比空栽培下不同栽插密度對水稻產量及穗部性狀的影響

陳盈 張滿利 于廣星 宮殿凱 劉憲平 代貴金

（遼寧省水稻研究所，沈陽110101）

作物產量來源于光合作用的產物，光合作用又直接受田間群體結構的合理性所支配，而這種合理性在相當程度上取決于種植株行距的合理性[1]。研究表明，利用作物邊際優勢的增產原理，是調整插秧的行間距或適當縮小穴距，以寬窄行或大壟雙行的插秧形式，可以使稻田內部的每行具有邊際效應，改善植株間通風性、透光度，減輕病害，增加葉面積指數，延長葉片壽命，加速干物質積累，增加結實穎花數，從而增加單位面積的結實穎花數和抽穗后干物質積累量，提高經濟系數，達到優質高產、節本增效的目的[1-7]。比空栽培模式即間隔一定行數空出一行作為通風透光通道的一種栽培方式，具有便于機械化操作、提高生產效率、減少病害發生等優勢[8]。本研究以優質粳稻遼粳212為供試材料，研究了比空栽培不同移栽密度對水稻產量及穗部性狀的影響，以期為北方粳稻安全高效生產提供理論和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試品種

試驗于2017年在遼寧省新民市胡臺鎮王家河套村進行，試驗地土壤有機質41.9 g/kg、全氮2.61 g/kg、全磷 0.80 g/kg、全鉀 11.87 g/kg、堿解氮 198 mg/kg、速效磷18.6 mg/kg、速效鉀149 mg/kg、pH值6.5。供試品種遼粳212。

1.2 試驗設計

比空栽培模式下（機插秧，二比空種植，即每2行空1行，行距為30 cm）設3個移栽密度處理：T1，17.4萬叢/hm2；T2，15.5 萬叢/hm2；T3，13.1 萬叢/hm2。以常規30 cm等行距機插秧為對照（CK），密度為15.5萬株/hm2。每個處理種植300 m2。田間管理：每667 m2施45 kg復合肥（N、P2O5、K2O 分別為 27%、13%、14%），作底肥一次性施入，其他栽培措施同當地生產田。

1.3 測定項目及方法

成熟期實收計產，測定稻谷水分含量，計算折合含水量為14.5%的稻谷產量。以平均莖數為標準選取有代表性植株進行室內考種。

穗部性狀調查：考種時從近稻穗基部開始，依次按照一次枝梗在稻穗由穗基部向穗頂的排列，記錄稻穗一次枝梗數及其穎花數、二次枝梗數及其穎花數。

穗長1/3以下著生的一次枝梗定義為稻穗基部枝梗，其穎花為穗基部穎花，對應的二次枝梗及其穎花為穗基部二次枝梗和穎花；穗長1/3至2/3著生的一次枝梗和穎花記為中部枝梗和穎花，對應的二次枝梗及其穎花為穗中部二次枝梗和穎花；穗長2/3以上著生的一次枝梗和穎花記為頂部枝梗和穎花，對應的二次枝梗及其穎花為穗頂部二次枝梗和穎花[9]。

1.4 數據處理

所有數據均使用WPS 2019與SPSS 20.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 對水稻產量及構成因子的影響

從表1可見，比空栽培模式下，隨著移栽密度的增加，水稻的理論產量隨之增加。T1處理理論產量最高，為10.42 t/hm2，比CK增產9.8%；T3處理最低，為8.88 t/hm2。在相同移栽密度下，比空栽培理論產量比CK高0.29 t/hm2，增產3.1%。單位面積測產結果與理論產量表現大致相同。

移栽密度顯著影響水稻個體的分蘗能力和單位面積有效穗數。如表1所示，每叢穗數隨著移栽密度的增加而降低，但單位面積有效穗數則與之相反。每穗實粒數受移栽密度的影響較小，處理間差異不顯著。結實率和千粒重均以T3處理最低，其中千粒重比CK降低1.2 g，差異達顯著水平。

表1 不同處理對水稻產量及產量構成因子的影響

2.2 對水稻穗部性狀的影響

2.2.1 穎花分布

不同移栽密度和田間分布形式對水稻每穗穎花數沒有顯著的影響，每穗穎花數為174～186個，其中二次枝梗穎花數為104～115個，約占總穎花數的60%（圖1）。

圖1 不同處理對水稻穎花數的影響

2.2.2 結實率在穗軸上的分布

如圖2所示，水稻一次枝梗和二次枝梗結實率均表現為頂部＞中部＞基部，一次枝梗結實率不同處理間差異不顯著。T3處理顯著降低了基部二次枝梗的結實率，僅為66.3%，是T3處理整穗結實率降低的主要原因。T1和T2處理穗中部二次枝梗結實率分別為94.9%和95.6%，與CK（89.6%）相比，差異達顯著水平。

圖2 不同處理穎花結實率在穗軸上的分布

圖3 不同處理籽粒千粒重在穗軸上的分布

2.2.3 千粒重在穗軸上的分布

水稻千粒重表現為穗上部高于下部，一次枝梗高于二次枝梗。本研究中，穗基部千粒重平均為22.8 g，中部為24.7 g，頂部為25.7 g，一次枝梗千粒重平均為26.1 g，二次枝梗千粒重平均為22.7 g。比空栽培處理與CK相比，千粒重均有所降低，其中以T3處理降幅最為明顯，穗軸不同部位千粒重均明顯降低，而T1和T2處理千粒重降低主要表現在穗軸中下部籽粒上。

3 結論與討論

諸多研究表明，水稻寬窄行種植可有效提高水稻通風透光性能和光合作用，有利于后期田間管理，提高單位面積產量[5-6，10-13]。為了充分發揮水稻邊際效應的增產作用，郭守斌等[10]提出寬行47～57 cm、窄行33 cm的超寬寬窄行種植技術，在重慶、四川、海南等地超級雜交稻示范中應用，產量可達到12.0 t/hm2以上。然而，也有研究認為，等行距栽培條件下，植株在田間分布較均勻，產量比寬窄行栽培高[14]。本研究中，在相同種植密度下，比空栽培方式和常規等行距栽培方式產量相近，而增加種植密度，比空栽培比常規等行距栽培水稻產量提高0.4 t/hm2，說明比空栽培在適當的密度下有利于保持或提高水稻產量。研究認為，一般水稻品種都可以采用大壟雙行稀植移栽方式，但分蘗力較強、繁茂性較好的優質米品種增產效果顯著[15]，具有高產潛力的雜交稻組合更適宜采用超寬寬窄行種植。本研究中只采用1個常規粳稻品種進行試驗，因此試驗結果對不同品種的適用性不盡相同，還需針對不同品種類型進一步研究。

不同移栽密度和田間分布形式對水稻穎花數量和每穗實粒數沒有顯著的影響，同時穎花在一、二次枝梗的分布也不受移栽形式的影響。研究認為，一次枝梗著生粒數多為5～6粒，主要由遺傳因素決定，一次枝梗數、二次枝梗數及二次枝梗粒數受環境條件影響較大[16-17]，二次枝梗籽粒結實特性較一次枝梗低，并且部位間差異較大，越往下結實率與充實率越低[18]。本研究中，水稻穗基部二次枝梗結實率和千粒重均表現為最低，T3處理顯著降低了基部二次枝梗穎花結實率，T1和T2處理有增加穗基部和中部二次枝梗穎花結實率的趨勢，說明，比空栽培這種田間分布形式，在適當的移栽密度下有利于提高水稻的灌漿速率，進而提高結實率。

比空栽培與寬窄行移栽優勢均在于能夠發揮邊際效應，改善水稻群體通風透光條件，形成優勢的田間小氣候，構建植株高光效群體結構[19-23]。本研究中，比空栽培與常規等行距栽培相比，產量略有提高，但沒有顯著差別，因此，在實際生產中應充分考慮不同稻區環境氣候、光照條件以及種植模式、品種特性等因素的影響，才能有效發揮利用比空栽培的優勢。