馬瑞 黃成亮 孟英 劉猷紅
(1 黑龍江省農業科學院佳木斯分院,黑龍江 佳木斯154007;2 黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所,哈爾濱150086)
三江平原是全國水稻種植面積最大的地區之一,積溫跨度大,人均種植面積相對較大。在國家政策鼓勵規模化種植的大背景下,土地流轉速度加快,人均耕種面積進一步增加。由于無霜期短,為確保水稻安全成熟,播種和插秧的時間相對緊張。選擇不同熟期品種,合理確定播期不僅可以緩解上述矛盾,而且對于不同熟期品種充分利用溫光資源,發揮產量潛力,確保高產穩產具有重要意義[1-2]。前人針對播期對產量的影響進行了大量的研究,但由于地理位置、品種類型、栽培方式等差異,研究結果不盡相同[3-6]。一般認為,黑龍江省水稻氣溫穩定通過5 ℃即可播種[7]。本試驗根據往年本地區播種時間,結合試驗地點氣溫,確定試驗播期范圍。通過分期播種試驗,研究播期對水稻生育期和產量的影響,明確不同播期條件下不同熟期品種的生育期和產量差異,為不同熟期品種播期設置提供科學依據。
以近年來黑龍江省生產上種植面積較大且適宜三江平原種植的5 個水稻品種為試驗材料。具體品種名稱和類別見表1。
本試驗于2018年在黑龍江省農業科學院水稻試驗基地進行(130°24'26″E,46°47'28″N);土壤類型屬于黑土,有機質含量42.0 g/kg,堿解氮133.3 mg/kg,有效磷50.2 mg/kg,速效鉀218.7 mg/kg,pH 值7.3。
試驗設置3 個播期處理:Ⅰ,4月13日;Ⅱ,4月25日;Ⅲ,5月7 號。采用二因素裂區設計,播期為主處理,品種為副處理,3 次重復,每個小區面積為12 m2,共45 個小區,不同播期處理采用塑料擋板阻隔,防止竄肥。4 葉期進行人工插秧,插秧規格為30.0 cm×13.3 cm,每叢5 株。

表1 供試水稻品種及類型
施肥量:氮磷鉀比例為2∶1∶1;純N 225 kg/hm2,分基肥、蘗肥、穗肥施入,比例為4∶3∶3;磷肥作基肥一次性施入;鉀肥按基肥∶穗肥=1∶1 施入。水分管理及其他大田栽培措施均按高產栽培進行。
觀測并記錄各品種的出苗期、插秧期、拔節期、抽穗期和成熟期;成熟期每個小區選取30 叢調查有效穗數。按平均有效穗數取樣考種,每小區取5 叢,調查每穗粒數、結實率、千粒重;選取小區中間位置5 m2測產,去除水分和雜質,折合實際產量。生育期內逐日溫度監測采用江蘇精創電器股份公司的GSP-6 溫濕度記錄儀,監測時間間隔為1 h;日照時數等氣象數據來源于佳木斯市氣象局。
相關數據使用Excel 2003 錄入和整理,用DPS 軟件進行統計分析。
由表2 可知,隨著播期的推遲,各品種的出苗期、拔節期、抽穗期、成熟期相應延遲,全生育期呈極顯著縮短。本文將水稻生育期分為出苗—拔節、拔節—抽穗、抽穗—成熟3 個生育階段。通過分析比較3 個階段的生育進程,發現隨著播期推遲,各品種出苗—拔節的生育天數明顯縮短,而拔節—抽穗、抽穗—成熟兩個生育階段的天數相對穩定,即出苗—拔節期的生育天數減少導致整個生育期的縮短。具體表現為:播期每推遲12 d,三江6 號生育期縮短5~8 d,綏粳18 生育期縮短6~7 d,龍粳21 生育期縮短6~8 d,龍粳31 生育期縮短5~7 d,龍粳46 生育期縮短5~8 d。

表2 播期對水稻品種主要生育時期的影響

表3 不同播期間主要生育階段的溫光特征
由表3 可知,播期推遲,抽穗前期生育天數平均縮短7~8 d,抽穗后期生育天數平均延長1~2 d,全生育期相應地縮短6~7 d。通過比較不同播期水稻抽穗前后的日均光照時數和日均溫度變化,發現播期推遲,出苗至抽穗平均光照時數極顯著降低,日均溫度極顯著升高,出苗至成熟變化相同。進一步對各品種水稻生育期與日均光照時數和日均溫度進行相關分析,結果(表4)表明,生育期的長短與光照時數、抽穗前平均日照時數呈極顯著正相關,與全生育期日均氣溫、抽穗前日均溫度呈極顯著負相關,與抽穗后日均光照時數和抽穗后日均溫度的相關性不顯著。說明抽穗前日均光照時數減少、日均溫度增加可使水稻生育期縮短。水稻作為喜溫、短日照作物,不同播期處理改變了水稻在整個生育期內的溫度、光照條件,進而導致生育期發生變化。
從表5 可知,隨著播期的推遲,晚熟品種三江6 號產量呈下降趨勢,播期Ⅰ產量最高,播期Ⅲ與播期Ⅰ和Ⅱ差異顯著;中熟品種綏粳18 和龍粳21 產量變化趨勢為先升高后降低,播期Ⅱ產量最高;而早熟品種龍粳31 和龍粳46 產量呈升高趨勢,播期Ⅲ最高,龍粳31播期Ⅰ與播期Ⅲ產量差異顯著。以上結果說明,三江平原晚熟品種早播有利于獲得高產;中早熟品種可以適當推遲播種,以求達到更高產量。

表5 播期對不同品種產量及其構成因子的影響
從不同播期各品種產量構成因子來看,結實率和千粒重變異度幅度較小,各播期間基本無顯著差異。隨播期的推遲,綏粳18 的有效穗數顯著上升,其他品種各播期的有效穗數差異不顯著。各品種穗粒數播期間變化不同,隨播期推遲,三江6 號呈減少趨勢,綏粳18和龍粳21 呈先增后減趨勢,龍粳31 和龍粳46 呈增加趨勢。
本試驗中,隨著播期的推遲,5 個主栽品種的出苗期、拔節期、抽穗期、成熟期相應推遲,全生育期明顯縮短,且主要體現在出苗—拔節階段生育天數的縮短,這與姚義[5]的研究結果基本一致。水稻是短日照喜溫作物,溫度和光照對其生長發育影響較大,尤其對生育前期的影響較大。前人對溫度和光照對水稻抽穗的影響研究較多,認為提高抽穗前溫度或降低光照時數,水稻營養生長期縮短,抽穗期提前,生育期縮短[8-12]。播期不同改變了水稻各生育階段的溫光條件,通過進一步分析各播期抽穗前后的溫光特征,發現播期推遲,各播期全生育期日均溫度顯著升高,日均光照時數減少;抽穗前變化與之相同,抽穗后無明顯變化。說明播期推遲,抽穗前日均溫度提高,日均光照時數減少,促使營養生長期縮短,加速出苗至抽穗階段的生育進程,進而縮短了全生育期。
由于試驗條件等諸多因素的差異,播期對水稻產量的影響研究結果不盡一致。李秀芬等[13]研究表明,推遲播期對產量有負面影響,產量構成表現為籽粒充實度變差,空癟粒增加,結實率和千粒重降低。成臣等[14]研究認為,隨著播期推遲,秈稻產量下降,粳稻呈先上升后下降的趨勢。文浩等[4]研究表明,隨著播栽期推遲,水稻產量、有效穗數、每穗粒數和結實率均顯著提高。本文研究結果表明,三江平原不同熟期類型水稻品種在播期推遲的情況下,產量表現不同。具體表現為:播期推遲,晚熟品種三江6 號產量逐漸降低,中熟品種綏粳18 和龍粳21 產量先升后降,早熟品種龍粳31 和龍粳46 播期Ⅱ和播期Ⅲ相近。從不同播期間產量構成因子來看,結實率和千粒重變化不大,這可能與不同熟期品種抽穗后溫光條件變化不大,對籽粒灌漿影響較小有關;穗粒數變化與產量變化基本一致,有效穗數沒有顯著變化。在播期選擇上,應根據品種熟期類型確定適當播期,晚熟品種早播有利于獲得高產;中早熟品種適當推遲播期,可以獲得更高產量。