石守设, 朱保磊, 张 顺, 金开美, 黄 涛, 李 刚, 师令智
(信阳市农业科学院, 河南 信阳 464000)
再生稻具有省种、省工、成本低、生态环保、二次收获及稻米品质优的特点[1]。豫南及周边稻区8成以上为“一季中稻”稻作生产模式,光热土地资源利用率低,稻米品质差,生产效益不高。刘祥臣等[2-3]、孔令娟等[4]研究指出,豫南及安徽稻区光热资源是“两季不足,一季有余”的再生稻适宜区;余贵龙等[5]强调,在豫南再生稻生产中,首先应选择高产、综合抗性强、生育期与豫南自然环境相适宜的品种,同时搭配提前育秧、强化水肥管理配套栽培措施。近年来,随着科研人员对豫南再生稻生产研究的不断深入,确定了豫南再生稻光、温、热等自然资源切实可行的有效途径,明确了适宜品种特征特性的栽培措施要求,经过筛选的优良品种较多,且储备充足,并通过高效配套栽培技术集成,进行了成功示范,多措并举有效促进了豫南再生稻生产快速发展[3]。信粳18是信阳市农业科学院选育的常规粳稻品种,通过多年的栽培生产试验发现,其再生力强,有较高再生稻谷产量潜力,再生稻米品质优,较适宜在豫南和安徽用作再生稻生产。为研究信粳18在豫南用作再生稻生产的适宜播种期,于2018年在信阳市农业科学院试验基地,开展了不同播期对再生稻信粳18生育期、产量及产量性状影响的试验研究。
试验于2018年在信阳市农业科学院试验田(114°05′E,32°07′N) 进行。试验地光照自然条件好,排灌方便,前茬水稻,冬闲田,水稻土,pH值6.42,土壤基础肥力含量为有机质9.33 g·kg-1、有效氮 51.33 mg·kg-1、有效磷 8.160 mg·kg-1、速效钾 63.17 mg·kg-1。
参照刘祥臣等[3]、孔令娟等[4]的研究成果,结合信粳18的生育特征特性设置不同生育期处理。本试验设3月1日(A)、3月9日(B)、3月17日(C)、3 月25日(D)、4月2日(E)等5个播期处理,每个处理3次重复,共15个小区,采用随机区组试验设计,每小区面积12 m2(3 m×4 m),栽插密度(行株距 25 cm×13.3 cm,30万穴·hm-2,划行移栽,每穴单粒苗);按照余贵龙等[5]留茬高度“留2保3争4”、向泽华[6]“以保留倒2节以及倒2节以下节位为宜”、段秀建等[7]35~45 cm的标准,头季收割留茬高度40 cm左右;小拱棚半旱育秧,其中,处理 A、B 于4 月20 日移栽,处理C、D 、E于 4月26日移栽。
头季稻深水活棵,浅水分蘖,80%目标有效穗数晒田,晒田复水后干干湿湿至成熟;再生稻按照“浅水长苗、水层养穗、畦面湿润、沟中有水、干湿交替”原则。头季稻重施基肥,复合肥N∶P2O5∶K2O(15∶15∶15)675 kg·hm-2;早蘖肥,移栽6 d后,结合施用除草剂,施尿素180 kg·hm-2;促穗肥,晒田复水后,追施复合肥112.5 kg·hm-2;促芽肥,收割前10 d,施尿素105 kg·hm-2;头季稻收割3 d后,再施用150 kg·hm-2尿素作为提苗肥以利于再生苗多而整齐,为再生稻高产创造足穗条件。
记录各处理小区的播种、齐穗、成熟等各生育时期的准确日期及头季稲收割日期;头季及再生稲成熟期,每处理取具有代表性平均茎蘖数植株10穴,测定有效穗数、穗粒数、千粒重;头季及再生稻成熟期每处理区选取具有平均茎蘖数50穴健康稻株,计实产;处理数据采用Excel软件和DPS软件分析。
从表1可以看出,头季稻、再生稻、头季+再生稻均以3月17日播期单产最高。头季稻3月17日播期产量最高,较3月9日、3月25日播期产量增产显著,较3月1日、4月2日播期增产达极显著水平,3月9日与3月25日播期产量差异不显著,但均较3月1日、4月2日播期增产达极显著水平,早播3月1日与晚播4月2日的产量较低,相互间差异不显著;再生稻 3月17日产量最高,较3月9日播期产量增产显著,较其他3个播期产量增产均达极显著水平,而3月9日、3月25日、3月1日、4月2日日播期产量逐次降低,彼此间产量差异均达极显著水平;头季+再生稻产量3月17日播期产量极显著高于3月1日、4月2日播期产量,显著高于3月9日、3月25日播期产量,3月9日、3月25日播种产量差异不显著,但均较3月1日播种产量增产显著,比4月2日播种增产达极显著水平,4月2日播种产量较其它处理产量减产均达极显著水平。
表1 不同播期处理下信粳18产量分析
从表2可以看出,从3月1日到4月2日播种期间,头季稻从播种到成熟的时间为137~156 d,早播温度较低,生育进程缓慢,随着播种期的延迟,气温逐渐升高,稻株组织发育进程加快,生育期逐渐缩短;头季稻收割到再生稻成熟的时间为75~84 d,早播头季稻收割早,8月上旬正值高温季节,再生组织发育生长活动强,稻株分蘖芽生长速度快,灌浆期9月中旬温度较高,再生稻成熟早,再生季生育期短;晚播头季稻8月中下旬成熟收割,此时天气逐渐转凉,稻株组织生育速度逐渐减慢,齐穗期更是推迟到9月下旬,期间天气昼夜温差较大,夜晚温度低,日平均温度降低,灌浆速度逐渐慢下来,成熟更晚,再生季生育期延长。信粳18头季+再生稻全生育期为 219~235 d,完全符合豫南稻区的水稻生长周期要求[3,8]。可见,在豫南稻区有充足光温条件满足信粳18头季+再生稻谷正常生长成熟。本研究发现,信粳18头季稻+再生稻全生育期随着头季稻播期的延迟逐渐缩短,主要原因可能是随着头季稻播期的延迟,加上再生季后期温度较低,若遇秋雨连绵、低温寡照天气,会严重影响再生稻谷的生长及成熟。
从表3可以看出,头季稻随着播期推迟,有效穗数逐渐减少的趋势明显。早播温度较低,营养生育阶段相对延长,稻株分蘖期亦延长,分蘖率增加,群体较大,随着播期的推迟,气温逐步升高,营养生长期逐渐缩短,分蘖减少,单位面积有效穗数呈下降趋势,4月2日播期处理比3月1日播期处理有效穗数降低13.2%。穗粒数、结实率、千粒重均表现出先升高后降低趋势,3月1日早播,由于分蘖多群体较大,个体间光温肥水竞争大,不易形成大穗,小穗头多,同时隐蔽通风透光性差,纹枯病等病害偏重发生,对结实灌浆和千粒重的提高造成不利影响;晚播(4月2日)齐穗灌浆期7月中下旬,正值昼夜高温季节,光合作用与呼吸代谢均较强,籽实灌浆期是稻株光温敏感期,高温热灾对籽粒充实的不利影响,不利于结实率和千粒重的提高。3月17日处理,气温回暖,适宜的温光条件,形成了构建高产群体与个体和谐生长环境,营养生长充裕,7月初灌浆期温光气热适宜,有效穗数、穗粒数、千粒重产量三要素协调发展,为达到高产夯实基础。
在某种程度上,追求再生稻高产比实现头季稻高产更困难,头季稻一插即可掌控基本苗数,辅之以肥水管理,加之稻株自身的调节,有效穗数、穗粒数、千粒重即可协调发展,实现理想产量;再生稻季生产,即便水稻品种再生力很强,但播种时期、头茬稻收获期、肥水管控,等环节措施,都能够显著影响再生季稻谷的产量。从表2、表4可以看出,随着播期推迟,头季稻成熟收割期相应延迟,从3月1日播种至8月8日收割和4月2日播种至8月15日收割,虽然秋初高温可以实现再生苗出芽生长,但秋初正值湿度、昼夜温差快速变化期,再加之受“华西秋雨”的影响,有效积温迅速减少,且温度较低下再生稻无法完成授粉,对其有效穗数形成,籽粒灌浆充实影响较大,结果造成了极低的结实率[3]。4月2日处理较3月17日处理,有效穗数、千粒重有减少,但穗实粒数降低63.5%,结实率仅有34.39%,是造成其极显著减产的最主要原因。
试验表明,确定信粳18在豫南再生稻生产适宜播期具有重要意义[9,13-15]。本研究3月17日处理,再生稻信粳18产量三要素有效穗数、穗实粒数、千粒重均衡发展,实现高产,与刘祥臣等[3]、张强等[10]豫南再生稻生产3月中下旬适宜播期的研究结论高度一致。同时本研究也表明,信粳18在豫南作再生稻栽培时,在播种期3月1日至4月2日范围内,头季+再生季稻谷产量先升高后降低,3月9日—3月25日为适宜播期,3月17日是其最佳播期,头季+再生季稻谷产量最高。本试验中,随着播期的推迟,头季稻生育期缩短,再生稻生育期延长,头季+再生稻全生育期逐渐缩短与何水清等[11]再生稻播期变化研究结论相一致;豫南3月初,温度即可满足信粳18营养生长光温需求,早播营养生产期长,分蘖较多,长势旺盛,构建了足够的“库”和强大的“源”, 头季稻及再生稻均表现出早播处理有效穗数较多。与此同时,过早播种条件下,水稻分蘖过多,造成田间郁闭和通风透光性差,纹枯病等病虫害发生较重,稻株的抗倒伏能力变差,虽然形成了较多有效成穗数,但其弱势籽粒灌浆不充分,造成成穗率及结实率低,有效穗中中小穗偏多,穗粒数较少,不易形成大穗,影响高产的形成;随着播期推迟,气温逐渐增加,稻株组织发育加快,致使营养生长期缩短,造成分蘖、有效穗数和穗粒数的减少。晚播(4月2日)头季稻灌浆期高温危害,对头季稻结实率、灌浆充实造成不利影响,晚播还造成再生季生育期延迟,9月中下旬正值其再生稻灌浆时期,受“华西秋雨”影响,开始进入持续阴雨低温天气, 再生稻穗生长较慢、株高降低、且低温容易灌浆不畅,空瘪粒增多,结实率和千粒重降低,致使产量降低明显。本研究表明,信粳18再生稻在3月17日左右播种,能够在适宜的光温外界条件影响下有效促进稻株库源流运转顺畅,进而形成产量三要素有效穗数、穗实粒数、千粒重的协调均衡发展,实现头季+再生季稻谷最高产1.24万kg·hm-2。
本试验是在气候相对正常的年份情况下进行的,但年际间早春“倒春寒”、仲夏7月~8 月干旱高温热害、初秋梅雨季节阴雨寡照、秋末“寒露风”侵袭等极端天气时有发生[3],对头季稻及再生稻生育进程影响较大。实际生产中,应针对具体情况,采取措施及时防控,如头季稻深水灌溉降温,防“高温灌浆热害”,再生稻深水灌溉保温,防“寒露风”低温灌浆受阻,喷施赤霉素、磷酸二氢钾叶面肥促进齐穗,提高叶片光合能力[11-12],甚至结合中长期天气预报,适当调整播期,保双季稻谷稳产高产。