春稻和麥茬稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的比較

趙 飛,劉 建*，聶 飛，杜 錦，曹高燚，向春陽，吳秀茹，楊婭坤

（1 天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300384;2 天津利達(dá)糧油有限公司，天津 300131）

糧食生產(chǎn)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中有著重要地位，我國是人口大國，糧食生產(chǎn)一直面臨著挑戰(zhàn)與壓力，需要建立高效的生產(chǎn)模式來提高糧食產(chǎn)量。小麥和水稻作為我國主要的糧食作物， 占有很大比重的播種面積， 對保證社會的穩(wěn)定發(fā)展起著重要作用。因此提高土地復(fù)種指數(shù)，改善單一落后的種植模式，可增強(qiáng)糧食綜合生產(chǎn)能力，有助于保障我國的糧食質(zhì)量與安全［1－3］，對農(nóng)業(yè)增收農(nóng)民增效有著非常重要的意義。

隨著全國城鄉(xiāng)一體化的進(jìn)行， 土地流轉(zhuǎn)的步伐在加速，土地租賃費(fèi)用連年攀升，亟待尋找一種節(jié)本增效的模式來應(yīng)對這種情況。 作為一種合理利用農(nóng)業(yè)土地資源、水資源、農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源等生物和非生物資源的節(jié)約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式， 麥稻連作可以很好地解決上述問題。 我國水稻的種植在華南、華中、西南地區(qū)一般以雙季稻為主，東北地區(qū)由于積溫較低，只能滿足一季稻的生長，華北地區(qū)如天津、 河北等稻作區(qū)的生產(chǎn)可采用麥茬連作的栽培模式［4］來提高周年光溫利用效率、保障糧食安全［5］。 在麥稻連作中，麥茬稻的產(chǎn)量對周年作物的產(chǎn)量影響較大， 為此研究麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素并使之協(xié)調(diào)發(fā)展，充分發(fā)揮增產(chǎn)因素，才能達(dá)到理想的產(chǎn)量效果［6，7］。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019 年在天津市寶坻區(qū)大米莊進(jìn)行，供試材料為天津市培育的兩個(gè)優(yōu)質(zhì)小站稻品種“津川1 號”和“隆優(yōu)619”，春小麥品種為“津強(qiáng)9 號”。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 栽培管理 兩品種的春稻于4 月10 日育苗，5 月25 日插秧；麥茬稻于5 月25 日育苗，6 月28 日插秧，麥茬稻和春稻分別在兩塊相鄰的田塊種植，插秧密度30 cm×15 cm，小區(qū)面積300 m2，不設(shè)重復(fù)。 春稻施肥量：純N、P2O5以及K2O 的用量分別為300 kg／hm2、150 kg／hm2和75 kg／hm2，其中磷肥和鉀肥全部作為基肥施用，氮肥分基肥、蘗肥和穗肥三次投入，比例為4：2：1；麥茬稻的前茬為春小麥津強(qiáng)9 號， 小麥?zhǔn)斋@后對小麥種植的投入和產(chǎn)量進(jìn)行了調(diào)查。 麥茬稻的施費(fèi)量：純N、P2O5以及K2O 的用量分別為200 kg／hm2、100 kg／hm2和50 kg／hm2，施肥方法同春稻。其它管理按當(dāng)?shù)貞T行栽培法進(jìn)行。

1.2.2 取樣調(diào)查 春稻和麥茬稻分別于10 月10日和10 月15 日取樣，采取對角線取樣方法進(jìn)行，即每4 個(gè)角分別取一點(diǎn)，中間再取一點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取調(diào)查100 株分蘗， 取分蘗中庸的5 株作為5 次重復(fù)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查。 由于“津川1 號” 發(fā)生了部分倒伏， 對倒伏地塊同樣調(diào)查100 株分蘗， 取分蘗中庸的5 株作為5 次重復(fù)并進(jìn)行產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查。收獲后，春稻和麥茬稻按品種分別單獨(dú)收獲計(jì)產(chǎn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 平均值的差異顯著性比較根據(jù)品種不同分別采用了Duncan的新復(fù)極差測驗(yàn)和t 測驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 “津川1 號”春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素

“津川1 號”是中日合作采用食味育種程序選育的優(yōu)質(zhì)小站稻品種，生育期為170 d。 由于該品種秸稈較軟， 春稻種植過程中田間發(fā)生了部分倒伏現(xiàn)象。 表1 中列出了“津川1 號”春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素，從此表中可以看出，春稻無論是直立還是倒伏， 其每穴有效穗數(shù)和千粒重均顯著高于麥茬稻，而每穗實(shí)粒數(shù)間無顯著差異。對于直立春稻和倒伏春稻而言， 除倒伏春稻的千粒重明顯較低外， 單株有效穗和每穗實(shí)粒數(shù)間不存在顯著差異。這一結(jié)果說明，“津川1 號”春稻的單株有效分蘗率強(qiáng)于麥茬稻， 灌漿結(jié)實(shí)情況比麥茬稻要好，每穴有效穗和千粒重受茬口影響較大。春稻倒伏后，雖然單株有效穗和每穗粒數(shù)受影響不大，但千粒重會明顯下降。

表1 “津川1 號”春稻和麥茬稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.2 “隆優(yōu)619”春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素

“隆優(yōu)619”是天津天隆公司采用三系法配組的優(yōu)質(zhì)雜交稻，該組合生育期為160 d。 其秸稈堅(jiān)韌抗倒伏性強(qiáng)，田間無倒伏現(xiàn)象。 “隆優(yōu)619”春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素列于表2。 從此表可以看出，“隆優(yōu)619”無論是春稻還是麥茬稻，兩者的單株有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)的平均值均無顯著差異，而春稻的千粒重顯著高于麥茬稻。這一結(jié)果說明 “隆優(yōu)619”在單株有效分蘗率和每穗實(shí)粒數(shù)方面受茬口的影響較小， 而千粒重受茬口影響較大，和“津川1 號”表現(xiàn)出相同的趨勢。

表2 “隆優(yōu)619”春稻和麥茬稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.3 春稻和麥茬稻的產(chǎn)量

根據(jù)所調(diào)查的產(chǎn)量構(gòu)成因素和栽培密度可以計(jì)算出“津川1 號”和“隆優(yōu)619”的理論產(chǎn)量。 由于“津川1 號”春稻倒伏狀態(tài)下的產(chǎn)量（9 485 kg／hm2）雖略低于直立春稻（9 674 kg／hm2），但兩者之間無顯著差異，且數(shù)值非常接近，故取其平均值列于表3。 從表中可以看出，理論產(chǎn)量的平均值無論是“津川1 號”還是“隆優(yōu)619”春稻的產(chǎn)量均顯著的高于麥茬稻。由于實(shí)際產(chǎn)量沒有重復(fù)，不能進(jìn)行生物學(xué)統(tǒng)計(jì)，但從數(shù)值上來看，兩品種的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量的差值（＜5%）比較接近，一方面說明試驗(yàn)調(diào)查的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠， 同時(shí)也說明春稻的實(shí)際產(chǎn)量確實(shí)明顯高于麥茬稻。 從兩品種的產(chǎn)量比較來看，可以明顯看出，“隆優(yōu)619”的實(shí)際產(chǎn)量高出“津川1 號”三十個(gè)百分點(diǎn)以上，是比較理想的麥茬稻品種。

表3 春稻和麥茬稻產(chǎn)量的比較

2.4 春稻與麥稻連作的經(jīng)濟(jì)效益

雖然一季春稻的產(chǎn)量高于麥茬稻， 但由于麥茬稻的前茬為春小麥，一年可以收獲兩季，而春稻只有一季， 所以最終的經(jīng)濟(jì)效益還要通過成本的投入和產(chǎn)出價(jià)值進(jìn)行比較。 從表4 中可以得知，無論是“津川1 號”還是“隆優(yōu)619”麥稻連作的效益都高于一季春稻。 兩品種相比， “津川1 號”麥稻連作的效益低于“隆優(yōu)619”。 這一結(jié)果表明，雖然單季麥稻連作的投入較高， 麥茬稻單季產(chǎn)量較低， 但由于增加了復(fù)種指數(shù)， 提高了土地的利用率，使得效益增加。 從品種上講，“隆優(yōu)619”麥稻連作的效益高于“津川1”號，在選擇麥稻連作的水稻品種時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮。

表4 一季春稻與麥稻連作經(jīng)濟(jì)效益的比較

3 討論

增加復(fù)種指數(shù)， 提高土地利用率是保障我國的糧食安全的有效措施。 過去由于受生產(chǎn)力水平的限制， 華北稻作區(qū)在種植模式上主要以一季春稻為主。隨著育種和栽培水平的提高，一些生育期較短、較高產(chǎn)的小麥、水稻品種相繼誕生，為麥稻連作創(chuàng)造了前提條件。另一方面，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速發(fā)展，大大縮短了小麥?zhǔn)斋@、整地以及麥茬稻插秧的時(shí)間，使得麥稻連作成為可能。麥稻連作的前茬是小麥，其正常生長成熟不存在問題，后茬麥茬稻能否正常的生長成熟， 充分灌漿是提高麥稻連作總產(chǎn)量的關(guān)鍵。 通過比較春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量變化， 采取育種和栽培的措施來提高麥茬稻的產(chǎn)量是研究人員亟待解決的重要問題。 試驗(yàn)以天津育成的兩個(gè)優(yōu)質(zhì)小站稻品種為供試材料， 對它們春稻和麥茬稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量進(jìn)行了比較。 “津川1 號”麥茬稻的單株有效穗明顯劣于春稻（表1），而“隆優(yōu)619”的春稻和麥茬稻無顯著差異（表2），在每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重方面，兩品種表現(xiàn)出相同的趨勢，即春稻和麥茬稻的每穗粒數(shù)間無顯著差異， 而麥茬稻的千粒重明顯低于春稻。 雖然“津川1 號”和“隆優(yōu)619”作為麥茬稻施肥量和春稻相比較低， 但作為麥茬稻自身而言施肥量還是有些偏高， 再者長期灌水淹泡，烤田時(shí)間短，造成了貪青遲熟，進(jìn)而導(dǎo)致了灌漿不充分。另一方面，春稻中倒伏部分的千粒重顯著低于直立部分， 說明倒伏會影響莖葉的光合作用，進(jìn)而影響籽粒的灌漿。

“津川1 號”和“隆優(yōu)619”屬麥茬稻品種，生育期較短， 作為春稻和麥茬稻種植產(chǎn)量差異應(yīng)不會太大。試驗(yàn)中麥茬稻產(chǎn)量顯著低于春稻，主要是因?yàn)辂湶绲镜呢澢噙t熟，千粒重明顯降低所致（表3）。 要獲得麥稻連作的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)， 從育種層面上講， 首先要選擇生育期較“津川1 號” 和“隆優(yōu)619”稍微再短些的麥茬稻品種，生育期過長很難保證后季的正常成熟， 影響品質(zhì)和產(chǎn)量。 另一方面，在栽培上對于像“津川1 號”和“隆優(yōu)619”這樣作為麥茬稻生育期稍長的品種應(yīng)盡量早插秧［8］，插秧后注意肥水管理，促其早生快發(fā)［9］，中后期控水控肥，防止貪青遲熟，保證其充分灌漿［10］。

盡管麥茬稻的產(chǎn)量低于春稻， 但從周年種植的總體經(jīng)濟(jì)效益上講， 麥稻連作的總體效益還是要高于一季春稻（表4）。 雖然麥稻連作的投入成本會略有增高， 但周年產(chǎn)量的增加可大大提高經(jīng)濟(jì)效益，從而使總體效益提升。通過選育生育期合適的麥稻品種以及配套相應(yīng)的栽培管理措施，會進(jìn)一步提高麥稻連作的周年產(chǎn)量［11］，未來的麥稻連作大有希望。