水稻有序擺拋栽超高產形成及其生理生態(tài)特征的研究.pdf

1、試驗于2010-2011年在揚州大學海安試驗基地及揚州大學農學院試驗農場進行。以粳型超級稻品種武運粳24、南粳44為研究材料，用434單孔塑盤和新型3連孔、2連孔塑盤早育秧，分別設置擺栽、點拋、常規(guī)撒拋等拋栽方式，并以盤育毯狀苗機插作為對照。秧齡均為25d，單孔秧盤每孔3苗，2連孔秧盤每連孔4苗，3連孔秧盤每連孔6苗，機插秧秧齡20d，每穴4苗。就不同拋栽方式水稻產量形成及光合物質生產特征、分蘗特性、根系形態(tài)生理特征、氮素吸收利用、株型

2、特征、抗倒伏能力和稻米品質等方面進行了系統的比較研究，以明確水稻有序擺拋栽的超高產形成及其生理生態(tài)優(yōu)勢，探索拋秧稻超高產新模式，為促進拋秧輕簡化超高產栽培提供理論和實踐依據。主要研究結果如下:
　　1.不同拋栽方式的產量表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插，有序擺拋栽顯著高于撒拋和機插。不同連孔處理間則為2連孔＞3連孔＞單孔。2連孔、3連孔有序擺拋栽產量超過11t hm-2，單孔撒拋和機插稻產量只有10-10.5 t hm-2。就不同拋栽

3、方式而言，有序擺栽和點拋群體起點質量高，發(fā)棵快，各生育時期群體葉面積、粒葉比、光合勢、物質生產、積累、后期劍葉光合速率和物質轉運均優(yōu)于撒拋，后期通風透光性好，仍能保持較強的物質生產和抗倒伏能力，最終產量高。就不同結構秧盤處理而言，2連孔、3連孔擺栽次數較單孔減少1/3～1/2，提高了擺栽速度。2連孔稻株中、后期表現出較強的優(yōu)勢，能保持較強抗倒伏和群體物質生產能力，最終產量大于3連孔和單孔，3連孔和單孔稻株間差異不顯著。有序擺拋栽稻群體起

4、點質量高，活棵快，前期有著適宜的光合物質積累和葉面積，后期保持較強的光合物質生產、積累和轉運能力，是實現超級稻穩(wěn)定超高產的基礎，2連孔稻株整個生育時期均表現出較強的物質生產和生長優(yōu)勢，3連孔稻株也具有一定優(yōu)勢。因此，2連孔、3連孔有序擺拋栽是一種水稻省工超高產栽培新模式。
　　2.(1)分蘗發(fā)生葉位和成穗:①有序擺栽和點拋稻的一次分蘗發(fā)生在主莖1-6葉位，二次分蘗發(fā)生在1/1、1/2、1/3，優(yōu)勢分蘗發(fā)生和成穗是主莖3-5葉位的一

5、次分蘗，一次分蘗占總莖蘗比例為65-70％;撒拋稻分蘗的發(fā)生葉位比擺栽和點拋高兩個葉位，一次分蘗葉位也是1-6，二次分蘗發(fā)生在1/1、1/2、1/3、2/1、2/3，優(yōu)勢分蘗發(fā)生和成穗為主莖3-6葉位，一次分蘗比例60％多點，二次分蘗比例比擺栽、點拋稍高些。機插稻的一次分蘗葉位3-7，優(yōu)勢分蘗葉位4-7;南粳44一次分蘗比例介于點拋處理之間，武運粳24的一次分蘗比例高于拋栽培處理，二次分蘗比例與一次分蘗趨勢相反。不同拋栽方式間一次分蘗比

6、例均表現為擺栽＞點拋＞撒拋，二次分蘗呈現相反趨勢。②同種栽插方式下不同連孔處理間分蘗發(fā)生葉位和成穗葉位相同，一次分蘗各葉位上分蘗發(fā)生率、成穗率和成穗數基本表現為2連孔＞3連孔＞單孔，二次分蘗則表現為2連孔、單孔＞3連孔。不同連孔處理間一次分蘗比例、二次分蘗比例均表現為2連孔＞3連孔、單孔。(2)分蘗對產量貢獻及穗部性狀:①有序擺拋栽水稻一次分蘗與主莖對產量的貢獻率90％左右，撒拋稻主莖和一次分蘗對產量的貢獻率85％左右，機插稻主莖對產量

7、的貢獻率兩品種間有不同，南粳44介于撒拋和擺拋、點栽之間，武運粳24高于拋栽處理。不同拋栽方式間穗粒數、千粒重、結實率、單穗重和著粒密度、單株和群體產量表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插。②不同連孔處理間一次分蘗對產量貢獻無明顯變化規(guī)律，二次分蘗對產量的貢獻表現為2連孔、單孔＞3連孔，不同連孔處理間穗粒數、單穗重表現為3連孔＞2連孔＞單孔，著生密度和單株產量、群體產量則為2連孔＞單孔、3連孔。所有處理的一次分蘗發(fā)生率、成穗率和的穗粒數、千粒重

8、、結實率、單穗重和著粒密度等均高于二次分蘗，主莖對產量貢獻率高于20％，可見水稻有序擺拋栽主莖和低位優(yōu)勢分蘗優(yōu)勢明顯。
　　3.水稻有序擺栽和點拋后秧苗根系長度、根數、單株根重高于撒拋和機插，栽后7d3連孔稻苗優(yōu)勢明顯，栽后15d2連孔秧苗表現出較強的優(yōu)勢。各生育時期群體根干重、根系冠比、根系活力表現擺栽＞點拋＞撒拋＞機插，不同連孔稻株間表現為2連孔＞3連孔＞單孔，根系吸收總面積、活躍吸收表面積和吸收面積比與穗后根系傷流量亦呈現相

9、同趨勢。各生育時期的根系干重、根冠比、根系活力及抽穗期單莖根系傷流量、根系吸收表面積、活躍吸收表面積、活躍吸收比與產量極顯著相關。齊穗15d，70％上根系分布在0-5cm，90％以上根系分布在0-10cm，各層根干重、根體積、根重密度拋栽方式間表現為擺栽＞點拋＞撒拋，不同連孔處理間為2連孔＞3連孔＞單孔，5-10cm、10-15cm、15-20cm的根系比例亦呈現此趨勢。0-20cm內，各層根系干重、根系體積、根重密度與產量極顯著相關，

10、上層根系對產量貢獻較大，0-10cm貢獻率達90％以上?？傊居行驍[拋栽根系發(fā)生快，各時期活力強，后期分布合理，其良好的根系特性是其超高產形成的地下部特征和生理基礎。
　　4.(1)水稻有序擺拋栽各生育時期全株含氮率低于撒拋，有效分蘗臨界葉齡期和拔節(jié)期吸氮量相對較低，拔節(jié)后吸氮量顯著或極顯著高于撒拋，階段吸氮量和階段吸收比例均表現為擺栽＞點拋＞撒拋。3連孔和2連孔植株各生育時期含氮率和階段吸氮比例較高，且前期能保持適宜的吸氮量

11、，拔節(jié)后吸氮能力顯著增強，各生育時期吸氮量、階段吸氮量和階段吸收比例表現為2連孔＞3連孔＞單孔。(2)氮素吸收利用率、農學利用率、生理利用率、偏生產力、氮素干物質生產效率、籽粒生產效率、氮素收獲指數和產量均表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插，氮素利用率各指標、偏生產力、氮素收獲在不同連孔處理間均表現為2連孔＞3連孔＞單孔，百公斤籽粒需氮量、氮素干物質生產效率、籽粒生產效率呈現相反趨勢。(3)不同拋栽方式間抽穗及成熟期根系、莖鞘、葉、穗和總干重

12、均表現為擺栽＞點拋＞撒拋，不同連孔處理間均表現為2連孔＞3連孔＞單孔。不同拋栽方式處理穗后根系及穗部含氮率和吸氮量均表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插，莖鞘和葉片呈現相反的趨勢;不同連孔處理穗后葉片和穗中含氮率均表現為2連孔＞3連孔＞單孔，抽穗期莖鞘與成熟期根系的含氮率差異不顯著。各器官中的吸氮量亦表現為2連孔＞3連孔＞單孔。有序擺栽和點拋稻的莖鞘與葉向穗轉移的氮素量大、轉運率高，且根系具有較強的吸收養(yǎng)分能力。莖鞘和葉的氮素轉運量和轉運率均表

13、現為2連孔、3連孔＜單孔。水稻有序擺拋栽前期有合理含氮量和積累量，各生育階段氮素吸收能力較強，抽穗后具有較高的氮素積累量、轉運量和轉運率，是水稻有序擺拋栽超高產形成的營養(yǎng)機理。
　　5.(1)不同拋栽方式水稻間的抗倒伏能力差異顯著，有序擺栽稻的莖稈倒伏指數和群體倒伏指數最小，抗倒伏能力最強，點拋稻抗倒伏能力其次，撒拋稻莖稈倒伏指數和群體倒伏指數最大，抗倒伏能力最差。就不同連孔稻株而言，各拋栽方式下均表現為2孔＞3連孔、單孔，2連孔

14、稻株抗倒伏能力優(yōu)勢明顯，3連孔和單孔互有高低。(2)抗折力與莖稈抗倒伏能力、群體抗倒伏能力極顯著正相關，是影響抗倒伏能力的重要因素。抗折力與株高、重心高度、莖稈粗度、莖壁厚度、莖稈干重、葉鞘干重、單位節(jié)間干重、節(jié)間基部至穗頂的長度和鮮重及彎曲力矩呈顯著或極顯著正相關，與相對重心高度和節(jié)間長度呈顯著或極顯著負相關。(3)2連孔、3連孔有序擺拋稻株，抗倒伏能力強，主要因為基部節(jié)間短、粗、壁厚，后期莖稈充實度好。拋栽稻高產、超高產栽培中，2連

15、孔、3連孔有序擺拋稻株具有較強的抗倒伏能力，是一種抗倒伏能力較強的高產輕簡栽培方式。
　　6.有序擺拋水稻上三葉較長，葉片葉基角、葉開角與披垂度相對較小，上三葉葉長不同連孔處理間表現為2連孔＞3連孔＞單孔，葉片葉基角、葉開角與披垂度則為2連孔＜3連孔＜單孔，葉長與每穗粒數、單穗重及產量極顯著相關，與單位面積穗數顯著或極顯著負相關，葉基角、葉開角和披垂度則呈現相反的相關趨勢，且部分差異極顯著或顯著。水稻有序擺拋栽穗后葉面積指數、高效

16、葉面積指數、劍葉SPAD值較高，且下降速度慢，不同連孔處理間表現為2連孔＞3連孔＞單孔，衰減速度表現為單孔＜3連孔＜2連孔。不同拋栽方式的葉位著生高度和相對著生高度均表現為擺栽＞點拋＞撒拋，不同連孔處理間表現為2連孔、3連孔＞單孔，上三葉葉片著生高度與相對著生高度、劍葉到倒2葉的葉枕距、與產量、每穗粒數、結實率、千粒重、單穗重極顯著或顯著相關，而與有效穗數極顯著負相關。穗長、穗著生密度、抽穗后莖鞘重與每穗粒數、單穗重及產量極顯著或顯著正

17、相關，與有效穗數極顯著或顯著負相關。株高與產量和穗粒數顯著正相關，而與稈長與產量及構成因素相關性均不顯著。
　　7.(1)加工品質。不同拋栽方式水稻間的糙米率、精米率和整精密率表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插，不同連孔處理間2連孔＞3連孔＞單孔，稀植有序擺拋栽利于加工品質的改善。(2)外觀品質。不同拋栽方式間堊白率、堊白大小和堊白度呈現擺栽＞點拋＞撒拋、機插的趨勢;不同連孔處理間則表現為2連孔、3連孔＞單孔，3連孔、2連孔穴內分蘗多且

18、競爭強，一定程度減少了穴內空間，所以其外觀品質較單孔稍差。(3)蒸煮食味品質。不同拋栽方式水稻的膠稠度、峰值黏度、熱漿黏度和崩解值均表現為擺栽＞點拋＞撒拋、機插，而蛋白質含量呈現相反趨勢。不同連孔處理間直鏈淀粉和蛋白質含量變化較小，峰值黏度、崩解值表現為2連孔＞3連孔、單孔，最終黏度和回復則為3連孔、2連孔＜單孔。有序擺拋栽可在較多性狀上改善稻米加工品質、外觀品質和蒸煮食味品質，特別2連孔、3連孔有序栽插在稻米品質上有明顯改善（除外觀品