缽苗機插密度對不同穗型雜交秈稻生長和產量形成的影響

習敏 吳文革 許有尊 胡潤 凌新軍 孫雪原

摘要：【目的】探明缽苗機插密度對小同穗型雜交秈稻光合物質生產特性和產量形成的影響，為推廣水稻缽苗機捕高產栽培技術提供科學依據。【方法】以大穗型品種超優1000和穗粒兼顧型品種徽兩優630為材料，設置4個缽苗機插密度處理（ D1： 33 cm×12 cm，D2：33 cm×14 cm，D3： 33 cm×16 cm，D4： 33 cm×18 cm），分析小同機插密度對水稻群體莖蘗消長動態、光合物質生產和產量形成的影響。【結果】（1）雜交秈稻主要生育期群體莖蘗數隨栽插密度的降低而減少;與低密度處理相比，大穗型品種高密度處理的成穗率更高，穗粒兼顧型品種成穗率受機插密度影響較小。（2）各生育期葉面積指數隨栽插密度的降低而下降，但葉面積衰減率降低、粒葉比增加。（3）隨著機插密度的降低，水稻產量呈先增加后降低的趨勢。（4）大穗型和穗粒兼顧型品種分別以D3處理和D2處理抽穗期群體質量較優，粒葉比大，葉面積衰減率低，抽穗后干物質積累量高，從而獲得高產。（5）機插密度主要通過調控單位面積上的有效穗數和穗粒數影響產量。（6）水稻有效穗數隨栽插密度的降低顯著減少，而每穗粒數和著粒密度增加，結實率有所降低，千粒重受影響較小。【結論】缽苗機捕配套栽培大穗型雜交秈稻品種宜適當降低栽插密度，在足穗基礎上增加每穗粒數更有利于高產;穗粒兼顧型品種需協調單位面積穗數和穗粒數，以充分發揮其增產潛力。

關鍵詞：缽苗機插;雜交秈稻;栽插密度;莖蘗動態;干物質積累;產量

中圖分類號：S 511

文獻標志碼：A

文章編號：1008-0384（ 2021） 07-073507

Effects of Density of Mechanically Transplanted Pot Seedlings on Growth and Yield

of Hybrid Indica Rice with Different Panicle Types

XiMinI， WU Wengel1*， XU Youzunl， HU Run2. Ling Xinjun3， SUN Xueyuan1

（l. Rice Research Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui

23003，China;2 Chizhou Institute of

Agricultural Sciences，Chizhou，Anhui 247100，China;3 Agricultural Technology Extension Center of

Guichi Disnict，Chiztzou. Anhui

247100，China）

Abstract： 【Objective】 Effects of planting density applied by the mechanical transplantation of pot seedlings on grainformation and yield of hybrid indica rice with different panicle types were studied.【Method】A field experiment was carriedout with4 planting densities（i.e，Di at 33 cm×12 cm. D2 at 33 cm×14 cm， D3 at 33 cm×16 cm， and D4 at 33 cm×18 cm） bymechanical seedling transplantation. Seedlings of two indica rice cultivars with different panicle types， i.e， the large panicletype Chaoyou 1000 and the medium panicle type Huiliangyou 630， were planted. Tiller growth and photosynthetic mattergeneration as well as the grain yield andVield traits of the rice plants were monitored for analysis.【Result】 （1）The numberof stems and tillers at critical growth periods of the rice plants declined as the seedling density decreased. The productive tillersdecreased significantly for the large panicle type cultivars but relative stable for the medium panicle type. （2） The leaf areaindex at key growth stages and the rate of change declined with decreasing planting density resulting in an increased spikeletper unit leaf area. （3） Reduced seedling density raised the grain yield initially followed by a decline. （4） Under D2 0r D3. bothcultivars showed better overall quality and grain yield with larger spikelets per unit leaf area. lower decreasing rate of leaf area，and the highest dry matter accumulation at late growth stage than the other treatments. （5） Varied planting density affectedgrain yield basically due to the altered number of effective panicles and spikelets per panicle of the rice plants. And （6） Lowerseedling density significantly reduced the number of panicles but increased the spikelets per panicle. However， no significantdifferences on the lOOO-grain weight were observed among the treatments. 【 Conclusion】 In applying mechanical means forpot seedlings transplantation. it would be advisable to properly reduce the density of the hybrid large panicles indica riceseedlings to increase the spikelets per panicle by allowing formation of ample panicles to maximize the grain yield. For themedium panicle type rice， on the other hand. combination of increasing panicles and spikelets per panicle by altering theplanting density seemed necessary to achieve the full yield potential.Key words： mechanical seedling transplantation; hybrid indica rice; planting density; stem/tiller dynamics; dry matteraccumulation; vield and traits

0 引言

【研究意義】水稻作為第一大口糧作物，在我國農業發展和糧食安全中具有重要的戰略地位。隨著土地流轉速度的加快和農村勞動力結構的轉變，機械化、輕簡化的現代稻作技術成為水稻生產發展的必然趨勢[1]。缽苗機插是我國新形勢下發展起來的一種水稻機械化高產栽培新途徑。該技術能夠實現精量播種、精準機插，秧齡彈性大，栽插植傷輕，分蘗早生快發，源庫結構協調，具有突出的生產優勢[2-4]。目前生產上大面積應用的毯苗機插技術存在水稻秧齡彈性小且秧苗素質差、移栽植傷重、緩苗期長、個體生長量小，以及在雜交稻上應用難度大等缺陷[5-6]。缽苗機插方式能夠克服當前大面積應用的毯苗機插存在的缺陷。因此，進一步研究缽苗機插密度對不同類型水稻生長和產量形成的影響，對配套栽培技術的研發具有重要意義。【前人研究進展】目前，在缽苗機插水稻的秧苗素質[7]、移栽密度[8]、分蘗成穗特性[9]、光合與物質生產特征[8]、肥料運籌與養分利用[1O-ll]、抗倒性[12]、產量與品質形成[11-13]等方面已有較多研究報道。歐達等[14]研究發現，貴州喀斯特地區施氮量和缽苗機插密度分別為150kg.hrri-2和16.84萬穴.hm -2時，C兩優華占生育中期光合氮素利用效率較高，產量結構優勢明顯而產量高（9399.26 kg.hrri-2）。合適的栽插密度是調控水稻產量與品質形成的關鍵栽培技術途徑之一。不同品種類型和生態條件下水稻缽苗機插適宜的栽插密度存在差異。【本研究切入點】安徽省水稻年種植面積220萬hm2左右，是我國水稻主產區之一。目前，鮮有針對安徽省沿江地區缽苗機插不同株行距配置對不同穗型雜交秈稻生長和產量形成影響的研究報道。【擬解決的關鍵問題】本研究以長江中下游地區大面積種植的不同穗型雜交水稻品種為材料，探討缽苗機插密度對不同穗型雜交秈稻品種分蘗特性、光合物質生產及產量形成的影響，以期為不同穗型雜交秈稻品種缽苗機插配套高產栽培技術的推廣應用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地點

試驗于2015年5～10月在安徽省池州市貴池區梅龍街道林西圩進行。所在地屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫16℃左右，年降雨量約1000 mm，年平均日照時數約2000 h，無霜期230 d左右。試驗地前茬為小麥，土壤類型為沙泥田，0～20 cm土層含堿解氮198.5 mg.kg-l、速效磷10.2 mg.kg-l、速效鉀121.4 mg·kg-l、有機質29.53g·kg-l，pH值5.7。

1.2試驗設計

在歷年試驗的基礎上，選取2個代表性雜交秈稻品種進行試驗，其中大穗型品種為超優1000，穗粒兼顧型品種為徽兩優630。在栽插行距（ 33 cm）一定的條件下，設置12、14、16和18 cm等4個株距處理，分別記為Dl、D2、D3、D4。3次重復，小區面積92.5 m2（ 25.0 m×3.7 m）。于5月20日采用機插專用缽盤播種，旱育秧。6月18日采用缽苗插秧機（RX-60AM型）栽插，每穴2--3苗，秧齡30d、葉齡5.0葉左右。本田施肥氮磷鉀肥，m（N）：m（P2O5）：m（K20）=1：0.4： 0.8，共施N240kg.hrri-2，基肥、分蘗、穗肥占比為5：1：4;施P205 96 kg.hm-2，磷肥全部基施;施K20192 kg·hm -2，鉀肥分2次施用，其中基肥和促花肥各占50%。水漿管理為薄水移栽活棵，分蘗期保持2--3 cm水層，夠苗曬田，拔節至成熟期干濕交替灌溉，收獲前5～7d斷水。病蟲草害防治按照當地大面積生產管理方式進行。

1.3測定內容與方法

1.3.1生育期 記載參試品種的播種、移栽、拔節、抽穗、成熟日期，其中：抽穗期指全區50%的稻穗頂端露出葉鞘的日期;全區90%以上穗子、全穗85%以上籽粒達到成熟標準時即為成熟期。

1.3.2莖蘗動態 移栽后，每個小區連續選定10穴作為觀察點，定點跟蹤觀測水稻莖蘗消長動態，直至抽穗期。拔節前每隔5d調查1次，拔節后每隔7d調查1次。

1.3.3葉面積與干物質積累 于水稻拔節期、抽穗期和成熟期，根據普查全田苗情的平均水平，每處理取2穴，用長寬系數法測定植株葉面積。同時，將所取樣品于105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重后測定干物質重。

1.3.4產量 成熟期采用五點取樣法，每小區調查觀測50穴，計算有效穗數。每小區按照平均成穗數取5穴帶回室內考種，調查每穗粒數，并用水漂法去除空癟粒，求取結實率;以1 000實粒樣本（干種子）稱重，重復3次（誤差不超過0.05 g），取千粒重平均值。同時，分小區單收單曬，完全曬干揚凈后稱重，并按照標準含水量13 .5%折算單位面積的實際產量。

1.4數據計算與統計分析

采用Microsoft Excel 2003進行數據錄入、計算;采用Origin 8.0進行分析與作圖;運用SPSS 16.0軟件進行方差分析，Duncan法檢驗差異顯著性（a-0.05）。表中數據為3次重復的平均值，圖中數據為3次重復的平均值±標準誤。

2結果與分析

2.1機插密度對不同穗型水稻品種產量及構成因素的影響

不同機插密度對水稻產量及其構成因素的影響因品種穗型的不同存在差異（表1）。隨著機插密度的降低，水稻產量呈現先增加后降低的趨勢。其中：大穗型品種以D3處理產量最高，分別較D1、D2和D4處理增產7.3%、5.4%、5.9%;穗粒兼顧型品種以D，處理產量最高，分別較D1、D3和D4處理增產4.3%、5.8%、13 .1%。在產量構成因子中，有效穗數和每穗粒數受栽插密度影響較大。水稻品種有效穗數隨栽插密度的降低而降低，各處理間差異顯著;每穗粒數則表現出相反的趨勢;結實率因品種類型存在差異，大穗型和穗粒兼顧型品種分別以D，處理和D1處理顯著大于其他處理;千粒重變化較小，不同處理間差異未達到顯著水平。與低密度處理相比，大穗型品種高密度處理的成穗率更高，穗粒兼顧型品種成穗率受機插密度影響較小。

2.2機插密度對不同穗型水稻品種著粒密度的影響

缽苗機插條件下，降低栽插密度可顯著增加水稻穗部著粒密度，對大穗型品種的影響程度大于穗粒兼顧型品種（圖1）。大穗型品種D4處理的著粒密度（15.8粒.cm-1）分別比D1、D2、D3處理增加34.1%、29.7%和8.4%，D1與D2處理之間無顯著差異;穗粒兼顧型品種D4處理的著粒密度（10.6粒.cm-1）分別比D1、D2、D3處理增加17.0%、5.8%和0.6%，但D2、D3、D4處理間無顯著差異。

2.3機插密度對不同穗型水稻品種生育期的影響

栽插密度在一定程度上影響了水稻的生長發育進程（表2）。隨著栽插密度的降低，水稻抽穗期和成熟期推遲，生育期延長，但D3和D4處理間主要生育期無差異，不同穗型品種表現一致。大穗型品種和穗粒兼顧型品種的D3和D4處理的生育期分別比其他處理延長2～5 d和3～5 d，這主要是營養生長期延長所致。大穗型品種和穗粒兼顧型品種D3和D4處理的營養生長期分別達84d和8ld。

2.4 不同機插密度下水稻群體莖蘗消長動態

移栽后，水稻分蘗快速增長，兩個品種分別于移栽后35d（大穗型）和30d（穗粒兼顧型）達到高峰苗期（圖2）。不同栽插密度下不同品種群體莖蘗動態存在明顯差異。水稻各生育期的群體莖蘗數隨栽插密度降低呈減少趨勢，大穗型品種表現為Dl>D2>D3>D4。穗粒兼顧型品種D2和D3處理之間在移栽后20d莖蘗數差異顯著，其他時期群體莖蘗數無顯著差異。

2.5不同栽插密度對水稻葉面積指數及粒葉比的影響

粒葉比是衡量水稻群體源庫協調水平的綜合質量指標。由表3看出，不同穗型水稻品種主要生育期葉面積指數（ LAI）受栽插密度影響的情況存在差異。大穗型品種在拔節期、抽穗期的LAI值以D1處理最大，成熟期以D3處理最大;穗粒兼顧型品種在不同生育期的LAI值均以D1處理最大。隨栽插密度的降低不同品種葉面積衰減率均呈現降低的趨勢，大穗型品種表現更明顯。水稻粒葉比隨著栽插密度的降低呈現增加的趨勢，均以D4處理最大。大穗品種和穗粒兼顧品種D4處理粒葉比分別較D1、D2、D3處理高12.5%、1l.1%、3.4%和7.5%、3.6%、1.2%。

2.6不同栽插密度對水稻光合物質積累的影響

2.6.1群體干物質積累特征 由表4看出，隨栽插密度降低，大穗型品種拔節期群體干物質積累量降低，但處理間無顯著差異;至抽穗期，群體干物質積累量表現為Dl>D3>D2>D4;至成熟期，群體干物質積累量表現為D3>D2>Dl>D4。穗粒兼顧型品種隨栽插密度降低，其拔節期和抽穗期群體干物質積累量呈現降低趨勢;至成熟期，不同處理的群體干物質積累量表現為D2>Dl>D3>D4。

2.6.2不同生育階段干物質積累量及其比例 由表4看出，移栽至拔節期，水稻群體干物質積累量均隨栽插密度的降低而減少，該時期群體干物質積累比例表現為大穗型品種D4>DI>D2>D3，穗粒兼顧型品種Dl>D2>D4>D3。拔節至抽穗期，大穗型品種群體干物質積累量以D4處理最小，D1處理最大，D2和D3處理間無顯著差異，群體干物質積累比例與干物質積累量變化趨勢相似;穗粒兼顧型品種群體干物質積累量以D4處理最小，其他處理間差異不顯著，群體干物質積累比例表現為D3> Di> D4> D2。抽穗至成熟期，大穗型品種群體干物質積累量、積累比例均以D3處理最大，分別達到9.32 t·hm -2和40.35%;穗粒兼顧型品種群體干物質積累量、積累比例以D，處理最大，分別達到9.43t·m-2和45.46%。

3討論

栽插密度對水稻優良群體結構和高光效群體的構建，產量構成因素的協同發展與品質形成具有重要意義[15-17]。在機械化輕簡化栽培條件下，因生態條件、栽培方式、品種基因型等差異導致適宜水稻機插的適宜密度有所不同。朱聰聰等[8]研究認為，缽苗機插不同類型水稻主要生育時期的群體莖蘗數隨著栽插密度的降低而減少，其中：常規粳稻抽穗后干物質積累量隨栽插密度降低顯著降低，產量以高密度（ 33 cm×12 cm）栽插最大;雜交秈稻群體干物質積累量及抽穗一成熟期階段干物質積累量均以中密度（ 33 cm×14 cm）移栽最大，實際產量最高。也有研究認為，稀植能夠延緩水稻生育后期功能葉片的衰老而有利于增產[18]。本研究結果表明，隨栽插密度的降低，缽苗機插水稻主要生育期的葉面積指數減小，葉面積衰減率降低，大穗型品種較穗粒兼顧型品種受影響更大。抽穗至成熟期，大穗型品種群體干物質積累量及其比例以行株距33 cm×16 cm處理最大，穗粒兼顧型品種以行株距33 cm×14cm處理最大。因此，因種精確機插，科學合理確定適宜栽插密度，有利于優化群體結構，提高抽穗后干物質積累量及其在總生物積累量中的比例，保證花后高光效群體的構建，以充分發揮缽苗機插技術的增產優勢。

機插雜交粳稻超高產群體的形成在于足量穗數與較大穗型協調產出足夠的群體穎花量，并保持較高的結實率和千粒重[4.l9-20]。雜交秈稻中等密度移栽能夠較好地協調群體質量從而易獲得高產，稀植或密植均不利于產量潛力的發揮[15]。缽苗機插條件下，適當降低雜交粳稻栽插密度有利于增加單株成穗數和每穗著粒數，協調個體與群體關系，有利于高產的形成[21]。大穗型雜交粳稻產量隨缽苗機插密度的降低呈先增后降的趨勢，中小穗型常規粳稻產量隨機插密度降低而下降[12]。本研究發現，隨著缽苗機插密度的降低，不同穗型雜交秈稻品種的產量均呈先增加后降低的趨勢。這與前人研究結果相似[8]。不同穗型雜交秈稻缽苗機插密度主要通過調控單位面積的有效穗數和穗粒數來影響產量。這表明缽苗機插配套栽培大穗型水稻品種宜適當降低栽插密度，在足穗基礎上增加每穗粒數而爭取高產;穗粒兼顧型品種需協調單位面積穗數和穗粒數，充分發揮增產潛力。

4結論

隨缽苗機插密度的降低不同穗型雜交秈稻品種產量呈現先增加后降低的趨勢。大穗型品種和穗粒兼顧型品種分別以行株距33 cm×16 cm和33 cm×14 cm的處理最佳，因其抽穗期群體質量優，粒葉比高，葉面積衰減率低，抽穗后干物質積累量大而獲得高產。缽苗機插配套栽培大穗型品種宜適當降低栽插密度，在足穗基礎上增加穗粒數，利于高產;穗粒兼顧型品種需協調單位面積穗數和穗粒數，充分發揮其增產潛力。

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（責任編輯：楊小萍）

收稿日期：202001-02初稿;2021-0528修改稿

作者簡介：習敏（ 1987-），女，博士，副研究員，研究方向：主要從事水稻栽培生理生態研究（E-mail：ximin2015@126com）

通信作者：吳文革（ 1967-），男，研究員，研究方向：從事水稻高產栽培技術研究（E-mail： wuwenge@vip.sina.com）

基金項目：安徽省自然科學基金項目（ 1708085QC76）;圍家公益性行業（農業）科研專項（201303102）