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麥茬夏稻“兩稀一改”關鍵栽培技術研究

2017-02-15 17:15趙理馮尚宗劉中聚張榮亭王世偉
湖北農業科學 2016年20期
關鍵詞:施肥播種量

趙理+馮尚宗+劉中聚+張榮亭+王世偉+趙桂濤+劉寧

摘要:通過播種量、栽插密度和氮肥運籌試驗研究,探討不同播種量、栽插密度和氮肥運籌對水稻生長發育和產量性狀的影響,以獲得麥茬夏稻的適宜栽培方法,達到提高秧苗素質、建立合理群體結構、科學運籌施肥方式,提高水稻產量的目的。結果表明,麥茬夏稻秧田適宜播種量為20~25 kg/667 m2;適宜行距為26~28 cm、株距為12~14 cm,栽插2.0萬~2.2萬穴/667 hm2,穴苗數為壯苗2~3苗、一般苗3~4苗,有效穗數穩定在20萬~24萬/667 m2;基蘗肥、穗肥和粒肥施氮比例優化為55%∶35%∶10%,將穗肥分別于抽穗前35 d穗下節間分化期追施總氮量的15%,抽穗前18~20 d小花分化期追施總氮量的20%。后期適當補施氮肥和鉀肥,能提高結實率和千粒重,落黃好,增產效果顯著??偨Y出了以稀播旱育壯秧、適時稀插、改進施肥方法為核心的麥茬夏稻“兩稀一改”關鍵栽培技術。

關鍵詞:麥茬夏稻;“兩稀一改”;播種量;移栽密度;施肥;關鍵栽培技術

中圖分類號:S511;S35 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)20-5181-06

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.004

Abstract: Through experimental study on sowing rate,planting density and nitrogen application,the author explored the effects of different sowing rate,planting density and nitrogen application on the growth and yield traits of rice,in order to obtain suitable cultivation method for summer rice after wheat and achieve the objectives of improving seedling quality, establishing a reasonable group structure,scientifically applying fertilizer and improving rice yield. The results showed that the suitable sowing rate in the seedling bed for summer rice after wheat was from 20 kg to 25 kg/667 m2. The suitable row spacing was from 26 cm to 28 cm and plant spacing from 12 cm to 14 cm. The suitable density was from 20 thousand to 22 thousand holes/667 hm2. The seedling number per hole was from 2 to 3 seedlings when strong seedlings were used,and from 3 to 4 seedlings when normal seedlings used. The number of effective tillers were controlled between 3 million to 3.6 million/hm2. The optimized nitrogen application proportion for base tiller fertilizer,panicle fertilizer and spikelet fertilizer was 55%∶35%∶10%. The 15% of total nitrogen fertilizer was applied as panicle fertilizer 35 days before heading,at the peduncle differentiation stage. The 20% of total nitrogen fertilizer was applied as panicle fertilizer between 18 days and 20 days before heading,at the flower differentiation stage. The nitrogen fertilizer and kalium fertilizer were added properly in the later stages,which could improve the seed setting rate and 1 000-grain weight with good yellowing at maturity stage and significant yield increase. The key cultivation techniques of summer rice after wheat were summarized as two-reduction-one-change cultivation model which meant reduction of sowing rate,reduction of transplanting density and change of fertilizing method.

Key words: summer rice after wheat; two-reduction-one-change cultivation model; sowing rate; transplanting density; fertilizer application; key cultivation technique

水稻無論在中國還是世界都是栽培面積最大、產量最高的糧食作物之一[1-3]。臨沂是山東省水稻第一大市,常年種植面積5.3萬hm2。隨著社會發展和人口數量的不斷增加,對糧食的需求量越來越大。因此提高水稻的單產是解決糧食危機的重要途徑。提高水稻產量,在選育出適合當地生態條件和耕作制度特點的高產優質抗病新品種基礎上,要研究創新栽培技術。臨沂的氣候特點決定了種植制度是稻麥一年兩熟,這決定著臨沂水稻品種的生育期及其栽培技術。

水稻高產栽培理論和生產實踐表明,目前限制臨沂麥茬稻產量提高的主要原因:一是秧苗素質差,造成單位面積有效穗數不足,平均穗粒數少;二是栽插密度過大,造成群體不合理,穗、粒、重不協調,難以高產;三是麥茬稻生產中存在施肥不合理現象,施肥方法前重后輕,大量的氮肥作基蘗肥施用,基蘗肥、穗肥和粒肥施用比例不合理,造成產量三因素不能實現最優組合,產量難突破。這種氮肥管理方式不但造成肥料利用率低,還會產生一系列環境問題[4]。肥料合理施用既可以增加水稻產量和效益,保障國家糧食安全;也可以提高氮肥利用率,最大限度地發揮土壤增產潛力,降低環境風險。

針對華北黃淮麥茬夏稻高產限制因素,結合麥茬夏稻生育規律和臨沂氣候特點,通過播種量、栽插密度和氮肥運籌試驗研究和生產實踐,探討不同播種量、栽插密度和氮肥運籌對水稻生長發育和產量性狀的影響,探討適宜麥茬稻的栽培方法,達到提高秧苗素質、建立合理群體結構、科學運籌施肥方式,提高水稻產量的目標。麥茬夏稻“兩稀一改”關鍵栽培技術的主要內容是:稀播旱育壯秧、適時稀插、改進施肥方法。這項技術在水稻高產創建活動和生產上經多年應用,增產效果顯著。

1 材料與方法

1.1 播種量試驗

1.1.1 試驗材料與方法 分別在臨沂市水稻研究所試驗田黏土地和臨沂市河東區相公鎮西沈陽村壤土地進行,以臨稻16為試驗材料,設7個播種量(干種子量)處理,每667 m2播種量分別為10、20、30、40、50、60、70 kg,重復3次,隨機區組排列,小區面積6 m2。于5月6日播種,6月25日拔秧,秧齡50 d,其他管理和一般旱育秧相同。

1.1.2 測定項目和方法 拔秧時調查其株高、葉齡、單株分蘗、單株根數、百株鮮重。調查時用鐵絲做成邊長為10 cm的正方形框,然后用此鐵絲框在每小區對角線取樣3個點,測定其各項平均值。

1.2 移栽密度試驗

1.2.1 材料與方法 在水稻所試驗田進行,用臨稻16號優化旱育長齡壯秧,選用中等秧苗,即1蘗苗。設5個密度處理(表1),3次重復,隨機區組排列,小區面積12 m2,其他管理和一般大田相同。

1.2.2 調查測定項目和方法 插秧后,在每個小區的相同位置選定有代表性的10穴,并做標記,調查其分蘗動態,每隔10 d調查1次,直至莖數穩定為止。收獲時調查其單位面積穗數、穗粒數、千粒重。對每個小區進行單收、單脫、單曬、計產,并進行變量分析。

1.3 不同施肥處理試驗

1.3.1 材料與方法 在水稻所試驗田進行,用臨稻16號優化旱育長齡壯秧,于5月6日播種,6月25日移栽,移栽時選用一致的中等秧苗,即1蘗苗。設4個施肥處理,選用肥料為尿素、氯化鉀,各處理的氮素施入總量不變,均按傳統施氮量(純氮)16 kg/667 m2(表2)。3次重復,隨機區組排列,小區面積12 m2,行穴距為26 cm×13 cm,每穴4苗,穴數為1.97萬/667 m2,其他管理和一般大田相同。

1.3.2 測定項目和方法 插秧后,在每個小區的相同位置選定有代表性的10穴,并做標記,調查其最高群體、單位面積穗數、穗粒數、千粒重。對每個小區進行單收、單脫、單曬、計產,并進行變量分析。

2 結果與分析

2.1 不同播種量對秧苗素質的影響

從表3可以看出,水稻不同播種量對其株高變化影響不大,處理間差異不顯著,各處理的平均株高在31.6~33.4 cm之間。不同播種量處理對其葉齡變化有一定的影響,但變化幅度不大,隨著播種量增加,其葉齡逐漸減小,黏土秧苗的變動范圍在8.7~8.2葉之間,壤土秧苗的變動范圍在8.2~7.5葉之間。不同播種量處理間根數的變化達極顯著水平,隨著播種量增加,單株根數逐漸減少,黏土、壤土秧苗播種量為10 kg/667 m2時,其單株根數分別為61.8、54.8條;播種量為70 kg/667 m2時,其單株根數分別為21.7、29.1條。水稻秧苗根的數量是衡量秧苗素質的重要指標,根多而粗短說明其秧苗素質好。秧苗的平均單株分蘗量變化,不同播種量處理間差異顯著,隨著播種量增加,其單株分蘗量迅速減少。黏土、壤土秧苗播種量為10 kg/667 m2時,其單株分蘗數分別為1.8、2.3個;播種量為70 kg/667 m2時,其平均單株分蘗數分別為0、0.1個。秧苗的百株鮮重,不同播種量間差異極顯著,隨著播種量增加,其百株鮮重逐漸降低。黏土、壤土秧苗播種量為10 kg/667 m2時,其百株鮮重分別為230.4、247.4 g;播種量為70 kg/667 m2時,其百株鮮重分別僅為78.5、89.1 g。水稻秧苗單株分蘗數量多少和百株鮮重是衡量秧苗素質的重要指標,單株分蘗越多、百株鮮重越高,說明秧苗的素質越好。

綜合分析認為,播種量為10 kg/667 m2時,雖然秧苗的素質最好,但秧田與大田之間的面積比過大,土地利用率太低,整體經濟效益下降。播種量為20~25 kg/667 m2時,既能不浪費秧田、獲得適量的群體,又能使個體發育良好。播種量過大,個體之間相互擁擠,分蘗少、苗質差。因此,黏土地秧田播種量以20~25 kg/667 m2為宜,壤土地秧田播種量以20 kg/667 m2左右為宜。

2.2 不同移栽密度對群體變化的影響

從圖1可以看出,水稻隨著栽插密度增加,在整個大田生長期內的群體數量也增大,群體高峰期隨密度的增加而逐漸提前,并且隨著密度的增加,從群體高峰到穗數穩定所經過的時間越長。也就是說,密度越小,無效分蘗越少,有效穗數穩定越快,營養消耗越少,容易形成大穗;密度越大則結果相反。從圖2可以看出,隨著栽插密度的增加,其分蘗高峰期出現越早、群體越大,但其分蘗成穗越少。栽插密度小的分蘗成穗數反而比密度大的分蘗成穗數多。

2.3 不同移栽密度對產量構成的影響

從表4可以看出,水稻最高群體和有效穗數隨栽插密度的增加而增加?;久鐬?.94萬/667 m2時,最高群體為20.9萬苗/667 m2、穗數為18.2萬/667 m2;基本苗為19.70萬/667 m2時,其最高群體高達39.9萬苗/667 m2、穗數為29.5萬/667 m2。但是,成穗率和穗粒數隨栽插密度的增加明顯下降?;久鐬?.94萬/667 m2時,其成穗率為87.1%,平均每穗實粒數為136.4粒;基本苗為19.70萬/667 m2時,其成穗率為73.9%,平均每穗實粒數僅為65.9粒。隨栽插密度的增加,其千粒重略有下降,千粒重在26.4~25.9 g之間。從產量來看,栽插密度為7.88萬苗/667 m2時,產量最高,達692.45 kg/667 m2。栽插密度為3.94萬苗/667 m2時,其產量次之,為655.38 kg/667 m2。當栽插密度超過7.88萬苗/667 m2時,隨著栽插密度的增加產量逐漸降低。栽插密度為19.70萬苗/667 m2時,其產量最低,為503.47 kg/667 m2。

綜合分析認為,隨著栽插密度的增加,穗數逐漸增加,但穗粒數和千粒重逐漸降低。在產量上,有一個最高產量適宜栽插密度點。從試驗結果得出臨稻16號最佳適宜栽插密度為:每穴插2株,每株帶1蘗秧苗,7.88萬苗/667 m2。由于旱育長齡大秧,秧齡較長,栽插密度過小或過大都會導致產量降低。栽插密度過小,群體不夠,導致有效穗數不足,產量不高。栽插過密,群體過大,雖然穗數增加,但穗粒數大幅度下降,最終產量不高。并且栽插過密,群體過大,還會導致田間郁閉,加重病蟲害發生,下部葉片早衰死亡。因此,適當稀植有利于水稻獲得高產。

2.4 不同施肥處理對株型的影響

從圖3可以看出,不同施肥處理對上部功能葉片長度的影響比較明顯,中期施氮量越大,上部葉片越長。中后期增施鉀肥能夠使上部葉片縮短、堅挺。從圖4可以看出,不同時期的不同施氮量,對基部第一、第二節間的伸長變化基本沒有影響。但其上部節間和穗長卻因中期施氮量的不同而有所變化,中期施氮量多的處理,上部節間和稻穗加長,反之,上部節間和稻穗縮短。中期增施鉀肥能使節間縮短、粗壯,提高抗病和抗倒伏能力。

試驗表明,一是“前重后輕”傳統施肥法,由于群體大,分蘗成穗率偏低,雖然單位面積穗數有所增加,但穗粒數減少幅度大,最終產量較低。優化施肥法,在肥力較好地塊,適當減少前期施肥量,增加中后期施肥量(55%∶35%∶10%),雖然單位面積穗數有所下降,但穗粒數上升幅度大,結實率和千粒重略有提高,產量最高。粒肥用量的多少需看長相確定,粒肥施氮量過多,會導致貪青晚熟,落黃不好。中后期增施鉀肥,對結實率和千粒重有明顯的提高,而且落黃好,增產效果顯著。二是優化施肥法的不同施肥處理對基部第1、2節間的伸長變化基本沒有影響,對上部功能葉片長度、上部節間、穗長的影響因中期施氮量的不同而有所變化。中期施氮量越大,上部葉片越長,上部節間和稻穗加長。中期增施鉀肥能使節間縮短、粗壯,上部葉片縮短、堅挺,提高抗病和抗倒伏能力。

2.5 不同施肥處理對產量構成的影響

從表5可以看出,處理1的群體最大、穗數最多,分別為28.8萬/667 m2和22.7萬/667 m2,處理2、處理3、處理4之間的最高群體和穗數變化不大。但處理1的成穗率最低,為75%,其他3個處理的成穗率較高,且處理間的差異不大。

從每穗實粒數來看,處理1的每穗實粒數最少,其平均每穗實粒數僅為97.3粒,處理2和處理3的每穗實粒數差異不大,分別為109.1粒和110.3粒,處理4的每穗實粒數最多,為116.9粒,比處理1多19.6粒。從結實率來看,處理4的結實率最高,為93.7%,處理2的結實率最低,為83.2%,比處理4低10.5個百分點,處理1和處理3差異不大。從千粒重來看,處理4的千粒重最高,為26.9 g,其他3個處理間差異不大。從產量來看,處理4的產量最高,單產672.95 kg/667 m2,處理1的產量最低,單產為576.47 kg/667 m2,處理4比處理1增產96.48 kg/667 m2(16.74%),處理2和處理3之間產量差異不顯著,單產分別為615.54 kg/667 m2和621.32 kg/667 m2。

3 麥茬稻“兩稀一改”高產栽培技術的實踐應用

該項技術形成于臨沂市水稻產量由中產到高產再到超高產的試驗研究和生產實踐,被大面積應用于臨沂市水稻生產,特別是近幾年的水稻高產創建活動,發揮出了巨大的增產作用。證明其非常適于臨沂稻區乃至黃淮稻區麥茬夏稻中產田和高產田。在水稻高產創建活動中,13個高產攻關田平均單產716.4 kg/667 m2;13個高產示范片,平均單產658.6 kg/667 m2;13個大面積推廣高產片,平均單產619.5 kg/667 m2;6.7萬hm2帶動田平均單產576.3 kg/667 m2。經山東省農業廳組織專家實打驗收,2009年郯城縣良種繁育場陽光200高產攻關田實打單產746.7 kg/667 m2,創山東省水稻高產創建第一名,也是臨沂市水稻創建實打單產的最高紀錄;2010年郯城縣良種繁育場陽光600高產攻關田實打單產717 kg/667 m2,創當年全省水稻單產的最高紀錄。

4 小結與討論

培育健壯秧苗,播種量最為關鍵[5]。播種量是影響水稻秧苗素質和產量的主要因素之一。景啟堅等[6]研究發現,播種量過高,通風透光條件差,秧苗素質較低,播種量過低,群體長勢較差,認為適宜播種量,秧苗個體素質較好,具有明顯的群體優勢。本試驗結果表明,在旱育秧的基礎上,適當降低播種量,將播種量由傳統35~40 kg/667 m2減少到20~25 kg/667 m2,培育多蘗適齡壯秧,提高秧苗素質,打好水稻高產基礎。試驗表明,播種量對秧苗素質的影響很大,稀播是培育壯苗的關鍵措施之一。夏季旱秧苗生長期間氣溫高,秧齡長,必須給秧苗留有較大的生長空間,才能生長得粗壯。秧苗的單株分蘗和百株鮮重都與播種量呈負相關,隨著播種量的增加平均單株分蘗和百株鮮重逐漸降低。播種量為10 kg/667 m2時,播種量過低,雖然秧苗素質好,但秧田與大田之間的面積比過大,土地利用率太低,整體經濟效益下降;播種量為20~25 kg/667 m2時,既不浪費秧田,又能獲得適量的群體,使個體有較充分的生長空間,發育良好;播種量過大,個體之間相互擁擠,分蘗少、苗質差。因此,麥茬稻秧田黏土地播種量以20~25 kg/667 m2為宜,壤土地播種量以20 kg/667 m2左右為宜。調控播種量只是水稻育苗中的一項措施,這項措施應該與其他措施相結合,才能達到培育健壯秧苗的目的。

適宜的密度是建立高光效群體的基礎,麥茬稻高產的關鍵也在于此。適當降低基本苗,可以有效控制穗數,從而增加實粒數和粒重,使穗、粒、重協調,從而提高產量[7]。本試驗結果表明,適當降低基本苗,協調好群體與個體生長發育之間的矛盾,群體結構合理,群體適宜,有效利用早期低位大分蘗,減少二次分蘗穗和中低位分蘗穗,充分發揮一次分蘗和中高位分蘗(6、7、8節位)的生產潛力,使分蘗穗和主莖穗整齊一致,提高分蘗成穗率,促穗大粒多,產量構成要素均衡。由于旱育長齡大秧,秧齡較長,栽插密度過小或過大都會導致產量降低。栽插密度過小,群體不夠,導致有效穗數不足,產量不高。栽插過密,群體過大,雖然穗數增加,但穗粒數大幅度下降,最終產量不高。并且栽插過密,群體過大,還會導致田間郁閉,加重病蟲害發生,下部葉片早衰死亡。在培育適齡壯秧和精細整地的基礎上,做到適期稀插。插秧時間以6月20日前后為宜,確保6月25日前完成插秧,堅決不插7月秧。臨稻16號最佳適宜栽插密度為,帶1蘗秧苗,2株/穴,7.88萬苗/667 m2。適當擴大行距,縮小穴距,減少穴苗數。栽插行株距為(26~28) cm×(12~14) cm,每667 m2栽插2.0萬~2.2萬穴,穴苗數為壯苗2~3苗、一般苗3~4苗,667 m2穗數穩定在20萬~24萬。

周偉等[8]的研究認為,幼穗分化至抽穗期是水稻的吸氮高峰,對穗肥的吸收量明顯高于分蘗肥。王維金[9]的研究結果也表明,稻株對穗肥氮(15N)的吸收利用率明顯高于基肥(15N)和分蘗肥(15N)。丁艷鋒等[10]研究表明,增施氮素基、蘗肥主要增加了拔節前吸氮量,尤其是顯著增加了無效分蘗期的吸氮量。過多的無效分蘗既消耗了過多的光合產物,又降低了氮素利用效率。生產中適當前氮后移,有利于控制無效分蘗發生,提高分蘗成穗率,增加后期葉面積指數,改善水稻群體質量,促進抽穗后干物質和養分積累,從而提高水稻千粒重和結實率,增加水稻產量[11]。因此,在水稻生產中,應該根據水稻不同生育階段對氮素的需求規律,合理運籌氮素,適當減少前期施氮量、增加中后期施氮量,減少無效分蘗,爭取穗大粒多,以使水稻各階段的氮素利用率均達到最佳狀態,保證水稻產量和氮肥利用率都得到提高。本試驗將傳統前、中、后期的施氮比例65%∶35%∶0%,改為55%∶35%∶10%,將中期追肥分兩次進行,一次是在抽穗前35 d穗下節間分化期追施總氮量的15%,一次是在抽穗前18~20 d小花分化期追施總氮量的20%,促進大穗的形成。后期適當補施氮肥并配合鉀肥的追施,能提高結實率和增加千粒重,使后期落黃好,增產效果顯著。

參考文獻:

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[5] 李世峰,劉蓉蓉,吳九林.不同播量與移栽密度對機插水稻產量形成的影響[J].作物雜志,2008(1):71-74.

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[9] 王維金.關于不同秈稻品種和施肥時期稻株對15N的吸收及其分配的研究[J].作物學報,1994,20(4):476-480.

[10] 丁艷鋒,劉勝環,王紹華,等.氮素基蘗肥用量對水稻氮素吸收與利用的影響[J].作物學報,2004,30(8):762-767.

[11] 彭顯龍,劉元英,羅盛國,等.實地氮肥管理對寒地水稻干物質積累和產量的影響[J].中國農業科學,2006,39(11):2286-2293.

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