蒋云伟 刘兴淋 黄丽秀 莫千持 赵恒志 范大泳*
(1 广西农业科学院桂林分院/桂林市农业科学院,广西 桂林541006;2 广西大学农学院,南宁530004;第一作者:273565483@qq.com;*通讯作者:glqs2005@163.com)
水稻生长的适宜温度为15℃~33℃,粳稻在15℃以下、籼稻在18℃以下就会发生冷害[1]。水稻芽期、苗期、孕穗期对低温敏感,选择适宜的播种期,不但是水稻高产优质的关键措施,也是水稻优质高产的基本保证[2]。有关播期对水稻生长发育的影响,前人开展了较多的研究。李秀芬等[3]试验结果表明,随播栽期推迟,水稻产量降低,每穗成粒数减少是导致减产的主要原因。姚义等[4]对3 种类型品种直播的研究结果表明,随播期的推迟,全生育期显著缩短,产量下降显著。吴春赞等[5]研究发现,过早播种易受低温影响,不利于秧苗生长发育,早播促早熟的优势并不明显;过迟播种,营养生长期缩短,有效穗数减少,成熟期推迟,不利于获取高产。
桂北地区是广西的主要产粮区。何燕等[6]采用地理信息系统(GIS)技术对广西水稻种植优化布局进行了气候区划研究,认为桂北大部分地区属于早中熟双季稻适宜气候区,双季水稻安全生育期较短,遭受春季低温、秋季“寒露风”影响的概率偏大。因此,桂北地区早稻适宜播种期在3月下旬初,晚稻在6月下旬末至7月初播种。
随着水稻工厂化育秧的推广,大棚地热旱育秧的比例逐渐增加。提早育秧可以延长水稻的全生育期,利于水稻高产稳产,提早收获,为水田“稻-稻”或“稻-菜”等模式提供合理茬口时间。本试验采用大棚地热旱育秧和常规大田竹拱盖膜旱育秧两种不同的育秧方式,通过设置不同的播期处理,探索早熟水稻品种欣荣优6307 提早育秧的可行性,旨在为桂北地区水稻生产高产栽培提供科学决策和参考依据。
试验于2017年在桂林市农业科学院雁山试验基地进行,水稻田前作为紫云英。雁山区属桂北稻作区,亚热带季风气候,年平均气温18.8℃,年日照1 553.1 h,年降雨量1 894.0 mm。土壤类型为潴育棕泥田,0~20 cm 土层土壤基本理化性质:pH 值6.8,有机质31.9 g/kg,水解氮129 mg/kg,有效磷38.9 mg/kg,速效钾93.8 mg/kg。智能育秧大棚地面下10 cm 铺设地热线,可根据水稻发芽规律自动控温在20℃~25℃之间。
供试品种为欣荣优6307,是桂林市农业科学院选育的早熟杂交水稻品种,具有早熟、整齐度高,丰产性好、适合机械化生产等特点。
试验设置4 个播期处理:3月1日(D1)、3月8日(D2)、3月15日(D3)、3月22日(D4)。每个播期分别采用大棚地热旱育秧(A1)和常规大田竹拱盖膜旱育秧(A2)育秧两种育秧方式。每个小区育秧面积1.2 m2,播种量70 g/m2(干种子)。大棚地热旱育秧播种后地温控制在25℃,出苗后调整到23℃。常规大田竹拱盖膜旱育秧播种后及时盖膜,温度升高时注意通风透气防止烧苗,后期及时揭膜炼苗。秧苗4 叶1 心期移栽,水田移栽小区面积8 m2,设3 次重复,栽插行株距20 cm ×13 cm,栽插后及时查漏补缺,确保插足基本苗数。
图1 秧苗期日平均温度变化
图2 秧苗期日平均相对湿度变化
图3 秧苗期苗床平均地温变化
总施纯氮量165 kg/hm2,基肥∶分蘖肥∶穗肥为5∶3∶2,基肥施复合肥(15-15-15),分蘖肥和穗肥施尿素和钾肥。基肥于移栽前3 d 整田时施用,分蘖肥于栽后10 d 施用,穗肥于孕穗Ⅱ期~Ⅲ期时施用,氮∶磷∶钾为1.1∶0.5∶1.2。水分管理及病虫草害防治等相关的栽培措施同常规大田管理。
1.5.1 生育期和气温地温
观测并记录抽穗、成熟等主要生育时期的准确日期,秧苗期间的气温、地温,由自动温湿度仪记录。
1.5.2 秧苗素质
取生长一致的秧苗10 株,测量秧苗的叶长,调查根长≥1 cm 的根数及具体根长,将地上部放入烘箱105℃杀青20 min,70℃烘干至恒质量,测定地上部干物质量。秧苗4 叶1 心期,在苗床选取40 cm×40 cm 具有代表性的区域,统计生长正常的秧苗,计算秧苗的成苗率。
1.5.3 产量
成熟期选取有代表性的植株10丛,按照《水稻品种区域试验观察记载标准》考种,调查有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重等指标。每个小区单收单晒,去除杂质和秕谷后按照标准水分折算各小区的产量。
试验数据采用Excel 2013 进行整理和制作图表,用SPSS 21.0 数据处理系统进行方差分析。
从图1 可看出,2月底至3月中旬桂林的日平均气温时高时低,3月15日开始气温缓慢回升,地热大棚3月18日开始日平均温度≥15℃、常规竹拱盖膜3月23日开始日平均温度≥15℃、室外3月27日开始日平均温度≥15℃,经过竹拱盖膜和地热大棚保温处理后可以提早4~9 d 达到水稻的安全生长适宜温度。从图2 可以看出,3月4—25日期间由于长期阴雨天气造成秧苗期平均湿度高达85%以上,不利于秧苗正常生长。
前人研究发现,10℃以下水稻根系停止生长,低于15℃根系生长和吸收能力也都大大减弱[7]。从图3 看出,地热大棚的地温稳定在23℃,竹拱盖膜和室外地温在3月19日、3月26日开始回升到15℃以上。
表1 播期和育秧方式对水稻秧苗素质的影响
表2 播期和育秧方式对水稻生育期的影响
从表1 得知,采用大棚地热育秧的秧苗地上部干物质量均大于常规竹拱盖膜育秧的秧苗,说明采用大棚地热育秧的秧苗素质优于常规竹拱盖膜的秧苗。方差分析结果显示,育秧方式对叶长、根数、根长、地上部干物质量和成苗率的影响均达显著或者极显著水平。
随着播种期的推迟,秧苗的地上部干物质量和成苗率逐渐增加。方差分析结果显示,播期对秧苗的成苗率影响达极显著水平,对2 叶1 心期的叶长、根数及4叶1 心期的叶长、地上部干物质量有显著影响,对其他性状的影响未达显著水平。
在4 叶1 心期,育秧方式和播期对秧苗叶长、地上部干物质量和成苗率影响存在显著或极显著互作效应,对秧苗根数和根长不存在显著互作效应。说明采用地热育秧方式可以推迟育秧时间,有利于提高秧苗素质。
从表2 可以看出,随着播种期的推迟,水稻的全生育期逐渐缩短,A1D4 和A2D4 处理的全生育期仅110 d。相同播期下大棚地热育秧的水稻成熟期比常规竹拱育秧提早0~5 d。
从表3 可以看出,随着播种期的推迟,水稻产量先增加后减少,大棚地热育秧处理的产量要高于常规竹拱育秧处理,产量最高的是A1D3,达7 021.3 kg/hm2。方差分析结果显示,播期对产量影响达显著水平,育秧方式对产量的影响达极显著水平,育秧方式和播期对产量的影响存在极显著互作效应。从产量构成的几个因素来看,育秧方式和播期对水稻每穗粒数、结实率和千粒重没有显著的互作效应,但对有效穗数有极显著的互作效应,而且有效穗数的变异系数最大,说明在不同育秧方式和播期下,有效穗数的增减是水稻产量变化的主要原因。
从多年的气象资料来看,桂北地区气温稳步回升到18℃以上,一般在3月25—31日,如果为了赶农时在3月上旬播种育秧,种子成苗率低,秧苗素质细弱,阶段性低温易造成水稻秧苗生长停滞,环境条件不利加之营养消耗,水稻秧苗青枯病和立枯病等水稻病害发生会比较频繁[8]。秧苗移栽到大田后生长缓慢,造成株高矮,分蘖少,产量偏低,遭受“倒春寒”冷害的风险大,不提倡过早播种育秧。
表3 播期和育秧方式对水稻产量与产量构成的影响
本试验中,在3月15日左右采用大棚地热育秧的秧苗素质好,水稻产量高,提前或延迟播种移栽产量都有所降低。可能是因为提早播种前期温度低秧苗生长缓慢,分蘖少造成有效穗数减少;延迟播种导致生育期缩短,水稻后期分蘖位过高,不利于成穗而成为无效分蘖从而降低产量,这与李秀芬等[3,9]的研究结果基本一致。采用大棚地热旱育秧在3月中旬左右播种,可较常规播种提早10 d 左右育秧,种植早熟水稻欣荣优6307可以在7月5日左右收获,比常规竹拱盖膜育秧种植提早了5 d。通过使用水稻早熟品种和提早播种育秧的栽培措施,达到提早收获的目的,可为水田“稻-稻”或“稻-菜”等轮作模式提供充足的茬口时间,在“双抢”的农忙季节化被动为主动,为桂北地区水稻生产提供科学依据。