成都平原不同茬口直播对水稻产量的影响

蒋鹏 熊洪 张林 朱永川 郭晓艺 周兴兵 刘茂 徐富贤*

（1四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室，四川德阳618000；2国家水稻改良中心四川泸州分中心，四川泸州646100；*通讯作者：xu6501@163.com）

成都平原不同茬口直播对水稻产量的影响

蒋鹏1,2熊洪1,2张林1,2朱永川1,2郭晓艺1,2周兴兵1,2刘茂1,2徐富贤1,2*

（1四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室，四川德阳618000；2国家水稻改良中心四川泸州分中心，四川泸州646100；*通讯作者：xu6501@163.com）

2015年在四川省德阳市进行大田水稻直播试验，以早稻、早熟中稻、中熟中稻、迟熟中稻等4种类型水稻品种为材料，设置3个播期茬口（前茬作物分别为蔬菜、油菜和小麦），研究不同茬口和品种类型对直播稻产量形成的影响，为茬口及品种类型的科学搭配提供依据。结果表明，随着播期的推迟，水稻播种至齐穗、齐穗至成熟的生育期缩短；早稻、早熟中稻、中熟中稻的产量先增加后下降，迟熟中稻的产量显著降低。蔬菜茬口和油菜茬口以中熟中稻的产量最高，分别为8.47 t/hm2和9.30 t/hm2，小麦茬口则以早熟中稻的产量最高，为7.99 t/hm2。随着播期的推迟，早熟中稻、中熟中稻的干物质积累量呈先增加后降低的趋势，而早稻、迟熟中稻的干物质积累量呈降低趋势。由此可见，成都平原蔬菜茬口和油菜茬口水稻直播以选用中熟中稻品种较为适宜，小麦茬口水稻直播则选用早熟中稻较好。

直播稻；茬口；品种类型；产量

水稻是我国重要的粮食作物之一，全国有2/3以上的人口以稻米为主食。采用合理的栽培技术对实现水稻生产的可持续发展和保障国家粮食安全有重要意义。已有研究表明，育种和栽培管理对各主要粮食作物产量提高的贡献为50%∶50%[1]，现有可能已经转变为30%∶70%[2]。四川是劳动力输出大省，随着我国经济的快速发展，大量农村青壮年劳动力向城市转移，传统的水稻育苗移栽种植方式因劳动强度大、工作效率低、生产成本高，已不能适应现代农业发展的要求。近年来，虽然传统的水稻育苗移栽种植方式已逐步被机插所取代，工作效率有了大幅的提高，但机插生产成本高、能耗高、植伤大、秧苗返青慢等问题突出。水稻直播是当前国内外研究和主要推广的栽培技术之一，该技术省去了育秧、拔秧、移栽等作业环节，在整地后直接将种子撒播在大田里，具有省工、省力、节本、增产等优点。据估计，亚洲直播稻面积比例约为12%~14%[3]。2008年我国有8.26%的水稻采用直播[4]。目前，直播稻在我国经济较发达的省份得到了快速发展，其中又以浙江、江苏和安徽三省的直播稻面积较大，常年直播稻播种面积比例在30%或30万hm2以上[4-6]。

成都平原是典型的多熟制种植区域，存在多种周年种植模式，如蔬菜+水稻、油菜+水稻、小麦+水稻等。本文针对成都平原周年蔬菜+水稻、油菜+水稻、小麦+水稻3种种植模式开展不同茬口（蔬菜茬口、油菜茬口、小麦茬口）、不同品种类型杂交稻（早稻、早熟中稻、中熟中稻、迟熟中稻）的直播研究，旨在探明不同茬口下杂交稻的安全齐穗期、产量形成特点和干物质生产特性，以期筛选出适合蔬菜茬口、油菜茬口、小麦茬口直播的杂交稻品种（组合）。在保证水稻获得高产稳产的同时，又能满足周年不同种植模式的茬口需求，提高农民种稻效益。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以早稻品种陵两优211和中嘉早17、早熟中稻组合泸5406A/泸恢448和泸5406A/华占、中熟中稻组合德香618A/泸恢132和赣香A/泸恢105、迟熟中稻组合内香6A/泸恢105和川谷优7329为材料。其中，陵两优211由湖南农业大学提供，中嘉早17由中国水稻研究所提供，其余组合由四川省农业科学院水稻高粱研究所提供。

1.2 试验设计

于2015年在四川省德阳市旌阳区进行不同茬口直播稻大田试验。设蔬菜茬口（4月18日）、油菜茬口（5月4日）、小麦茬口（5月15日）3个播期，以播期为主区，品种为副区，2次重复，小区面积60 m2，共计48个小区。试验各处理分别于设置的播期人工分厢撒播（芽谷），用种量折干种15 kg/hm2。播种后至2叶期田面无水，厢面保持湿润，播种后2~3 d喷施化学除草剂封闭，4叶1心期进行人工移密补稀。氮肥用量为纯N 150 kg/hm2，其中，基肥30%，“断奶肥”（2叶1心期施）20%，分蘖肥（4叶1心期施）30%，穗肥（倒4叶期施）20%。按氮∶磷∶钾=1∶0.5∶0.7的比例施用磷、钾肥，其中，磷肥全部作基肥，钾肥分基肥和穗肥2次施用，基肥∶穗肥=1∶1。结合施分蘖肥第2次施用除草剂，薄水分蘖，够苗（最高分蘖85%）晒田，多次轻晒，控制无效分蘖，促进根系下扎，提高抗倒性，幼穗分化期至抽穗扬花期保持浅水层，灌浆期干湿交替，收获前7 d断水。其他措施按高产栽培管理要求进行。

表1 不同茬口下不同类型水稻品种生育期及相应生育期温度

1.3 测定项目与方法

于成熟期，每小区取0.48 m2植株样品，计数穗数后手工脱粒，将植株样品分成稻草、实粒、秕粒3部分，置于105℃下杀青30min，75℃下烘至恒质量，用于测定地上部干物质量和收获指数。每个小区实粒样品数取3个1 000粒和所有秕粒，在称质量后计算每穗粒数、结实率、千粒重（烘干质量）。于成熟期，每小区收获10 m2，并按标准含水量（14%）计算产量。

1.4 数据分析

采用Statistix 8软件进行数据统计分析，多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同茬口直播对不同类型水稻品种生育期的影响

由表1可知，随着播期（前茬作物熟期）推迟，不同类型杂交稻组合播种至齐穗、齐穗至成熟、全生育期呈缩短趋势，中稻组合尤为明显。与蔬菜茬口相比，油菜茬口早稻、早熟中稻、中熟中稻、迟熟中稻全生育期分别减少了2 d、11 d、12 d和9 d；小麦茬口早稻、早熟中稻、中熟中稻、迟熟中稻全生育期分别减少了5 d、16 d、16 d和16 d。随着播期的推迟，不论是播种至齐穗还是齐穗至成熟，亦或是全生育期，中稻组合生育期缩短的趋势较早稻组合大。由表1还可以看出，随着播期的推迟，不同品种类型水稻播种至齐穗期平均最高温度和平均最低温度呈逐渐升高的趋势，齐穗至成熟期平均最高温度和平均最低温度呈逐渐下降的趋势（迟熟中稻除外）。不同类型水稻品种间播种至齐穗期、齐穗至成熟期的最高温度和最低温度差异较小。齐穗至成熟期的昼夜温差（最高温度与最低温度之差）以早稻品种最大，迟熟中稻品种最小。

2.2 不同茬口直播对不同类型水稻品种产量的影响

由表2可知，随着播期（前茬作物熟期）的延迟，早稻、早熟中稻、中熟中稻产量呈先升高后下降的趋势；而迟熟中稻组合产量呈下降趋势。与蔬菜茬口相比，油菜茬口下早熟早稻、早熟中稻、中熟中稻产量分别增加了2.3%、2.6%、9.8%，迟熟中稻产量降低了4.4%。蔬菜茬口和油菜茬口下，均以中熟中稻的产量最高，分别为8.47 t/hm2和9.30 t/hm2；不同杂交稻品种（组合）的产量表现为：中熟中稻＞早熟中稻＞早稻＞迟熟中稻。在小麦茬口下，以早熟早稻和早熟中稻产量较高，分别为7.96 t/hm2和7.99 t/hm2；不同杂交稻品种（组合）的产量表现为：早熟中稻＞早稻＞中熟中稻＞迟熟中稻。方差分析表明，不同茬口（播期）、基因型及其互作对杂交稻组合的产量有显著影响。

2.3 不同茬口直播对不同类型水稻品种产量构成的影响

表2 不同茬口直播对不同类型水稻品种产量的影响（t/hm2）

表3 不同茬口下直播对不同类型水稻品种产量构成的影响

由表3可知，不同茬口和基因型对杂交稻品种（组合）的产量有影响显著。从有效穗数来看，在相同茬口下，一般以早稻和早熟中稻品种（组合）较高，中熟中稻品种（组合）次之，迟熟中稻品种（组合）最低。此外，随着播期（前茬作物熟期）的延迟，早稻和迟熟中稻品种（组合）的有效穗数呈下降趋势，早熟中稻和中熟中稻品种（组合）的有效穗数呈先升高后降低的趋势。从每穗粒数来看，不同基因型品种（组合）的每穗粒数差异显著，3个茬口平均以中熟中稻最高，迟熟中稻次之，早熟中稻最低。相同熟期品种（组合）不同茬口间的每穗粒数差异较小（除迟熟中稻油菜茬口外）。从结实率来看，相同茬口下，均以早稻最高，3个茬口平均早稻结实率分别比早熟中稻、中熟中稻和迟熟中稻高9.9个、0.1个和6.1个百分点。不同茬口间，早稻（组合）的结实率以油菜茬口较高；中熟中稻和迟熟中稻品种（组合）的结实率以蔬菜茬口较高。从千粒重来看，均以迟熟中稻的千粒重最高，与早稻、早熟中稻、中熟中稻相比，平均高16.0%、14.9%和10.5%。不同茬口间杂交稻品种（组合）的千粒重差异相对较小。

2.4 不同茬口下直播对不同类型水稻品种干物质积累的影响

由表4可知，不同基因型品种（组合）成熟期干物质积累量存在显著差异。在蔬菜茬口下，随着品种（组合）生育期的延长，成熟期干物质积累量呈增加趋势；油菜和小麦茬口下，随着品种（组合）生育期的延长，成熟期干物质积累量呈先增加后下降的趋势。随着播期的推迟，早稻和迟熟中稻品种（组合）成熟期干物质积累量呈逐渐减少的趋势；早熟中稻和中熟中稻品种（组合）成熟期干物质积累量呈先增加后减少的趋势。由表4还可以看出，不同基因型品种（组合）的成熟期收获指数差异显著，均以早稻的收获指数最高，平均分别比早熟中稻、中熟中稻、迟熟中稻增加11.9%、12.2%、21.1%。不同茬口间杂交稻品种（组合）成熟期的收获指数差异相对较小。

表4 不同茬口下直播对不同类型水稻品种干物质的影响

3 讨论

对于直播稻而言，播期是影响产量至关重要的因素，而播期的安排又受前茬作物熟期的制约。在多熟制区域，合理安排播期和选择适宜熟期的水稻品种是直播稻获得高产的关键。播期通过影响水稻生长发育，改变各生育阶段的长短和所处的季节时段，决定着光合物质积累和产量的形成。李秀芬等[7]认为，播期推迟会造成结实率和千粒重下降，从而导致产量降低。杨雅愚等[8]分析了不同播种期杂交稻直播产量形成的特点后认为，早播和晚播均不利于形成高产，这是因为在长沙地区早播的杂交稻在籽粒灌浆结实期常有高温热害，晚播又常会遇到低温冷害。本研究结果表明，对于早稻、早熟中稻、中熟中稻品种（组合）来说，产量以油菜茬口最高，较蔬菜茬口分别增加了2.3%、2.6%、9.6%，其增产优势主要表现在有效穗数（除早稻品种外）、结实率（除中熟中稻外）和成熟期干物质生产上。油菜茬口具有较高的有效穗数，可能是因为油菜茬口直播后30 d平均最高温度（29.2℃）和最低温度（18.0℃）比蔬菜茬口（26.7℃和15.4℃）高，保证了直播稻出苗快而整齐，增加了有效分蘖和有效穗数。油菜茬口直播稻较高的结实率与其齐穗至成熟期平均最高温度和最低温度均低于蔬菜茬口有关，同时相对较低的温度有利于水稻籽粒灌浆结实和减少呼吸损耗。Peng等[9]研究发现，夜间温度每升高1℃，水稻干物质生产减少10%，产量下降10%。此外，对于迟熟中稻品种（组合）来说，随着播期的推迟，其产量显著下降。从产量构成来看，有效穗数相对较低是其减产的主要原因。油菜茬口和小麦茬口直播迟熟中稻的结实率均低于蔬菜茬口，可能是因为油菜茬口和小麦茬口齐穗至成熟期低温（小于18℃）的天数（8 d和9 d）多与蔬菜茬口（3 d），导致其结实率低于蔬菜茬口。由此可见，苗期低温、籽粒灌浆期高温和低温是影响直播稻产量的重要因素，合理安排播期可有效避开低温或高温对直播稻的影响。

播期（茬口）与品种（组合）熟期类型的合理匹配既有利于协调水稻生育进程，又可充分利用水稻生长季节的有效温光资源，获得最大的光合生产量，最大限度的挖掘品种产量潜力，实现水稻高产、高效、省工、安全生产[10-12]。本研究结果表明，蔬菜茬口和油菜茬口下，品种产量表现为中熟中稻＞早熟中稻＞早稻＞迟熟中稻；小麦茬口下，品种产量表现为早熟中稻＞早稻＞中熟中稻＞迟熟中稻。因此，充分考虑茬口与播期的衔接，可确保杂交稻品种（组合）在成都平原不同茬口下直播能够获得高产稳产。根据产量从高到低将水稻品种类型分为适宜（各播期的最高产量）、较适宜（各播期的最高产量85%～99%）、不适宜（各播期的最高产量85%以下）3个等级，初步明确了不同播期（茬口）科学配套适宜品种的类型。蔬菜茬口和油菜茬口适宜搭配中熟杂交中稻品种（组合），其最佳播期应安排在5月上旬；小麦茬口适宜搭配早稻和早熟中稻品种（组合），其最佳播期安排在5月中旬。

此外，由于本试验没有设手插对照，各茬口最佳品种搭配的直播稻产量和经济效益是否较各茬口下选用迟熟中稻品种育苗手插高，还需进一步研究。

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Effects of Different Cropping System s and Variety Type on Grain Yield of Direct Seeding Rice in Chengdu Plain

JIANG Peng1,2,XIONG Hong1,2,ZHANG Lin1,2,ZHU Yongchuan1,2,GUO Xiaoyi1,2,ZHOU Xingbing1,2,LIUMao1,2,XU Fuxian1,2*
（1Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture,Deyang,Sichuan 618000,China;2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646100,China;*Corresponding author:xu6501@163.com）

The present study was conducted to investigate the effects of crop rotation systems and variety type on yield formation under direct seeding rice.The resultwill provide a theoretical basis for scientific adoption of suitable variety types under direct seeding for different crop rotation systems in Deyang City,Sichuan Province.A field experimentwith early rice（ER）,early-maturingmid-season hybrid rice（EM）,medium-maturingmid-season hybrid rice（MM）and late-maturingmid-season hybrid rice（LM）were conducted to clarify the characteristics of yield formation and biomass production of variety types under direct seeding condition and cropping rotation systems.The results showed that,with the delay of sowing date,the growth duration from sowing to heading and heading tomaturity were shorten,the grain yield of ER,EM and MM increased first and then decreased,and the grain yield of LM decreased significantly.MM produced the highestgrain yield with 8.47 t/hm2and 9.30 t/hm2in green vegetable-rice cropping system and rape-rice cropping system,respectively;while EM get the highestgrain yield in wheat-rice cropping system,which reached 7.99 t/hm2.With the delay of sowing date,the biomass of EM and MM increased first and then decreased,while the biomass of ER and LM decreased significantly.It is suggested that high grain yield could be achieved by adoptingmedium-maturingmid-season hybrid rice under direct seeding condition in green vegetable-rice and rape-rice cropping system,and early-maturingmid-season hybrid rice was suitable for wheat-rice cropping system under direct seeding condition.

direct seeding rice;crop rotation;variety type;grain yield

S511.048

：B

：1006-8082（2017）01-0073-05

审定编号（国审稻）2016601品种名称类型选育单位品种来源晶两优1212籼型两系杂交稻晶4155S×R1212全生育期（d）116.9区试产量（kg/667m2）510.58生试产量（kg/667m2）494.17 2016602晶两优华占籼型两系杂交稻晶4155S×华占157.6612.20628.80 2016603隆两优534籼型两系杂交稻袁隆平农业高科技股份有限公司、广东省农业科学院水稻研究所、湖南隆平高科种业科学研究院有限公司袁隆平农业高科技股份有限公司、中国水稻研究所袁隆平农业高科技股份有限公司、广东省农业科学院水稻研究所、深圳隆平金谷种业有限公司、湖南亚华种业科学研究院隆科638S×R534118.7510.58489.19

国家2016年审定通过的水稻新品种（6）

2016－09－11

国家水稻产业体系（CARS-01）；四川省农业科学院优秀论文基金