雜草稻對水稻生長及產量的影響

溫廣月， 沈國輝， 錢振官， 李 濤， 柴曉玲

(上海市農業科學院生態環境保護研究所,上海 201106)

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雜草稻對水稻生長及產量的影響

溫廣月， 沈國輝， 錢振官， 李 濤， 柴曉玲

(上海市農業科學院生態環境保護研究所,上海 201106)

通過室內試驗和田間試驗明確了雜草稻對水稻生長、產量構成因子和產量的影響。水稻營養生長期,不同雜草稻密度對水稻基本苗、株高、單株鮮重、分蘗、倒二葉長與寬均沒有影響。而水稻株高、有效穗數、穗長、一次枝梗數、穗粒數、千粒重、結實率、實際產量等均隨雜草稻密度的增加而呈現下降趨勢。雜草稻密度為1株/m2可導致水稻產量損失9.15%，當雜草稻密度達7株/m2時可導致水稻產量損失50%以上,雜草稻密度達到12株/m2時水稻產量損失可高達72.29%。

雜草稻; 水稻; 生長； 產量構成因子; 產量

雜草稻(Oryzasativaf.spontanea)又稱野稻、稆生稻、雜稻、紅稻等,包括中國在內的世界大多數水稻產區均有發生[1],已經成為廣泛分布在世界各地稻田中的一種惡性雜草。在美國,雜草稻已成為僅次于稗草和千金子的第三大雜草,全季度干擾使水稻嚴重減產[2]。中國水稻主產區黑龍江、遼寧、江蘇、廣東等省均出現了不同程度的雜草稻危害。近幾年來上海地區雜草稻的發生對水稻生產的影響已經開始顯現,2009年上海地區直播和機插秧稻田雜草稻面積發生率分別為14.72%和22.66%,鄉鎮分布率分別為75%和77.27%,雖然均以1級輕度危害為主,但是局部危害比較嚴重[3]。Fischer等[4]研究發現,5～20株/m2雜草稻可引起40%～60%的產量損失,當雜草稻密度達到24株/m2時,可使水稻產量損失達75%。宋冬明等[5]研究結果表明,當雜草稻密度為1株/m2時,可使遼粳294減產5.62%,當密度達9株/m2時,導致減產33.81%。不同地區雜草稻因來源、種類及生物學特性差異,對水稻產量的影響有何不同,為此開展了本研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

雜草稻種子于2010年采自上海崇明縣,水稻品種為常規稻秀水128(市售)。

1.2 雜草稻對水稻生長及產量的影響

1.2.1 雜草稻對水稻萌發的影響

1.2.1.1 共培養法 取小盒子(8 cm×13.5 cm)用塑料隔板把中間隔開,下部可使水稻培養液[6]互通,但是雜草稻和水稻種子不能通過,兩邊分別放入200粒雜草稻種子和100粒秀水128種子,以及適量水稻培養液,每天兩次晃動盒子,保證盒子兩邊的水稻培養液能夠充分的混合。以等量蒸餾水為對照，4次重復,7 d后調查秀水128發芽率。

1.2.1.2 培養液法 水稻培養液培養雜草稻幼苗21 d后,收集培養液誘導秀水128萌發,采用平皿濾紙法測定雜草稻培養液對秀水128萌發的影響, 以等量水稻培養液作對照。每處理100粒秀水128種子。4次重復,7 d后調查秀水128發芽率。

1.2.2 不同密度雜草稻對水稻生長及產量影響 水稻秀水128催芽3 d后播種,播重量為120 kg/hm2,水稻播種后均勻點播催芽3 d的雜草稻種子,點播量為0、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12粒/m2,小區面積為10 m2,4次重復。水稻常規管理。水稻苗期測定水稻基本苗,水稻生長不同時期測定水稻株高,在水稻分蘗末期測定水稻分蘗數以及水稻倒二葉長、寬和單株鮮重。在水稻收獲期,相距田埂一定距離，隨機選取1 m2水稻割方,調查水稻有效穗數和產量構成因子,計算水稻產量和損失率。

2 結果與分析

2.1 雜草稻對水稻種子萌發的影響

從表1可以看出,無論采用共培養法還是培養液法,水稻秀水128發芽率與對照之間差異均不顯著,說明雜草稻種子的萌發不會影響水稻秀水128種子的萌發。

2.2 雜草稻不同密度對水稻生長的影響

從圖1、圖2可以看出,不同密度雜草稻對水稻基本苗、分蘗末期株高、單株鮮重、分蘗數、倒二葉長與寬均沒有影響,所有處理之間差異均不顯著,說明雜草稻對水稻苗期和分蘗期的生長沒有影響。

表1 雜草稻對水稻秀水128萌發的影響

從圖3可以看出,高密度雜草稻對水稻成熟期的株高有一定的影響。雜草稻密度>3株/m2時水稻的株高明顯低于對照(無雜草稻)。雜草稻密度3～12株/m2時,水稻株高分別降低4.15%、4.86%、5.19%、5.78%、5.36%、6.47%、7.15%、8.65%,并且雜草稻密度與水稻的株高呈顯著負相關(y=-0.447x+78.40,r2=0.870,P<0.000 1)。

2.3 雜草稻不同密度對水稻產量的影響

從表2可以看出,隨著雜草稻密度的增加,水稻有效穗數、穗長、一次枝梗數、穗粒數、千粒重、結實率、實際產量等均呈現下降趨勢。雜草稻密度與水稻有效穗數(y=-22.65x+456.2,r2=0.963)、穗長(y=-0.283x+13.75,r2=0.953)、一次枝梗數(y=-0.352x+11.96,r2=0.939)、穗粒數(y=-5.562x+111.4,r2=0.924)、千粒重(y=-0.183x+23.96,r2=0.939)與實際產量(y=-489.34x+7 336.3,r2=0.927)均呈線性相關,與水稻結實率呈二次曲線相關(y=-0.071x2+0.002x+95.15,r2=0.947)。雜草稻對水稻產量構成因子的影響最終導致對水稻產量的影響,測產結果表明,雜草稻密度1株/m2可導致水稻產量損失9.15%,雜草稻密度7株/m2導致水稻產量損失50%以上。本試驗設定的最大雜草稻密度為12株/m2，可導致水稻產量損失72.29%,并且雜草稻密度與水稻產量損失成線性相關(y=6.133x+8.420,r2=0.945)。結合圖3和表2看出,雜草稻對水稻的生殖生長期產生了明顯影響,并隨雜草稻密度的增加,影響越來越嚴重,給產量造成了嚴重損失。

表2 雜草稻不同密度對水稻產量構成因子的影響

3 討論

雜草稻的株高和分蘗明顯地強于水稻,雜草稻株型較水稻松散,分蘗角大于水稻,相對于水稻來說具有很強的競爭優勢,導致水稻嚴重減產。宋東明等[8]對雜草稻與栽培稻競爭關系的研究表明,在產量構成因素中,千粒重、有效穗數和每穗粒數受雜草稻密度影響較大,本研究結果與其基本一致。室內試驗和田間試驗結果表明,雜草稻的萌發對水稻的出苗沒有任何影響,在田間雜草稻1～12株/m2的情況下,雜草稻對水稻基本苗、分蘗、分蘗期株高等沒有影響。但從水稻收獲期調查結果來看,隨著雜草稻密度的增加,成熟期株高、水稻產量構成因子逐漸降低,說明雜草稻對水稻營養生長沒有影響,但對生殖生長影響較大。吳云艷等[9]關于雜草稻對水稻根系影響的研究結果也表明,雜草稻主要影響水稻的生殖生長,分蘗期不同密度的雜草稻對栽培稻沈農265的根鮮質量、根干質量、根體積、根冠比、根系氧化力、根系吸收面積等都沒有產生明顯的影響,但從拔節期至成熟期,水稻以上指標均隨雜草稻密度增加而降低,降低程度達到顯著或極顯著水平。在水稻生殖生長期,水稻與雜草稻營養競爭和空間競爭劣勢凸顯。Burgos等[10]研究結果表明,孕穗期施用氮肥,雜草稻可以比水稻Drew產生更多的生物量,抽穗2星期后雜草稻對氮肥更敏感,利用率明顯高于水稻Drew。在水稻生長季中,雜草稻植株較高、分蘗角較大,株型較分散,而且雜草稻可以影響水稻田間小氣候,隨雜草稻密度增大水稻冠層下日平均溫度和日最低溫度上升,陽光照度隨著雜草稻密度的增大而下降[5]，水稻在雜草稻冠層下不良的環境條件下生長,最終導致水稻的很多分蘗變成了無效分蘗,也可能有部分水稻在與雜草稻的競爭中死亡,水稻在與雜草稻空間和營養競爭中處于劣勢,最終導致水稻產量構成因子降低幅度較大、產量損失較嚴重。Fischer等研究發現,5～20株/m2雜草稻引起40%～60%的產量損失[4]。但是從本研究來看,上海崇明縣的雜草稻與Fischer等研究供試雜草稻相比對水稻的影響更為嚴重,上海地區12株/m2即可導致水稻損失70%以上。Fischer等研究供試雜草稻達到24株/m2時使水稻產量損失達75%。宋冬明等研究結果表明,雜草稻1、3、5、7、9株/m2時,遼粳294實際產量分別比對照減少5.62%、和33.81%[5]。宋冬明等供試雜草稻對水稻產量的影響也輕于本研究的供試雜草稻。通過產量損失率的比較也說明雜草稻的多樣性與復雜性。上海崇明縣的雜草稻危害更為嚴重,更應引起足夠的重視。

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[8]宋冬明,馬殿榮,楊 慶,等. 雜草稻密度對栽培稻生長發育和產量的影響[J]. 沈陽農業大學學報,2008,39(3)：270-273.

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Effects of Weedy Rice(Oryzasativaf.spontanea) on the Growth and Yield of Rice(Oryzasativa)

WEN Guang-yue, SHEN Guo-hui, QIAN Zhen-guan, LI Tao,CHAI Xiao-ling

(Eco-Environment and Plant Protection Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Shanghai,201106,China)

The experiments in field and in laboratory were carried out to reveal the effects of weedy rice (Oryzasativaf.spontanea) on plant growth,yield components and yield performance of rice(Oryzasativa). During the period of vegetative growth time, weedy rice with different growth densities did not show any effects on rice basic seedlings,plant height,fresh weight per plant,tillers and the length,width of the top second leaf;nevertheless, plant height,number of effective pike,spike length,number of first branch per spike,grain number per spike,1 000-grain weight,seed setting rate and the actual harvest yield presented a decreasing trend as the weedy rice growth density increasing.The harvest yield loss could reach to 9.15% and above 50% when the growth density of weedy rice maintained on the level of 1 plant/m2and 7 plants/m2respectively. The harvest yield loss could reach to 72.29% when the growth density of weedy rice reached to 12 plants/m2.

weedy rice; yield components;yield

2011-03-15

上海市科技興農重點攻關項目[編號：滬農科攻字(2008)第2-1號]。

溫廣月(1981—),男,黑龍江人,碩士,助理研究員,主要從事雜草防除與利用研究。Tel:(021)62202732； E-mail:wgy1227@163.com。

沈國輝,碩士,研究員,長期從事雜草及其防除研究。Tel:(021)62205538； E-mail:zb5@saas.sh.cn。

S511.01

A

1003-935X(2011)02-0051-03