王曉梅 江曉東 楊沈斌 王萌萌 蘇海報



摘要:為確定江蘇省南部地區早熟、晚熟單季稻的最佳播期,以早熟品種陵兩優268和晚熟品種兩優培九為研究對象,設置7個播期,經過2年試驗,對水稻秧苗的形態特征、根冠比、莖粗/株高進行測定,分析有效積溫與葉片干物質分配指數的關系,探討不同播期對水稻秧苗素質的影響。結果表明:在江蘇省南部地區,早熟品種陵兩優268的最佳播種時間為5月10日左右,晚熟品種兩優培九的最佳播種時間為5月31日左右。
關鍵詞:播期;水稻;秧苗素質
中圖分類號:S511.01 文獻標志碼:A 文章編號:1002—1302(2016)01—0102—03
秧苗素質是水稻高產的重要保障,適宜的播期是保證水稻秧苗素質、加快返青的關鍵。目前我國針對不同播種量、育秧方式、化學調節劑對水稻秧苗素質的影響進行了大量研究。張衛星等研究表明,不同播種量對水稻秧苗素質有明顯影響。沈建輝等指出,旱育秧比水育秧、濕潤育秧更符合機插秧苗的要求。錢銀飛等發現,使用生長調節劑對水稻秧苗素質也有一定影響。胡開倫等研究了不同播期對水稻秧苗素質的影響,結果表明在四川省西昌市3月中旬或下旬播種,水稻秧苗素質最高。饒剛順等研究表明,廣東省雙季晚稻的最佳播種時期是6月25日—7月9日。付久才認為,三江地區的最佳水稻播種時期是4月10—15日。我國農業氣候資源復雜多樣,水稻最佳播期因地域和品種類型差異有所不同。本研究設置7種播期,進行水稻秧苗形態特征、根冠比以及莖粗/株高的測定與計算,以期篩選出江蘇省南部地區早熟、晚熟單季稻的最佳播期。
1材料與方法
1.1試驗設計
試驗于2012—2013年在南京信息工程大學農業氣象試驗站進行。土壤類型為黃棕壤,土質細膩均勻,黏粒含量26.1%,pH值7.26,0~30cm土層有機質含量12.1g/kg、總氮含量0.55 g/kg、有效磷含量4.46 mg/kg、有效鉀含量59.38 g/kg,肥力中等。
供試水稻品種分別為早熟品種陵兩優268、晚熟品種兩優培九。采用薄膜濕潤育秧技術育秧。2個品種的播期、秧齡見表1。試驗采用隨機區組設計,每個處理3次重復。
1.2測定項目與方法
1.2.1水稻秧苗形態特征測定 在水稻移栽時,隨機取50株秧苗,測其葉齡、分蘗數、葉面積、莖粗、株高,重復3次。
1.2.2水稻秧苗干物質測定 將水稻秧苗的根、莖、葉剪下并分類,置于105℃烘箱中殺青30 min后,烘干至樣本前后2次質量差≤0.5%時,稱取干質量。
1.2.3氣象數據獲取 利用CR3000型數據采集器自動采集田間水稻秧苗離地面1.5 m高處空氣溫度,每10 s采集1次,存儲每10 min數據的平均值。
1.2.4數據處理 采用SPSS、Excel軟件處理數據。
2結果與分析
2.1不同播期下的水稻秧苗形態特征
2.1.1不同播期對水稻秧苗葉齡、分蘗數的影響 從表2可見,2012、2013年陵兩優268的葉齡在S3處理下達到最大值,分別為6.0、5.7葉,2012年陵兩優268在S2處理下的葉齡與S3處理無顯著差異,S1、S4、S5、S6、S7處理的葉齡顯著小于S3處理;2013年陵兩優268在S3處理下的葉齡顯著大于其他處理。2012、2013年陵兩優268在S2處理下的分蘗數分別為2.2、2.3個/株,為7個播期處理的最大值,與S3處理的分蘗數差異不顯著。2012、2013年兩優培九的葉齡在S2處理下達到最大值,分別為5.7、5.5葉。2012、2013年兩優培九的分蘗數在S2處理下達到最大值,分別為2.3、2.4個/株,S1、S3、S5等3個播期處理的分蘗數差異不顯著。
2.1.2不同播期對水稻秧苗葉面積的影響 葉面積大小決定光合作用效率,而葉面積與秧齡有密切關系。由表3可見,2012年陵兩優268葉面積在S3處理下出現最大值,為25.19 cm2/株,S2、S3處理的葉面積無顯著差異,其他5個播期的葉面積顯著小于S2、S3處理;2013年陵兩優268在S2、s3處理下的葉面積分別為27.40、24.54 cm2/株,顯著大于其他播期處理。2012年兩優培九的葉面積在S2處理下出現最大值,為27.70 cm2/株,S5、S2處理的葉面積差異不顯著;2013年兩優培九的葉面積在S2處理下出現最大值,為25.63 cm2/株,與S3處理差異不顯著。
2.1.3不同播期對水稻秧苗莖粗的影響研究表明,莖粗大的秧苗抗逆性強,植株健壯,不易倒伏。由表4可見,2012年陵兩優268在S4處理下莖粗最粗,為0.42 cm,與S2、S3處理差異不顯著;2013年陵兩優268在s3處理下莖粗最粗,為0.41 cm,明顯大于其他處理。2012、2013年兩優培九莖粗在S1、S2處理下明顯高于S3、S4、S6、S7處理。
2.2不同播期對水稻秧苗根冠比的影響
根冠比是反映根系與地上部分生長協調性的重要指標。根冠比越高,表明根系生長健壯,有利于壯苗秧的形成。由表5可以看出,2012、2013年陵兩優268的根冠比總體趨勢相似,最大值均出現在s3處理,分別為0.309、0.288。2012、2013年兩優培九的根冠比最大值均出現在s3處理,分別為0.278、0.295。
2.3不同播期的秧苗莖粗/株高分析
莖N/株高在一定程度上可代表莖稈的堅韌性及健壯度,其比值越大,莖稈越堅韌、健壯。由表6可見,2012、2013年陵兩優268的莖粗/株高總體趨勢基本一致,陵兩優268的莖粗/株高在S1處理下出現最大值,分別為2.120、1.827 cm/m,2012年S2、S3處理的莖粗/株高差異不顯著,2013年S2、S3處理的莖粗/株高差異顯著,2012、2013年S4、S5、S6、S7處理的莖粗/株高均差異顯著。2012、2013年兩優培九的莖粗/株高最大值出現在S1處理,分別為1.946、1.857 cm/m。
2.4積溫對水稻秧苗干物質積累的影響
干物質積累和分配是作物產量和品質形成的物質基礎。研究表明,水稻所積累干物質的90%以上來自光合產物;而水稻光合產物中,90%依靠葉片的光合作用產生。對于快速生長的幼苗,葉片還不能截獲較多的光能,干物質向葉片中的分配相對較重要,葉片干物質分配指數越大,水稻秧苗光合作用越強,積累的干物質越多,秧苗素質較好。
積溫是影響田間作物生長發育最重要的因子,其通過強度、持續時間、時空變化影響作物生長發育。研究顯示,在作物生命活動溫度范圍內,溫度每升高10℃,生理生化反應速度提高1~2倍。很多作物模型都以積溫作為描述或控制模擬作物生長發育過程的主要變量。因此,探討水稻秧苗移栽前有效積溫與秧苗葉片干物質分配指數的關系具有重要意義。水稻生長的最適環境溫度為28~32℃,生物學下限、上限溫度指標分別為12、44℃,由于本研究中秧苗從播種期到移栽期實際環境溫度均在該上限溫度以下,因此有效積溫為每日環境平均溫度減去12℃,從播種期到移栽期有效積溫總和見表7。由于水稻秧苗的不同播期日平均氣溫有所差異且秧齡不同,故不同播期有效積溫不同。
將2012、2013年陵兩優268、兩優培九在不同播期下葉片干物質分配指數與有效積溫進行擬合,發現兩者的二次拋物線函數擬合效果最好(圖1),相關系數均達到95%的顯著性水平(表8)。本研究表明,葉片干物質分配指數隨著有效積溫的增加,先增大后減小。由于2012、2013年有效積溫不同,二次拋物線方程系數均不同。根據拋物線的性質計算出4個回歸方程最大值對應的橫坐標(有效積溫值)。2012年早熟品種陵兩優268達到最大葉片干物質分配指數需要有效積溫323.46℃,2012年S2處理下的有效積溫與其相差-16.07℃,S3處理與其相差23.33℃,其他5個播期與之相差較大。2012年晚熟品種兩優培九達到最大葉片干物質分配指數需要有效積溫318.47℃,2012年S2處理下的有效積溫與其相差-11.08℃,S3處理與其相差28.32℃,其他5個播期與之相差較大,說明在2012年S2、S3處理的葉片干物質分配指數較大。2013年早熟品種陵兩優268達到最大葉片干物質分配指數需要有效積溫296.49℃,2013年s3處理下的有效積溫與其相差-12.39℃,S5處理與其相差7.19℃,其他5個播期與之相差較大。2013年晚熟品種兩優培九達到最大葉片干物質分配指數需要有效積溫290.46℃,2013年S2處理下的有效積溫與其相差-6.46℃,S5處理與其相差13.22℃,其他5個播期與之相差較大,說明2013年S2、S3處理的葉片干物質分配指數較大。
3結論與討論
本研究表明,早熟品種陵兩優268的葉齡、分蘗數、葉面積、莖粗等指標的最大值基本出現在s3處理,根據根冠比和莖粗/株高數據,可認為S3處理下水稻秧苗健壯。晚熟品種兩優培九葉齡、分蘗數、莖粗、葉面積等指標的最大值基本出現在S2、S3處理,S5處理的莖粗、葉面積與其相差較小,根據根冠比和莖粗/株高數據,可認為S2、S5處理差異不顯著。
本研究通過對有效積溫與葉片干物質分配指數的關系分析,擬合出2個品種不同播期葉片干物質分配指數與有效積溫的關系,其呈顯著的二次拋物線關系。2012、2013年早熟品種陵兩優268在S3處理下有效積溫分別為346.79、284.10℃,葉片干物質分配指數基本可以達到較好水平;2012、2013年晚熟品種兩優培九在s5處理下的有效積溫分別為398.20、303.68℃,2013年葉片干物質分配指數基本可以達到較好水平。
綜合考慮,早熟品種陵兩優268在江蘇省南部地區的最佳播種時間為5月10日左右。由于晚稻感光性強,因完成光周期誘導要求日長較短,早播并不能明顯提早抽穗,營養生長期過長,徒耗地力,也會增加管理成本。因此本研究認為,晚熟品種兩優培九在江蘇省南部地區的最佳播種時間為5月31日左右。