播期和半固態(tài)播種方式對(duì)直播早稻生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響

蔣 軍，王 明，蔣小軍，羅子琪，周 艦，柏長(zhǎng)青，林 娟

（1. 永州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 永州 425000；2. 永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南 永州 425100）

湖南是我國(guó)主要水稻生產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力不斷減少，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大的沖擊，其中對(duì)水稻生產(chǎn)的影響尤為巨大。直播作為一種輕簡(jiǎn)化栽培，可以彌補(bǔ)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題，同時(shí)直播省略育秧、拔秧和插秧等環(huán)節(jié)，顯著降低水稻生產(chǎn)成本[1-3]。目前，直播已經(jīng)成為湖南水稻生產(chǎn)的重要方式，對(duì)直播的研究也較多，楊戈等[4]認(rèn)為水稻直播技術(shù)將種子直接播種到田里，省略了育苗過(guò)程，這對(duì)種子來(lái)說(shuō)是更大的考驗(yàn)，為了讓直播種子正常生長(zhǎng)，需要根據(jù)種子的生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)種子及其生長(zhǎng)環(huán)鏡進(jìn)行必要的技術(shù)處理。首先是進(jìn)行品種優(yōu)化選擇，要選擇適合當(dāng)?shù)胤N植條件和環(huán)境要求的耐肥、分孽力強(qiáng)、抗病、抗倒伏、高產(chǎn)品種，以保證安全度過(guò)成熟期。謝軍保等[5]研究表明，相對(duì)于移栽稻，直播稻扎根較淺，生長(zhǎng)后期遭遇惡劣天氣易倒伏，同時(shí)受前茬作物成熟期的影響，季節(jié)緊張，因此在品種選擇上，生育期適中的早、中熟品種比遲熟品種更合適；還要選擇矮稈、耐肥、抗倒、發(fā)根力強(qiáng)的大穗型高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種。而關(guān)于直播稻播種期的合理選擇問(wèn)題上前人研究較多，陳海濤等[6]研究表明，直播水稻與移栽稻相比，播期推遲幾個(gè)月，直播水稻的生育期、植株性狀和產(chǎn)量等指標(biāo)受到影響，隨著播期的推遲，生育期明顯縮短，株高降低，總?cè)~片數(shù)減少，節(jié)間數(shù)減少，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)各因子也隨播期的推遲而呈明顯減少趨勢(shì)。

直播面臨易倒伏、草害和群體結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題，造成直播整體質(zhì)量不穩(wěn)定，因此加大對(duì)水稻直播的研究尤為重要。水稻半固態(tài)播種是將破胸稻種、魚(yú)塘或溝田稀泥、無(wú)機(jī)肥料、有機(jī)肥料等以一定比例均勻混合，采用旱直播的方式，運(yùn)用自主研發(fā)的農(nóng)機(jī)，將混合物保持一定株距播種在前期不放水的免耕稻田里。通過(guò)大田播種示范，初步研究表明，與傳統(tǒng)水耕直播相比，該技術(shù)具有節(jié)水節(jié)肥、豐產(chǎn)減排、生態(tài)高效、資源高效、降低環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)[6]。以免耕直播早稻為前提，研究不同品種的不同播期對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，比較不同播期下水稻的性狀及產(chǎn)量，探索最佳播期方案；研究早稻半固態(tài)播種與傳統(tǒng)翻耕直播的差異，為早稻半固態(tài)直播提供理論技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017 年3—7 月在永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17.6～18.6℃，≥10℃的活動(dòng)積溫5 500～5 900℃，無(wú)霜期260～320 d，年降雨量1 200～1 500 mm。紅黃泥土質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)33.23 g/kg，全N 1.651 g/kg，速效P 29.58 mg/kg，速效K 131.27 mg/kg。

1.2 供試品種

供試品種為中早39（常規(guī)稻）、陸兩優(yōu)996（雜交稻），前茬作物為水稻。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)3 個(gè)不同播種期，播期Ⅰ為3 月13 日、播期Ⅱ?yàn)? 月23 日、播期Ⅲ為4 月3 日。每個(gè)播種期設(shè)3種直播方式，即化肥-半固態(tài)直播、有機(jī)肥-半固態(tài)直播、常規(guī)翻耕直播。互為對(duì)照。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3 次，各小區(qū)間作田埂分開(kāi)，田埂覆膜以防肥水串灌。每個(gè)小區(qū)單獨(dú)排灌。小區(qū)面積30 m2。化肥-半固態(tài)直播配方為塘泥-種子-復(fù)合肥料，塘泥、種子、復(fù)合肥料的質(zhì)量（kg）比例為25 ∶0.4 ∶0.21，復(fù)合肥料中N、P、K 的比例為15 ∶15 ∶5。有機(jī)肥-半固態(tài)直播配方為塘泥-種子-有機(jī)肥，塘泥、種子、有機(jī)肥的質(zhì)量比例為25 ∶0.4 ∶2.0，其主要成分為已漚制好的半固態(tài)沼肥、已發(fā)酵的枯餅和沒(méi)有發(fā)霉變質(zhì)的酒糟，三者的混合質(zhì)量比例為沼肥:枯餅:酒糟=100 ∶4 ∶4。

種子經(jīng)過(guò)曬種后直接按試驗(yàn)設(shè)計(jì)的3 種方法進(jìn)行播種，播種量為45 kg/hm2，水稻種子先用強(qiáng)氯精消毒，再用清水浸泡20～24 min，隨后用濕布包裹，放在培養(yǎng)箱中催芽。常規(guī)翻耕直播水肥管理參照周邊農(nóng)戶施肥習(xí)慣，基肥施用復(fù)合肥（17-17-17）375 kg/hm2，分蘗肥施尿素37.5 kg/hm2，酌情施穗肥。有機(jī)肥-半固態(tài)直播模式下不施種肥，分蘗肥和穗肥與常規(guī)翻耕直播一致；化肥-半固態(tài)直播模式下，種肥在化肥-半固態(tài)直播配料的時(shí)候直接作為配方進(jìn)行施用，分蘗肥和穗肥與常規(guī)翻耕直播一致。

1.4 測(cè)定內(nèi)容

1.4.1秧苗素質(zhì)考查從播后10～45 d，每隔5 d 各小區(qū)隨機(jī)選取10 株代表性秧苗，調(diào)查記錄株高、葉長(zhǎng)、葉寬，葉面積（葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×校正指數(shù)），葉齡、分蘗數(shù)、調(diào)查根長(zhǎng)、總根數(shù)、白根數(shù)、各部分鮮重、各部分干重、根冠比等。同時(shí)記錄植株的可見(jiàn)葉和全展葉數(shù)。其中全展葉為植株已全部展開(kāi)的葉片，可見(jiàn)葉為植株所有生長(zhǎng)的葉片。

1.4.2產(chǎn)量性狀考查成熟期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)調(diào)查10株，計(jì)算每平米平均有效穗，并從中隨機(jī)選擇5 株進(jìn)行考種，測(cè)定穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等指標(biāo)，計(jì)算出理論產(chǎn)量。同時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選擇5 m2的面積進(jìn)行實(shí)際測(cè)產(chǎn)，計(jì)算出單位面積的產(chǎn)量。

1.4.3生育期考查從播種到成熟，分別記載各小區(qū)的播種期、移栽期、始穗期、齊穗期和成熟期，計(jì)算出全生育期。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

使用Microsoft 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期和播種方式對(duì)早稻苗期農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可知，相同直播方式下，中早39 和陸兩優(yōu)996 在半固態(tài)直播方式下水稻的株高、總根數(shù)、莖基寬和莖重隨著播期的推遲，呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)，并且在播期Ⅱ處理下顯著高于播期Ⅲ處理；白根數(shù)隨著播期的推遲而下降，葉面積隨著播期的推遲而增加；中早39 和陸兩優(yōu)996 常規(guī)翻耕直播水稻苗期株高、莖基寬和莖重隨著播期的推遲而下降，而葉面積則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，即隨著播期的推遲而增加，白根數(shù)和總根數(shù)隨著播期的推遲先增加后下降。在相同播期條件下，半固態(tài)直播水稻的株高、總根數(shù)、莖基寬、莖重和葉面積，播期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處理均比翻耕直播水稻低，而白根數(shù)播期Ⅲ處理低于翻耕直播，播期Ⅰ、Ⅱ處理則高于翻耕直播水稻，說(shuō)明半固態(tài)播種適當(dāng)早播可以提高水稻白根數(shù)。

2.2 不同播期和播種方式對(duì)早稻產(chǎn)量性狀的影響

表2 結(jié)果表明，對(duì)常規(guī)早稻中早39 和雜交稻陸兩優(yōu)996 而言，播期和直播方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響趨勢(shì)基本一致，有機(jī)-半固態(tài)直播早稻的產(chǎn)量隨著播期的推遲而增加，產(chǎn)量順序是播期Ⅲ＞播期Ⅱ＞播期Ⅰ，播期Ⅲ顯著高于播期Ⅱ和播期Ⅰ，增加幅度為1.61%～25.5%；化肥-半固態(tài)直播和翻耕直播模式的水稻產(chǎn)量隨著播期的推遲先增加后下降，并且播期Ⅲ的水稻產(chǎn)量顯著高于播期Ⅰ，即整體趨勢(shì)表現(xiàn)為增產(chǎn)，產(chǎn)量順序?yàn)椴テ冖颍静テ冖螅静テ冖瘢謩e增加7.4%～49.47%、3.34%～6.73%。在相同播期條件下，播期Ⅰ處理下，直播稻產(chǎn)量為有機(jī)-半固態(tài)直播＞化肥-半固態(tài)直播＞翻耕直播，變化幅度為2.15%～8.5%；播期Ⅱ的產(chǎn)量順序?yàn)榛?半固態(tài)直播＞有機(jī)-半固態(tài)直播＞翻耕直播，變化幅度3.29%～45.53%；播期Ⅲ的產(chǎn)量順序有機(jī)-半固態(tài)直播＞化肥-半固態(tài)直播＞翻耕直播，變化幅度為0.81%～30.69%。產(chǎn)量增幅在直播方式間存在一定的差異，具體表現(xiàn)為化肥-半固態(tài)直播＞有機(jī)-半固態(tài)直播＞翻耕直播，說(shuō)明播期和直播方式是影響直播稻產(chǎn)量的重要因素，過(guò)早和過(guò)遲都不利于水稻生產(chǎn)，而且不同的直播方式對(duì)水稻也存在差異。

表2 播期對(duì)不同直播方式水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3 不同播期和播種方式對(duì)生育期的影響

水稻生育期長(zhǎng)短受水稻基因的控制，同時(shí)與種植制度、栽培方式和種植地域有關(guān)。雙季稻能否保證安全生產(chǎn)，早稻生育期的長(zhǎng)短以及氣候條件等因素，是水稻種植過(guò)程中必須考慮的重要問(wèn)題。由表3 可以看出，播期對(duì)直播早稻生育期有明顯的影響，隨著播期的推遲，直播早稻主要生育期，全生育期明顯縮短。 相同的播期處理，不同的播種方式對(duì)水稻的全生育期的影響較小。

表3 播期對(duì)不同直播方式水稻主要生育時(shí)期的影響

3 結(jié)論與討論

早稻不同直播播期對(duì)水稻苗期農(nóng)藝性狀和生育期有顯著影響。隨著播期的推遲，中早39 和陸兩優(yōu)996均在半固態(tài)處理下苗期農(nóng)藝性狀株高、總根數(shù)、莖基寬和莖重呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)，其中，以化肥-半固態(tài)的播期Ⅱ（3 月23 日）處理最高，顯著高于其他處理；常規(guī)翻耕直播的株高、莖基寬和莖重隨著播期推遲而下降，其中，以翻耕直播的播期Ⅰ（3 月13日）處理最高，說(shuō)明早稻直播，適當(dāng)推遲播期有利于水稻前期禾苗的生長(zhǎng)，但采用半固態(tài)播種模式可以適當(dāng)提前播種時(shí)期，可適當(dāng)緩解晚稻播種時(shí)間壓力。隨著播期的推遲，中早39 和兩優(yōu)996 全生育期明顯縮短，即播期Ⅰ處理全生育期最長(zhǎng)，播期Ⅲ處理全生育期最短，縮短9～20 d，主要縮短播種-分蘗的天數(shù)（縮短7～19 d），在分蘗-抽穗、抽穗-齊穗、齊穗-成熟階段的變化較小，可能是在分蘗盛期之后水稻的溫光條件達(dá)到水稻生長(zhǎng)發(fā)育的需求。產(chǎn)量隨著播期的推遲而增加，產(chǎn)量最高處理為化肥-半固態(tài)的播期Ⅱ（3月23 日）處理，最低為翻耕直播的播期Ⅰ（3 月13 日）處理，增產(chǎn)主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)上。

半固態(tài)方式對(duì)直播有一定影響，在相同播期條件下，中早39 和陸兩優(yōu)996 的白根數(shù)顯著高于翻耕直播，說(shuō)明半固態(tài)播種適當(dāng)早播可以提高水稻白根數(shù)；在生育期方面，半固態(tài)方式基本無(wú)影響，中早39 和陸兩優(yōu)996 在相同半固態(tài)直播方式下生育期差異顯著；從產(chǎn)量上說(shuō)，兩品種在相同的播期下半固態(tài)直播方式產(chǎn)量顯著高于翻耕直播，中早39 和陸兩優(yōu)996 在化肥-半固態(tài)的播期Ⅱ （3 月23 日）處理下產(chǎn)量最高，分別為9.47 t/hm2和8.03 t/hm2，顯著高于其他處理。

綜合考慮，在湖南永州地區(qū)采用半固態(tài)直播方式選擇在3 月下旬表現(xiàn)較好，苗期農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量均表現(xiàn)較好。