林祁
(福建省尤溪县农业技术推广站,福建尤溪365100)
籼型再生稻具有明显的顶端优势,高节位腋芽萌发率高,熟期早,以往在头季成熟时采用高桩手割,留桩高度40 cm左右。为了提高劳动生产率,各地开始推行头季机械收割。考虑到保留高节位优势腋芽,初始试行高桩机割,结果出现两类株行,其中2/3株行以萌发上部节位分蘖为主,早育早熟,1/3株行遭收割机履带碾压,稻桩中折,上部腋芽失活,萌发基部分蘖,晚育晚熟,全田熟期参差不齐,收成顾此失彼。汲取这一教训,改推行低桩机割,但割去上部腋芽,依靠基部分蘖成穗,抽穗成熟期将推迟15 d。如果继续选用晚熟杂交稻品种,花期可能遭受秋寒伤害。在此情势下,尤溪县农业技术推广站与福建省农业科学院水稻研究所合作,引进一批熟期短、米质优、再生力强的品种进行小区对比,筛选出天优华占、佳辐占等作为再生稻机械化生产的品种试种。其中,天优华占中偏早熟,头季7月底机收,再生季9月中旬齐穗,恰好适应闽中山区的气候生态条件,开花期能避过秋寒,结实期能充分利用初秋较好的温光资源,产量高而稳定。为探索再生稻机械化高产栽培技术,2015年以天优华占为供试品种进行了相关试验,现将结果小结如下。
试验地点设在福建省尤溪县西城镇湆头村吾坂洋。供试品种为天优华占,头季2015年3月12日播种,4月8日机插,行株距30 cm×16 cm,栽插密度21株/m2。7月2日齐穗,8月1日机收,割桩高度15 cm。再生季9月15日齐穗,10月20日成熟。稻田为沙质壤土,含有机质 21.64 g/kg,碱解氮 95 mg/kg,速效磷 8.6 mg/kg,速效钾 19 mg/kg。
施肥试验设4个处理,每个处理总施N量均为180 kg/hm2,具体如表1所示。3次重复,小区面积20 m2。
以第1重复第4处理为头季低桩机割(割桩高度15 cm)的代表,从头季割后5 d至齐穗期,每5 d挖取2丛稻株,洗去根部泥土,装入塑料袋中置3℃~5℃冰箱冷藏室,隔日取出分解出不同节位分蘖,逐蘖观察叶龄和解剖镜检幼穗分化进程。以定期观测的数据为基准,依据诊断幼穗分化期的叶龄余数指标,采用推算法,推定幼穗各分化期的始日;成熟期结合考种,挖取6丛稻株,分解出不同节位分蘖,考察其总叶数、总茎节数及其中伸长节间数和发根节数。据上述系统观察,综合归纳出头季低桩机割的再生分蘖的形态发育特性,包括不同节位再生分蘖的总叶数、总茎节数、总发根节数、幼穗发育进程及抽穗、成熟期。
为了与头季成熟时采用高桩手割的再生分蘖形态发育特性相比较,找出本课题2013年同一供试品种头季高桩手割(割桩高度40 cm)的测定数据,再生季采用上述相同方法获得的未曾发表的观察数据进行比较。
表1 再生季各处理在头季收割后不同时期的NPK肥施用量 (kg/hm2)
表2 头季割桩高度对再生稻分蘖形态发育的影响
在试验第1重复4个处理区各定20丛稻株,从头季割后1周至齐穗后2周,每周追踪观察1次再生分蘖数。将总分蘖数达到或略超过最终穗数之日,定为有效分蘖临界期。
成熟前1 d各处理调查50丛穗数,按每丛平均穗数标准在4个处理各挖取6丛稻株,分解出不同节位分蘖,考察穗数、每穗粒数、结实率和千粒重,同时对第4处理各节位分蘖,考察其总叶数、总茎节数和发根节数。成熟期分试验小区单独收割脱粒,晒干扬净,称取稻谷产量。
从表2可见,高桩手割(割桩高度40 cm)保留了全部茎生蘖芽,这些蘖芽萌发的分蘖叶片少,生长期短,其中倒2、3叶节分蘖总叶数仅3片,在头季成熟前进入一次枝梗分化,倒4、5叶节分蘖总叶数仅4片,在头季成熟收割后1~4 d进入一次枝梗分化。从一次枝梗分化至花粉成熟(抽穗)30 d,从抽穗至谷粒黄熟33~35 d。
头季低桩机割(割桩高度15 cm)割去倒2、3叶节蘖芽,保留倒4、5叶节蘖芽萌发为分蘖,倒4、5叶节分蘖还萌发了子蘖。这些分蘖叶片多,生长期长,其中倒4、5叶节分蘖总叶数6片,比头季高桩手割的再生分蘖多2~3叶,在头季收割后9~12 d进入一次枝梗分化,27~30 d 减数分裂,40~43 d 抽穗,75~78 d 成熟;从倒4、5叶节分蘖上萌发的子蘖总叶数4~5叶,一次枝梗分化期比母蘖晚10 d,抽穗期、成熟期分别比母蘖晚6~7 d 和 4~5 d。
再生分蘖每片叶都有一个节间,加上基部的前出叶节间和顶部的穗颈节间,总茎节数=总叶数+2。头季低桩机割的再生分蘖总叶片数多,也具有较多的茎节数和发根节数。其中第1伸长节间长0.5~1.0 cm,其下各节节间密集层叠,其上各节节间明显伸长。倒4、倒5节分蘖及其子蘖的前出叶节至第1伸长节的节间,处于表土层或贴近表土层,受田水浸渍,可以萌发节根,倒4、倒5节分蘖有4个发根节,子蘖有2~3个发根节,可萌发较旺盛的节根及其侧根。
头季低桩机割的再生分蘖由于叶数较多,生育期较长,加之具有较多发根节,萌发较旺盛的根系,促成萌发较多的分蘖,发育较大的穗子,为丰产奠定了形态学基础。
表3 再生季各施肥处理不同节位分蘖的经济性状
从各处理成熟期考种的结果(表3)可以看出,再生稻头季低桩机割,再生季成穗分蘖为倒4、倒5节位分蘖及其子蘖,其中,倒5节分蘖的成穗数最多,穗子最大,结实率和千粒重略高,其次为倒4节分蘖,再次为倒5节分蘖的子蘖,倒4节分蘖的子蘖显著减少。4个处理平均,倒5分蘖、倒4分蘖、倒5子蘖和倒4子蘖,成穗数占总穗数的比率分别为39.1%、26.3%、21.3%和13.3%,产量占总产的比率分别为45.3%、25.8%、19.0%和9.9%。
头季留存的母茎每m2约210个。4个处理平均,每个母茎萌发的倒5节分蘖、倒4节分蘖、倒5节分蘖子蘖和倒4节分蘖子蘖的成穗数分别为0.88、0.59、0.47和0.29个,合计2.23个,即再生季穗数为头季穗数的2.23倍。由此可见,供试品种天优华占具有较高的再生力。
不同节位分蘖以穗数的差异最大,每穗粒数次之,结实率和千粒重相对稳定。不同处理之间,也以穗数的差异最大,每穗粒数次之,结实率和千粒重相对较稳定。显示穗粒数具有较大的扩增潜力,是决定产量的主要因素。
表4显示,再生稻分蘖在头季机割后便蓬勃萌发,4个处理平均,头季稻割后7 d总分蘖数达峰值的54%,头季割后14 d总分蘖数达峰值的78%,头季割后19 d总分蘖数达峰值的96%,头季割后27 d达分蘖最高峰,其后晚生的分蘖逐渐停止生长,至乳熟初期成穗分蘖数稳定。
4个处理在头季割后15~16 d,总分蘖数已略多于最终穗数,据此认定为有效分蘖临界期。在有效分蘖临界期内萌发了两批分蘖,一批为头季割后7 d内萌发的倒4、倒5节分蘖,平均每m2约313.0个分蘖;另一批为头季割后8 d至有效分蘖临界期,从倒4、倒5节分蘖前出叶节和第1叶节萌发的子蘖,平均每m2萌发165.8个分蘖。据成熟期考种,倒4、倒5节分蘖和头批子蘖的成穗数,分别为304.6穗/m2和161.6穗/m2(见表3),都接近于它们的萌发数,表明有效分蘖临界期内萌发的分蘖大多为有效分蘖。
表4还显示,在4个施肥处理中,处理4分蘖萌发比较稳健,成穗率高,最终穗数最多;处理2前期分蘖萌发迅猛,但头季机割10 d后明显转缓,最终穗数仅为处理4的95%;处理1前期N、P、K肥迟施,前期分蘖萌发偏少,头季割后7 d施了前期肥,分蘖数才迅猛赶上,最终穗数接近处理2;处理3自始至终分蘖萌发滞后,头季割后14 d的分蘖数仅为处理4的89%,最终穗数仅为处理4的86%。
表4 各施肥处理的再生分蘖发展动态
表5 各施肥处理的产量及其构成
表5显示,处理4的产量最高,比处理1和处理2分别增产6.1%和5.3%,差异都达极显著水平。处理1和处理2产量差异不显著,但比处理3增产4.6%~5.3%,差异也达极显著水平。
4个产量构成因素中,各处理以有效穗数的差异最大,产量最高的处理4的有效穗数最多,比处理2、处理 1、处理 3 分别增加 5.2%、5.9%和 16.2%;与产量较低的处理相比,产量较高的处理除了穗数显著增多外,每穗粒数也有增多的趋势;4个处理的结实率和千粒重差异不大。综上所述,在本试验条件下,有效穗数和每穗粒数是决定产量的主要因素,增穗增粒是增产的主攻方向。
处理3有效穗数最少,产量最低,主要原因是试验田土壤有效磷、钾养分含量水平偏低,不施磷、钾肥,降低了根系机能和光合效率,抑制了再生分蘖的萌发和成穗。
再生稻头季成熟期低桩机割,割去倒2、3节腋芽,再生季萌发倒4、5节分蘖及其子蘖,比头季高桩手割的再生分蘖多长2~3片叶子,生长期延长15 d,加之倒4、5节分蘖及其子蘖基部3~4个密集短缩的节间(前出叶节至第1伸长节),位处表土层或贴近表土层,受田水浸润,萌发旺盛根系,从而促成萌发较多的分蘖,发育较大的穗子,为丰产奠定形态学基础。头季低桩机割的再生分蘖叶片多、生育期延长的现象,与俞道标等[1-2]的研究结果相同。但在头季低桩机割条件下,再生分蘖为何多长2~3片叶子,显著延长生长期,其机理尚不清楚。
低桩机割的再生分蘖中,以倒5节分蘖的萌发率最高,成穗数最多,穗子最大,结实率和千粒重也略高;倒4节分蘖次之,倒5节分蘖的子蘖再次之,倒4节分蘖的子蘖最少。不同节位分蘖以穗数差异最大,每穗粒数次之,结实率和千粒重比较稳定。不同施肥处理也以穗数差异最大,每穗粒数次之,结实率和千粒重比较稳定。显示穗粒数具有较大的扩增潜力,增穗增粒是增产的主攻方向。再生季有效分蘖临界期在头季机割后15 d,采取有效措施在有效分蘖临界期内发足预期穗数的分蘖数是增穗增产的关键。
头季高桩手割保留了全部茎生蘖芽,由于顶端优势的控制,主体分蘖为倒2、3叶节分蘖(占总穗数的75%~80%),在头季成熟前就进入幼穗分化。为了促进蘖芽萌发和枝梗颖花分化,实行头季成熟前15 d重施氮素催芽肥,头季割后1~3 d轻施氮素促苗肥,视田块酌施磷钾肥的施肥技术[3-4]。
头季低桩机割,萌发低节位分蘖及其子蘖,叶数增多,生长期延长。为适应形态发育新变化,普遍推行再生季前重后轻施肥法。据俞道标等[1]试验结果,在再生季采用前重后轻施氮法,增产极显著。其后的研究发现,采用平衡施氮肥法,可以进一步提高水稻产量[5-6]。平衡施肥之所以显著增产,由再生分蘖形态发育进程来看,在于兼顾了前期(头季机割至割后2周有效分蘖临界期)促进分蘖萌发,中期(割后2~4周)促进枝梗颖花分化,后期(割后4周之后)促进小孢子、配子发育和籽粒灌浆,并且前中期施肥促进形成适当较大的叶面积,后期施肥有效提高了抽穗后叶片光合速率和根系活力,从而形成显著较多的穗数,在多穗基础上保持发育较大的穗子。
与头季相比,再生季生长期相对较短,穗子明显较小。因此,形成比头季多一倍的穗数,才能争取再生季产量接近或超过头季产量。再生季有效分蘖临界期仅15 d左右,选用再生力强的品种,辅以早施促蘖氮肥,耕层土壤速效磷钾养分含量低的田块还应配施磷钾肥,多管齐下,才有望在有效分蘖临界期内发足相当于头季2倍穗数的分蘖数。然而早施促蘖氮肥只求适量,为了兼顾保持发育较大的穗子以及提高后期根叶机能,提倡氮肥前中后期平衡分施。
本研究供试田块土壤速效磷钾养分含量水平偏低,处理3虽然也采用氮肥平衡分施法,但由于不施磷钾肥,结果削弱了根系机能,降低了物质合成运转活力,明显抑制了再生分蘖的发育,萌发率和成穗率双降,单位面积穗数显著减少,导致显著减产。试验结果表明,在土壤速效磷钾养分偏低的地区,必须早施磷钾肥。