不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻產(chǎn)量的影響

關(guān)鍵詞：栽培密度；有機(jī)稻；產(chǎn)量；影響

我國(guó)是水稻生產(chǎn)及消費(fèi)大國(guó)，大約有60%的人口以大米為主食。水稻已成為保山市最主要的口糧作物。近年來(lái)，保山市播種面積約100萬(wàn)畝、單產(chǎn)超過(guò)了500kg，總稻谷產(chǎn)量50余萬(wàn)噸，單產(chǎn)、總產(chǎn)均居云南首位[1-2]。近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，人們?cè)絹?lái)越傾向于選擇安全、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)的有機(jī)食品[3]。大力推進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)已逐漸成為我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)[4]。有機(jī)稻是指綠色無(wú)污染的水稻，在水稻整個(gè)生育期不使用任何化學(xué)合成肥料、農(nóng)藥，以自然規(guī)律及生態(tài)原理為基礎(chǔ)，采取適當(dāng)耕作及栽培措施以維持并提高土壤肥力，用清潔水源灌溉，采取合理措施防治病蟲害[5-6]。近年來(lái)，保山市堅(jiān)持以綠色有機(jī)為引領(lǐng)、科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、設(shè)施裝備品牌建設(shè)為抓手、增收富民為目標(biāo)推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為有機(jī)稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為高原糧倉(cāng)提供了有力保障[7-8]。

栽培密度是影響水稻群體質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，合理密植是提高水稻單產(chǎn)和穩(wěn)定糧食總產(chǎn)的重要栽培措施[9]。近年來(lái)，已有大量學(xué)者研究了栽培密度對(duì)水稻栽植的影響，陳愛(ài)平等[10]分析了不同插植密度對(duì)超級(jí)稻“Y兩優(yōu)900”性狀的影響，發(fā)現(xiàn)栽植密度對(duì)無(wú)效分蘗及葉片數(shù)影響不顯著，對(duì)水稻有效穗、每穗粒數(shù)、成穗率、產(chǎn)量影響顯著，“Y兩優(yōu)900”采用1.2萬(wàn)蔸/667m2的插植密度，更容易超高產(chǎn)；鄧榆千等[11]以“天優(yōu)華占”為試驗(yàn)材料，比較了不同栽播密度對(duì)生育期、分蘗（發(fā)苗）、株高、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)栽培密度對(duì)各指標(biāo)影響顯著，18.0萬(wàn)/hm2、22.5萬(wàn)/hm2和27.0萬(wàn)/hm2 3個(gè)栽插密度效果最佳；杜萌等[12]采用水直播的方式，以“鹽豐47（Ｙ）”“鹽粳939（J）”為供試材料，設(shè)5個(gè)播種密度水平，比較了不同播種密度對(duì)直播水稻的生育特征及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明“鹽豐47”與“鹽粳939”均在105.0kg/hm2處理時(shí)成熟較早，“鹽豐47”與“鹽粳939”在B3播種密度下成苗率最高，分別為46.25%、45.65％，株高最矮，分別為94.64、91.37cm，莖蘗動(dòng)態(tài)、成穗率、SPAD值、灌漿速率、凈光合速率等指標(biāo)相對(duì)較高，“鹽豐47”與“鹽粳939”隨著播種密度的增大，產(chǎn)量先增后減，均在105.0kg/hm2播種密度下實(shí)際產(chǎn)量最大，分別為8479.20、7391.40kg/hm2。目前，有關(guān)栽培密度對(duì)有機(jī)稻產(chǎn)量的影響研究較少，基于此，本文以“云粳37號(hào)”為試驗(yàn)材料，在云南省保山市昌寧縣漭水鎮(zhèn)進(jìn)行了田間試驗(yàn)，比較了不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻產(chǎn)量的影響，希望能夠?yàn)檫M(jìn)一步提高云南省昌寧縣漭水鎮(zhèn)有機(jī)稻產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省保山市昌寧縣漭水鎮(zhèn)，地處東經(jīng)99°41′43″，北緯24°54′36″，海拔1710m，年平均氣溫15.5℃，積溫4750℃，無(wú)霜期246d，年降雨量1415mm，土壤類型為水稻土，潛育型亞類，沖積性土屬，砂壤性土種，質(zhì)地黏土，耕作層25cm。

1.2 供試材料

供試水稻品種為“云粳37號(hào)”。試驗(yàn)用有機(jī)肥購(gòu)置于云南德坤生物科技有限公司（有機(jī)質(zhì)含量≥45%，氮-磷-鉀≥4.5%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在水稻栽培過(guò)程中不施用化肥、農(nóng)藥，基肥為15t/hm2有機(jī)肥；在2022年5月25日扦插秧苗，根據(jù)栽培密度的不同設(shè)置以下五個(gè)處理，分別為T1處理（10.0×105株/hm2，株行距10cm×10cm）、T2處理（6.7×105株/hm2，株行距10cm×15cm）、T3處理（5.0×105株/hm2，株行距10cm×20cm）、T4處理（3.3×105株/hm2，株行距15cm×20cm）、T5處理（2.7×105株/hm2，株行距15cm ×25cm）。各處理面積均為25m2，3次重復(fù)。除栽培密度外，各處理采取相同的田間管理方式，實(shí)施稻魚養(yǎng)殖，于6月中下旬放魚下田，每公頃放養(yǎng)150kg鯉魚，鯉魚重量為40尾/kg，于水稻黃熟前排水撈魚。

1.4 測(cè)量指標(biāo)及方法

1.4.1 生育期調(diào)查

記錄各個(gè)處理水稻播種期、移栽期、齊穗期、成熟期，計(jì)算整個(gè)生育周期。

1.4.2 干物質(zhì)測(cè)量

在水稻成熟期，于各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇5株（邊3行除外）生長(zhǎng)均勻的植株，清水沖洗后剪去根系。將樣品分為稻草、實(shí)粒、秕粒3個(gè)部分，于105℃殺青后置于70℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，采用天平稱重。按照下式計(jì)算成熟期總干物質(zhì)質(zhì)量及收獲指數(shù)[13]。

成熟期總干物質(zhì)質(zhì)量=稻草干質(zhì)量+實(shí)粒干質(zhì)量+秕粒干質(zhì)量

收獲指數(shù)（%）=實(shí)粒干質(zhì)量/成熟期總干物質(zhì)質(zhì)量×100%

1.4.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

在水稻成熟期，于各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇10株植株（邊3行除外），調(diào)查并計(jì)算單位面積有效穗數(shù)，結(jié)合干物質(zhì)測(cè)定考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒質(zhì)量。在各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)收割中間5m2的水稻進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，折合并計(jì)算單位面積水稻產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003軟件整理相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，SPSS19.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻生育期表現(xiàn)的影響

不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻各生育期時(shí)間和整個(gè)生育周期的影響，見(jiàn)表1。

由表1可知，各處理有機(jī)稻均于4月10日播種、5月25移栽，在始穗期即表現(xiàn)出一定差異。其中，T1和T2處理始穗期在8月2日，T3、T4、T5三個(gè)處理始穗期均在8月1日，T1和T2處理始穗期較T3、T4、T5三個(gè)處理有所推遲；從齊穗期來(lái)看，T4和T5兩個(gè)處理有機(jī)稻齊穗期均在8月15日，T2、T3處理齊穗期較T4、T5處理推遲了1日，在8月16日，T1處理齊穗期較T2、T3處理推遲了1日，在8月17日；T4和T5處理有機(jī)稻成熟期一致，均在9月25日，T3、T2處理成熟期較T4、T5處理推遲了1日，為9月26日，T1處理成熟期較T2、T3處理推遲了1日，為9月27日。通過(guò)計(jì)算不同處理水稻生育周期，可以看出隨著栽植密度的減小，有機(jī)稻生育周期呈縮短趨勢(shì)，其中，T1為170日，T2和T3處理均縮短1日（169日），T4、T5處理縮短2日（168日）。

2.2 不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻干物質(zhì)生產(chǎn)的影響

不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻干物質(zhì)量和收獲指數(shù)兩個(gè)干物質(zhì)生產(chǎn)指標(biāo)的影響，見(jiàn)表2。

由表2可知，栽培密度對(duì)有機(jī)稻干物質(zhì)量和收獲指數(shù)均存在顯著影響。從干物質(zhì)量情況來(lái)看，隨著栽培密度的減小，有機(jī)稻干物質(zhì)量呈現(xiàn)出先增加、后減小的趨勢(shì)，由T1處理的1960.26g/m2增長(zhǎng)至T2處理的2081.95g/m2（最大值）；隨著栽培密度的進(jìn)一步減小，有機(jī)稻干物質(zhì)量逐漸降低直至T5處理的1801.47g/m2。其中，T1與T3處理干物質(zhì)量差異不顯著；不同處理有機(jī)稻收獲指數(shù)以T3處理為最高（達(dá)到了55.43%，與T2處理差異不顯著），以T5處理收獲指數(shù)為最低（僅54.01%），T1、T2、T3、T4處理有機(jī)稻收獲指數(shù)明顯高于T5處理。

2.3 不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響

不同栽培密度對(duì)有機(jī)稻產(chǎn)量及幾個(gè)常見(jiàn)產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響，見(jiàn)表3。

由表3可知，不同處理有機(jī)稻產(chǎn)量以及有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、穎花量、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等幾個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)均存在顯著差異。T2處理的有機(jī)稻有效穗數(shù)最高，達(dá)到了389.76穗/m2（與T3處理差異不顯著），接著依次為T1、T4和T5處理，T2和T3處理有機(jī)稻有效穗數(shù)明顯高于其余幾個(gè)處理；T4與T5處理有機(jī)稻每穗粒數(shù)差異不顯著（在130.18-132.66粒/穗之間），明顯高于其余三個(gè)處理（T1、T2、T3有機(jī)稻每穗粒數(shù)差異不顯著，在122.18-126.04粒/穗之間）；從穎花量情況來(lái)看，隨著栽培密度的減小，有機(jī)稻穎花量呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢(shì)，由T1處理的33.55×103逐漸減少至T5處理的29.10×103朵/m2，其中，T1、T2與T3處理有機(jī)稻穎花量差異不顯著，T3與T4處理有機(jī)稻穎花量差異不顯著，T4與T5處理有機(jī)稻穎花量差異不顯著，T1和T2處理有機(jī)稻穎花量明顯多于T4和T5處理；通過(guò)計(jì)算不同處理有機(jī)稻結(jié)實(shí)率可以看出，隨著栽培密度的逐漸減少，有機(jī)稻結(jié)實(shí)率呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，由T1處理的85.39%逐漸升高至T5處理的88.39%，其中，T3、T4、T5三個(gè)處理有機(jī)稻結(jié)實(shí)率差異不顯著，明顯高于T1和T2處理（二者結(jié)實(shí)率差異不顯著）；從千粒質(zhì)量情況來(lái)看，隨著栽培密度的逐漸減小而持續(xù)增大，由高到低排序依次為T5gt;T4gt;T3gt;T2gt;T1，其中T5、T4、T3有機(jī)稻千粒質(zhì)量差異不顯著，T4、T3、T2有機(jī)稻千粒質(zhì)量差異不顯著；T3處理的有機(jī)稻產(chǎn)量最高，達(dá)到了10813.63kg/hm2，分別較T4、T5、T2、T1處理高出了1.01%、1.64%、10.20%、13.56%，其中，T3與T4處理有機(jī)稻產(chǎn)量差異不顯著，T4與T5處理有機(jī)稻產(chǎn)量差異不顯著。

3 試驗(yàn)與結(jié)論

合理密植可協(xié)調(diào)水稻群體和個(gè)體的生長(zhǎng)，構(gòu)建高質(zhì)量作物體系，提高光合效率，實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)。近年來(lái)，前人對(duì)水稻栽培密度的研究較多，滕飛等[14]選取“中浙優(yōu)８號(hào)”及“甬優(yōu)12”為材料，設(shè)置14、16、18和21cm 4個(gè)機(jī)插株距，研究不同種植密度對(duì)雜交稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著機(jī)插株距的增大，2個(gè)水稻品種植株個(gè)體雖然均生長(zhǎng)健壯，單株莖蘗數(shù)增加，但群體總莖蘗數(shù)下降，且后期莖蘗消減較快，最終莖蘗成穗率出現(xiàn)一定的下降趨勢(shì)；同時(shí)，機(jī)插株距的增大引起植株群體干物質(zhì)積累量減小，其干物質(zhì)主要轉(zhuǎn)運(yùn)至莖葉部位，穗部干物質(zhì)積累比例未有明顯提高，從最終產(chǎn)量表現(xiàn)來(lái)看，2個(gè)水稻品種均需要一定的種植密度才能保證高產(chǎn)，最適株距應(yīng)調(diào)節(jié)至14-18cm，種植密度保持在18.5-23.8穴/m2。馬駿等[15]以水稻新品種“鹽糯17”為試驗(yàn)材料，設(shè)置5個(gè)不同的栽插密度（2.22萬(wàn)、1.85萬(wàn)、1.59萬(wàn)、1.39萬(wàn)、1.24萬(wàn)穴/667m2），比較在這5個(gè)栽插密度下“鹽糯17”的主要農(nóng)藝性狀，發(fā)現(xiàn)株高隨著栽插密度的降低先增加，當(dāng)栽插密度降低到1.59萬(wàn)穴/667m2時(shí)趨于穩(wěn)定，全生育期隨著栽插密度的降低加長(zhǎng)，有效穗數(shù)隨著栽插密度的降低顯著減少，不同栽插密度下穗粒數(shù)差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但低密度處理下大小穗差異情況較多，“鹽糯17”在栽插密度為1.59萬(wàn)穴/667m2時(shí)，千粒質(zhì)量最高，栽插密度為1.59萬(wàn)-1.85萬(wàn)穴/667m2時(shí)，產(chǎn)量較高。吳韶忠[16]對(duì)超級(jí)稻“D奇寶優(yōu)527”進(jìn)行了不同種植密度對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只有適宜的種植密度，個(gè)體與群體生長(zhǎng)發(fā)育協(xié)調(diào)，有效穗較多、實(shí)粒數(shù)較多、千粒重較高，才能取得高產(chǎn)，“D奇寶優(yōu)527”在霞浦縣松港街道章家洞村的種植密度以667m2種植1.2萬(wàn)-1.4萬(wàn)叢為宜。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著栽培密度的減小，水稻生育期逐漸縮短，這與李丹等[17]、李青超等[18]的研究結(jié)果一致。干物質(zhì)是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，干物質(zhì)積累量對(duì)作物籽粒產(chǎn)量的形成至關(guān)重要。本研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)稻干物質(zhì)量和收獲質(zhì)量均隨著栽培密度的減小而先增大后減小，這可能是由于較高的種植密度會(huì)影響群體通風(fēng)透光性及葉片光合性能[19]。但是，此研究結(jié)果與汪秀志等[20]、劉武等[21]的研究結(jié)果不一致。田間栽培密度的改變對(duì)水稻生長(zhǎng)意義重大。夏瑜等[22]發(fā)現(xiàn)，隨著株行距的增加，栽培密度的減小，水稻單株面積分蘗數(shù)有所增加，而單位面積莖蘗總數(shù)有所下降，水稻個(gè)體生長(zhǎng)健壯，但是群體有效穗較少，產(chǎn)量難以提高。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著栽培密度的減小，水稻個(gè)體每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒質(zhì)量有所增加，但是這種優(yōu)勢(shì)因群體基本苗數(shù)較低，群體有效穗數(shù)較少而無(wú)法彰顯，最終導(dǎo)致水稻產(chǎn)量的先增大、后減小。由此可以看出，種植密度的減小可有效促進(jìn)水稻個(gè)體生長(zhǎng)，增加個(gè)體干物質(zhì)積累量，但是對(duì)最終籽粒收獲幫助較小，產(chǎn)量未得到明顯提高，容易造成光照、溫度、水分、土地、肥料等資源的浪費(fèi)[23-24]。

綜上所述，云南省昌寧縣漭水鎮(zhèn)有機(jī)稻“云粳37號(hào)”適宜的栽培密度為5.0×105株/hm2（株行距為10cm×20cm），在此密度下，水稻產(chǎn)量最高，有適中的生育周期，較好的干物質(zhì)積累，收獲指數(shù)、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量最好，可在當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣應(yīng)用。