陈盈 孟野 孙世光 刘丽丽 刘丽 于广星 刘宪平 宫殿凯 代贵金
摘 要:以盐丰47为供试材料,研究比空栽培不同株距对水稻产量及品质的影响。结果表明,比空栽培有利于促进水稻成穗率的提高和稻米外观品质的改善。比空栽培模式下,成穗率2 a平均值最高可达到90.8%,垩白粒率和垩白度降低。株距在14 cm时,比空栽培模式既能获得较高的产量,同时稻米外观品质较好。
关键词:水稻;比空栽培;产量;品质
基金项目:辽宁省应用基础研究计划项目(2022JH2/101300283);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-01)。
收稿日期:2022-12-13
作者简介:陈盈(1978-),女,博士,副研究员,主要从事水稻高产栽培技术研究。
Analysis of Effect of Specific Space Cultivation on Rice Yield and Quality in Coastal Saline-alkali Rice Area
CHEN Ying1 , MENG Ye2 , SUN Shi-guang2 , LIU Li-li2 , LIU Li2 ,
YU Guang-xing1 , LIU Xian-ping1 , GONG Dian-kai1 , DAI Gui-jin1
(1 Liaoning Rice Research Institute, Shenyang 110101, China;
2 Dawa Modern Agricultural Development Center, Panjin 124200, Liaoning, China)
Abstract: Yanfeng-47 was used as the experimental material to study the effects of different plant spacing on rice yield and quality. The results showed that the specific space cultivation was beneficial to the improvement of rice heading rate and rice appearance quality. The average heading rate of 2 a was up to 90.8%, and the chalkiness grain rate and chalkiness degree were decreased. When the plant spacing was 14 cm, the rice yield was higher and the appearance quality was better.
Key words: Rice; Specific space cultivation; Yield; Quality
通常把作物边际株、行由于采光、透气性好,根系所处环境优越,植株生长旺盛、单株生产力高的现象,称为边际效应[1]。基于水稻的边际效应提出的水稻大垄双行栽培[2-4]、宽窄行栽培[5-8]、比空栽培[9]和三角栽培[10-13]等技术通过调整插秧的行间距,改善植株间通风、透光度,与传统的等行距机插相比,可达增穗、增粒、增产目的,增产幅度为0.1%~17.3%。但必须要注意的是,利用边际优势的种植模式可能导致植株个体生长发育空间不均匀,某些个体相互挤压,另外一些空间则完全浪费,致使产量降低[14,15]。因此,根据水稻品种类型及生态条件选择适宜的行株距配置,将有利于群体生长和产量形成。本研究选择盐丰47为供试材料,研究比空栽培处理不同株距设置对水稻产量和米质的影响,试图为大面积生产确定适宜的移栽行株距配置方式提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在辽宁省盘锦市大洼区王家镇进行,土壤有机质24.37 g/kg,全氮1.27 g/kg,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为121.6、17.7、185.6 mg/kg,pH值7.09。
供试品种为盐丰47。
1.2 试验设计与方法
试验设6个处理,其中T1~T4分别代表株距为:12 cm、14 cm、18 cm、21 cm,每插秧两行空一行不插秧,C1和C2插秧株距分别为18 cm和21 cm,以上处理均为采用6行手推插秧机插秧,行距为30 cm。T编号每个处理来回插3趟,插15 m,种植面积162 m2,C编号每个处理来回插2趟,插15 m,种植面积108 m2。
2018年4月16日育苗,5月23日插秧,肥料用量为:基肥52%(26-15-11)含量的掺混肥750 kg/hm2,返青肥硫铵150 kg/hm2,分蘖肥尿素112.5 kg/hm2;2019年4月15日育苗,5月28日插秧,肥料用量为:基肥含量55%(27-15-13)摻混肥750 kg/hm2,返青肥硫铵150 kg/hm2,分蘖肥尿素150 kg/hm2。其他生育期管理基本与正常生产田一致。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 茎蘖动态 返青后,每隔7 d调查定点水稻分蘖情况,每个处理3点,每点10穴。
1.3.2 产量及产量构成因子 成熟期以平均穗数为标准取代表性植株3株,风干后考种,考察穗数、每穗实粒数、每穗秕粒数和千粒重等指标[16]。小区内对角线取3点,每点1 m2实割测产。
1.3.3 米质分析 2019年取测产风干后的稻谷500 g,采用日本大屋式Ⅱ型出糙机去壳后称糙米重,再将糙米用SDJ-100精米机加压精碾,称精米重,计算糙米率、精米率。碾磨后,用万深大米外观品质检测分析仪测定稻米整精米率、垩白粒率、垩白度等指标,每个处理3次重复。
1.4 数据处理与分析
采用WPS办公软件进行数据分析作图,用SPSS 20.0进行差异显著性统计检验。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻分蘖的影响
由图1可以看出,每穴茎蘖数呈单峰曲线变化,水稻返青期后分蘖数逐渐增加,不同处理均在6月底7月初达到最高值,2018年C1处理每穴最高茎蘖数可达41.8个,2019年C2处理每穴最高茎蘖数为40.8个。2 a试验中,最高茎蘖数均以T1处理最低,2018年显著低于C1、C2和T3处理,2019年显著低于C2和T3、T4处理。
不同处理对水稻每穴有效穗数产生显著的影响。随着移栽株距的增大,每穴穗数和成穗率增加,各年及2 a穗数和成穗率平均值均以T4处理为最高。2018年和2019年T4处理每穴穗数分别为29.1个和34.3个,成穗率分别为84.2%和97.3%(表1),均显著高于其他处理,2 a平均每穴穗数T4处理显著高于T1和C1处理,2 a平均成穗率T4处理仅与C1处理差异达到显著性水平。
相同株距(T3和C1,T4和C2)情況下,比空移栽方式与等行距移栽方式相比,有利于提高每穴有效穗数和成穗率,如:T3处理,2 a每穴穗数分别为25.4个和29.2个,显著高于C1处理,成穗率分别为67.1%和83.8%,2018年达到差异显著性水平,T4处理也显著高于C2处理。在两种移栽方式下,密度大约相同(T1和C1,T2和C2)缩小株距可能不利于促进水稻分蘖,如2019年T1处理每穴穗数显著低于C1处理。
2.2 不同处理对水稻产量及产量构成因子的影响
2018年水稻产量T2处理最高,为10 338.0 kg/hm2(表2),分别比C1和C2处理增产10.9%和11.9%,差异达到显著性水平。由表3可见,2019年各处理之间产量差异均不显著,产量为10 338.0~11 028.0 kg/hm2。
在相同株距(T3和C1,T4和C2)的情况下,比空移栽较等行距移栽产量相近或略有提高。2018年试验结果为T4处理比C2处理产量提高8.3%,差异显著;T3处理比C1处理增产5.2%。2019年试验结果为T4处理比C2处理减产0.8%;T3处理比C1处理增产2.2%。密度大约相同(T1和C1,T2和C2)时,两种移栽方式在不同年际间表现不同,2018年比空移栽表现为增产(T1处理比C1处理增产7.3%;T2处理比C2处理增产11.9%),2019年则表现为减产(T1处理比C1处理减产4.0%;T2处理比C2处理减产1.7%)。
从产量构成因子来看,2 a试验结果表明(表2、表3),比空栽培有利于提高每穗成粒数和千粒重。每穗成粒数,T4处理比C2处理2 a分别提高19.8%和17.7%,T3处理比C1处理2 a分别提高15.4%和34.2%;T1处理比C1处理2 a分别提高20.0%和17.7%,T2处理比C2处理2 a分别提高17.0%和16.8%。千粒重,2018年比空栽培比等行距栽培提高0.1~0.7 g,差异不显著;2019年比空栽培比等行距栽培提高0.9~1.8 g,差异显著。结实率,2018年各处理间差异不显著,2019年试验比空栽培模式与等行距对照处理相比结实率有不同程度的提高,其中T4处理与C2处理、T3处理与C1及C2处理、T1处理与C1及C2处理之间差异显著。
2.3 不同处理对米质性状的影响
不同处理对稻米碾磨品质没有显著影响,糙米率为79.7%~81.7%,精米率为73.2%~74.1%(表4)。
比空栽培有利于降低稻米垩白粒率和垩白度,改善外观品质。T1和T2处理垩白粒率和垩白度较低,分别为24.5%、24.8%和7.48%、7.55%,显著低于等行距移栽对照处理。T3和T4处理垩白粒率和垩白度,分别为27.9%、26.6%和8.83%、8.48%,与C2处理相近,显著低于C1处理。
移栽模式对稻米食味品质产生一定的影响。从整体上来说,比空移栽比等行距移栽食味值降低,蛋白质和直链淀粉含量增高。当移栽株距相同时,比空栽培与等行距移栽之间食味值、蛋白质和直链淀粉含量差异不显著。当密度大约相同时,T1处理食味值比C1处理降低3个单位,直链淀粉含量提高0.3%,差异显著;T2处理与C2处理相比,食味值降低但差异不显著。
3 结论与讨论
3.1 比空栽培有利于促进水稻成穗率的提高
分蘖是影响水稻穗数多少并进而影响单产的重要性状之一,水稻分蘖除了受品种特性的影响外,还受种植密度的显著影响。研究认为,稀植栽培能充分发挥水稻固有的分蘖特性,促进个体发育,形成良好的群体结构和受光态势[17]。比空栽培通过加宽行距改善田间通风透光状况,促进低位分蘖早生快发,形成大蘖优势,又抑制了无效分蘖过多发生[18],从而使分蘖成穗率显著提高。但当株距过小时,个体空间受到限制,分蘖边际效应减弱,使每穴穗数和成穗率没有显著的正效应,甚至会降低。
3.2 比空栽培有利于改善稻米外观品质
垩白是我国稻米外观品质中最重要的指标之一。栽插密度对垩白具有较大的影响。研究认为,采用适当稀植,株行距大的方式能协调植株个体和群体的关系, 可减少垩白粒率和垩白面积[19],而密度增大则易造成田间生长郁闭,透光通气减弱,“青米”粒增加,使加工和外观品质变劣[20]。也有研究认为,密植可以降低垩白粒率和垩白度,稀植条件下次生分蘖的比例增多,抽穗整齐度差,收获时过熟和未熟谷粒的比例增加,因而垩白粒率和垩白度增大[21]。本研究中,比空栽培模式缩小株距,如T1和T2处理,等行距栽培模式增大株距,如C2处理,稻米的垩白粒率和垩白度较低,说明适当的移栽密度和田间分布形式有利于改善稻米的外观品质,从而有利于提高稻米的商品价值,增加经济效益。
3.3 比空栽培模式合理株距确定
本研究中,比空栽培模式与等行距栽培模式相比产量稳定,说明在减少种植密度的情况下,采用比空栽培模式种植也能获得较好的产量。比空栽培模式下,不同株距处理对水稻产量没有显著的影响,株距在14 cm时,既能获得较高的产量,同时稻米外观米质较好。
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