種植密度對膜下滴灌水稻產量及其構成因素的影響

任海建+李世峰+郁偉+朱秋麗

摘要：研究了高沙土地區膜下滴灌水稻（Oryza sativa L.）不同種植密度對水稻群體發育與產量形成的影響。結果表明，與其他密度處理相比，密度為390萬苗/hm2 時水稻產量最高。隨著播種密度增大，最高苗數和有效分蘗均增多，但無效分蘗也增多，成穗率降低，每穗粒數減少。通過相關性分析表明，產量與有效穗數呈極顯著正相關，有效穗數與每穗粒數呈顯著負相關。在現有水平下，考慮到成穗率及后期倒伏危險，該地沙性旱作地區適宜播種密度在300萬苗/hm2左右，可獲得9 860 kg/hm2產量。

關鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；膜下滴灌；密度；產量；高沙土

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）17-3219-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.17.006

Effects of Planting Densities on Grain Yield and Its Components of Rice under Drip Irrigation with Plastic Film Mulching

REN Hai-jian， LI Shi-feng， YU Wei， ZHU Qiu-li

（Nantong Crop Cultivation Technology Guidance Station， Nantong 226006， Jiangsu， China）

Abstract： The effects of planting densities on growth，grain yield and its components of rice （Oryza sativa L.） under drip irrigation with plastic film mulching at the sandy dryland areas were studied. The results showed that，the density of 3.9 million plants/hm2 got the higher yield compared with other densities. With the increase of plant density，tiller numbers peak value，effective panicles，unavailable tiller and grain number increased，percentage of culms and grains per ear decreased. The correlational analyses were conducted that the yield per unit area was significantly positively correlated with the effective panicles，while the effective panicles was significantly negatively correlated with grain number per ear. Thus， the seeding plants could be guaranteed about 3 million plants/hm2 as to get a high yield of about 9 860 kg/hm2 at the sandy dryland areas to avoid the low spike rate and lodging risk at the local sandy dryland area.

Key words： rice （Oryza sativa L.）； drip irrigation with plastic film mulching； density； yield； sandy dryland

水稻（Oryza sativa L.）是重要的糧食作物，為世界上一半以上的人口提供食物和營養來源[1]。水稻是需水作物，一生需消耗大量的水分，因此干旱是限制水稻生產、制約水稻種植區域的重要因素[2]。長江中下游地區雖雨水豐富，但時空分布不均，長期以來沿海沙土區因土壤透水性太強，種植水稻的灌溉量大，產量不高，效益偏低[3]。水稻膜下滴灌是新疆近年來開創的水稻新型栽培技術，其特點是將水稻栽培與膜下滴灌相融合，實現了干旱半干旱缺水地區的水稻高效節水種植[4，5]。該項技術比傳統水稻栽培方式節水70%以上[6]。因此，探索適宜沿海旱作地區的膜下滴灌水稻配套栽培技術對擴大水稻種植范圍、提升水稻產量、保障國家口糧有效供給具有重要戰略意義。胡成成等[7]研究指出，采用機械點播密度28.5萬穴/hm2，每穴播種7粒，膜下滴灌水稻產量最高。顧洪生等[8]試驗表明，采用膜下滴灌水稻技術，基本苗在210萬/hm2能夠獲得8 700 kg/hm2的水稻產量。周明耀等[9]研究表明，水稻節水灌溉條件下，最優密度與土質和種子有關，一般為32.1萬～37.5萬穴/hm2。江蘇省南通市從2012年引進新疆膜下滴灌水稻技術，在啟東、海門等灌溉設施配套不足的沙土地區進行試驗示范，并取得較好的效果[10，11]。滴灌水稻不同于傳統水稻與常規旱稻，是一種全新的水稻栽培模式，且在長江流域雨水充足地區膜下滴灌水稻技術更是鮮有研究。本試驗通過研究膜下滴灌水稻模式下不同種植密度對水稻分蘗動態以及產量形成的影響，尋求沙土地區膜下滴灌水稻獲得高產的適宜種植密度，為進一步完善旱作地區膜下滴灌水稻種植技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與栽培條件endprint

以武運粳30為試驗材料。試驗于2015年在江蘇省啟東市惠豐鎮近江農機合作社試驗田進行。土壤類型為黃泥灰潮土，土壤pH 7.9，有機質含量為15.8 g/kg，全氮含量為1.2 g/kg，有效磷含量為19.1 mg/kg，有效鉀含量為142 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用一膜二管八行滴灌水稻種植模式，播種方式為機械穴播，理論行距21.8 cm、穴距10 cm，種植密度為46.05萬穴/hm2，通過每穴播種量來控制播種密度。采用單因素隨機區組試驗，設置基本苗為210萬、300萬、390萬苗/hm2 3個密度水平。試驗施純氮345 kg/hm2，基蘗肥∶穗肥=6∶4，基肥施45%高濃度復合肥690 kg/hm2；分蘗肥施225 kg/hm2尿素，分6月28日、7月10日兩次施用；8月10日施穗肥，50%復合肥（34-0-16）405 kg/hm2。施P2O5 103.5 kg/hm2，作基肥一次性施入。施K2O 168 kg/hm2，基肥∶穗肥=5∶5。

1.3 田間管理

6月12日采用覆膜、播種、蓋土作業一體機播種，每穴播種7～12粒。采用膜下滴灌方式灌溉，播種后2～3 d開始灌水，每2～3 d輪灌1次，遇中等以上降雨天氣停止滴灌。各處理重復3次，每小區面積2 000 m2，各處理水漿管理及病蟲害防治等一致。

1.4 測定項目

1.4.1 葉齡與莖蘗動態 齊苗后，每個小區確定5個苗情記載點，每點選連續20穴。6月27日開始記載葉齡、株高和莖蘗數，每7 d調查一次，各小區5個苗情點的平均值作為其結果。

1.4.2 成熟期測產 采取對角線三點取樣法，每點隨機選取21株測量株距，計算單位面積穴數；連續測定20穴穗數，計算單位面積穗數；根據有效穗平均值取5穴，計算每穗總粒數、每穗實粒數、結實率和千粒重，最后測算單位面積理論產量。

1.5 統計分析

采用Excel 2010軟件處理試驗數據，SPSS 17.0進行試驗數據差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同密度處理對膜下滴灌水稻群體莖蘗動態的影響

從不同密度處理的群體莖蘗動態示意圖（圖1）可以看出，水稻群體莖蘗動態均呈單峰曲線，不同時期群體總莖蘗數隨著密度的增加而增加。進一步分析不同密度處理水稻的分蘗發生特點（表1），3個密度處理均于8月12日達到最高苗數，分別為522萬、620萬、783萬苗/hm2，無效分蘗日消亡速率分別為9.6萬、11.8萬、18.1萬個/hm2。從最終成穗率來看，密度為210萬苗/hm2處理的水稻成穗率最高，平均為61.2%；密度為300萬苗/hm2處理其次，平均為60.0%；密度為390萬苗/hm2處理最低，平均為51.5%。

2.2 不同密度處理對膜下滴灌水稻產量的影響

由表2可以看出，密度為390萬苗/hm2時理論產量最高，平均為10 764 kg/hm2；密度為300萬苗/hm2的理論產量次之，為9 860 kg/hm2；密度為210萬苗/hm2的理論產量最低，為9 140 kg/hm2，處理間差異達顯著水平。這說明隨著種植密度的增加，膜下滴灌水稻單位面積產量呈增加趨勢。從總穎花量來看，密度為390萬苗/hm2的總穎花量最多，平均為45 576萬朵/hm2，比密度為300萬、210萬苗/hm2的處理分別增加4.7%和18.3%，總體變化趨勢與產量一致。表明在本試驗條件下，增加滴灌水稻種植密度能夠獲得較高的單位面積穎花量和產量。

2.3 不同密度處理對膜下滴灌水稻產量構成的影響

進一步分析產量構成因子差異（表1、表2），從有效穗來看，密度為390萬苗/hm2的處理有效穗最高，達404萬穗/hm2；密度為300萬苗/hm2的處理其次，為372萬穗/hm2；密度為210萬苗/hm2的處理最低，為320萬穗/hm2。從每穗粒數來看，密度為210萬苗/hm2的處理每穗粒數最高，為120.6粒；密度為300萬和390萬苗/hm2的處理分別為117.0粒和112.8粒。從結實率來看，密度為210萬苗/hm2的處理結實率最高，達94.9%；密度為300萬苗/hm2的處理結實率最低，為90.6%。由此可知，有效穗數隨著密度增加而增加，每穗粒數隨著密度增加而減少，結實率無明顯規律，處理間差異達顯著水平。

2.4 膜下滴灌水稻產量與其構成因子的相關性分析

通過對產量及其構成因子的相關性分析，結果（表3）表明，產量與有效穗數呈極顯著正相關，相關系數為0.978；與每穗粒數及結實率呈負相關，相關系數為-0.891和-0.019，未達顯著水平。進一步分析產量構成因子之間的關系，有效穗數與每穗粒數呈顯著負相關，相關系數為-0.982；結實率與每穗粒數、有效穗數的相關性均不顯著。表明在一定范圍內，膜下滴灌水稻的產量主要依靠有效穗數來獲得。

3 討論

3.1 密度明顯提高膜下滴灌水稻有效穗數

合理的基本苗是建立高光效群體和獲得高產的基礎。郭慶人等[12]研究表明，膜下滴灌水稻只有保證了一定的有效分蘗數，才能保證產量，宜采用寬膜，一膜二管八行，密度設置為45萬穴/hm2。試驗中，采用了行距21.8 cm，株距10.0 cm的播種模式，密度達到46.05萬穴/hm2。從總莖蘗數來看，密度的增加顯著提高了膜下滴灌水稻的總莖蘗數，但單株分蘗數呈下降趨勢，密度為210萬、300萬、390萬苗/hm2的單株最高分蘗分別為1.51、1.06、0.98個/株。從最終總穎花量來看，密度為300萬、390萬苗/hm2的總穎花量達到45 000萬朵/hm2左右，已具備奪取水稻高產的庫容。從最終有效穗數來看，各處理有效穗數隨著密度的增加而增加，而成穗率呈降低趨勢，各處理成穗率均低于70%，與新疆地區成穗率80%以上差距較大[13]。主要原因是該地膜下滴灌水稻前期分蘗發生較慢，高位分蘗較多，導致成穗率偏低，這可能與試驗年份6-7月持續低溫寡照氣候、滴灌環境以及分蘗期水漿管理技術不完善等有關，有待進一步研究。endprint

3.2 增加密度有利于提高膜下滴灌水稻產量

據報道，新疆地區1.34 hm2的膜下滴灌水稻平均產量為10 933.5 kg/hm2，最高產量達到12 045.0 kg/hm2[12]。過去幾年，該地滴灌水稻試驗點的產量水平一直在9 000 kg/hm2左右，本試驗通過提高種植密度，將產量提高至10 500 kg/hm2以上。通過相關分析，本試驗中膜下滴灌水稻產量的提高主要依靠有效穗數的增加，即更多的基本苗來實現，而有效穗數的提高一定程度上降低了每穗粒數，對結實率的作用不顯著。新疆地區試驗表明，單位面積穗數和成穗率是膜下滴灌水稻增產的主要原因，每穗粒數和千粒重對產量的影響則不顯著[13]。本試驗的結果與新疆地區一致，不同是該地膜下滴灌水稻有效穗數高，成穗率偏低，即整個群體大，無效分蘗多。說明在本試驗條件下，膜下滴灌水稻要獲取較高的產量，必須要確保一定的有效穗數，以攻取大穗作物高產目標。

3.3 膜下滴灌水稻的高產途徑

膜下滴灌是一種新穎的水稻栽培方法，具有節水、節肥、管理方便等優點，是缺水地區及高沙土地區一種有效利用水資源的方式[14]。但要達到高產、優質和高效的目的，在種植上應注意合理控制各項栽培措施等一系列問題。在現有水平下，兼顧成穗率和后期倒伏危險，宜選擇基本苗300萬/hm2左右，確保最終有效穗370萬/hm2以上，可使該地沙性旱作地區膜下滴灌水稻獲取更高產量。

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[14] 王培武，李治遠.膜下滴灌水稻的現狀及發展趨勢概述[J].北方水稻，2015，45（4）：70-73.endprint