肖春光,张家洪,罗招等,谭美林
(贵州省安顺市农业科学院,贵州 安顺 561000)
水稻属喜温作物,对温度敏感,温度较低可使其生育期延长,温度过低会造成冷害导致产量下降、品质降低,冷害胁迫是造成水稻减产的主要原因[1-2]。贵州省安顺市属典型的高原型湿润亚热带季风气候,雨量充沛,年平均降雨量1 360 mm,年平均气温14℃,年平均相对湿度80%,适宜水稻生长的季节为4月上旬至10月中上旬,种植水稻生育期较长,适合优质稻米的生产[3]。但当地海拔起伏较大,中高海拔土地面积居多,若播期掌握不好,水稻孕穗期和扬花期的气候条件不适,容易受低温冷害[4],影响水稻产量及质量。为安顺市中高海拔地区水稻生产的播期选择提供科学依据,在安顺市开展水稻不同播期种植试验,考察其农艺性状和产量的变化,分析播期对其性状和产量的影响,以及影响其产量的主要性状因素。
40 个杂交水稻品种(组合),均选自2019年度参加耐冷性自然鉴定的材料,由贵州省种子管理站统一编号并集中供种,编号1号至41号(缺24号)。
试验于2019年在安顺市农业科学院科研田进行,海拔1 400 m,年均温13.9℃,无霜期283 d,秧田土质黄壤,肥力上等均匀,前作绿肥,绿肥鲜草约1 500 kg/667m2粉碎还田,机耕多次;大田黄壤,肥力上等均匀,前作冬小麦,施采油饼185 kg/667m2,机耕多次。
各水稻品种(组合)均分3期播种,第一期4月6日播种(对照),第二期4月16日播种,第三期4月26日播种。3 期均播干谷,泥浆塌谷,湿润育秧,塑料薄膜覆盖至2 叶1 心期;4月30日施尿素5 kg/667m2,5月9日施尿素5 kg/667m2;6月4日各期播种水稻同时移栽大田,不同播期的各品种(组合)栽4 行,每行6 穴,每穴插2 粒谷秧,株行距为20 cm×25 cm,小区间距50 cm,不同播期间距60 cm;6月22日施复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)10 kg/667m2、尿素5 kg/667m2。水量管理长期实行浅水干湿交替灌溉,其他管理同一般大田。
调查和计算总穗粒数、穗长、结实率、千粒重、株高、分蘖力和成穗率等性状,其中,分蘖力=667 m2最高苗数/667 m2基本苗数,成穗率=667 m2有效穗数/667 m2最高苗数×100%。同时,小区实际收获计产后折算667 m2产量。在此基础上,分别统计第二期播种和第三期播种水稻在各性状和产量指标上较第一期播种发生变化的品种个数及其占参试水稻品种总数的比例,并计算各播期水稻各性状指标和产量的相关系数。
使用Excel 2007 进行数据整理,DPS 7.05进行数据相关性分析。
从表1可知,与第一期(4月6日)播种相比,参试水稻在第二期(4月16日)播种和第三期(4月26日)播种,其性状指标发生变化,且发生变化的水稻品种数量存在差异。
表1 性状和产量较第一期播种发生变化的水稻品种数及占比
续表1
2.1.1 株高 第二期播种株高减少的品种有8 个,占参试品种总数(下同)的20.0%,且减幅均在5%以内;持平的品种有6 个,占比15.0%;增加的品种有26个,占比65.0%,其中增加10%以上的有1个,占比2.5%。第三期播种株高减少的品种有9 个,占比22.5%,且减幅均在10%以内;持平的品种有8 个,占比20.0%;增加的品种有23 个,占比57.5%,且增幅在10%以内。
2.1.2 分蘖力 第二期播种分蘖力减少的品种有21 个,占比52.5%,其中减少10%及以上的有18 个,占比45.0%;持平的品种有1 个,占比2.5%;增加的品种有18 个,占比45.0%,其中增加10%以上的有8 个,占比20.0%。第三期播种分蘖力减少的品种有10个,占比25.0%,其中减少10%及以上的有9个,占比22.5%;持平的品种有1 个,占比2.5%;增加的品种有29 个,占比72.5%,其中增加10%以上的有22个,占比55.0%。
2.1.3 成穗率 第二期播种成穗率减少的品种有18 个,占比45.0%,其中减少10%及以上的有8 个,占比20.0%;持平的品种有2 个,占比5.0%;增加的品种有20 个,占比50.0%,其中增加10%以上的有13 个,占比32.5%。第三期播种成穗率减少的品种有24 个,占比60.0%,其中减少10%及以上的有7个,占比17.5%;持平的品种有1个,占比2.5%;增加的品种有15 个,占比37.5%,其中增加10%以上的有12个,占比30.0%。
2.1.4 穗长 第二期播种穗长减少的品种有15 个,占比37.5%,其中减少10%及以上的有2 个,占比5.0%;持平的品种有7 个,占比17.5%;增加的品种有18 个,占比45.0%,其中增加10%以上的有2 个,占比5.0%。第三期播种穗长减少的品种有24 个,占比60.0%,其中减少10%及以上的有5个,占比12.5%;持平的品种有2个,占比5.0%;增加的品种有14 个,占比35.0%,其中增加10%以上的有4个,占比10.0%。
2.1.5 结实率 第二期播种结实率减少的品种有23 个,占比57.5%,其中减少10%及以上的有14 个,占比35.0%;持平的品种有2 个,占比5.0%;增加的品种有15 个,占比37.5%,其中增加10%以上的有4 个,占比10.0%。第三期播种结实率减少的品种有29 个,占比72.5%,其中减少10%及以上的有18 个,占比45.0%;持平的品种有1 个,占比2.5%;增加的品种有10 个,占比25.0%,其中增加10%及以上的有3个,占比7.5%。
2.1.6 穗总粒数 第二期播种穗总粒数减少的品种有24 个,占比60.0%,其中减少10%及以上的有17 个,占比42.5%;持平的品种有1个,占比2.5%;增加的品种有15个,占比37.5%,其中增加10%以上的有14 个,占比35.0%。第三期播种穗总粒数减少的品种有27 个,占比67.5%,其中减少10%及以上的有24 个,占比60.0%;增加的品种有13 个,占比32.5%,其中增加10%以上的有11个,占比27.5%。
2.1.7 千粒重 第二期播种千粒重减少的品种有22 个,占比55.0%,且减幅均在10%以内;持平的品种有8 个,占比20.0%;增加的品种有10 个,占比25.0%,其中增加10%以上的有1 个,占比2.5%。第三期播种千粒重减少的品种有26 个,占比65.0%,且减幅均在10%以内;持平的品种有6 个,占比15.0%;增加的品种有8 个,占比20%,其中增加10%以上的有1个,占比2.5%。
2.1.8 产量 第二期播种产量减少的品种有19 个,占比47.5%,其中减少10%及以上的15个,占比37.5%;增加的品种有21个,占比52.5%,其中增加10%以上的有15 个,占比37.5%。第三期播种产量减少的品种有28 个,占比70.0%,其中减少10%及以上的有23个,占比57.5%;增加的品种有12个,占比30%,其中增加10%以上的有9 个,占比22.5%。
综上,与第一期(4月6日)播种相比,第二期(4月16日)播种和第三期(4月26日)播种的所有参试水稻品种产量均发生变化,其中第二期播种产量减少和增加的品种分别占比47.5%、52.5%;第三期播种产量减少和增加的品种分别占比70.0%、30.0%。除产量外,第二期播种的水稻中,穗总粒数、分蘖力发生变化的品种占比最大,均为97.5%;其次是成穗率和结实率发生变化的品种,均占比95%;再次是株高和穗长发生变化的品种,分别占比85.0%和82.5%;千粒重发生变化的品种占比最小,为80%。第三期播种的水稻中,所有品种的穗总粒数均发生变化,其中减少和增加的品种分别占比67.5%、32.5%;结实率、分蘖力、成穗率发生变化的品种较多,均占比97.5%;其次是穗长发生变化的品种,占比95.0%;再次是千粒重发生变化的品种,占比为85.0%;株高发生变化的品种最少,占比80.0%。由此表明,延迟播种会对水稻的分蘖力、成穗率、结实率、穗长、穗总粒数、千粒重、株高、产量产生影响。
从性状指标增加的品种占比变化趋势看,随着播期由第二期延迟至第三期,穗总粒数增加的品种占比下降5.0%,分蘖力增加的品种占比提高27.5%,成穗率和结实率增加的品种占比均下降12.5%,穗长增加的品种占比下降10.0%,千粒重增加的品种占比下降5.0%,株高增加的品种占比下降7.5%。由此表明,从影响程度上看,延迟播种对水稻分蘖力、成穗率、结实率、穗长的影响相对较大,对穗总粒数、千粒重、株高的影响相对较小。
由表2可知,参试水稻不同播种期的性状与其产量的相关系数均为正,即二者均为正相关,且相关系数大小存在差异。
表2 不同播期水稻性状与产量的相关系数及其排序
2.2.1 第一期(4月6日播种) 与产量相关系数最大的性状是穗总粒数,为0.545 1;其次是有效穗数,为0.438 4;第三是株高,为0.416 8;最低的是千粒重,为0.374 8。
2.2.2 第二期(4月16日播种) 与产量相关系数最大的性状是穗总粒数,为0.578 3;其次是最高苗数,为0.475 1;第三是结实率,为0.443 9;最低的是基本苗数,为0.387 4。
2.2.3 第三期(4月26日播种) 与产量相关系数最大的性状是穗总粒数,为0.558 4;其次是结实率,为0.496 5;第三是千粒重,为0.418 7;最低的是有效穗数,为0.352 7。
综上,从参试水稻不同播种期的性状与产量的相关系数大小变化可知,随着播种期的推迟,有效穗数与产量的相关程度下降,结实率、千粒重与产量的相关程度提升,穗总粒数与产量的相关程度始终排第一位,其他性状与产量的相关程度在不同播期存在一定差异。
在安顺地区,水稻延迟播种对水稻的分蘖力、成穗率、结实率、穗长具有较大影响,对穗总粒数、千粒重、株高的影响较小。随着播期延迟,水稻的分蘖力提升,而穗长、结实率、千粒重、成穗率下降。同时,水稻不同播期的各性状与产量均为正相关,且与产量相关程度最大的性状是穗总粒数,结实率、千粒重与产量的相关程度随播期的延迟增强,其余性状在不同播期条件下与产量的相关程度存在一定差异。虽然推迟播种使水稻的分蘖力提升,但穗长、结实率、千粒重、成穗率下降的综合作用使其产量下降。因此,从保障产量的角度考虑,在安顺市中高海拔地区应选择4月6日进行播种,若需延迟播种也应在4月16日。
水稻产量受其品种特性、主要农艺性状、环境因素等共同影响。因此,为实现水稻优质高产,种植中除需考虑水稻本身的品种特性外,还应注意适时播种,同时保证科学的种植管理和病虫害防治,为其生长创造适宜的环境条件,以促进各农艺性状的协调。