机插稻,是在日本小苗宽行(30 cm)带土机插秧技术的基础上再创新发展起来的,这在江西、湖南等双季稻区普遍反映机插行距偏大,穴数较少,基本苗偏低,导致有效穗数不足,制约双季机插稻产量潜力[29-31]。同时,为了降低育秧成本,双季稻机插秧生产上往往是秧田播种量大、大田抓秧量少,不仅秧苗素质差、成苗率低、秧龄弹性小,还存在秧苗带土少、漏蔸率高、伤秧严重、返青慢等问题,造成基本苗不足、成穗质量差[31]。而针对秧苗素质差、基本苗偏低等问题,生产上则习惯采取“一炮轰”的施肥策略,既不利于高产群体的形成,又降低了肥料利用率。因此,本研究基于基质旱育秧、高性能窄行插秧机栽插的农机农艺高产技术,提出了适合机插晚稻高产的基本苗公式参数值。机插晚稻宜在提高秧苗素质(即培育适龄壮秧)的基础上保证适宜的基本苗,同时优化肥料运筹,从而优化群体质量。

水稻分蘖发生及成穗受施肥水平、秧苗素质、栽插规格及气候条件等多方面的影响[1],相应的基本苗参数也有所变化。本研究是以目前主推的高产品种为材料,结合生产实际并按高产栽培管理要求进行,因此相关参数值还将做进一步的完善和验证。

4 结论

1)在本试验条件下,机插晚稻1次分蘖主要发生在主茎第3~7叶位,第3~6叶位为优势叶位;2次分蘖在3/0~5/0上均有发生,但成穗以1/3和1/4为主;主要依靠1次分蘖成穗,2次分蘖成穗较少;单株分蘖成穗数4.5个左右;主茎及优势蘖位穗部性状较好,穗粒结构协调,产量较高,对群体产量贡献大。

2)晚稻在4叶1心期移栽,移栽分蘖缺位叶龄(bn)为0.7~0.8,校正系数(a)约0.6,有效分蘖发生率(r)在0.8左右。

3)机插晚稻应在保证合理基本苗的基础上,争取分蘖早生快发,充分发挥1次分蘖的分蘖成穗优势,并合理利用低位2次分蘖成穗,以获取适宜的有效穗而实现高产。

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Calculation of quantitative parameters of basic population of machinetransplanted late rice based on its tillering and panicle formation characteristics

LüWeisheng, Zeng Yongjun※, Shi Qinghua, Pan Xiaohua, Huang Shan, Shang Qingyin, Tan Xueming, Li Muying, Hu Shuixiu
(Collaborative Innovation Center for the Modernization Production of Double Cropping Rice, Jiangxi Agricultural University/ Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education/Jiangxi Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding,Nanchang 330045, China)

Abstract:Mechanically transplanted rice has many advantages, such as stable yield, high efficiency, saving cost and freeing labor, and the area of mechanically transplanted double-rice has been larger and larger in China in recent years.However, the combination of agricultural machinery with its supporting agronomy technology, such as the optimal basic population and the rule of tillers, still needs to be further studied.In order to accurately determine planting density and make reasonable use of tillers for mechanically transplanted late rice, we examined the characteristics of tillering and panicle formation and the parameters related to basic population formulae using the combination of 3 high-yield late rice (Hyou 518, Hyou 159 and Wuyou 308)as study material.The 3 experimental materials were grown in the field of Shanggao, Jiangxi Province, China in 2013 and 2014.And the experiment was conducted under the condition of mechanically seeding and transplanting with high-yield agronomy technology during the whole growth period of late rice, and 3 replicates were for each treatment.Using the method of the tillering tracking, 10 holes of seedlings were set in each replicate to investigate the leaves and tillers emerging, panicles formation, and panicles traits on different nodes of each stem.The results showed that the primary tillers of the mechanically transplanted late rice were initiated mainly from the leaf positions of 3~7 on main stems, and the leaf positions of 3, 4, 5 and 6 was the superior positions for tiller initiation and panicle formation.The secondary tillers emerged from 3/0 to 5/0, such as 1/3, 2/3, 3/3, 1/4, 2/4 and 1/5, but panicles were formed mainly in 1/3 and 1/4.The panicle formation was mainly from the primary tillers, and the secondary tillers could form a few panicles.The panicle number per plant was about 4.5 for late hybrid rice in mechanically transplanting.Panicles on both main stems and tillers of superior leaf positions showed better properties and higher productivity, thus making greater contributions to the group yield.Appropriate number of panicles per stem, especially the panicle number of tillers of superior leaf positions is the premise of high-yield cultivation, which particularly increases the grain yield, not only for the panicle number, the branch number, the grain number, the setting percentage, the grain weight, and the spike weight, but also for more harmonious yield factors.For late hybrid rice mechanically transplanted at the stage with 4~5 leaves, the leaf age without tillering was 0.7~0.8, with the adjusting factor of 0.6 and the effective tillering rate of 0.8.In conclusion, in order to obtain a high yield of mechanically transplanted late rice, the key strategy is to ensure a reasonable number of basic seedlings, and then promote tillering as early and as much as possible, by increasing the effective tillering rate.The experiment indicates the rules of tillers emergence and panicles formation for late rice in mechanically transplanting, which provides a theoretical reference for the accurate density of planting and efficient utilization of the farm equipment in field production.According to the tilling characteristics of late rice transplanted by machine, the optimal management measures of seedling, manure, water and planting density should be further studied for giving full play to the middle tillers(tillers of superior leaf positions)of main stems.In addition, this study just includes the experimental datum of 2 years in the same late rice field, and further studies about the validation and perfection of multiple years and sites should be considered.

Keywords:agricultural machinery; crops; mechanization; machine-transplanted late rice; tillering characteristics; rules of panicle formation; basic population; parameters

通信作者:※曾勇军(1978-),男,江西龙南人,副教授,主要从事水稻高产理论与技术研究。南昌江西农业大学/双季稻现代化生产协同创新中心/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,330045。Email:zengyj2002@163.com

作者简介:吕伟生(1987-),男,江西信丰人,博士生,主要从事水稻机插高产栽培技术研究。南昌江西农业大学/双季稻现代化生产协同创新中心/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,330045。Email:Lvweisheng2008@163.com

基金项目:国家科技支撑计划(2011BAD16B04);公益性行业科研专项(201303102);国家农业科技成果转化资金项目(2013GB2C500244);江西省高等学校科技落地计划(KJLD12003);江西省水稻产业体系专项(JXARS-02-03);江西省研究生创新专项资金项目(YC2014-B034);中国农业科学院水稻高效栽培技术创新团队项目资助

收稿日期:2015-08-23

修订日期:2015-11-21

中图分类号:S359

文献标志码:A

文章编号:1002-6819(2016)-01-0030-08

doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.004

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