稻油復種免耕對超級雜交稻群體特性影響的研究

田晉文，聶宗平，吳美玲，馮躍華

（1.畢節市農業科學研究所，貴州 畢節 551700；2.貴州大學農學院，貴州 貴陽 550025）

免耕移栽是在前茬作物收獲后，不進行任何翻耙，使用除草劑處理后，直接栽秧的一種新的免耕栽培技術[1-2]。稻油復種免耕是將免耕和水稻—油菜輪作相結合的一種新型耕作方式。一些研究者對免耕條件下水稻的分蘗動態、有效穗數、成穗率做了研究。蔣鵬等[3]研究指出，免耕擺栽的有效穗數顯著高于翻耕栽培。黃小洋等[4]研究指出，免耕稻的分蘗出現早，分蘗數多。劉軍等[5]研究指出，免耕拋秧水稻分蘗較耕作拋秧水稻稍遲，最高莖蘗數較少，但免耕處理的生長速度快，無效分蘗較低，因此免耕拋秧水稻的成穗率較對照高，有效穗則幾無差異。可見目前對免耕移栽稻的分蘗、成穗率、有穗數等有了一定的研究，但對稻油免耕復種這種特定的耕作方式的報道不多，特別是這種耕作制度對移栽水稻的群體特征，如凈同化率、粒葉比等報道很少。為此于2010～2011年研究了貴州省稻油復種免耕條件下雜交水稻若干群體特性，以期明確哪種耕作方式更有利于提高水稻的群體質量，為貴州省推廣適宜的免耕耕作制度，發展輕型水稻—油菜免耕輪作種植方式提供有力的依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗以超級雜交稻“云光14”于2010～2011年在貴州大學試驗農場進行，土壤為黃泥田。試驗采用水稻—油菜輪作處理方式。設4 個處理：（1）稻免油免，（2）稻免油翻，（3）稻翻油免，（4）稻翻油翻。每種稻作方式的施肥處理均相同。氮肥、磷肥、鉀肥分別為150 kg/hm2（N）、90 kg/hm2（P2O5）、180 kg/hm2（K2O）。磷、鉀肥作基肥一次施入。氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥、粒肥比50:20:20:10 分4 次施入。試驗采用隨機區組設計，3 次重復，小區面積均為24 m2。移栽株行距為20 cm×26.7 cm，其密度為18.75 萬穴/hm2。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 群體結構測量項目與方法（1）干物質重。分別于水稻最高分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期，每小區取生長均勻并有代表性的植株6 蔸（邊上3行不取)。其中試驗在最高分蘗期和孕穗期將樣品分成莖、葉2 部分，在抽穗期將樣品分成莖、葉、穗3 部分，在成熟期將樣品分成稻草、枝梗、實粒、秕粒4 部分，于105℃殺青30 min，75℃烘至恒重后稱量。（2）葉面積。分別于水稻最高分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期，每小區取生長均勻并有代表性的植株6 蔸（邊上3 行不取)，測定水稻葉片的長和寬，以長×寬系數法計算葉面積。（3）分蘗數及株高。從分蘗始期起，每小區定10 蔸每隔3 d 觀測1次莖蘗數，在最高分蘗期，計算每小區的總莖蘗數，并于成熟期取樣生長均勻且有代表性9 蔸（邊上3行不取）植株，測定其株高。

1.2.2 成熟期考種計產 分別于成熟期從每個小區的中心區選擇5 m2作為測產區，采用機器脫粒，曬干風選后稱取風干重，然后于75℃烘干測定樣品的水分含量，根據水分含量計算稻谷的干重，然后返回14%的吸濕水以計算稻谷的產量。測產取樣的同時，在方形測產小區由對角線取9 蔸作為考種樣，考察水稻的產量構成因素。

1.3 植株各項指標計算方法

粒葉比：穎花/葉面積，穎花指總穎花數，葉面積指最大葉面積期的葉面積。

凈同化率：根據干物質的增長與植物葉面積的變化兩者間接計算出來。其公式為：NAR =（lnL2-lnL1）×（W2-W1）/[（L2-L1）×（T2-T1）]，其中，L 為葉面積，W 為干物質重，T 為生長時間。

1.4 試驗數據統計分析

所有試驗數據均采用SAS 9.0 統計軟件進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 分蘗動態

通過對2010、2011 兩年數據統計分析，水稻生長前期，免耕稻分蘗速度較翻耕稻快，但分蘗動態都是在移栽后17 d 左右分蘗速度加快，并且在40 d 左右達到分蘗高峰，之后隨著水稻生長，無效分蘗逐漸死亡，水稻分蘗數逐漸下降，有利于水稻成穗率提高。在前作油菜不同的條件下，將稻油雙免和稻免油翻及稻翻油免和稻油雙翻4 個處理按水稻免耕和翻耕分別進行平均，結果表明，兩年水稻免耕的平均每株莖蘗數分別為14.96、14.63，分別比水稻翻耕高0.5%和0.7%，但未達到5%的差異顯著水平。

2.2 干物質積累量和葉面積

2.2.1 干物質積累量 由表1 可知，2010年：免耕移栽稻在生育后期的干物質積累量比翻耕移栽稻略低，但是在生育前期和生育中期免耕移栽稻的干物質積累量分別比翻耕稻高21.1%，0.03%，未達到5%的顯著差異水平。2011年：免耕移栽稻在生育前期和生育后期的干物質積累量均比翻耕稻高，差異不顯著。2年試驗結果平均，免耕移栽稻在生育中后期的干物質積累量分別為6 151.31 kg/hm2和5 497.30 kg/hm2，分別比翻耕稻低1.9%和0.8%；在生育前期免耕稻的干物質積累量為2 329.27 kg/hm2，比翻耕稻高14.6%，但均未達5%的顯著差異水平。

表1 不同耕作方式對雜交稻各生育階段干物質積累量的影響 （kg/hm2）

2.2.2 葉面積指數 由圖1 可知，2010年：免耕移栽稻的葉面積指數在各生育期比翻耕移栽稻分別高18.3%、6.8%、2.4%，且在最高分蘗期和孕穗期達到5%的顯著差異水平。2011年：免耕移栽稻的葉面積指數除抽穗期外，在各生育期比翻耕移栽稻分別高12.2%、0.2%，均未達到5%的顯著差異水平。綜合2 a 的試驗結果，無論水稻免耕或翻耕，葉面積指數均在最高分蘗期較低，然后隨著水稻的生長發育葉面積指數逐漸增大，到孕穗期達最大值，在抽穗期略有所下降。免耕移栽稻的葉面積指數在最高分蘗期和孕穗期均比翻耕高，但差異不顯著。

圖1 不同耕作方式下水稻各生育時期的葉面積指數

2.3 株高、凈同化率和粒葉比

由表2 可知，2010年：免耕移栽稻的株高比翻耕高4.3%，并達到5%的顯著水平；免耕移栽稻的凈同化率、粒葉比值比翻耕稻低，但差異不顯著。2011年：免耕移栽稻的株高、凈同化率比翻耕稻低，而粒葉比值比翻耕移栽稻高，均未達到5%的顯著差異水平。

表2 不同耕作方式對雜交稻株高、凈同化率、粒葉比的影響

2.4 產量及產量構成

由表3 可知，2010年：免耕移栽稻的每穗粒數和千粒重分別比翻耕稻低4.6%和0.06%，而免耕稻的有效穗數和結實率分別為227.43 萬/hm2和79.7%，比翻耕稻分別高1.8%、1.9%。免耕稻的實收產量為9 678.63 kg/hm2，亦比翻耕稻高1.0%，但未達到5%的顯著差異水平。2011年：免耕稻的每穗粒數、千粒重、結實率較翻耕稻均有所下降，分別比翻耕稻低10.7%、0.6%、5.2%，其中每穗粒數兩者的差異達到5%的顯著水平；免耕稻的有效穗數為238.19 萬/hm2，比翻耕稻高13.0%，達5%的差異顯著水平；免耕稻的實收產量為10 275.04 kg/hm2，比翻耕稻低2.1%，但差異不顯著。綜合2年的試驗結果分析，免耕稻的平均產量為9 976.84 kg/hm2，翻耕稻的平均產量為10 041.76 kg/hm2，免耕稻的產量略比翻耕稻低0.6%，但差異不顯著。

表3 不同耕作方式對雜交稻產量和產量構成的影響

2.5 不同耕作方式雜交稻群體特性與實收產量關系

由表4 可知，免耕移栽稻的株高在最高分蘗期與實收產量顯著正相關，干物質和株高在抽穗期與產量分別呈現顯著和極顯著的正相關關系，而干物質和莖蘗數在成熟期與實收產量均顯著正相關。翻耕移栽稻的株高在最高分蘗期與實收產量顯著正相關，在孕穗期、抽穗期和成熟期與實收產量極顯著正相關，翻耕稻的葉面積指數在孕穗期與產量顯著正相關。對免耕稻各生育期葉面積指數與產量進行多元二次逐步回歸分析建立回歸方程：Y=4594.3898 x- 513.6327 x2，（F=1427.63**），其中x為孕穗期的葉面積指數，從回歸方程可以看出，免耕稻的產量與孕穗期的葉面積指數呈現二次拋物線關系，所以適宜控制孕穗期的葉面積指數有助于高產。

表4 不同耕作方式下雜交稻各生育期群體特性與產量的相關性分析

3 討論與結論

3.1 討 論

水稻各產量構成因素的形成過程以及產量物質的生產、積累與分配，從本質上講貫穿于水稻群體發育過程中，受群體發育的影響。因此，群體質量的優劣是水稻各產量構成因素形成是否協調和產量水平高低的決定因素，水稻產量的不斷提高是群體質量不斷優化的結果。

劉懷珍等[6]認為免耕稻比翻耕稻分蘗早，分蘗數多、有效穗數多。徐世宏等[7]研究結果表明免耕低節位分蘗多，根系發達。本研究結果表明，免耕移栽稻的株高、最高分蘗數和有效穗數均比翻耕稻高。免耕稻在移栽期—最高分蘗期的干物質積累量比翻耕高，這主要是因為在水稻發育前期，免耕稻分蘗早于翻耕稻，且分蘗數較多。

超高產水稻增產途徑主要是通過提高群體葉面積來增加干物質生產量而獲得高產。馮躍華等[8]研究結果表明，無論翻耕或免耕，葉面積在水稻孕穗期出現峰值。黃小洋等[9]認為水稻生育前期免耕稻的葉面積比翻耕稻增長得快，光合作用強，有利于干物質的積累和水稻的高產。本研究表明，無論免耕或翻耕，最大葉面積均出現在孕穗期，至抽穗期有所下降，且免耕稻在最高分蘗期和孕穗期的葉面積指數均大與翻耕，孕穗期的葉面積指數與產量成拋物線關系，所以適當增大葉面積是保證最終產量的有效途徑。

杜金泉[10]研究認為，免耕稻高產原因主要是提高了水稻的有效穗數。本研究結果表明，水稻產量構成的4 個因素相互聯系、相互制約和相互補償，免耕稻的分蘗較翻耕稻高，有效穗數也高于翻耕稻，而千粒重與翻耕相當，每穗粒數和結實率低于翻耕，最終產量略低于翻耕，但差異未達顯著水平。

3.2 結 論

研究結果表明，免耕移栽稻的株高、最高分蘗數和有效穗數均比翻耕稻高；無論免耕或翻耕，最大葉面積均出現在孕穗期，且免耕稻在最高分蘗期和孕穗期的葉面積指數均大于翻耕；免耕稻的有效穗數也高于翻耕稻，而千粒重與翻耕相當，每穗粒數和結實率低于翻耕，最終產量略低于翻耕，但差異未達顯著水平。鑒于免耕投入的勞動力、勞動時間明顯少于翻耕，在最終產量無顯著差異的情況下，免耕更具選擇優勢。

[1]張海林，高旺盛，陳 阜，等.保護性耕作研究現狀、發展趨勢及對策[J].中國農業大學學報，2005，10（1）：16-20.

[2]鄒應斌，李克勤，任澤民.作物復種的免耕直播栽培研究進展[J].中國農學通報，2004，20（1）：90-95.

[3]蔣 鵬，詹 可，莫亞麗，等.栽培方式對雙季超級稻產量及干物質積累的影響[J].作物研究，2008，22（4）：270-274.

[4]黃小洋，漆映雪，黃國勤，等.稻田保護性耕作研究——I.免耕對水稻產量、生長動態及害蟲數量的影響[J].江西農業大學學報，2005，27（4）：530-534.

[5]劉 軍，黃 慶，付 華，等.水稻免耕拋秧高產穩產的生理基礎研究[J].中國農業科學，2002，35（2）：152-156.

[6]劉懷珍，黃 慶，李康活，等.不同耕作方式對拋秧稻的群體結構和土壤理化性狀的影響[J].耕作與栽培，2003，（3）：7-9.

[7]徐世宏，朗 寧，李如平，等.連續免耕拋秧對稻田土壤理化性狀的影響[J].雜交水稻，2008，21（S1）：134-136.

[8]馮躍華，鄒應斌.免耕對土壤理化性狀和直播稻生長及產量形成的影響[J].作物研究，2004，10（3）：58-69.

[9]黃小洋，黃國勤，余冬暉，等.免耕栽培對晚稻群體質量及產量的影響[J].江西農業學報，2004，16（3）：1-4.

[10]杜金泉.少免耕稻作高產的原理及技術對策研究[J].耕作與栽培，1991，（4）：1-6.