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多熟种植是指1年内在同一块土地上种植两种或几种农作物,是作物种植在时间与空间上的集约化,其中以水稻为核心的稻油复种种植模式在重庆、四川等西南地区具有广泛的代表性[1].稻油水旱复种能减少病虫害发生,有利于保护和提高土壤肥力,提高耕地利用效率[2].水稻和油菜都是重庆的主要农作物,但受气候的制约,重庆油菜收获普遍在5月,而水稻插秧则在4月,其间存在15~20 d的交叉期,使稻油轮作在茬口衔接上存在难度.传统上,稻油复种轮作模式多采用培育水稻大龄壮秧,人工栽插的方式解决茬口矛盾.近年来,受劳动力成本高、机械化程度低、良种良法不配套等因素制约,传统的稻油复种模式生产效益逐年走低,因此迫切需要以现代机械化生产技术对这种传统模式进行技术升级.针对重庆稻油复种轮作模式下水稻机插秧的茬口问题,高升等[3]人对不同秧龄水稻移栽后发育情况进行了系统研究,结果表明移栽时秧龄越小,播种至抽穗的天数愈短,主茎总叶数愈少,所以在重庆市积温不充足的高海拔地区,两熟制迟茬口采取短秧龄迟播迟栽(如机插秧)方式,需特别防止孕穗期和抽穗开花期的低温危害;而在重庆市沿江河谷、浅丘平坝的高温伏旱区,需防止高温对杂交水稻抽穗开花的高温危害.本研究选择在重庆推广的早、中、晚熟水稻品种为试验材料,以冬闲田机插水稻为对照,阐明不同熟期杂交稻品种稻油复种轮作模式下机插群体动态特征与产量形成机制,以期为稻油轮作模式水稻全程机械化栽培技术优化提供理论依据.
Study on the Population Characteristics and Yield Formation Mechanisms of Mechanically Transplanted Rice in a Rice/Rapeseed Rotation System
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摘要: 为阐明稻油轮作机插秧水稻产量构成特征和群体动态特征以及产量形成机制,2014年选用5个不同生育期水稻品种为材料,以冬闲稻田机插秧水稻群体(早播)为对照,对稻油轮作模式下机插秧水稻(晚播)产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数和干物质积累等特征进行了分析.结果表明,晚播机插水稻产量显著下降,但下降程度不等,生育期越长的品种下降幅度越大.晚播机插秧水稻穗粒数显著下降,有效穗、千粒质量变化差异无统计学意义.晚播处理叶面积指数、群体干质量等指标,拔节期较早播处理呈下降趋势,有效分蘖临界期、抽穗期表现因品种而异.抽穗期株型特征和源库特征研究表明,晚播处理株型更紧凑、比叶质量更高.晚播中熟品种叶面积指数、群体干质量和粒叶比更符合高产群体特征.Abstract: A field experiment was conducted in 2014 with 5 rice varieties differing in growth duration to study the characteristics of yield formation and population dynamics and mechanisms of yield formation in mechanically transplanted indica rice. With winter fallow field of mechanically transplanted rice (early seeding) as the control (CK), the yield and yield-forming factors, number of population stem and tiller, leaf area index (LAI) and dry matter accumulation of the mechanically transplanted rice in a rice/rapeseed rotation system (late seeding) were investigated, and yielding formation mechanisms were also explored in respect of matter accumulation after transplanting and plant type at heading stage. With delay of seeding date, the grain yield of the five rice varieties all decreased significantly, but the yield decreasing range of different varieties varied:late-maturing medium rice varieties > medium-maturing medium rice varieties > early-maturing rice varieties. Different seeding dates had a significant influence on number of spikelets, but non-significant influence on 1000-grain weight and seed-bearing panicle number. Leaf area index and dry matter accumulation in ES were higher at the elongating stage but showed different results at the critical stage for effective tillers and after the booting stage. At the heading stage, LS had a more compact plant-type and higher specific leaf weight. Especially medium-maturing rice varieties in LS showed better leaf area index and dry matter accumulation dynamic characteristics and greater grain-leaf ratio to form high yield.
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表 1 不同移栽期水稻产量及其构成因素
品种 播期 有效穗/
(万穗·hm-2)穗粒数/
粒群体颖花量/
(万·hm-2)千粒质量/
g结实率/
%理论产量/
(kg·hm-2)实际产量/
(kg·hm-2)天优华占 晚播 316.5Aa 132.05a 4.18E+08A 23.19 64A 6 173.49A 6 260.48A 早播 328.5Aa 178.59b 5.87E+08B 24.28 73B 10 351.21B 7 363.46B 深两优5814 晚播 273.75Aa 148.50a 4.07E+08A 22.12 74A 6 652.30A 6 378.37A 早播 338.25Aa 177.50b 6.00E+08B 22.94 78A 10 758.77B 9 588.96B 准两优527 晚播 231.75Aa 149.85a 3.47E+08A 26.97 71A 6 672.04A 6 463.74A 早播 247.00Aa 199.03b 4.59E+08B 27.90 77B 9 811.37B 9 028.91B 宜香优2115 晚播 251.25Aa 135.45a 3.40E+08A 31.65 70A 7 583.68A 6 219.82A 早播 284.25Aa 179.57b 5.10E+08B 30.79 81B 12 640.27B 8 508.56B 川优8377 晚播 269.25Aa 183.40a 4.94E+08A 26.03 66A 8 541.45A 6 744.24A 早播 275.25Aa 190.86b 5.25E+08B 28.02 78B 11 519.11B 9 850.03B 注:大、小写字母分别表示在1%和5%水平下差异有统计学意义. 表 2 不同移栽期水稻群体茎蘖动态的影响
/(万茎·hm-2) 有效分蘖临界期 拔节期 抽穗期 成熟期 成穗率/% 天优华占 晚播 268.50 363.00 326.50 316.50 87 早播 258.00 401.50 333.00 328.50 82 深两优5814 晚播 266.50 442.00 366.00 273.75 62 早播 318.00 522.00 350.00 338.25 65 准两优527 晚播 234.00 310.00 242.50 231.75 75 早播 239.50 362.50 230.00 247.00 68 宜香优2115 晚播 218.50 331.50 279.00 251.25 76 早播 269.50 337.50 266.50 284.25 84 川优8377 晚播 258.00 332.50 288.50 269.25 81 早播 251.00 334.00 270.50 275.25 82 表 3 不同移栽期水稻群体叶面积指数动态
品种 播期 有效分蘖临界期 拔节期 抽穗期 天优华占 晚播 2.25 6.88 6.24 早播 1.70 7.71 7.50 深两优5814 晚播 1.86 5.90 7.29 早播 1.17 7.84 6.73 准两优527 晚播 2.20 7.15 6.50 早播 1.54 6.19 4.67 宜香优2115 晚播 1.87 6.47 6.10 早播 2.04 7.67 6.39 川优8377 晚播 2.53 5.89 6.10 早播 1.63 8.11 7.15 表 4 不同移栽期水稻主要生育期单株干物质量
/g 品种 播期 有效分蘖临界期 拔节期 抽穗期 天优华占 晚播 10.48 52.59 83.59 早播 9.53 49.88 84.33 深两优5814 晚播 8.17 47.43 96.16 早播 7.93 49.83 89.27 准两优527 晚播 10.34 61.05 94.70 早播 9.70 44.41 98.42 宜香优1108 晚播 8.68 54.32 86.57 早播 12.23 47.48 94.33 川优8377 晚播 11.51 48.96 83.99 早播 10.29 57.30 94.27 表 5 不同播期水稻移栽后单株地上部分和地下部分干物质积累
/g 品种 播期 有效分蘖临界期 拔节期 抽穗期 地下 地上 地下 地上 地下 地上 天优华占 晚播 1.23 9.24 4.33 48.25 4.93 78.65 早播 2.27 4.10 4.32 43.71 4.03 80.30 深两优5814 晚播 0.95 7.22 6.74 40.69 5.18 90.98 早播 1.45 3.52 5.86 45.97 5.27 84.01 准两优527 晚播 1.48 8.86 6.29 54.77 4.54 90.16 早播 1.69 4.53 5.37 39.38 7.57 90.85 宜香优2115 晚播 1.15 7.53 6.20 48.12 4.37 82.20 早播 2.06 5.12 6.23 39.62 7.81 86.52 川优8377 晚播 1.61 9.90 3.81 45.15 3.67 80.32 早播 1.92 4.19 5.48 50.02 4.14 90.14 表 6 不同移栽期水稻抽穗期叶面积(cm2)组成与粒叶比
品种 播期 颖花/朵 实粒/粒 粒质量/g 天优华占 晚播 0.64 0.41 9.59 早播 0.76 0.55 9.33 深两优5814 晚播 0.61 0.45 9.54 早播 0.99 0.77 15.91 准两优527 晚播 0.53 0.38 9.90 早播 0.92 0.71 18.81 宜香优1108 晚播 0.55 0.39 10.03 早播 0.76 0.61 12.59 川优8377 晚播 0.85 0.57 11.65 早播 0.73 0.57 14.73 表 7 不同移栽期水稻抽穗期株型特征
株型指标 天优华占 深两优5814 准两优527 宜香优2115 川优8377 早播 晚播 早播 晚播 早播 晚播 早播 晚播 早播 晚播 剑叶 叶基角/° 2.67 5.67 1.33 4.67 2.00 5.33 1.33 5.33 4.33 6.67 叶开角/° 7.33 6.00 3.67 7.67 4.00 5.67 4.00 5.33 6.67 6.67 披垂度/° 4.67 0.33 2.33 3.00 2.00 0.33 2.67 0.00 2.33 0.00 倒2叶 叶基角/° 12.33 10.33 6.33 6.33 8.00 8.33 6.33 8.67 8.00 9.67 叶开角/° 26.00 15.00 9.67 10.33 11.33 11.33 29.00 12.67 15.67 14.00 披垂度/° 13.67 4.67 3.33 4.00 3.33 3.00 22.67 4.00 7.67 4.33 倒3叶 叶基角/° 12.67 12.67 12.33 8.33 10.67 10.33 12.33 10.67 12.67 12.33 叶开角/° 22.00 19.67 22.67 12.00 18.00 13.33 26.67 15.67 28.33 18.67 披垂度/° 9.33 7.00 10.33 3.67 7.33 3.00 14.33 5.00 15.67 6.33 比叶质量/g 5.38 5.56 5.38 5.97 5.41 5.80 5.10 5.59 5.09 5.91 株高/cm 107.30 105.30 116.00 106.70 124.00 111.00 130.30 112.70 132.00 123.70 -
[1] 官春云, 黄璜, 黄国勤, 等.中国南方稻田多熟种植存在的问题及对策[J].作物杂志, 2016(2):1-7. doi: http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zwzz201602001 [2] 杜兴彬, 罗利军, 陈晨, 等.稻-油轮作连续免耕直播对作物产量及土壤理化性状的影响[J].中国水稻科学, 2013, 27(6):617-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-7216.2013.06.008 [3] 高升, 钟万顺, 隗溟, 等.水稻不同秧龄和气温对生育初期生育的影响研究[J].西南大学学报(自然科学版), 2016, 38(11):23-29. doi: http://xbgjxt.swu.edu.cn/jsuns/jsuns/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=201611004&flag=1 [4] 张风, 姚雄.重庆市倒置低山区优质水稻栽培技术及推广建议[J].农业科技通讯, 2014(12):164-166. doi: 10.3969/j.issn.1000-6400.2014.12.062 [5] 朱练峰, 禹盛苗, 欧阳由男, 等.播栽期对水稻生长和产量及产量构成因素的影响[J].中国稻米, 2009(3):13-17. doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2009.03.005 [6] 朱红霞, 杨沈斌, 吴鹏飞, 等.播期对不同类型水稻生长及产量构成因素的影响[J].南京信息工程大学学报, 2014(3):240-243. doi: 10.3969/j.issn.1674-7070.2014.03.007 [7] 许轲, 孙圳, 霍中洋, 等.播期、品种类型对水稻产量、生育期及温光利用的影响[J].中国农业科学, 2013, 46(20):4222-4233. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.005 [8] 孙建军, 张洪程, 王生轩, 等.播期对不同品种类型机插稻生长特性的影响[J].农业工程学报, 2015, 31(21):76-86. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.21.010 [9] 张林青, 苏祖芳, 张亚洁, 等.水稻拔节期群体茎蘖结构与叶面积指数及产量关系的研究[J].扬州大学学报(农业与生命科学版), 2004, 25(1):55-58. doi: http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jsnyyj200401014 [10] 王卫, 谢小立, 陈安磊.阴雨寡照地区高产水稻的生物学特征研究[J].植物资源与环境学报, 2013, 22(3):52-57. doi: 10.3969/j.issn.1674-7895.2013.03.08
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