拔节期不同涝淹程度对籼型两系杂交稻生长及产量的影响及对策

季雅岚 张长海 吴文革* 汪向东 孙雪原

（1安徽省农业科学院水稻研究所，合肥 230031；2 桐城市种子管理站，安徽桐城231400；第一作者：jiyalan626@163.com；*通讯作者：wuwenge@vip.sina.com）

安徽省在保障全国粮食供需平衡和粮食安全等方面作用突出，这与其特殊的地理条件密切相关。安徽省地处暖温带和北亚热带过渡区，因受中高纬和低纬地理系统的共同影响，干旱、暴雨洪涝、风雹等气象灾害发生率高[1-2]。其中，洪涝灾害是影响安徽水稻生产的重要逆境因子，常导致水稻大面积减产[3-6]。20 世纪90 年代中期以来，安徽省一季稻播种面积占水稻总播种面积的70%以上[7]，因此，对一季中稻遭受洪涝灾害后的表现和应对措施进行研究显得尤为重要。目前针对水稻不同品种、不同生育期受淹后的表现、不同淹水深度对水稻生长及产量的影响等方面的研究很多[8-13]，但针对一季中稻受淹后的表现研究较少。本文以籼型两系杂交稻两优240 为试验材料，研究没顶条件下不同淹没时间对处于拔节期水稻生育性状、经济性状和产量的影响，旨在明确长江中下游地区一季中稻在不同受涝程度下形态变化特点和减产机制，以为一季中稻在遭受涝灾后提供技术对策。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验地点位于安徽省桐城市孔城镇金地村友源基地（东经 117°04′、北纬 31°03′），稻田呈阶梯分布，土壤肥力中等，供试品种为两系杂交中籼稻新组合两优240，用种量 22.5 kg/hm2。涝灾时间在 2020 年 7 月中旬至8 月上旬，受淹时水稻正处于秧苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，基于受淹时间不同设5个处理（详见表1），每个处理3 次重复。试验共设15个小区，每个小区面积1 334 m2。淹水前的栽培措施与当地中稻生产一致，灾后水退时田间无水层，露一段时间后，于 8 月 12 日对 CK、Y1、Y2、Y3 处理追施尿素 75 kg/hm2和 44%（18-8-18）复合肥 225 kg/hm2，Y4 处理未施。孕穗扬花期保持水层，后期干湿交替，期间防治病虫1 次。

表1 各处理受淹程度

1.3 调查项目及方法

1.3.1 生育期

观察不同处理在退水后秧苗生长情况，按标准记载各处理的始穗、齐穗和成熟日期。

1.3.2 产量及产量构成因子

成熟阶段每个小区选择长势基本一致，具有代表性的3 个点作为重复，每个点取1 m2左右收割全部稻穗，测量收割面积，取全部有效穗数风干后去杂称其稻谷质量，计算该点单位面积有效穗数和产量。在收割点附近，各处理随机取2 点，每点10 丛测量株高；同时每点取5 丛地上部分进行考种，测量每穗粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重，主茎穗和再生穗数量、再生穗生长位置、主茎穗和再生穗穗粒性状、基部节间长度、顶3叶叶片长度和叶鞘长度等。Y4 处理由于有效穗少、分布不均且未能成熟，没有对其有效穗数和产量进行调查，只测量了田间株高。

1.4 数据处理

用Excel 2010 进行基础数据处理，用SPSS 19.0软件进行方差分析，处理间差异采用Tukey LSD 多重比较法，差异性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同淹没时间下一季中稻生育进程及生长表现

从表2 可以看出，随着淹没时间的延长，两优240始穗期和齐穗期时间延迟，生育期延长（除Y4 处理未成熟外）。其中，播种-始穗期、始穗-齐穗期及全生育期天数与淹没天数成正相关，齐穗-成熟期各处理间相差不大。退水后两优240 各处理间生长差异显著，主要表现在秧苗存活位置、存活量、生长形态、萌发新苗（以下简称再生苗）情况、抽穗和成熟时间等方面。具体表现为：CK 和Y1 处理存活秧苗在田间分布均匀，数量较多，植株生长正常，未发现明显的再生苗，植株较整齐，抽穗早而集中，灌浆顺畅，成熟早；Y2 和Y3 处理存活秧苗在田间呈有规律分布，退水后不久，可见存活的植株腋芽上有大量再生苗发生，存活植株顶端长出穗的抽穗期明显迟于CK，再生苗的抽穗期（再生苗抽穗后称之为再生穗）又明显迟于其顶端的穗，因而田间表现植株和抽穗极不整齐，灌浆期长，成熟期迟；Y4 处理下秧苗存活量极少，主要出现在靠田边一侧，其他地方基本无苗，存活的植株节上萌发的再生苗极少，再生苗大都从基部节上生长出来，植株不整齐，抽穗迟且抽穗期长，灌浆时处于温度较低下，几乎不能成熟。

表2 各处理生育进程

2.2 不同淹没时间下一季中稻生理性状

从表3 可以看出，淹没天数越长对株高的影响越大。同时，随着淹没时间的增加，株高降低幅度逐渐增大，其中，Y3 处理较 CK 降低 13.91%，Y4 处理较 CK 降低达34.40%。水稻基部节间长度随淹没时间的增加变化不一致，CK 基部节间长度自下向上依次增加，除CK外随淹没时间的增加，基部第1、第2 节间明显长于第3、第4 节间，淹没时间越长差异越显著。淹没处理间叶片长度与CK 变化规律不一致，其中，Y1 处理的倒2 叶和Y2 处理的倒3 叶就出现了叶片短小现象，尤其是Y2 处理，部分叶片长度不足10 cm。叶鞘长度变化规律一致，具体表现为CK>Y1>Y2>Y3>Y4。

表3 淹没时间对基部节间长度及株高的影响 （单位：cm）

2.3 不同淹没时间下一季中稻产量及产量构成因子

2.3.1 不同淹没时间对有效穗数的影响

退水后，除Y4 处理外，其余各处理的成苗数量和有效穗数均与淹没时间成反比，降低幅度随淹没时间的增加而增大（表4）。其中，与CK 相比，Y1 处理成苗数降低 10.15%，Y2 处理降低 49.88%，Y3 处理降低61.65%，Y4 处理成苗数量更低，田内只有少量地方有成活苗；有效穗数方面，CK 处理有效穗数显著高于其他处理，Y3 处理有效穗数最低，与 CK 相比降低24.52%。通过分析有效穗组成可知，CK 未出现再生穗，Y1 和 Y2 处理平均 1 株上长出 1 个再生穗，Y3 和 Y4处理1 株上长出1~3 个再生穗。其中，1 株上长出1 个再生穗（1 株2 穗）的比例以Y2 处理最高；1 株长出 2个或3 个再生穗只出现在Y3 处理；Y4 处理虽然1 株2 穗及以上比例低，但1 株1 穗是基部生长的再生穗，因此Y4 处理再生穗比例最高。

表4 淹没时间对成苗丛数和有效穗数的影响

2.3.2 不同淹没时间对一季中稻穗部性状的影响

随着淹水时间的增加，穗部性状总体呈下降趋势，淹水天数较少的Y1、Y2 处理每穗粒数显著高于淹水较长时间 Y3、Y4 处理（图 1）。CK 和 Y1 处理的穗型较大，籽粒饱满，平均每穗超过180 粒，其中Y1 处理实粒数最多；其余3 个处理随着淹水时间的增加，虽每穗粒数变化不一致，但实粒数显著降低，穗型和籽粒饱满度均大幅度降低。

除CK 外，其余处理穗部均由主茎穗和再生穗组成，通过分析比较可知，主茎穗的每穗粒数、每穗实粒数和结实率均高于再生穗；千粒重性状表现有所不同，Y2 处理抽穗较早，再生穗的千粒重高于主茎穗，Y3 和Y4 处理的变化规律与结实率变化规律一致（表5）。

表5 淹没时间对主茎穗和再生穗每穗粒数的影响

2.3.3 不同淹没时间对一季中稻产量的影响

由表6 可知，除Y4 处理未成熟外，随淹没时间的增加各处理经济产量和生物学产量都逐渐降低。相比CK，Y1、Y2、Y3 处 理 经 济 产 量 分 别 减 产 20.26% 、40.52%和61.96%，各处理间差异达到极显著水平（F=93.71，F0.01=9.78）。生物学产量表现与经济产量一致，CK、Y1 产量在15 t/hm2以上，随着淹没时间的延长，减产幅度变大，Y2 和Y3 处理分别比CK 降低45.72%和59.83%，差异达显著水平。同时通过分析可知，收获指数0.5 以上的处理只有Y2，Y1、Y3 处理收获指数低于CK。

表6 两优240 各处理产量表现

3 结果与讨论

生育进程是直接反应水稻是否正常生长的主要标志之一。本研究发现，随着淹没时间的延长，两优240的始穗期和齐穗期推迟，生育期延迟与淹水深度和淹水时间呈正相关，这与前人研究一致[14-15]。邵长秀等[16]通过对比不同淹没处理下的水稻抽穗时间，发现水稻均出现推迟正常抽穗时期与延长抽穗持续时间现象。水面淹没整个稻株时，光照强度降低，水分的液相取代了土壤中的气相，水稻光合作用受到抑制，导致淀粉合成量减少或完全终止，同时导致了无氧代谢产生的有毒物质和有毒矿质离子的积累，从而加速了根系缺氧的伤害[5，17-18]。退水后，水稻叶片变黄，根系吸收能力严重受损，甚至死亡，导致淹没处理后水稻生育期推迟，同时淹水处理后新生分蘖和主茎分蘖的发育进程不一致，导致抽穗过程延长[5]。通过观察退水后各处理间水稻生理状况发现，存活秧苗大多集中在空旷地带，道路旁树荫下几乎没有存活秧苗。这主要是因为空旷地带秧苗接受的阳光多于树荫下的秧苗，因而光合积累量多于树荫下的秧苗，也就是说空旷地带秧苗素质高于树荫下的秧苗，这说明良好的秧苗素质能增强植株的抗涝能力。

籼型两系杂交稻在拔节期没顶淹水后，会引起水稻生长发育及产量性状的一系列变化，主要表现为随淹没时间的延长，水稻活苗数量逐渐降低，存活植株上再生苗增多，株高变矮，始穗期推迟，始穗至齐穗历期长，有效穗数、每穗粒数和千粒重降低，淹水时间越长，受影响的程度越大，最终导致水稻减产。由于淹没的水稻退水后有再生穗发生，而且同一株上存在多个再生穗，导致始穗至齐穗历时增加，后期气温偏低，Y4 处理未能黄熟。淹没情况下水稻基部节间长度表现不同，这与田志怀[19]报道结果一致。这说明，拔节期两系杂交籼稻遭淹没后，基部节间伸长是对水淹的反应，是维持生活力的有效措施，这也从许多植株基部节上出现根系得到说明。水稻遭受涝灾，最明显的症状是从下至上叶片逐渐变黄，直至枯萎死亡，致使单株绿叶数减少，受淹时间越长，死亡的叶片越多，退水后存活的稻株虽仍能恢复生长，但受淹后生出叶片的长度、宽度均比正常的显著要小[20]。试验发现，顶3 叶叶片和叶鞘长度与淹没时间成正比，这可能是生长时间存在先后造成的，只是受水淹过的叶片与茎的夹角增大，在抽穗前，田间表现似栽插田栽插超秧龄后的“甩大旗”现象。

4 对策

根据受淹程度和苗情分类施策。首先，及时抢排积水，减轻受涝受淹程度，并根据不同受淹程度和苗情采用分类管理：对于可以恢复生长的，排水后要及时露田炼苗，改善田间小气候环境和耕层土壤生境，最大可能排除有毒物质，提高氧化还原电位，促定根、早出新叶和促蘖促穗；对于受淹程度较重，本季恢复生长困难，但根茎尚有生机的，可考虑割茬再生；对于完全不能恢复的，要及早考虑补改种。

4.1 科学判定

从历史经验看，长江流域洪涝灾害发生时早稻一般在灌浆结实期，而中稻多在分蘖至拔节期。一般而言，处于分蘖期的水稻抗涝能力较强，受淹没顶3~5 d对产量影响不大，7~10 d 仍可保留，如管理得当，仍可获得较为满意的产量。而拔节期水稻耐淹程度次于分蘖期，但植株开始加快生长，并随着淹水深度加深株高增加。这两个时期的水稻总体上较为耐淹，而且后期有一定的调控和补偿生长时间，原则上是能保则保。因此，需要科学判定受淹水稻恢复生长的可能性，及补偿时推行促生栽培，是否具有保苗促生的可能，其标准可参照吴文革等研究[21]。

4.2 科学补改种

4.2.1 改种水稻

对恢复无望的田块要及时补种、改种。首先考虑改种水稻，有利用已有直播中稻稻苗间密补种、提前育秧补种晚稻和早稻翻秋等3 种形式。移未受淹中稻苗补栽：可从苗情较好栽插田或密度较大没受淹的直播田抽行移栽。预计退水时间，提前晚稻育秧，及时移栽补种：在预计7 月底能退水，沿江地区可于6 月底播种双季晚稻，退水后及时耕整地移栽（抛栽），育秧播种较正常稀播（降低密度10%），防止不能按照计划时间移栽，而栽插则根据时间适当增加密度和基本苗。早稻翻秋种植（早翻晚）：一般洪涝退水时间偏迟，不能正常种植晚稻或未能及时育秧，如时间许可（保证85 d 以上的水稻生长期），采用早稻翻秋直播栽培也可取得较好的产量。品种一定要选用在本地生育期105 d 以内的早熟早籼稻品种，在7 月20 日至8 月5 日之间播种，越晚的选用生育期越短的品种，且播种量越大，播种量为30.0~45.0 kg/hm2。2020 年长江中下游地区的梅雨期长达50 d 以上（试验所在地59 d），导致内涝严重，与往年的梅雨期内涝不同，此次内涝发生迟、受淹时间长，许多田块淹水退干时间在7 月末至8 月初，部分农户采用南陵早2 号（早稻正季100 d）、化感2205（早稻正季95 d），在7 月底至8 月初退水后“早翻晚”，仍然安全成熟并获得4 500 kg/hm2以上的产量。但一般而言，但凡水稻能补救，则尽量利用退水后仍然成活的苗，加强管理，可获得正常产量一半以上的产量，为受淹稻田优先考虑的技术策略，其次再考虑补改种等补救措施。

4.2.2 改种其他旱粮作物或蔬菜、经济作物

退水时间较迟，不能翻种早稻的，应根据退水时间及热量资源最大化利用原则，及早选择适宜的作物补改种，并积极开展分类栽培管理，尽量减少洪涝灾害的损失。沿江地区补改种时间见表7[22]。

表7 沿江地区主要改种作物补改种时间