遼粳436機械穴直播的應用研究

馬秀芳邱福林呂桂蘭李小婉李躍東

(遼寧省水稻研究所,遼寧 沈陽 110101)

水稻是我國的主要糧食作物之一,移栽是水稻傳統的種植方式,但近年來城市化進程的加快、勞動力的轉移、以及水資源不足等問題制約了水稻的生產效率和可持續發展[1]。直播稻因具有省工、省力、節本、高效等優點在全國多地被廣泛應用,但遼寧稻區直播稻的發展還處于起步階段,沒有大規模的成功種植,產量成為限制其推廣的主要因素[2～7]。

水稻生長前期的基本苗及后期的產量構成因素都對最終產量的形成有重要影響。研究表明,在一定范圍內,水稻旱直播的產量隨著群體基本苗的增加而增加[8～11],并且后期的穗數、每穗實粒數、結實率等因素直接影響籽粒產量[9,12],但有關北方粳稻機械穴直播前期群體和后期產量構成因素對最終產量形成的重要性的相關研究較少。本研究以遼粳436為試材進行了穴距比較試驗,采用旱播水長的機械穴直播方式,對前期群體的基本苗,以及后期的大穗數、小穗數、總穗數、穗粒數、結實率和產量進行研究,旨在分析群體及產量構成因素對產量的影響,為提高北方粳稻機械穴直播產量提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018～2019年在遼寧省沈陽市博科種業試驗基地進行,每個小區面積0.4 hm2。品種比較試驗的供試材料為遼粳436,穴距設4個水平,分別為11 cm、13 cm、15 cm和17 cm,播深1 cm,大壟行距25 cm,小壟行距15 cm。播種機使用河南豪豐生產10行旱播機,穴粒數12粒左右。采用旱播水長管理方式,草害和水肥管理同其他旱直播方式。

1.2 測定內容與方法

于2～3葉期在田間采用等距取樣法調查基本苗數,于成熟期調查大穗數(大穗指冠層中的稻穗)和小穗數(小穗指冠層下方穗長短、籽粒不飽滿且成熟度差的稻穗),收獲后測產,并取樣調查每穗粒數和結實率,除產量外,所有性狀的數據均轉化為每平米數據。

1.3 數據計算與統計方法

運用Microsoft Excel進行數據計算,SPSS進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 穴距處理對遼粳436群體和產量構成因素的影響分析

由表1可知,不同穴距處理間穗苗比、穗粒數和結實率無明顯差異,基本苗、 大穗數、小穗數、總穗數和產量存在明顯差異,隨穴距增加,基本苗、大穗數和總穗數下降。穴距11 cm時產量最高。

2.2 不同穴距處理下遼粳436群體和產量構成因素的相關分析

由表2可知,基本苗與大穗數和總穗數呈極顯著正相關,大穗數與小穗數呈極顯著負相關,與總穗數呈極顯著正相關。結實率與大穗數呈極顯著正相關,與小穗數呈極顯著負相關。產量與除小穗數和結實率之外的其他所有性狀呈顯著或極顯著相關。

2.3 籽粒重與其他性狀的回歸分析

利用不同穴距處理下遼粳436的農藝性狀指標,建立了產量(y)與基本苗(x1)、穗苗比(x2)、大穗數(x3)、小穗數(x4)、總穗數(x5)、穗粒數(x6)和結實率(x7)的回歸模型,引入自變量的顯著性水平α=0.05,模型的方差分析結果、以及回歸系數和顯著性如表3和表4所示。

由表3可知,回歸模型的F=6.85,顯著性P值為0.03,表明回歸方程顯著,模型擬合效果較好。

由表4可知,總穗數和穗苗比對產量有重要影響,總穗數為正向影響,穗苗比為負向影響,基本苗、小穗數和穗粒數對產量的影響較小,大穗數為被剔除性狀,該線性組合能解釋籽粒產量89.2%的總變異。產量關于除大穗數之外其他六個性狀的回歸方程為:

表 1 不同穴距處理下遼粳436各性狀的差異Table 1 Difference of the traits of Liaojing 436 under hill spacing treatments

表 2 不同穴距處理下遼粳436各性狀的相關性Table 2 Correlation analysis of traits of Liaojing 436 under hill spacing treatments

表 3 回歸模型的方差分析Table 3 Variance analysis of regression model

表 4 回歸系數及顯著性Table 4 Regression coefficient and significance

r=0.944,決定系數R2=0.892,F值為6.849。

由回歸方程可知,穗苗比對籽粒產量有明顯的抑制作用,總穗數對產量有促進作用。

3 結論與討論

機械旱直播條件下,適宜的密度可以優化水稻群體結構,改善內部的光溫分布,提高群體的光合物質生產能力,從而提高水稻產量。徐瑩瑩等的研究表明密度直接影響群體的產量[13]。有研究認為,適度稀植可以平衡旱直播水稻群體源庫流的矛盾,從而實現高產[14～15]。本研究發現,穴距11 cm時,遼粳436的產量最高,這與賈維強等的研究結果一致[16]。

段秀建等認為全苗和勻苗是直播稻爭足穗、攻大穗,提高群體成穗率的基礎[17]。有關寒地粳稻的研究表明,保證足夠的基本苗數是旱直播獲得高產的重要因素[12]。對雜交秈稻和雜交粳稻的相關研究表明,產量主要由單位面積的有效穗數和結實率決定[18～19]。本研究表明,基本苗與產量呈極顯著正相關,且總穗數對產量有促進作用,穗苗比對產量有明顯的抑制作用。當其他因素固定時,穗苗比每增減1個單位,對籽粒產量造成的增減幅度遠大于其他性狀。穗苗比反映了水稻群體的優化程度,適當的穗苗比可以改善群體的通風透光條件,更適合建立合理的植株個體形態與群體結構,有利于獲得機械旱直播水稻高產。