不同灌溉方式對優質常規稻產量及產量構成因素的影響

廖莉莉 陳學先

（玉林市農業科學院/廣西農業科學院桂東南分院，玉林 537000）

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不同灌溉方式對優質常規稻產量及產量構成因素的影響

廖莉莉 陳學先

（玉林市農業科學院/廣西農業科學院桂東南分院，玉林 537000）

摘要：通過田間小區試驗，研究不同灌溉方式對優質常規稻產量與產量構成因子的影響。結果表明：不同灌溉方式在水稻生長、干物質積累以及產量上都存在顯著差異。 生長及產量表現以淺水灌溉和輕干濕灌溉為優，深水灌溉次之，重干濕灌溉最差。淺水灌溉單位面積分蘗最好、有效穗數最多，與其他灌溉方式有顯著性差異；輕干濕灌溉的穗長、每穗總粒數、千粒重表現最好，與其他灌溉方式之間存顯著性差異；淺水灌溉和輕干濕灌溉的結實率無明顯差異，重干濕灌溉的結實率最差；淺水灌溉和輕干濕灌溉單位面積產量無顯著性差異。不同灌溉方式對于優質常規稻的增產作用是一個綜合影響，水分過多、過少均不利于水稻的增產，輕干濕灌溉是以較少水獲得較高產量的最佳灌溉方式。

關鍵詞：優質常規稻；灌溉方式；產量；產量構成因素

水稻是我國的主要糧食作物[1]，水是水稻生長過程中不可或缺的因素，也是人類生活不可或缺的資源。隨著我國人口增長和經濟快速發展，缺水已成為我國面臨的最嚴重的戰略問題之一。 近10年來，由于水資源越趨緊缺，不同地區研究采用不同節水灌溉措施最大限度地提高單位灌溉水量以期最低限度的用水量獲得最大的產量和收益[2-3]。但不同地區節水處理對水稻產量影響存在差異，不同水稻品種對水的需求亦存在差異[4]。有研究表明，節水灌溉可增加地上部分干物質積累量，提高產量[5-6]；另有研究認為節水灌溉導致有效穗數降低過多或結實率偏低而顯著降低產量[7-8]。如何在水資源減少投入的同時，協調單位面積有效穗數、每穗實粒數和千粒重 3個水稻產量性狀因素，保持較高的水稻產量甚至進一步提高產量，實現水分養分的高效利用，是每個水稻品種配套栽培研究中需考慮的問題，也是農業生產迫切需要研究的重大課題。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗區設在廣西玉林市玉州區仁厚鎮仁厚村玉林市農業科學院水稻基地，供試土壤為沙壤土，土壤肥力中等。

1.2 試驗材料 供試品種為玉林農業科學院提供的優質常規稻玉美占。該品種是廣西玉林市農業科學院選育的早秈食用型優質常規稻新品種，2012年6月通過廣西農作物品種審定委員會審定。

1.3 試驗設計 玉美占試驗于2015年3月11日播種，3月26日拋秧。共設4個處理，處理1：深水灌溉，處理2：淺水灌溉，處理3：輕干濕灌溉，處理4：重干濕灌溉 ；每個處理設5個重復，共計20個小區。小區面積66.7m2，各處理的田間設計、田間種植方式，施肥量與施肥方式相同，唯灌水量不同。灌水量：深水灌溉>淺水灌溉>輕干濕灌溉>重干濕灌溉。深水灌溉：全生育期保持水深5cm；淺水灌溉：全生育期保持水深約1cm；輕干濕灌溉：移栽后淺水活苗，分蘗肥施用后采用間隙濕潤灌溉，由淺水層自然落干至土壤水勢-10kPa，然后灌1~2cm水層再落干，如此循環至有效分蘗臨界期擱田，擱田復水后灌淺水層自然落干至土壤水勢-15~-10kPa，然后灌1~2cm水層再落干，如此循環至齊穗后12d，其后復水的土壤水勢指標提至-15kPa直至成熟；重干濕灌溉：灌溉模式如輕干濕，但每期的低限土壤水勢較輕干濕降低-15kPa，即分蘗期低限土壤水勢為-15kPa，擱田后低限土壤水勢為-25kPa，結實期低限土壤水勢為-30kPa。

1.4 測定項目和數據分析 （1）分蘗數，每個小區設立3個測量點，每個點測量5叢，對水稻分蘗數定時定株測量。（2）穗粒結構，水稻成熟時在每個小區隨機抽取1m2調查有效穗數，每5個重復處理小區的均值代表該處理的調查數據。在每個小區隨機抽取1株帶回室內考查穗長、穗總粒數、 結實率、千粒重、谷草比等，以5株的重復處理小區的均值代表該處理的調查數據。（3）產量，各個小區單打、單收，曬干揚凈后稱重計產。數據整理、計算與作圖用 Excel 2007軟件，用SPSS17.0統計分析軟件進行數據方差分析與差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2．1 不同灌溉方式對玉美占莖蘗動態的影響 水稻移栽后7d開始分蘗，隨后分蘗數逐漸增加，到最高點后又逐漸消亡，出穗后分蘗穩定下來。從圖1可知，淺水灌溉與輕干濕灌溉最高分蘗數出現時期大致相同，莖蘗數平均分別為534個和488個；深水灌溉最高分蘗數出現時期比淺水灌溉、輕干濕灌溉提前3d左右，每m2莖蘗數平均為491個；重干濕灌溉最高分蘗數出現時期比淺水灌溉、輕干濕灌溉推遲3d左右，每m2莖蘗數均值為468個。這表明，分蘗期水分灌溉程度不同會直接引起苗峰到達時間不同和苗峰高低不同。水分充足苗峰到達時間提前；水分缺失苗峰到達時間延遲。水分過多與缺失都會抑制水稻分蘗。淺水灌溉是促進分蘗的最有效方式，其次是深水灌溉和輕干濕灌溉，重干濕灌溉分蘗效果最差，與淺水灌溉相比，苗峰分蘗數相差66個/m2。

圖1 不同灌溉方式對水稻莖蘗消長的影響

2.2 不同灌溉方式對早秈優質稻玉美占產量及產量構

成因素的影響 表1可知，不同灌溉方式處理間存在顯著性差異，以輕干濕交替灌溉產量最高，其次是淺水灌溉，再次是深水灌溉，重干濕灌溉的產量最低。淺水灌溉和輕干濕交替灌溉無顯著性差異，與常規深水灌溉相比，每66.7m2增產4.3kg和3.2kg。重干濕交替灌溉產量最低，為40.4kg，與常規深水灌溉相比每66.7m2減產3.4kg。

表1 不同灌溉方式對優質稻玉美占產量的影響

從產量構成因子分析，每m2有效穗數以淺水灌溉最多，為324.4穗，與其他處理間存在極顯著差異；其次為深水灌溉和輕干濕灌溉，分別為316.2穗和315穗；重干濕灌溉有效穗數最少，為305.2穗，淺水灌溉比深水灌溉提高了8.2穗。但穗長、每穗總粒數、結實率、千粒重和谷草比均以輕干濕灌溉最大。輕干濕灌溉穗長為22.46cm比深水灌溉長0.86cm，比淺水灌溉長2.68cm，與其他處理間存在極顯著差異；其每穗總粒數為139.6粒，比深水灌溉多3粒，比淺水灌溉多7粒，與其他處理間存在極顯著差異。淺水灌溉和輕干濕灌溉的結實率分別為87.66%和87.92%，二者無顯著性差異；重干濕灌溉的結實率最低，為82.02%，與其他處理間存在極顯著差異。輕干濕灌溉的千粒重為21.42g，比淺水灌溉重0.24g，二者在0.05水平下存在顯著性差異，在0.01水平下無顯著性差異。淺水灌溉、輕干濕灌溉和重干濕灌溉的谷草比均大于1，即干物質積累量均大于植物營養生長量，輕干濕灌溉的谷草比與淺水灌溉在0.05水平下存在顯著性差異，在0.01水平下無顯著性差異；深水灌溉的谷草比最小，為0.97，與其他處理間存在極顯著差異（表2）。

表2 不同處理對優質稻玉美占產量構成因素的影響

這表明，不同灌溉方式對產量構成因子有不同程度影響，對于玉美占的增產作用是一個綜合影響。淺水有利分蘗，提高了有效穗數量，但一定程度降低了每穗總粒數；輕干濕灌溉雖降低了穗數，卻有利于促進每穗粒數，提高結實率和千粒重，從而提高水稻產量；深水灌溉不利于干物質有效積累，生物量增大，谷草比減小；而重干濕灌溉嚴重影響了每穗粒數，空秕粒多，結實率大大降低，從而顯著減少了水稻產量。

3 結論與討論

本研究結果表明，深水灌溉水稻分蘗較多，生物量較大，但生育后期葉和根系易早衰。淺水灌溉分蘗多，根系生長良好，有利于礦質營養的吸收，地上干物質積累多，但穗短、每穗總粒數少。輕干濕灌溉分蘗適中，根系活力增強，吸肥功能旺盛，有利于礦質營養的吸收，地上干物質積累多，穗總粒數多，結實率高。重干濕灌溉植株生物量低，穗長偏短、結實率低。因此，田間水分過多或過少都會造成冠層和根系功能降低，不利于干物質積累。淺水、輕干濕灌溉水量適中，有利于根系生長，延長根系生命周期，從而促進干物質的積累，有利產量的提高。

與深水灌溉相比，淺水和輕干濕灌溉產量較高，可能是根系的生長和良好群體結構的形成，適當地增加了葉面積指數，有利于孕穗期“源”的積累和“庫”的形成[9]；結實期同化物的輸出，促進了子粒灌漿結實，結實率和千粒重均提高，從而最終提高產量。重干濕灌溉可能由于長期處于水分虧缺狀態，生育期生物營養積累不足，加之結實期水分沒有得到有效補充，使相關酶活性下降較快，活躍灌漿期縮短，阻礙子粒有效灌漿結實，導致穗粒數、結實率和千粒重偏低[10]，從而降低產量。

與淺水灌溉相比，輕干濕灌溉雖分蘗較少，卻與淺水灌溉產量相當，可能是輕干濕灌溉水分利用率更高，與淺水灌溉相比減少的分蘗所需營養積累，進一步轉移積累到已有有效穗的“庫”中，從而增加了穗長、穗總粒數、結實率及千粒重。表現為雖有效穗數不如淺水灌溉，最終產量卻無顯著性差異，甚至略高于淺水灌溉。從節水角度講，輕干濕灌溉是優質常規稻大田栽培中以較少水獲得較高產量的較佳灌溉方式。

參考文獻

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[3]陳劍懿，趙文利，張紅媛．雞西市水稻節水控制灌溉技術模式．黑龍江水利科技，2011，39（4）:132-132

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[5]楊生龍，王興盛，強愛玲，等．不同灌溉方式對水稻產量及產量構成因子的影響．中國稻米，2010，16（1）:49-51

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[7]陳婷婷，楊建昌．移栽水稻高產高效節水灌溉技術的生理生化機理研究進展．中國水稻科學，2014，28（1 ）:103-110

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[10]王維，蔡一霞，楊建昌，等．結實期土壤水分虧缺影響水稻籽粒灌漿的生理原因．植物生態學報，2011，35（2）:195-202

收稿日期：（2015-11-02）

通信作者：陳學先

基金項目：廣西科學研究與技術開發計劃項目（桂科重14121001-2-3）；廣西農業科學院院市合作研究項目（桂農科2014HM17）