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播期和肥料運籌對水稻地方品種蘇御糯產量和抗性的影響

2017-03-06 00:51朱正斌戴華軍夏肄鋒周建明
現代農業科技 2017年1期
關鍵詞:播期稻瘟病

朱正斌++戴華軍++夏肄鋒++周建明++曹敏旭++沈雪林++林一波

摘要 蘇御糯是種植歷史悠久的蘇州市地方品種,按照當前主栽品種的種植技術,生產中蘇御糯常出現穗數不足、結實差、易倒伏和易感稻瘟病幾大問題,影響其產量和品質,本研究通過探索其栽培技術,以促進蘇御糯種質資源的保護和利用,擴大在本地區的種植面積。以播期為主區,肥料運籌為副區,采用裂區試驗設計,通過調查分析不同處理對蘇御糯株高、穗長、產量構成因素、抗性等的影響(方法)。結果表明:施用化肥對蘇御糯結實性、稻瘟病抗性及抗倒性有一定的負面影響,帶來較大生產風險,施用有機肥有助于提高蘇御糯的產量、抗倒性和稻瘟病抗性;生產蘇御糯稻谷7 800 kg/hm2左右的最佳產量構成指標為有效穗數270萬穗/hm2左右,單穗總粒數90粒左右,結實率92%~94%,千粒重39 g左右;有利于生產的播種時間為6月上旬,在翻耕前一次性作基肥施用腐熟有機肥6 000~7 500 kg/hm2,若施用化肥亦宜作基蘗肥一次性施用純氮不超過180 kg/hm2,可為地方品種蘇御糯的保護和開發提供技術支撐。

關鍵詞 水稻地方品種;蘇御糯;播期;肥料運籌;抗倒性;稻瘟病

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)01-0015-03

Effects of Sowing Date and Fertilizer Application on Yield and Resistance of Rice Landraces Suyunuo

ZHU Zheng-bin DAI Hua-jun XIA Yi-feng ZHOU Jian-ming CAO Min-xu SHEN Xue-lin LIN Yi-bo

(Seed Adminitrative Station of Suzhou City in Jiangsu Province,Suzhou Jiangsu 215009)

Abstract Suyunuo is a local rice variety in Suzhou City with a long history. According to the planting technology of the current main cultivars,Suyunuo shows some problems such as insufficient number of panicles,low seeding rate,poor lodging and rice blast resistance,which will affect its quality and yield. In this split-plot designed study,sowing date factor was assigned to the main plot and fertilizer application factor to the subplot to investigate the influence on plant height,panicle length,yield components and resistance of Suyunnuo. The results showed that the chemical fertilizer treatment had negative effects on fecundity,rice blast and lodging resistance,while the organic fertilizer treatment could help to improve the grain yield and resistance to the lodging and rice blast. The best yield components to achieve 7800 kg per hectare were as follows:the number of effective panicles was approximately 2.7 million spike per hectare,the number of grain per panicle was around 90,seeding rate from 92% to 94% and 1 000-grain weight of 39 g. It should be sowed in early June and the field should be applied with 6 000~7 500 kg organic fertilizer per hectare or no more than 180 kg pure nitrogen per hectare as base-tiller nitrogen fertilizer before plowing. The results can provide technical support for the protection and development of Suyunuo.

Key words rice landraces;Suyunuo;sowing date;fertilizer application;lodging resistance rice blast

蘇御糯為太湖地區蘇州地方品種,屬于早中熟秈型糯稻品種[1],全生育期140 d左右,高稈大穗,葉片披散,粒型呈扁橢圓形,粒重高,米粒雪白,米飯光澤好,黏度適中,口感滑爽,蒸煮時有十分濃烈的香味。相傳1692年,康熙皇帝在京城豐澤園澄懷堂召見大臣時說:“朕巡幸江南,將江南香稻及菱角帶來此處栽種”稻米由蘇州府歷年解供,故名“蘇御糯”,是十分珍貴的優良種質資源[2]。隨著農產品特色化、品牌化方向的發展,蘇御糯的稻米市場需求越來越旺盛,但生產中常出現穗數不足、結實差、易倒伏、易感稻瘟病幾大問題,嚴重影響其產量和稻米品質。20世紀90年代中期江蘇省農業科學院通過矮化育種來改良蘇御糯的缺陷,育成了抗倒性和抗病力明顯增強的矮稈蘇御糯,但其品質卻有所退位,難以取代蘇御糯[3]。周家麟等[4]、祁正漢等[5]人研究通過噴施多效唑來控制蘇御糯株高增強其抗倒伏能力,但發現蘇御糯穗的發育會同時受到抑制,影響產量;除此之外,對蘇御糯系統的栽培研究報道少之又少。

筆者于2009年起開始實施蘇御糯的種質資源保護工作,在種植保存過程中發現,蘇御糯對化肥尤其是氮素較為敏感,中后期追施長粗肥和穗肥嚴重影響其結實率和抗倒伏能力,僅施基蘗肥,中后期不追肥,增施有機肥,適當推遲播期,蘇御糯的結實率及抗倒伏能力有較大改觀,增產效果明顯。對此現象,筆者認為解放后,江蘇省稻作科技經歷了“土改良”“秈改粳”“高改矮”歷史演變,1955年在蘇南試驗和推廣“中秈改晚粳”,并于20世紀80年代基本實現粳稻化[6-7],而蘇御糯屬于早中秈型“土”品種,生育期短,耐肥性差,品種特性不適合當前的稻作時令和種植技術,需要對其播期和施肥技術做出調整和研究。為此,本研究通過設置播期為主區,肥料運籌為副區的裂區試驗分析蘇御糯產量構成和抗性,探索適合蘇御糯的最佳栽培模式。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年在蘇州市種子管理站農作物品種試驗示范園試驗田進行,土壤為黏土,地表20 cm耕作層土壤有機質含量9.6 g/kg,堿解氮17.6 mg/kg,速效磷40 mg/kg,速效鉀100 mg/kg,pH值6.36,肥力中上等。

1.2 材料來源

2007年引自太湖地區農科所,并通過連續7年“株系循環繁殖法”提純復壯后的高純度蘇御糯種子。

1.3 試驗設計

試驗采用裂區試驗,主區因素A為播期,副區因素B為肥料運籌。其中A設正常播期A1(5月20日播種,6月20日移栽)和延遲播期A2(6月10日播種,7月10日移栽),秧田管理技術措施相同;B肥料運籌設B1、B2、B3、B4、B5、B6共6個處理(處理B1、B2、B3施用48%白俄羅斯氯基氮磷鉀復合肥(16-16-16)和總氮量≥46.4%的四川美豐尿素配比),處理B1施N 180 kg/hm2,處理B2施N 225 kg/hm2,處理B3施N 270 kg/hm2,氮肥全部作基蘗肥(其中基肥77%于移栽前2 d施用,蘗肥23%于移栽7 d后施用),磷鉀肥全部作基肥,N∶P2O5∶K2O為3.75∶1.00∶1.00;處理B4、B5、B6分別施太倉綠豐生物有機肥料有限公司生產的商品有機肥4 500、6 000、7 500 kg/hm2,移栽前2 d作基肥施完。栽插規格每小區10行,每行40株,行株距25.0 cm×13.3 cm,栽單株,小區間田埂用塑料薄膜包埋到犁底層,2次重復。

1.4 主要測定內容與方法

1.4.1 抽穗情況調查。小區10%和80%植株穗頂露出葉鞘記始穗期和齊穗期;播抽歷期為播期至始穗期和齊穗期中間日的天數。

1.4.2 主要農藝性狀和產量性狀調查。成熟后從小區中部隨機收割20株,取其主莖穗調查株高,調查單株穗數,平均穗長,將稻穗風干后考查穗總粒數、穗實粒數、千粒重,計算單株穎花量(單株穗數×穗總粒數)、結實率和理論產量。收獲后小區實收測實際產量。

1.4.3 抗倒性調查。收獲前調查不同處理最終倒伏比例和倒伏程度。倒伏比例為不同處理2次重復小區倒伏株數占比的平均值;倒伏程度按照標準(0級:無倒伏或傾斜發生;1級:植株與地面成45°以上;2級:植株與地面成45°以下;3級:植株貼地)記載。

1.4.4 葉瘟病發病率調查。葉瘟高發期按分級標準(0級:沒有病癥;1級:零星發生,仔細調查方可見??;2級:發病稍多,病葉集中在下部:3級:發病普遍,病葉集中在中、下部;4級:發病較重,病葉集中在中、上部,出現少量落塘;5級:發病嚴重,有明顯落塘)調查不同處理2個區組的葉瘟病不同發病級別的總發病株數,計算發病率。

1.5 統計分析

采用Excel和DPS進行數據整理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 播期和肥料運籌對蘇御糯生育期的影響

由表1可知,播期和不同的肥料運籌對蘇御糯的抽穗期有較大影響,5月20日播種,不同肥料運籌始穗期在8月15—18日,播抽期經歷90.0~93.5 d,推遲到6月10日播種始穗期在8月31日至9月3日,播抽期經歷84.0~88.0 d,說明延遲播種,蘇御糯的營養生長期明顯縮短,平均縮短5.8 d。2個播期蘇御糯都存在隨著施肥量增加抽穗期延遲的現象,且施用有機肥比施用化學肥料抽穗期相對要晚2 d左右,說明有機肥肥效長,后勁較足,有利于全生育期肥效協調。

2.2 播期和肥料運籌對蘇御糯株高和穗型的影響

由表2可知,播期和肥料運籌對各處理的株高、穗長、著粒密度都產生重要影響。處理A1的株高、穗長、著粒密度均大于處理A2,且穗長和著粒密度的差異達顯著水平,這可能是由于處理A1生育期長于處理A2,光合作用有機質積累增加引起;施用有機肥較施用化肥蘇御糯株高稍高、穗長稍長和著粒密度稍密,尤其是對平均穗長和著粒密度的影響更為顯著,處理間均達到極顯著差異。

2.3 播期和肥料運籌對蘇御糯產量及其構成因素的影響

由表3可知,處理A1與處理A2間產量差異不顯著,產量處理A1稍高于處理A2;從產量構成因素看,處理A1每穗總粒數、千粒重、單株穎花量均大于處理A2,且除千粒重的差異為顯著外,其余均為極顯著差異,處理A2單株穗數及結實率大于處理A1,單株穗數的差異極顯著,結實率之間的差異不顯著。不同的肥料運籌下,施用化肥肥效快且短,施用有機肥肥效慢且長,隨著化肥施用量增加,產量呈下降趨勢,但隨著有機肥施用量增加產量呈上升趨勢,施用有機肥雖然分蘗成穗極顯著少于施用化肥,但單穗總粒數和結實率均極顯著多于施用化肥的處理,施用化肥量越多雖然分蘗增強、穗數增多,但對穗型、結實率以及粒重產出較為顯著或極顯著的負面影響;而隨著有機肥施用量增多,小區產量呈增加趨勢,雖然穗型和粒重大小隨有機肥施用量增加而減小,但穗數和單株穎花量對產量構成起了主要作用,施有機肥3個處理對結實率影響不顯著。從播期和肥料運籌的互作效應看,處理A1施有機肥6 000 kg/hm2和7 500 kg/hm2,處理A2施有機肥7 500 kg/hm2單株穎花量最大,產量水平最高,且有較高的結實率和千粒重。

2.4 播期和肥料運籌對蘇御糯抗倒性和稻瘟病抗性的影響

就播期而言,處理A2抗倒性好于處理A1,但葉瘟發病率和發病級數高于處理A1,尤其處理A2施用化肥的處理葉瘟達到了5級,葉片呈火燒焦枯狀,形成“塌塘”,后及時施藥補救病癥得到緩解并恢復;就肥料運籌而言,施有機肥蘇御糯的抗倒伏能力明顯增強,稻瘟病的發病程度相對較輕,總發病比例相對也小,且同一播期內隨著施氮量增加蘇御糯的抗倒性變差,葉瘟病加重(表4)。因此,對蘇御糯施用有機肥有利于增強其抗倒性和葉瘟病抗性。

3 結論與討論

蘇御糯是種植歷史悠久蘇州市地方品種,由于其獨特的食味品質深受當地老百姓喜愛,種子代代相傳。隨著氣候和耕作制度變遷,現代栽培模式只適合現代育成的栽培品種。施孝遵研究認為隨著化肥工業的發展和農業經營集約化程度的提高,水稻品種也是逐步朝著耐肥高產這個方向而演變的,水稻品種的耐肥性指品種在肥料施用量增加的情況下,產量也能增加的一種能力,抗(稻瘟)病性和抗倒性是品種耐肥性的重要組成部分[8]。蘇御糯自清代留傳至今,屬于耐肥性差的品種,對其采用當前主栽品種的種植技術,常出現穗數少、結實差、易倒伏、易感稻瘟病的生產風險。本研究通過調整種植措施,以期分析得出有利于提高蘇御糯產量和抗性的栽培技術,促進其生產應用。

有效穗數偏少,結實率偏低是影響蘇御糯產量的關鍵因素。蘇州市地方標準《無公害農產品蘇御糯稻谷生產技術規程》中采用前期施基蘗肥,中期追施拔節肥的方式,控制有效穗數195萬~225萬穗/hm2。本研究中,肥料移作基蘗肥施用,中后期不追肥,蘇御糯分蘗性明顯增強,有效穗數顯著提高。對于本研究中播期5月20日的結實率未受高溫天氣影響,播期5月20日和6月10日結實率差異不顯著,筆者查詢了2011—2015年播期5月20日和6月10日抽穗揚花期相應時段(8月15—25日及8月31日至9月10日)的日最高溫度變化情況,本年度播期5月20日日最高氣溫平均為29.6 ℃,變幅為26.0~32.0 ℃,播期6月10日日最高

氣溫平均為29.3 ℃,變幅為27.0~31.0 ℃,2期溫度接近;而近5年間,9月上旬氣溫較為平穩,最高溫未超過33 ℃,低溫亦未低于24 ℃,8月中旬出現高溫極端天氣的概率較大,播期5月20日抽穗揚花常遇高溫天氣,影響花粉育性,結實降低,尤其在2012年和2013年8月中旬都出現了36 ℃極高溫天氣,當年蘇御糯結實率分別僅為85.3%和82.9%,減產超過10%。鑒于此,建議將蘇御糯延遲到6月上旬播種,抽穗期接近當前主栽品種,溫度適宜,更有利于提高結實率,獲得高產。

本研究中對蘇御糯施用化肥,尤其是隨著氮素施用量增加其抗倒性和稻瘟病抗性有明顯副作用,表明蘇御糯對氮肥敏感。對抗倒性而言,有研究認為水稻品種的抗倒伏能力與其自身特性有關,并且施肥的影響也較大,施氮肥會促進倒伏,施鉀肥會增強抗倒力[9]。筆者認為植株的株高、莖稈的粗細與水稻的抗倒伏能力有一定的相關性,但不必然,而與植株莖稈的柔韌度、節間配置以及重心高度等綜合因素相關,本試驗結果表明對蘇御糯施用有機肥,有效增強了蘇御糯的抗倒性。本研究中,隨著施肥量的增加,蘇御糯株高變矮、穗長變短、著粒密度變稀,這可能與施肥集中在基蘗肥,導致施肥量高的處理分蘗旺盛,群體密度大,影響了上部節間及穗的發育有關,有待于進一步研究施肥量的變化導致蘇御糯各節間的具體變化情況,以及一次性作基肥施用有機肥與常規施肥相比,其莖稈的柔韌度和重心高度等是否出現較為有利于增強其抗倒性的變化。對稻瘟病抗性而言,試驗表明對蘇御糯施有機肥的處理葉瘟病發病率和發病級數明顯低于施化肥的處理。

需要突出說明的是,在本研究中蘇御糯生長前期葉瘟病較重,尤其是使用了化肥的處理出現了4~5級的重度葉瘟,后期穗頸瘟、枝梗瘟僅零星發生,張磊[10]用稻瘟病菌各種群在江蘇地區的19個代表性菌株接種鑒定表明蘇御糯苗期對19個菌株抗性結果均為感病,而孕穗期對稻瘟病ZB31生理小種B1、ZC13生理小種C1、ZG1生理小種G1和G6等4個菌株表現為抗病,說明蘇御糯孕穗期的稻瘟病抗性要好于苗期,與此同時,相鄰田塊與播期5月10日同期種植的晚粳品種南粳46葉瘟病僅零星發生,后期卻發生了嚴重的穗頸瘟和枝梗瘟,說明蘇御糯和南粳46在不同生育期對稻瘟病部分生理小種的抗性上存在明顯差異,而當前危害蘇御糯的生理小種可能對其苗期致病率高、孕穗期致病率較低。因此,當前生產上應對蘇御糯增施有機肥、少施化肥,并重點加強苗期的葉瘟病防控,可有效控制其稻瘟病發生。

綜上所述,對蘇御糯施用有機肥或減少化肥施用量可以有效提高其產量和抗性,且一次性作基肥或基蘗肥的方式施用,利于蘇御糯加強分蘗,獲得足夠的群體,有利于蘇御糯提高結實率、稻瘟病抗性和抗倒性,符合蘇御糯作為老品種不耐肥的特點。因此,提出蘇御糯的最佳種植方案是6月上旬播種,全田在翻耕前一次性作底肥施用腐熟有機肥6 000~7 500 kg/hm2;若施用化肥,總純氮量應控制在180 kg/hm2左右,以基肥為主(占75%左右)、分蘗肥為輔(占25%左右),同時基肥中應增施磷鉀肥,及時做好苗期葉瘟病的防治。產稻谷7 800 kg/hm2左右的最佳產量構成指標為有效穗數270萬穗/hm2左右,單穗總粒數90粒左右,結實率92%~94%,千粒重39 g左右,這與蘇州市地方標準《無公害農產品蘇御糯稻谷生產技術規程》中收獲蘇御糯稻谷4 500~5 250 kg/hm2的產量結構成有效穗數195萬~225萬穗/hm2、穗總粒數80~100粒、結實率75%~80%、千粒重38~40 g相比較,種植方案有效提高了穗數和結實率。

4 致謝

感謝林一波推廣研究員對本研究的指導!

5 參考文獻

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[10] 張磊.江蘇地區幾個水稻品種的稻瘟病抗性鑒定及基因型分析[D].南京:南京農業大學,2010.

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