种植密度对紫米稻产量形成特性的影响

文 浩，伍元军，卢浩宇，周铁军，易镇邪*

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2慈利县岩泊渡镇农技站，湖南慈利427202；3湖南粮田农业科技发展有限公司，长沙410007）

种植密度对紫米稻产量形成特性的影响

文 浩1，伍元军2，卢浩宇1，周铁军3，易镇邪1*

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2慈利县岩泊渡镇农技站，湖南慈利427202；3湖南粮田农业科技发展有限公司，长沙410007）

以紫米稻品种‘粮田紫1号’为材料，研究了不同种植密度对紫米稻产量形成特性的影响。结果表明，粮田紫1号全生育期较长，达146 d，生物产量达10 t／hm2以上，但经济产量仅3 t／hm2左右；种植密度对紫米稻有效穗数、每穗粒数、结实率与产量均有较大影响，本试验中株行距20.0 cm×20.0 cm处理产量最高，可达3.63 t／hm2。粮田紫1号高产栽培关键技术措施有待进一步研究与完善。

紫米稻；栽培；种植密度；产量

作为水稻的一种，有色稻有着较早的栽培历史［1］。而随着经济的发展，人们生活水平日益提高，对绿色健康食品的关注度也越来越高，有色稻中蕴含的巨大医疗药用价值正逐步被人们重视［2，3］，需求量也与日俱增。有色稻包含的种类很多，有黑米、红米、紫米等，不同颜色的米在不同的地方又有着许多不同的品种［4，5］。但目前全国范围内对有色稻研究多集中于品种选育、营养成分和保健功能等方面，高产优质栽培的研究较少。密度对作物产量有着非常显著的影响，通过控制密度来提高产量，构建高产群体是比较简单的一种方法［6］。本研究以紫米稻品种‘粮田紫1号’为材料，研究了其在不同密度下的产量形成特性，以确定其最佳种植密度，为该品种规范化高产栽培奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

于2016年在湖南省宁乡县花明楼镇新鑫农业合作社农田进行，供试品种为湖南粮田农业科技有限公司提供的‘粮田紫1号’。试验设置3个密度处理，其株行距分别为16.7 cm×20.0 cm（M1）、20.0 cm×20.0 cm（M2）、20.0 cm×23.3 cm（M3），即每公顷299 400、250 000和214 592穴。5月11日播种，大田采用薄膜育秧，秧龄期26 d，6月7日移栽，每蔸3至4粒谷苗。每个处理设置3次重复，小区面积20 m2。按照有机肥+无机肥的方式施肥，其中：有机肥（有机质含量75.1%，含N 4.3%、P2O53.9%、K2O 0.8%）作基肥施用，用量为2000 kg／hm2；无机肥总施氮量为140 kg／hm2，以基肥∶分蘖肥∶穗肥＝5∶2∶3的比例施用，其中基肥为复合肥（含N 18.1%、P2O58.2%、K2O 9.6%），分蘖肥和穗肥均为尿素（含N 46.4%）。其他管理措施与普通大田相同。

1.2 测定项目与方法

生育时期：观察记载分蘖期、孕穗期、齐穗期、成熟期。

茎蘖动态：每小区定点观察15蔸，自移栽起每6 d观察一次，记载分蘖数，直至乳熟期。

叶面积指数和干物质积累：于水稻关键生育时期（分蘖盛期、孕穗期、齐穗期、灌浆中期、乳熟期）每个小区按照平均分蘖数随机取3蔸样品，带回室内用叶面积仪测量总绿叶面积，计算叶面积指数；并将茎、叶、穗等分开装袋，105℃下杀青30 min，80℃下烘至恒重，称量干物质重。

产量及其构成因素：成熟期每小区调查连续的水稻50穴，计算平均单穴有效穗数；按照平均有效穗数取5蔸进行室内考种，考察穗粒数、结实率、千粒质量等；每小区实收2m2稻谷，折算单位面积实际产量。

2 结果与分析

2.1 种植密度对紫米稻生长发育的影响

2.1.1 生育时期

粮田紫1号生育期在不同密度处理间没有差异，其进入分蘖盛期为7月14日，孕穗期为8月19日，齐穗期为8月27日，灌浆中期为9月6日，乳熟期为9月28日，收获期为10月3日，全生育期146 d。

2.1.2 群体茎蘖动态与成穗率

图1、图2分别为不同密度处理下群体和单穴的茎蘖动态图。从图中可以看出，不同种植密度对紫米稻茎蘖生长的影响比较明显。通过分析生长动态曲线可知，不同密度下最高分蘖出现的时期一致。各处理分蘖的速率不同，密度越小，分蘖速率越高，说明低密度有利于单株个体分蘖，而随着密度的增大个体间分蘖能力在一定程度上受到了限制；但随着密度的增大，群体能够依靠主茎数来弥补分蘖能力的不足，因此最高茎蘖数表现为M2＞M3＞M1。M1、M2和M3的成穗率分别为78%、77%和73%，M1与M2的成穗率相近，均显著高于M3，说明密度较小时单株分蘖数多但成穗率低。受最高茎蘖数和成穗率的影响，最终的有效穗数为M2＞M1＞M3，说明在一定范围内，密度过大或者过小都不利于紫米稻有效穗数的提高。

图1 不同密度处理下群体茎蘖动态

图2 不同密度处理下单穴茎蘖动态

2.1.3 叶面积动态

不同密度处理各时期叶面积指数（LAI）见表1。由表1可知，分蘖盛期高密度（M1）和低密度（M3）处理的叶面积指数高于中密度处理（M2），且M1显著高于M2。其原因是高密度处理下基本苗较多，总叶面积较大；而在低密度处理下前期的分蘖速度快，叶面积也较大。随着紫米稻的生长发育，低密度处理的叶面积优势逐渐显现，孕穗以后均显著高于另外两个处理；M1和M2处理比较，以M1处理略高。

表1 不同密度处理下各时期叶面积指数

2.1.4 干物质积累动态

从表2可以看出，在不同生育时期，密度越大，群体干物质积累越多。抽穗前各处理间的干物质量差异显著，表现为M1＞M2＞M3。抽穗后，中低密度处理之间干物质积累差异很小，而高密度群体干物质量显著大于其他处理。

表2 不同密度下各时期干物质积累（t／hm2）

2.2 不同种植密度对紫米稻产量构成的影响

由表3可见，不同密度处理下紫米稻的实际产量与理论产量变化趋势一致，均表现为M2＞M1＞M3，且差异显著。每公顷有效穗最高的为M2，达到了180×104／hm2，最低为M3，为164×104／hm2，处理间差异显著。M1的每穗粒数显著低于M2和M3，以M3处理最高，但与M2差异不显著。随着密度的增加，紫米稻结实率升高，即M1＞M2＞M3，且差异显著。不同密度处理下水稻千粒质量基本相同，说明移栽密度对千粒质量的影响不明显。

表3 不同密度处理下产量及产量构成因素

3 小结与讨论

在水稻栽培上，影响产量的因素很多，而通过密度来调节群体结构、构建高产群体从而提高产量是比较常见的一种方式。目前有色稻生产与常规水稻相比存在着实际产量偏低的情况，不同品种之间产量也有一定的差异［7］。有色稻单株产量一般维持在14～43 g［8］，产量随栽培密度的增加而升高，但超过适宜密度后会下降［9］。在较低密度条件下，植株个体之间对阳光的吸收利用更充分，从叶面积指数的显著差异不难看出，能把个体的生长潜能发挥得更好，生长速率更快［10］，但是如果涉及到整个群体的生长上，由于受基本苗等因素的限制，群体的干物质积累较其他两个处理存在着较大的劣势，导致有效穗数存在较大的差异，且在前期营养生长期过多的长苗，致使植株生长过于茂密，使灌浆期田间热量不易散发，影响结实率［10～12］，从而影响产量的提高。高密度处理M1和中密度处理M2，植株之间间隙更小，其基本苗数相比M3也更多，保证了总的有效穗数比较大，由于紫米稻产量受栽插蔸数的影响明显大于密度过大造成的光合效率低下的影响，而本试验中所选用基本苗为2至3粒谷苗，可能是导致最终经济产量偏低的原因，在实际生产中可以适当增加基本苗数来弥补分蘖能力较差带来的影响，此方面值得进一步研究。

合理的密度可以协调个体与群体间的矛盾、各产量构成因素间的矛盾，从而使其乘积（即产量）达到最大［13］。本试验所用紫米稻品种株高较高（120 cm以上），在干物质积累上与普通水稻相近（10 t／hm2以上），但产量上劣势明显，说明其光合产物积累能力较高，但产物分配不合理，向籽粒分配偏少，导致整体经济系数偏低。就各处理而言，M2经济产量最高，达到3634 kg／hm2，M1虽然在干物质积累上有着较为明显的优势，但其经济系数低于M2，导致其最终经济产量也略低于M2。同时，与M2相比，M1在成熟期的有效穗数和每穗粒数都相对较低，导致最终的产量不高。可见，该紫米稻品种的高产研究还需进一步开展，并主要需从其物质运转与分配角度来进行。

［1］ 韩 磊，汪旭东，徐建第，等.有色稻米研究现状分析［J］.中国稻米，2003（5）：22-24.

［2］ 李荣杰，汪振林，李正根，等.我国粮食中八种元素含量分析［J］.营养学报，1990，12（1）：106-109.

［3］ 王景晨.特种稻香型红米红香l号、红香4号［J］.北京农业，1998（11）：7-8.

［4］ 石邦志，阮仁超，孙灿慧，等.水稻红米性状的遗传及利用研究［J］.贵州农业科学，2000，28（6）：3-5.

［5］ 王丽华，叶小英，李勤杰，等.黑米、红米的营养保健功效及其色素遗传机制的研究进展［J］.种子，2006，25（5）：50-54.

［6］ 董 钻，沈秀英.作物栽培学总论［M］.北京：中国农业出版社，2000.54-56.

［7］ 王玉娟.有色稻与常规粳稻主要农艺性状差异的比较［J］.农业科技通讯，2015（5）：205-208.

［8］ 赖来展，李宝健.中华黑米资源的经济特性及其系列食品的营养研究［J］.广东农业科学，1990（2）：5-8.

［9］ 王成瑷，王伯伦，张文香，等.栽培密度对水稻产量及品质的影响［J］.沈阳农业大学学报，2004，35（4）：318 -322.

［10］李 琪，任景全，王连喜.未来气候变化情景下江苏水稻高温热害模拟研究Ⅰ.评估孕穗—抽穗期高温热害对水稻产量的影响［J］.中国农业气象，2014（1）：26-28.

［11］许丽欣，李 萍，邱传明.影响水稻结实率的主要因素及对策［J］.农业研究与应用，2016（5）：42-44.

［12］冯仕喜，文云书.水稻施用生长调节剂对产量和结实率的影响［J］.耕作与栽培，2006（4）：28-31.

［13］谢灿煌.水稻超高产栽培群体构建与调控技术［J］.福建农业科技，2013（7）：10-14.

Effect of Transplanting Density on Yield Formation Characteristics of Purp le Rice

WEN Hao1，WU Yuanjun2，LU Haoyu1，ZHOU Tiejun3，YIZhenxie1*
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Agricultural Technology Extension Station of Yanbodu Town，Cili County，Hunan 427202，China；3 Hunan Liangtian Agricultural Science and Technology Development Co.，Ltd，Changsha，Hunan 410007，China）

‘Liangtianzi No.1’was used asmaterial to study the influence of transplanting density on the yield formation characteristics of purple rice.The results showed that the whole duration of‘Liangtianzi No.1’was 146 d.Its biomass yield was above 10 t／hm2，while its economic yield was only about3 t／hm2.Transplanting density had a large impact on number of effective panicles，grains per spike，seed setting rate and yield of purple rice variety.In this experiment，planting spacing of20.0 cm×20.0 cm gained the highest yield，3.63 t／hm2.Key techniques for high-yielding cultivation of‘Liangtianzi No.1’remain to further research.

purple rice；cultivation；transplanting density；yield

S511.04

A

1001-5280（2017）04-0369-04

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.06

2017- 03- 10

文 浩（1991-），男，硕士研究生，Email：hunauwenhao＠163.com。*通信作者：易镇邪，教授，博士，博士生导师，主要从事作物高产生理与资源高效利用研究，Email：yizhenxie＠126.com。

湖南省重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整试点项目（2016年）。