播期對直播稻甬優15生長發育、產量和溫光利用的影響

毛智軍，葉飛，吳興，祝師

(龍游縣氣象局，浙江 衢州 324400)

水稻是全球最重要的糧食作物之一，我國有65%以上的人口以稻米為主食，其產量與品質對保障國家的糧食安全具有舉足輕重的作用[1]。而水稻田間生長、發育和產量形成受到播期、品種等因素影響，確定合理的水稻播期是水稻種植的關鍵問題，也是水稻高產、優質的基礎[2]。合理的播期能夠提高光溫資源的利用率，改善水稻的生育過程，提高成穗率，保證個體正常發育和完全成熟，提高抗倒伏能力和減輕病蟲害發生等。品種特性、光溫資源、生態環境、栽培措施和前后茬口等因子綜合影響著播種期的適宜性，前人已經進行了很多關于播期對水稻生長特性影響的研究，取得很多重要成果。朱紅霞等[3]以兩優培九、6兩優9386、Ⅱ優084為研究對象，尋求這3種水稻的適宜播栽期，得出南京地區5月和6月適宜水稻播種，6月和7月下旬適宜水稻陸續移栽。陳林等[4]研究了播期氣象條件對產量及其構成因素的影響，認為水稻安全播種期可適當提前，使水稻成熟收獲期能夠提前至8月下旬，從而使灌漿成熟期避開或少受秋綿雨天氣危害。楊東等[5]對雜交稻宜優673的分期播種進行研究得出，隨水稻播期推遲，水稻生育期縮短，主莖葉片數減少，植株高度降低；從產量構成因素看，隨水稻播期推遲，有效穗減少，結實率增加，穗粒數先增后減；宜優673播種的最佳時期為5月20日，株葉形態好，穗大粒多，產量最高。

隨著農村勞動力的轉移和土地流轉的加快，種糧大戶所承包的土地也越來越多，而直播稻具有省工省力、高產、生育期縮短等優點，近些年直播稻種植面積在浙江地區逐漸擴大，已占全部水稻播種面積的一半以上，且發展迅猛，移栽稻則越來越少。本研究設定5個播期，對甬優15進行播種試驗，觀測水稻不同生育期的光合特性，探討不同播期對水稻生長的影響規律，結合實際產量為充分利用氣候資源、合理安排播栽期、提高水稻產量提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料

甬優15由浙江省寧波市農業科學研究院作物研究所培育，適宜在浙江省作單季稻種植，被農業農村部確認為超級秈粳雜交中稻，生育期為138 d。該品種在浙西地區得到較為廣泛的推廣種植，具有米質優、穩定性好、產量高等優良性狀。

1.2 處理設計

試驗田位于浙江省龍游縣龍游農業氣象觀測試驗園區內，設5個播期，每個播期間隔7 d，每個播期3次重復，每個小區單做田埂。每個播期的試驗區面積為30 m×20 m，播期內的試驗小區面積為6 m×6 m。試驗小區的田間管理與當地常規種植的水肥、病蟲等管理一致。

1.3 測定項目和方法

觀測并記載供試水稻品種的葉面積指數、生物量、灌漿速率、生育期、產量結構等指標，使用Li-6400測量甬優15關鍵生育期的光合作用能力，逐日氣溫和日照時數等氣象資料取自龍游縣氣象局。綜合各播期水稻生長實際，以本試驗第Ⅰ期播種時間為起點至第Ⅴ期最遲收獲時間為終點作為水稻生長總的溫光資源，以各播期處理生育期內利用的溫光占總的溫光資源的比例計算其溫光利用率。積溫利用率(%)=(生育期積溫/總積溫)×100，日照時數利用率(%)=(生育期日照時數/總日照時數)×100[6]。

1.4 數據處理

以數理統計中的線性和非線性相關分析為主，利用SPSS19和Excel建立簡單的相關方程用以表征因素間的數量關系。

2 結果與分析

2.1 光合特性

圖1顯示了甬優15不同生育階段的凈光合作用。各生育階段的光響應曲線存在一定的差異，尤其是在幼穗分化期前后差異明顯。圖中顯示，分蘗期、拔節初期和幼穗分化初期水稻凈光合速率水平明顯高于幼穗分化后期至乳熟期；在水稻生殖生長期，隨著生育期的推進，水稻綠葉的光合能力變化微小，維持在相近的水平上，最大光合速率低于20 μmol·m-2·s-1。

圖1 甬優15不同生育階段的凈光合作用

由圖2可知，甬優15最大凈光合作用速率隨生育階段的變化趨勢，從幼穗分化期至乳熟期，綠葉最大光合作用速率基本上維持在相似的水平；光飽和點隨生育期的推進逐漸降低。上述特征表明，隨著水稻葉片生理年齡的增大，綠葉光合能力減弱，但在產量形成階段，光合能力總體穩定。

圖2 甬優15最大凈光合作用速率和光飽和點強度隨生育階段的變化

由于在水稻生殖生長期綠葉的光合能力水平變化微小，因此將該時期觀測的綠葉最大凈光合作用速率與葉溫的變化進行了分析，結果如圖3所示。葉片的最大凈光合作用速率隨溫度的升高呈現先增大后減小的趨勢，最高點約出現在32～34 ℃，兩端最大凈光合速率降低。由此可見，葉片光合能力隨葉溫的變化表現出明顯的非線性，存在最適光合作用溫度點，約33 ℃，這與長江中下游水稻兩優培九品種的光合作用最適溫度點一致。

圖3 甬優15最大凈光合作用速率隨溫度的變化關系

2.2 生育期

水稻生育時期可分為播種至拔節期、拔節至抽穗期、抽穗至成熟期3個重要的生育階段。水稻能否安全齊穗成熟主要取決于生育期的長短和氣候生態條件等影響因素，而播期對直播水稻的主要生育進程和生育期有顯著的影響[7]。由表1可知，隨著播期的推遲全生育期天數沒有明顯的變化，在本試驗所設置的播期中水稻均能安全抽穗、成熟。隨著播期推遲，水稻各個生育階段有不同的變化，主要表現為播種至拔節期天數較穩定，而拔節至抽穗期天數逐漸縮短，抽穗至成熟天數逐漸增長。這表明播期對甬優15生育期天數的影響主要是在拔節期之后，播期每推遲5 d，拔節至抽穗期縮短2～4 d，抽穗至成熟期增長1～3 d。

表1 播期對甬優15各生育期的影響

2.3 產量

分析產量與播期的關系發現，一開始產量隨播期推遲而增加，5月18日后則隨播期推遲而下降。

5月18日播期產量最高，為9 820 kg·hm-2，比5月11日增加1 245 kg·hm-2；5月25日產量開始下降，此后每推遲1 d單產下降131 kg·hm-2，6月8日播期產量僅為7 331 kg·hm-2(表2)。圖3為甬優15產量與播期距離5月11日天數的關系，從圖4可以看出，甬優15產量隨播期距離5月11日天數呈拋物線型變化，二者決定系數為0.982 3。拋物線峰值即為產量最高的最佳播期，根據產量與播期關系式求導極值方法可得到5月29日為甬優15最佳播期。

表2 不同播期甬優15的產量結構

圖4 甬優15產量與成熟期距離5月11日天數的關系

2.4 溫光資源利用

表3和表4分別表示播期對甬優15生育期間積溫和日照時數的影響，隨著播期的推遲，水稻全生育期的積溫、日照時數均呈減少趨勢，進而對溫光利用率均有較大的影響。由表3可知，全生育期內5月25日播種的積溫利用率最高，6月1日、6月8日播種最低；播期對生育期積溫的影響主要是在拔節至抽穗期、抽穗至成熟期，對播種至拔節期影響最小。從表4可以看出，甬優15對日照時數的利用率表現為6月8日播種<6月1日播種期<5月11日播種<5月25日播種<5月18日播種，但各階段日照時數的利用率在不斷變化，播種至拔節期、拔節至抽穗期、抽穗至成熟期利用率最高的依次是6月8日播種、5月11日播種、6月1日播種/6月8日播種。播期對甬優15日照時數的影響沒有對積溫的影響強。在生產實踐中，可以依據積溫及其利用率和氣象部門對未來氣候的預測來準確估算水稻當年的積溫和生育期。

表3 播期對甬優15生育期間積溫的影響

表4 播期對甬優15生育期間日照時數的影響

3 小結

甬優15系列在浙西地區得到較為廣泛的推廣種植，具有較為優良的性狀和較高的產量，其光合能力強，隨著生育期的推進，水稻綠葉的光合能力變化微小，保證較高的產量。隨著播期的推遲，水稻全生育期沒有明顯變化，但是產量有明顯的拋物線型變化，根據產量與播期關系式求導極值方法可得到5月29日為甬優15最佳播期。播期也會影響水稻的積溫和日照時數，通過分析各期關鍵階段積溫和日照時數的利用率，可知播期對甬優15積溫的影響大于日照時數的影響。

本文主要通過大田試驗，從甬優15光合特性、產量結構、積溫和光照時數來分析播期的影響，從而確定甬優15在浙西地區的最佳播種日期。但由于研究期限短，結論有待進一步證明，為得出更加確切的最佳播種日期可進行連續幾年的相關田間試驗，為合理利用浙西地區的氣候資源提高水稻產量提供理論依據和技術指導。