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不同生態(tài)點和播期對再生稻生育期、產(chǎn)量和紋枯病的影響

2024-08-23 00:00:00毛瑞清唐啟源黃益國劉龍生曠娜鄭志剛方升亮呂廣動鄒丹張明
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年14期
關(guān)鍵詞:產(chǎn)量

摘要:為探究不同生態(tài)點和播期對再生稻產(chǎn)量和生育期的影響,設(shè)置了2個生態(tài)點(湘北益陽和湘中長沙)、6個播期(B1~B6:3月15日、3月20日、3月25日、3月30日、4月5日、4月10日)和3個品種(短生育期品種泰優(yōu)390、中生育期品種甬優(yōu)4149、長生育期品種甬優(yōu)1538)。結(jié)果表明:湘中長沙日平均溫度、日平均降水量、頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均高于湘北益陽,其中頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均達(dá)到極顯著水平。相關(guān)性分析表明,頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量、周年產(chǎn)量均與日平均降水量、日平均溫度和日平均最高溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與日平均最低溫度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量達(dá)到極顯著水平。隨著播期的推遲,頭季播種到齊穗的時間、頭季總生育期及周年生育期均縮短,播期越晚,縮短越多,頭季齊穗到成熟的時間基本不變,再生季生育期還略有增加,湘中地區(qū)和湘北地區(qū)存在相同的規(guī)律。隨著播期的推遲,3種不同生育期品種紋枯病發(fā)病率均呈先增加后下降趨勢,均以B5處理表現(xiàn)最高,顯著高于其他處理(B6處理除外)。從品種和周年產(chǎn)量分析,湘中長沙播期處理均表現(xiàn)為TY390>YY4149(B1處理除外),YY1538表現(xiàn)為早播B1、B2處理周年產(chǎn)量較高,遲播會造成明顯減產(chǎn),其中TY390在B4處理周年產(chǎn)量最高,達(dá)18.75 t/hm2,湘北益陽播期處理均表現(xiàn)為YY4149>TY390,YY1538周年產(chǎn)量均低于10 t/hm2,處于最低水平,其中YY4149在B2處理周年產(chǎn)量最高,為16.91 t/hm2。綜上,在湘中長沙適宜種植短生育期品種TY390,產(chǎn)量高,適播時間長,4月10日播種周年產(chǎn)量也可達(dá)15.83 t/hm2,可以作為受災(zāi)補播品種,長生育期品種甬優(yōu)1538也可以作為備選,但是必須在3月20日之前播種。在湘北益陽適宜種植中生育期品種YY4149,適播時間長,穩(wěn)產(chǎn)性能好,長生育期品種甬優(yōu)1538不適合在湘北益陽作為再生稻種植。

關(guān)鍵詞:生態(tài)點;播期;再生稻;生育期;產(chǎn)量;紋枯病

中圖分類號:S511.04;S435.111.4+2" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號:1002-1302(2024)14-0107-07

收稿日期:2023-08-17

基金項目:國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(編號:CARS-01-72);湖南省衡陽市基礎(chǔ)研究項目(編號:202250045246)。

作者簡介:毛瑞清(1969—),男,湖南益陽人,高級農(nóng)藝師,主要從事水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究。E-mail:827183814@qq.com。

通信作者:鄒 丹,農(nóng)藝師,主要從事再生稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究,E-mail:2377927878@qq.com;張 明,農(nóng)藝師,主要從事水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究,E-mail:1009220380@qq.com。

水稻是世界主要的糧食作物,超過1/3的人口以稻米作為主要口糧[1]。目前,全世界人口超過了80億,據(jù)統(tǒng)計,到2030年全球水稻產(chǎn)量需要保持年均1.2%的增長率才能保證糧食安全[2]。再生稻一種兩收,提高了收獲頻次,與1季中稻相比,增產(chǎn)48.6%~71.4%,成本只增加35%~48%,純利潤增加了72%~129%,與雙季稻相比,純利潤增加了100%[3-4],同時降低了23.08%的CH4排放量[5],緩解了全球氣候變暖的速度,是一種可持續(xù)的水稻種植模式。再生稻生育期短、產(chǎn)量高、節(jié)本增效、環(huán)保綠色,同時還有米質(zhì)優(yōu)、調(diào)節(jié)勞力等特點,是一種較好的稻作模式[6],也是我國“一季有余,兩季不足”地區(qū)和“雙改單”稻區(qū)新的產(chǎn)量增長點。隨著再生稻專用品種的篩選和栽培技術(shù)的完善,再生稻平均產(chǎn)量和最高紀(jì)錄都得到了顯著的提升[7-8],再生稻表現(xiàn)出強(qiáng)大的產(chǎn)量潛力。同時,再生稻種植面積也大幅度增加,至2020年種植面積超過了 130萬hm2[9]。再生稻在提高農(nóng)民效益和保證國家糧食安全方面發(fā)揮著巨大的作用。但是隨著氣候的惡化,水稻易受寒露風(fēng)等自然災(zāi)害的影響,受災(zāi)減產(chǎn)嚴(yán)重[10]。因此需要研究再生稻的避災(zāi)栽培技術(shù),不斷提高再生稻的周年產(chǎn)量。

合理的播期能避免寒露風(fēng)的危害[11],進(jìn)而顯著提高再生稻的產(chǎn)量。前人就再生稻的播期做了很多試驗,例如劉祥臣等研究了豫南稻區(qū)不同播期對再生稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[12];楊日等研究了播期對融水、三江超級稻頭季稻及再生稻性狀的影響[13];柳有廣等研究了超級稻不同播期對頭季稻及再生稻的影響[14]。在前人的研究基礎(chǔ)[15]上,筆者進(jìn)行了一些補充,設(shè)置了6個播期、2個不同生態(tài)點和3個不同生育期的品種,探究湖南不同生態(tài)點和播期對再生稻產(chǎn)量和生育期的影響,以期為再生稻生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和生態(tài)點

試驗于2021年在湖南省長沙市金井鎮(zhèn)(113°16′E,29°37′N,湘中地區(qū))和湖南省益陽市大通湖區(qū)千山紅鎮(zhèn)(112°26′E,29°08′N,湘北地區(qū))選用中產(chǎn)田塊進(jìn)行大田試驗。 TY390(短生育期品種泰優(yōu)390)由袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、湖南優(yōu)至種業(yè)有限公司和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所聯(lián)合培育,秈型三系雜交稻,2021年通過國家審定,在湖南作為再生稻種植,周年生育期202 d。YY4149(中生育期品種甬優(yōu)4149)由寧波市種子有限公司和湖南正隆農(nóng)業(yè)科技有限公司聯(lián)合培育,秈粳型三系雜交稻,2017年通過湖南省審定,在湖南作為再生稻種植,周年生育期207 d。YY1538(長生育期品種甬優(yōu)1538)由江西興安種業(yè)有限公司培育,秈粳型三系雜交稻,2020年通過江西省審定,在湖南作為再生稻種植,周年生育期239 d。

1.2 試驗設(shè)計

各試驗點均采用裂區(qū)試驗設(shè)計,主區(qū)設(shè)6個播期(B):3月15日(B1)、3月20日(B2)、3月25日(B3)、3月30日(B4)、4月5日(B5)、4月10日(B6)。副區(qū)為品種(P),即短生育期品種泰優(yōu)390(TY390)、中生育期品種甬優(yōu)4149(YY4149)和長生育期品種甬優(yōu)1538(YY1538)。6個播期處理、3個品種處理,共18個處理,小區(qū)面積為30 m2,共36個小區(qū),每個小區(qū)分3點進(jìn)行取樣。小區(qū)之間覆膜筑埂,保證單排單灌,四周設(shè)保護(hù)行。采用水育秧和人工移栽,5葉1心期移栽,每蔸2~3株谷苗,株行距為20 cm×20 cm。

1.3 試驗管理

周年施純氮總量為400 kg/hm2,頭季稻施 193 kg/hm2 純氮,再生季施207 kg/hm2純氮。頭季稻氮肥為尿素,按基肥(占50%)、分蘗肥(占20%)和穗肥(占30%)3次施用。P2O5總用量 90 kg/hm2,作為基肥一次性施用。K2O總用量 180 kg/hm2,分基肥(占50%)和穗肥(占50%)2次施用。再生季氮肥為尿素,分促芽肥(占50%)和發(fā)苗肥(占50%)2次施用,促芽肥在頭季稻齊穗后 20 d 施用,發(fā)苗肥在收割后2 d灌淺水施用。全生育階段注意病蟲害防治,在苗數(shù)達(dá)到計劃有效穗數(shù)85%時開始曬田控苗,水分管理按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)措施進(jìn)行。

1.4 觀測項目與方法

生育期記載:分別記載播種期、移栽期、頭季稻齊穗期、頭季稻成熟期及再生季成熟期。

測產(chǎn):頭季稻及再生季成熟期,選取長勢均勻的150蔸(避免邊3行)水稻,曬干風(fēng)選后稱重,并用自動數(shù)字水分儀DMC-700,測定水稻籽粒含水量,然后按標(biāo)準(zhǔn)方法換算成14%的吸濕水來計算籽粒實際產(chǎn)量。

株高:于頭季稻及再生季成熟期,每個小區(qū)測量10蔸水稻的株高。

紋枯病調(diào)查:頭季稻收割后15 d調(diào)查全小區(qū)紋枯病情況,按蔸計算再生稻紋枯病率。

1.5 氣象數(shù)據(jù)記載

由Vantage Pro2有線自動氣象站記錄再生稻全生育期期間的氣象數(shù)據(jù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel 2019錄入和處理數(shù)據(jù),采用Satatixs 8.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,采用最小顯著性極差法(LSD)進(jìn)行處理間差異顯著性檢驗(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 湘中和湘北地區(qū)的氣候條件

由表1和圖1可知,湘中地區(qū)(長沙)和湘北地區(qū)(益陽)氣候條件存在一定的差異。生育期間內(nèi),湘中地區(qū)(長沙)全生育期日平均溫度、日最高溫度、日平均降水量均高于湘北地區(qū)(益陽)。其中再生季差異最大,湘中地區(qū)(長沙)在再生季(8月15日以后)的日均溫度和日平均降水量都高于湘北地區(qū)(益陽),降水量高0.24 mm,日平均溫度高0.7 ℃。

2.2 播期對再生稻生育期的影響

由表2可知,隨著播期的推遲,頭季稻播種到齊穗的時間、頭季稻全生育期及周年生育期均縮短,主要是縮短了可變營養(yǎng)生長期, 基本營養(yǎng)生長期和生殖生長期很大程度上取決于品種特性,基本不隨播期的推遲而縮短。播期每推遲5 d,周年生育期縮短0~4 d,并且播期越晚,縮短越多。從地點上分析,較湘北地區(qū)(益陽),湘中地區(qū)(長沙)頭季稻生育期、 再生季生育期和周年生育期均有不同程度的縮短,播期越晚,生育期縮短越多,其中周年生育期縮短8~19 d。

2.3 播期和氣候條件對產(chǎn)量的影響

由表3和表4可知,再生稻的產(chǎn)量與地點、播期、氣候條件關(guān)系密切。頭季產(chǎn)量與播期呈正相關(guān)關(guān)系,再生季產(chǎn)量、周年產(chǎn)量均與播期呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,均沒達(dá)到顯著關(guān)系。頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均與日平均降水量、日平均溫度、日平均最高溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與日平均最低溫度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均達(dá)到極顯著水平。播期處理對再生稻2季產(chǎn)量無顯著性影響,地點對再生季產(chǎn)量有極顯著影響。湘中長沙的頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量較湘北益陽分別高11.37%、59.90%和26.61%,差異均達(dá)到極顯著水平。從播期分析,湘中長沙頭季產(chǎn)量表現(xiàn)為B4處理最高,再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量以B2處理最高;湘北益陽頭季產(chǎn)量表現(xiàn)為B5處理最高,再生季產(chǎn)量表現(xiàn)為B6處理最高,周年產(chǎn)量以B5處理最高。湘中長沙頭季產(chǎn)量表現(xiàn)為晚播處理高,再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均表現(xiàn)為早播處理高,湘北益陽無明顯規(guī)律。從品種分析,湘中長沙各播期處理周年產(chǎn)量表現(xiàn)為TY390>YY4149(B1處理除外),YY1538表現(xiàn)為早播B1、 B2處理周年產(chǎn)量較高, 遲播會造成明顯減產(chǎn),其中TY390在B4處理周年產(chǎn)量最高,達(dá)18.75 t/hm2;湘北益陽頭季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量播期處理均表現(xiàn)為YY4149>TY390,YY1538周年產(chǎn)量均低于10 t/hm2,處于最低水平,其中YY4149在B2處理周年產(chǎn)量最高,為16.91 t/hm2。從頭季產(chǎn)量分析,在湘中長沙,表現(xiàn)為長生育期品種YY1538頭季產(chǎn)量最高(B4除外),均高于 10.0 t/hm2,B3處理最高,達(dá) 11.17 t/hm2,湘北益陽則表現(xiàn)為中生育期品種YY4149頭季產(chǎn)量最高,均高于9.0 t/hm2,長生育期品種YY1538頭季產(chǎn)量最低,均低于 8.0 t/hm2。從再生季產(chǎn)量分析,在湘中長沙,早播處理表現(xiàn)為YY1538再生季產(chǎn)量高,遲播處理表現(xiàn)為短生育期品種TY390最高。再生季產(chǎn)量湘北益陽各處理均表現(xiàn)為YY4149<TY390<YY1538,其中YY4149均處于最低水平,明顯低于其他2個類型品種。

2.4 再生稻產(chǎn)量之間的關(guān)系

由圖2可知,頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量之間均存在極顯著的線性關(guān)系。頭季產(chǎn)量和再生季產(chǎn)量呈線性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.194 6,F(xiàn)值為0.441 6,達(dá)到極顯著水平。頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量均與周年產(chǎn)量呈線性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.562 8、0.854 5,F(xiàn)值分別為0.924 4、0.750 4,均達(dá)到極顯著水平。

2.5 播期對再生稻株高的影響

由表5可知,播期對再生稻株高無顯著性影響,差異均在7 cm以內(nèi),不同生態(tài)點能顯著影響再生稻2季株高,湘中長沙頭季株高較湘北益陽高6.20%,達(dá)到極顯著水平,再生季株高較湘北益陽高7.03%,達(dá)到顯著水平。

2.6 播期對再生稻紋枯病的影響

由表6可知,播期對再生稻紋枯病發(fā)病率也有顯著的影響。3種生育期品種的發(fā)病率整體隨著播期的推遲呈先增加后下降趨勢,均以B5處理表現(xiàn)最高,顯著高于其他處理(B6處理除外)。不同品種分析,長生育期品種YY1538發(fā)病率均是最低,明顯低于其他品種。

3 討論

3.1 株高和紋枯病

株高與水稻產(chǎn)量息息相關(guān)。楊東等的研究表明,弱光處理會明顯影響水稻的株高,其中拔節(jié)期弱光處理會降低株高[16]。吳蕓紫等研究發(fā)現(xiàn),播期對頭季和再生季株高的影響不同,不同品種之間也有很大的差異[17]。可能是播期影響了頭季和再生季的光照度,導(dǎo)致株高存在差異[11]。本研究發(fā)現(xiàn),

播期對再生稻株高無顯著性影響,差異均在7 cm以內(nèi),不同生態(tài)點能顯著影響再生稻2季株高,同前人研究結(jié)果[11,16-17]存在一定差異,可能是因為本研究中品種類型多,且規(guī)律不一致。紋枯病是水稻三大病害之一,對于再生稻更是毀滅性的打擊,嚴(yán)重時甚至顆粒無收。宋世枝等的研究表明,水稻在孕穗期高溫高濕的環(huán)境下最易發(fā)生紋枯病, 播期能通過調(diào)控水稻灌漿期的溫度來影響紋枯病的發(fā)病率[18]。本研究發(fā)現(xiàn),3種生育期品種的發(fā)病率隨著播期的推遲整體呈先增加后下降,均以B5處理表現(xiàn)最高,顯著高于其他處理(B6處理除外),其頭季稻7月20日左右抽穗,正是高溫多雨的時段,而長生育期品種YY1538因生育期長,均是8月以后抽穗,是高溫少雨的環(huán)境,所以發(fā)病率均最低,同前人研究結(jié)果[18]一致。因此,可以通過播期的調(diào)控,使頭季稻抽穗期避開高溫多雨的時段,減輕甚至杜絕紋枯病對再生稻的危害,進(jìn)而顯著提高再生稻的產(chǎn)量。

3.2 產(chǎn)量

播期是影響再生稻產(chǎn)量形成的主要栽培因子,合理的播期是實現(xiàn)再生稻周年高產(chǎn)的基礎(chǔ)[11]。張巫軍等的研究表明,隨播期推遲,頭季和再生季產(chǎn)量均先增加后降低,過早或過遲均不利于再生稻周年產(chǎn)量的提升[19-20]。柳有廣等的研究表明,頭季及再生季的產(chǎn)量均隨著播期的推遲而降低,各播期之間均差異顯著[14]。劉祥臣等的研究表明,頭季產(chǎn)量隨著播期的推遲呈拋物線關(guān)系,再生季產(chǎn)量隨播期推遲而遞減[12]。綜上,前人關(guān)于播期對再生稻產(chǎn)量的影響存在一定的差異,可能是種植地點和品種的生育期存在差異的原因。本研究發(fā)現(xiàn),隨著播期的推遲,頭季產(chǎn)量呈拋物線趨勢,先升高后降低,再生季產(chǎn)量、周年產(chǎn)量均呈線性降低。湘中長沙播期處理均表現(xiàn)為短生育期品種TY390>中生育期品種YY4149(B1處理除外),長生育期品種YY1538表現(xiàn)為早播B1、B2處理周年產(chǎn)量較高,遲播會造成明顯減產(chǎn)。湘北益陽播期處理均表現(xiàn)為中生育期品種YY4149>短生育期品種TY390,長生育期品種YY1538周年產(chǎn)量均低于10 t/hm2,處于最低水平不適合在當(dāng)?shù)胤N植。湘中長沙適宜種植短生育期品種TY390,產(chǎn)量高,適播時間長,長生育期品種甬優(yōu)1538產(chǎn)量也處于較高水平,但必須早播。湘北益陽適宜種植中生育期品種YY4149,適播時間長, 穩(wěn)產(chǎn)性能好,長生育期品種甬優(yōu)1538再生季產(chǎn)量均低于2 t/hm2,不適合在湘北益陽作為再生稻種植。

3.3 生育期

播期可以改變水稻不同生育期的光溫資源和生育進(jìn)程,通過播期的調(diào)控,可以調(diào)節(jié)水稻生育期,充分利用光溫資源,發(fā)揮水稻品種的產(chǎn)量潛力[21-23]。何水清等的研究表明,隨著播期的推遲,頭季生育期縮短,再生季生育期變長,2季總生育期縮短[23-24]。本研究結(jié)果表明,隨著播期的推遲,頭季抽穗到成熟的時間基本不變,再生季生育期還略有增加,湘中地區(qū)和湘北地區(qū)存在相同的規(guī)律,同前人的研究結(jié)果[24-25]一致。播期的推遲,主要是縮短了可變營養(yǎng)生長期,基本營養(yǎng)生長期和生殖生長期很大程度上取決于品種特性,基本不隨播期的推遲而縮短。從生育期而言,短生育期品種TY390生育期較短,播種時間彈性較大,適宜作為再生稻在湘中地區(qū)種植。中生育期品種YY4149生育期中等,在湘中地區(qū)(長沙)播種時間彈性較大,最晚可在4月10日播種,在湘北地區(qū)(益陽)需要在3月30日之前播種。長生育期品種YY1538生育期最長,在湘中地區(qū)(長沙)3月15日播種,再生稻11月12日成熟,在湘北地區(qū)(益陽)均無法成熟。在湘中、湘北地區(qū)作為再生稻種植風(fēng)險較大,不適宜作為再生稻種植。

4 結(jié)論

隨著播期的推遲,頭季播種到齊穗的時間、頭季總生育期及周年生育期均縮短,播期越晚,縮短越多,頭季齊穗到成熟的時間基本不變,再生季生育期還略有增加,湘中地區(qū)和湘北地區(qū)存在相同的規(guī)律。

不同生態(tài)點存在差異,湘中長沙日平均溫度、日平均降水量、頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均高于湘北益陽,其中頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均達(dá)到顯著水平。頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量、周年產(chǎn)量均與日平均降水量、日平均溫度和日平均最高溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與日平均最低溫度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中再生季產(chǎn)量和周年產(chǎn)量達(dá)到極顯著水平。

隨著播期的推遲,3種不同生育期品種紋枯病發(fā)病率均呈先增加后下降,均以B5處理表現(xiàn)最高,且顯著高于其他處理(B6處理除外)。

在湘中長沙適宜種植短生育期品種TY390,產(chǎn)量高,可達(dá)18.75 t/hm2,適播時間長,4月10日播種周年產(chǎn)量也可達(dá)15.83 t/hm2,可以作為受災(zāi)補播品種;長生育期品種甬優(yōu)1538也可以作為備選,但是必須在3月20日之前播種,否則會造成嚴(yán)重減產(chǎn)。在湘北益陽適宜種植中生育期品種YY4149,適播時間長,穩(wěn)產(chǎn)性能好,產(chǎn)量隨播期變化幅度小,長生育期品種甬優(yōu)1538再生季產(chǎn)量均較低,不適合在湘北益陽作為再生稻種植。

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