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毛智军, 叶飞, 吴兴, 祝师. 播期对直播稻甬优15生长发育、产量和温光利用的影响[J]. 浙江农业科学, 2019,60(8):1366-1369   
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20190828
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播期对直播稻甬优15生长发育、产量和温光利用的影响
毛智军, 叶飞, 吴兴, 祝师
龙游县气象局,浙江 衢州 324400

作者简介:毛智军(1979—),男,浙江衢州人,工程师,学士,从事天气预报和农业气象服务工作,E-mail:1078052325@qq.com。

基金项目: 财政部国内外作物产量气象预报专项; 浙江省气象局气象科技重点项目(2016ZD09)
摘要

为了探讨甬优15光合特性和确定浙西地区最佳播种日期,通过田间播期试验,用相关分析方法,对甬优15分期播种资料进行了分析。结果表明:甬优15各生育阶段的光响应曲线存在一定的差异,分蘖期、拔节初期和幼穗分化初期水稻净光合速率明显高于幼穗分化后期至乳熟期,但随着水稻叶片生理年龄的增大,绿叶光合能力减弱,光合能力总体稳定;甬优15产量与播期呈抛物线关系,最佳播种日期在5月29日;播期同时也会影响水稻的积温和光照时数,通过分析各期关键阶段的积温和日照时数的利用率,可知播期对甬优15的积温影响大于日照时数影响。

关键词: 播期; 光合特性; 产量结构; 生育期
中图分类号:S511 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2019)08-1366-04

水稻是全球最重要的粮食作物之一, 我国有65%以上的人口以稻米为主食, 其产量与品质对保障国家的粮食安全具有举足轻重的作用[1]。而水稻田间生长、发育和产量形成受到播期、品种等因素影响, 确定合理的水稻播期是水稻种植的关键问题, 也是水稻高产、优质的基础[2]。合理的播期能够提高光温资源的利用率, 改善水稻的生育过程, 提高成穗率, 保证个体正常发育和完全成熟, 提高抗倒伏能力和减轻病虫害发生等。品种特性、光温资源、生态环境、栽培措施和前后茬口等因子综合影响着播种期的适宜性, 前人已经进行了很多关于播期对水稻生长特性影响的研究, 取得很多重要成果。朱红霞等[3]以两优培九、6两优9386、Ⅱ 优084为研究对象, 寻求这3种水稻的适宜播栽期, 得出南京地区5月和6月适宜水稻播种, 6月和7月下旬适宜水稻陆续移栽。陈林等[4]研究了播期气象条件对产量及其构成因素的影响, 认为水稻安全播种期可适当提前, 使水稻成熟收获期能够提前至8月下旬, 从而使灌浆成熟期避开或少受秋绵雨天气危害。杨东等[5]对杂交稻宜优673的分期播种进行研究得出, 随水稻播期推迟, 水稻生育期缩短, 主茎叶片数减少, 植株高度降低; 从产量构成因素看, 随水稻播期推迟, 有效穗减少, 结实率增加, 穗粒数先增后减; 宜优673播种的最佳时期为5月20日, 株叶形态好, 穗大粒多, 产量最高。

随着农村劳动力的转移和土地流转的加快, 种粮大户所承包的土地也越来越多, 而直播稻具有省工省力、高产、生育期缩短等优点, 近些年直播稻种植面积在浙江地区逐渐扩大, 已占全部水稻播种面积的一半以上, 且发展迅猛, 移栽稻则越来越少。本研究设定5个播期, 对甬优15进行播种试验, 观测水稻不同生育期的光合特性, 探讨不同播期对水稻生长的影响规律, 结合实际产量为充分利用气候资源、合理安排播栽期、提高水稻产量提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法
1.1 材料

甬优15由浙江省宁波市农业科学研究院作物研究所培育, 适宜在浙江省作单季稻种植, 被农业农村部确认为超级籼粳杂交中稻, 生育期为138 d。该品种在浙西地区得到较为广泛的推广种植, 具有米质优、稳定性好、产量高等优良性状。

1.2 处理设计

试验田位于浙江省龙游县龙游农业气象观测试验园区内, 设5个播期, 每个播期间隔7 d, 每个播期3次重复, 每个小区单做田埂。每个播期的试验区面积为30 m× 20 m, 播期内的试验小区面积为6 m× 6 m。试验小区的田间管理与当地常规种植的水肥、病虫等管理一致。

1.3 测定项目和方法

观测并记载供试水稻品种的叶面积指数、生物量、灌浆速率、生育期、产量结构等指标, 使用Li-6400测量甬优15关键生育期的光合作用能力, 逐日气温和日照时数等气象资料取自龙游县气象局。综合各播期水稻生长实际, 以本试验第Ⅰ 期播种时间为起点至第Ⅴ 期最迟收获时间为终点作为水稻生长总的温光资源, 以各播期处理生育期内利用的温光占总的温光资源的比例计算其温光利用率。积温利用率(%)=(生育期积温/总积温)× 100, 日照时数利用率(%)=(生育期日照时数/总日照时数)× 100[6]。

1.4 数据处理

以数理统计中的线性和非线性相关分析为主, 利用SPSS19和Excel建立简单的相关方程用以表征因素间的数量关系。

2 结果与分析
2.1 光合特性

图1显示了甬优15不同生育阶段的净光合作

用。各生育阶段的光响应曲线存在一定的差异, 尤其是在幼穗分化期前后差异明显。图中显示, 分蘖期、拔节初期和幼穗分化初期水稻净光合速率水平明显高于幼穗分化后期至乳熟期; 在水稻生殖生长期, 随着生育期的推进, 水稻绿叶的光合能力变化微小, 维持在相近的水平上, 最大光合速率低于20 μ mol· m-2· s-1。

图1 甬优15不同生育阶段的净光合作用

由图2可知, 甬优15最大净光合作用速率随生育阶段的变化趋势, 从幼穗分化期至乳熟期, 绿叶最大光合作用速率基本上维持在相似的水平; 光饱和点随生育期的推进逐渐降低。上述特征表明, 随着水稻叶片生理年龄的增大, 绿叶光合能力减弱, 但在产量形成阶段, 光合能力总体稳定。

图2 甬优15最大净光合作用速率和光饱和点强度随生育阶段的变化

由于在水稻生殖生长期绿叶的光合能力水平变化微小, 因此将该时期观测的绿叶最大净光合作用速率与叶温的变化进行了分析, 结果如图3所示。叶片的最大净光合作用速率随温度的升高呈现先增大后减小的趋势, 最高点约出现在32~34 ℃, 两端最大净光合速率降低。由此可见, 叶片光合能力随叶温的变化表现出明显的非线性, 存在最适光合作用温度点, 约33 ℃, 这与长江中下游水稻两优培九品种的光合作用最适温度点一致。

图3 甬优15最大净光合作用速率随温度的变化关系

2.2 生育期

水稻生育时期可分为播种至拔节期、拔节至抽穗期、抽穗至成熟期3个重要的生育阶段。水稻能否安全齐穗成熟主要取决于生育期的长短和气候生态条件等影响因素, 而播期对直播水稻的主要生育进程和生育期有显著的影响[7]。由表1可知, 随着播期的推迟全生育期天数没有明显的变化, 在本试验所设置的播期中水稻均能安全抽穗、成熟。随着播期推迟, 水稻各个生育阶段有不同的变化, 主要表现为播种至拔节期天数较稳定, 而拔节至抽穗期天数逐渐缩短, 抽穗至成熟天数逐渐增长。这表明播期对甬优15生育期天数的影响主要是在拔节期之后, 播期每推迟5 d, 拔节至抽穗期缩短2~4 d, 抽穗至成熟期增长1~3 d。

表1 播期对甬优15各生育期的影响
2.3 产量

分析产量与播期的关系发现, 一开始产量随播期推迟而增加, 5月18日后则随播期推迟而下降。

5月18日播期产量最高, 为9 820 kg· hm-2, 比5月11日增加1 245 kg· hm-2; 5月25日产量开始下降, 此后每推迟1 d单产下降131 kg· hm-2, 6月8日播期产量仅为7 331 kg· hm-2(表2)。图3为甬优15产量与播期距离5月11日天数的关系, 从图4可以看出, 甬优15产量随播期距离5月11日天数呈抛物线型变化, 二者决定系数为0.982 3。抛物线峰值即为产量最高的最佳播期, 根据产量与播期关系式求导极值方法可得到5月29日为甬优15最佳播期。

表2 不同播期甬优15的产量结构

图4 甬优15产量与成熟期距离5月11日天数的关系

2.4 温光资源利用

表3和表4分别表示播期对甬优15生育期间积温和日照时数的影响, 随着播期的推迟, 水稻全生育期的积温、日照时数均呈减少趋势, 进而对温光利用率均有较大的影响。由表3可知, 全生育期内5月25日播种的积温利用率最高, 6月1日、6月8日播种最低; 播期对生育期积温的影响主要是在拔节至抽穗期、抽穗至成熟期, 对播种至拔节期影响最小。从表4可以看出, 甬优15对日照时数的利用率表现为6月8日播种< 6月1日播种期< 5月11日播种< 5月25日播种< 5月18日播种, 但各阶段日照时数的利用率在不断变化, 播种至拔节期、拔节至抽穗期、抽穗至成熟期利用率最高的依次是6月8日播种、5月11日播种、6月1日播种/6月8日播种。播期对甬优15日照时数的影响没有对积温的影响强。在生产实践中, 可以依据积温及其利用率和气象部门对未来气候的预测来准确估算水稻当年的积温和生育期。

表3 播期对甬优15生育期间积温的影响
表4 播期对甬优15生育期间日照时数的影响
3 小结

甬优15系列在浙西地区得到较为广泛的推广种植, 具有较为优良的性状和较高的产量, 其光合能力强, 随着生育期的推进, 水稻绿叶的光合能力变化微小, 保证较高的产量。随着播期的推迟, 水稻全生育期没有明显变化, 但是产量有明显的抛物线型变化, 根据产量与播期关系式求导极值方法可得到5月29日为甬优15最佳播期。播期也会影响水稻的积温和日照时数, 通过分析各期关键阶段积温和日照时数的利用率, 可知播期对甬优15积温的影响大于日照时数的影响。

本文主要通过大田试验, 从甬优15光合特性、产量结构、积温和光照时数来分析播期的影响, 从而确定甬优15在浙西地区的最佳播种日期。但由于研究期限短, 结论有待进一步证明, 为得出更加确切的最佳播种日期可进行连续几年的相关田间试验, 为合理利用浙西地区的气候资源提高水稻产量提供理论依据和技术指导。

参考文献:
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