盆栽與大田栽培水稻的生長及產量的比較研究

張立成++姚幫松++肖衛(wèi)華++張文萍

摘 要：試驗比較了盆栽與大田栽培水稻的生長發(fā)育及產量情況，結果表明，在環(huán)境介質相同的條件下，大田栽培水稻平均每株分蘗數要高于盆栽水稻1倍左右。盆栽水稻成穗率要高于大田栽培水稻，盆栽水稻的平均每株成穗率為87%，大田水稻的平均每株成穗率為76%。兩種栽培方式下稻谷的千粒數重無明差異，說明稻谷的千粒數重不受栽培方式的影響。盆栽水稻平均每穗實粒數99.4粒，結實率為77%；大田水稻的平均每穗實粒數151粒，結實率為85%。大田栽培水稻產量明顯高于盆栽水稻，而其中的主要影響因素是兩者栽培的水稻土壤狀態(tài)的不同。

關鍵詞：水稻；盆栽；大田栽培；土壤；通透性

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.004

水稻是我國主要的糧食作物，其生長過程受自然環(huán)境中很多因素的影響，其中土壤是影響水稻生長的一個重要因素[1-3]。從事水稻試驗研究一般選用盆栽和大田種植兩種栽培方式。盆栽試驗在研究作物生長規(guī)律時，可以對影響作物生長的因素進行調控，是一種廣泛應用于作物科學研究的試驗方式。大田栽培作物試驗使作物生長條件與其自然生長非常接近，能夠更加真實地反映作物的生長規(guī)律，因而對試驗上的理論成果起檢驗與推廣的作用[4-9]。而作物的盆栽種植與大田種植在相同土壤及生長環(huán)境條件下產量所表現出來的差異，目前還沒有進行過研究。為了比較盆栽與大田種植對作物生長的影響，本試驗以水稻為研究對象，探究其在大田種植與在盆栽的生長及產量的不同。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試土壤為湖南農業(yè)大學耘園試驗基地的第四紀紅壤，它是一種長期種植水稻的土壤。試驗用的水稻品種為隆平種業(yè)培育的超級雜交水稻，該水稻為晚稻品種，在我國南方地區(qū)適于6月播種10月收割。

1.2 試驗設計與方法

試驗采用相同面積大小（長×寬為150 cm×100 cm）種植水稻，一種采用盆栽種植，另一種采用大田種植。盆栽是在該面積下種植的15盆水稻，大田在該面積下種植15株水稻。試驗盆的尺寸大小為底面直徑20 cm，上表面直徑25 cm，高30 cm。土壤先過5 mm的篩網，然后往每盆中加入10 kg，使土壤層在盆中厚度為25 cm。大田的耕作層厚度同樣也為25 cm。將當地水稻生長的施肥量換算成每1.5 m2施肥量然后對水稻施肥，大田與盆栽水稻的施肥量相同。試驗6月19日浸種，浸種2 d后播入育秧盆。7月6日開始移栽。水稻生長過程中的日常管理參照當地的水稻種植方式。大田試驗水稻于10月7日收割，盆栽試驗水稻于10月16日收割。

圖1和圖2 是在相同大小面積上采用兩種栽培方式栽種的15株水稻，植株與植株間的間距為30 cm。

1.3 試驗指標的檢測

記錄兩種栽培方式下水稻生長過程中每株水稻的分蘗數情況。用精度為0.01 g的電子稱稱取稻谷千粒重及每穗谷粒重。采用SPSS統(tǒng)計軟件分析盆栽與大田中的水稻產量因素的差異性。試驗從15株水稻中隨機選取10株進行標記并進行相關數據的測定。

2 結果與分析

2.1 盆栽與大田栽培對水稻分蘗數的影響

移栽10 d后大田和盆栽中的水稻均開始出現分蘗，試驗從開始分蘗每隔10 d記錄每株水稻的分蘗數，30 d后水稻分蘗數趨于穩(wěn)定，因此停止記錄。從盆栽與大田中分別隨機選取10株水稻記錄不同時期的分蘗數，表1 為兩種栽培方式下的水稻分蘗情況。

對表1 中盆栽水稻與大田栽種的水稻所選取的10株做平均值分析，比較盆栽與大田栽種的水稻在生長過程中分蘗數的變化情況。

從圖3中可知，水稻移栽后幼苗初始分蘗階段，盆栽分蘗數與大田分蘗數差別較小，到分蘗盛期及分蘗末期，盆栽分蘗數與大田分蘗數差別很大。水稻在移栽后因為根系受到損傷，易失去水量平衡，因此要深水灌溉促進幼苗返青。水稻分蘗期宜淺水灌溉，增加土壤氧氣，使分蘗早發(fā)、健壯。而盆栽水稻是在一個底部與四周都密閉的容器栽培，上表面被水覆蓋，根部因缺少氧而使分蘗受限。大田中的土壤有滲透性，水從土壤往地下滲的過程就將空氣中的氧氣帶入根部，從而增強根系活力，促進了水稻的分蘗。

2.2 盆栽與大田栽培對水稻成穗率的影響

每株水稻的穗數是影響水稻產量的一個因素，穗數與水稻生長發(fā)育階段的分蘗數相關。水稻分蘗分為有效分蘗和無效分蘗，無效分蘗是不能成穗的分蘗。成穗數是指水稻分蘗后能拔節(jié)抽穗的稻穗總數，莖蘗數是水稻所有的分蘗數。

由表2 中的數據可知，盆栽水稻的平均成穗率為87%，大田栽種水稻的平均成穗率為76%。從成穗率分析，盆栽水稻的成穗率高于大田栽種的水稻。可見水稻分蘗數越多時，它的無效分蘗隨之增加，分蘗數少時無效分蘗也相應減少，從而使得成穗率增高。

2.3 盆栽與大田栽培平均每穗谷粒質量與粒數質量

水稻平均每穗谷粒質量與千粒質量也是產量構成的因素，水稻成熟后稻穗都沉甸甸的說明谷粒飽滿，千粒質量反映的是稻谷顆粒的大小程度（表3）。

對表3中的數據用SPSS統(tǒng)計軟件做獨立樣本t檢驗，結果如表4～表7所示，盆栽水稻的千粒質量為23.515 g，標準差0.888，大田水稻的千粒質量為23.500 g，標準差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對谷粒的千粒質量經過方差齊性檢驗，得出Sig=0.897>0.05，即認為假設方差不相等。再看兩組數據顯著性差異的Sig（雙側）=0.971>0.05，說明千粒質量1與千粒質量2無顯著性差異，即盆栽與大田栽培的水稻對千粒質量不產生影響。

盆栽水稻的每穗谷粒質量為5.629 g，標準差0.168，大田水稻的每穗谷粒質量為4.749 g，標準差0.924。盆栽與大田栽種的水稻對平均每穗稻穗的谷粒質量經過方差齊性檢驗，得出Sig=0.036<0.05，即認為假設方差相等。再看兩組數據顯著性差異的Sig（雙側）=0.044<0.05，說明盆栽與大田栽培的水稻的每穗谷粒質量有顯著性差異。同一水稻品種盆栽與大田的千粒質量無明顯差異，而每穗谷粒質量有顯著性差異，說明大田中的稻穗結谷粒數要高于盆栽水稻。

2.4 盆栽與大田試驗水稻結實率的比較

水稻抽穗后開始穎花，隨后籽粒灌漿結實，水稻穎花數是水稻結實的重要指標。水稻穎花有時會發(fā)生退化現象，從而不結實造成稻谷顆粒空殼。試驗中從每一株中隨機選取3枝稻穗統(tǒng)計每條稻穗上的實粒數與空殼數，然后求其平均值。

如表8所示，從盆栽與大田種植的水稻中選取10株水稻，對其實粒數、空殼數與結實率進行取平均值分析，盆栽水稻平均每穗實粒數99.4，結實率為77%，大田水稻的平均每穗實粒數151，結實率為85%。盆栽與大田栽種水稻的千粒質量并無明顯差異，從平均每穗實粒數來比較，大田種植水稻要比盆栽種植水稻產量高51.91%。

3 結論與討論

通過比較盆栽與大田兩種方式栽種水稻，得出以下結論：（1）相同生長環(huán)境下，盆栽水稻要比大田水稻的生長期長9 d，通過試驗觀察盆栽水稻要遲于大田栽種水稻抽穗，因此盆栽水稻的生育期長主要是發(fā)生在抽穗期前的營養(yǎng)生長階段。（2）大田栽種水稻的分蘗數比盆栽水稻分蘗數多，盆栽水稻平均每株分蘗數是16.3，而大田水稻平均每株分蘗數是35.5。（3）水稻在盆栽與大田栽種兩種方式下千粒質量無明顯差異，說明水稻千粒重與栽培方式無關，與水稻品種的相關性很大。（4）盆栽水稻的結實率與實粒數要低于大田栽種水稻，結合兩者分蘗數計算出大田栽種水稻的產量要比盆栽水稻的產量高1.5倍左右。

引起盆栽水稻與大田水稻生長及產量上差別的因素有很多，包括土壤的通透性。土壤通透性是指土壤空氣與大氣之間不斷進行氣體交換的性能，又叫做土壤的呼吸作用。維持土壤適當的通氣性，是保證土壤空氣質量、維持土壤肥力不可缺少的條件。而盆栽中的土壤底部是完全密閉的，上部被水覆蓋無法增加水中的空氣，使得水稻根際氧化區(qū)小，土壤還原性強造成根表大量Fe2+不能氧化成Fe3+，Fe2+難溶于水易沉積于根表抑制水稻根系發(fā)育進而影響到水稻生長及產量。從盆栽土壤取出的水稻根系圍繞著土壤呈圓柱形，而從大田中取出的呈傘狀發(fā)散形，盆栽土壤空間阻礙了水稻根系的發(fā)散生長，不能使其更好地吸收土壤中的營養(yǎng)物質。對于盆栽水稻，為使其生長不受土壤通透性及土壤空間大小的影響，應在盆底設一個滲濾裝置，并擴大試驗盆尺寸，這樣就可以改善盆栽水稻生長條件，更加精確地進行盆栽試驗研究。

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