作物杂志,2021, 第5期: 87–94 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

机械旱直播对水稻生育进程、光合特性及产量的影响

唐志强1(), 张丽颖1, 何娜1, 马作斌1, 赵明珠1, 王昌华1, 郑文静1, 银永安2, 王辉1()   

  1. 1辽宁省水稻研究所,110101,辽宁沈阳
    2新疆天业(集团)有限公司,832000,新疆石河子
  • 收稿日期:2020-11-17 修回日期:2020-12-01 出版日期:2021-10-15 发布日期:2021-10-14
  • 通讯作者: 王辉
  • 作者简介:唐志强,主要从事水稻育种及配套栽培技术研究,E-mail: tzq521000@126.com
  • 基金资助:
    辽宁省科学事业公益研究基金(GY-2018-0040);国家水稻产业技术体系(CARS-01-50);辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1802119);辽宁省农业重大专项(2019JH1/10200001-2);国家重点研发计划―国家粮丰工程二期(2017YDF0300710-A02)

Effects of Mechanical Direct Dry Seeding on Rice Growth, Photosynthetic Characteristics and Yield

Tang Zhiqiang1(), Zhang Liying1, He Na1, Ma Zuobing1, Zhao Mingzhu1, Wang Changhua1, Zheng Wenjing1, Yin Yong’an2, Wang Hui1()   

  1. 1Liaoning Rice Research Institute, Shenyang 110101, Liaoning, China
    2Xinjiang Tianye Group Ltd., Shihezi 832000, Xinjiang, China
  • Received:2020-11-17 Revised:2020-12-01 Online:2021-10-15 Published:2021-10-14
  • Contact: Wang Hui

摘要:

探讨2种种植方式对水稻生育进程、光合特性及产量的影响,为辽宁省水稻直播栽培提供技术指导。以辽宁省中早熟水稻品种辽星21、旱稻品种旱403和旱9710为试验材料,采用移栽和直播2种种植方式,对水稻生育进程、茎蘖动态、光合特性和产量进行比较分析。结果表明,2种种植方式下,不同品种水稻产量均表现为移栽高于直播,辽星21直播种植产量高于移栽种植的旱403和旱9710;与移栽种植相比,直播种植水稻株高降低,水稻主茎叶片减少约2片,剑叶和倒二叶的净光合速率(Pn)下降,单位面积茎蘖数增加。水稻直播种植宜以主茎成穗为主,优化群体结构,提高光合特性,进而实现产量的增加。

关键词: 水稻, 机械旱直播, 生育进程, 光合特性, 产量

Abstract:

Understanding the effects of the two planting methods on rice growth, photosynthetic characteristics and yield could provide the guidance for direct seeding of rice in Liaoning province. Two planting methods were used in this study, transplanting and direct seeding, to compare and analyze the growth, tiller number, photosynthetic characteristics and yield of rice. Early and medium maturing variety Liaoxing 21, upland rice varieties Han 403 and Han 9710 in Liaoning province were used. The results showed that the yield of different varieties of rice was higher in case of transplanting compared to direct seeding planting. Whereas, the yield of direct seeding of Liaoxing 21 was higher compared to Han 403 and Han 9710 in transplanting method. Compared with transplanting, the plant height, number of leaf and net photosynthetic rate decreased in direct seeding rice. The main stem panicle should the main for the direct seeding, which could optimize the population structure and improve the photosynthetic characteristics, and so as to improve rice yield.

Key words: Rice, Mechanical dry direct seeding, Growth process, Photosynthetic characteristics, Yield

表1

种植方式对水稻产量及其构成因素的影响

年份
Year
种植方式
Planting
pattern
品种
Cultivar
有效穗数
Productive panicle
(×104/hm2)
穗长
Panicle
length (cm)
一级枝梗数
Primary
branch number
二级枝梗数
Secondary
branch number
穗粒数
Full grains
per panicle
结实率
Seed setting
rate (%)
千粒重
1000-seed
weight (g)
实际产量
Yield
(t/hm2)
2018 移栽 辽星21 276.9e 17.6a 11.8a 27.3a 116.5a 92.6a 23.1c 8.37a
旱403 311.1d 16.0bc 10.9b 24.2b 96.3b 94.0a 23.1c 6.98c
旱9710 345.6b 15.6cd 10.4c 22.3c 95.6b 93.0a 22.3d 7.74b
直播 辽星21 381.9a 16.5b 10.5c 13.0e 76.6d 92.0a 25.1a 7.56b
旱403 331.2c 14.8e 9.1d 11.0f 67.5e 95.2a 24.6ab 5.61e
旱9710 323.3c 15.2de 9.2d 16.2d 81.1c 91.9a 24.1b 6.45d
2019 移栽 辽星21 282.9d 18.3a 11.9a 27.3a 114.8a 91.7a 24.7bc 8.35a
旱403 329.3c 16.1c 9.9b 21.2b 94.3b 92.0a 23.7d 7.93b
旱9710 359.7b 15.4d 10.2b 21.1b 92.5b 90.1a 24.1cd 8.20a
直播 辽星21 363.7b 16.7b 10.1b 17.0c 82.1c 90.5a 26.3a 7.49c
旱403 389.8a 14.9de 8.6d 14.2d 65.9d 93.0a 25.3b 6.87d
旱9710 363.7b 14.6e 9.4c 17.0c 80.3c 91.0a 25.4b 6.99d

表2

移栽方式下产量及其构成因素相关性分析

指标
Index
有效穗数
Productive
panicle
穗长
Panicle
length
一级枝梗数
Primary
branch number
二级枝梗数
Secondary
branch number
穗粒数
Full grains
per panicle
结实率
Seed setting
rate
千粒重
1000-seed
weight
实际
产量
Yield
有效穗数Productive panicle 1
穗长Panicle length -0.92** 1
一级枝梗数Primary branch number -0.90** 0.89** 1
二级枝梗数Secondary branch number -0.95** 0.91** 0.99** 1
穗粒数Full grains per panicle -0.91** 0.95** 0.94** 0.95** 1
结实率Seed setting rate -0.35 0.04 0.20 0.28 0.08 1
千粒重1000-seed weight -0.20 0.45 0.23 0.19 0.27 -0.66 1
实际产量Yield -0.23 0.52 0.33 0.29 0.55 -0.70 0.49 1

表3

直播方式产量及其构成因素相关性

指标
Index
有效穗数
Productive
panicle
穗长
Panicle
length
一级枝梗数
Primary
branch number
二级枝梗数
Secondary
branch number
穗粒数
Full grains
per panicle
结实率
Seed setting
rate
千粒重
1000-seed
weight
实际
产量
Yield
有效穗数Productive panicle 1
穗长Panicle length 0.29 1
一级枝梗数Primary branch number 0.21 0.85* 1
二级枝梗数Secondary branch number 0.05 0.13 0.11 1
穗粒数Full grains per panicle -0.21 0.44 0.59 0.77* 1
结实率Seed setting rate -0.50 -0.73 -0.86* -0.12 -0.46 1
千粒重1000-seed weight 0.63 0.50 0.39 0.40 0.22 -0.27 1
实际产量Yield 0.71 0.70 0.66 0.52 0.51 -0.81* 0.68 1

表4

不同种植方式水稻主要生育期

年份
Year
种植方式
Planting pattern
品种
Cultivar
播种期
Seeding
移栽期
Transplanting
拔节期
Jointing
孕穗期
Booting
齐穗期
Full heading
成熟期
Maturity
2018 移栽 辽星21 04-18 05-23 07-10 07-20 08-01 09-30
旱403 04-18 05-23 07-06 07-17 07-29 09-26
旱9710 04-18 05-23 07-06 07-17 07-29 09-26
直播 辽星21 04-29 07-17 07-24 08-07 10-01
旱403 04-29 07-15 07-21 08-03 09-30
旱9710 04-29 07-17 07-21 08-03 09-30
2019 移栽 辽星21 04-15 05-22 07-12 07-25 08-07 09-30
旱403 04-15 05-22 07-10 07-24 08-05 09-24
旱9710 04-15 05-22 07-10 07-24 08-05 09-26
直播 辽星21 04-27 07-20 07-31 08-11 10-01
旱403 04-27 07-17 07-29 08-08 09-30
旱9710 04-27 07-17 07-29 08-08 09-30

表5

不同种植方式水稻主要生育期株高和叶龄变化

年份
Year
种植方式
Planting pattern
品种
Cultivar
株高Plant height (cm) 叶龄Leaf age
拔节期
Jointing
孕穗期
Booting
齐穗期
Full heading
成熟期
Maturity
拔节期
Jointing
孕穗期
Booting
齐穗期
Full heading
成熟期
Maturity
2018 移栽 辽星21 71.8a 94.5a 117.5a 117.5a 11.2a 13.3a 14.2a 14.2a
旱403 58.7d 72.4d 98.7d 98.7d 10.8b 11.9c 13.3b 13.3b
旱9710 61.3c 77.4c 102.9c 102.9c 11.5a 12.5b 13.6b 13.6b
直播 辽星21 67.6b 88.6b 110.8b 110.8b 9.2d 11.2d 12.3c 12.3c
旱403 57.0d 69.3e 80.8f 80.8f 9.5cd 10.6e 11.4d 11.4d
旱9710 57.9d 72.6d 91.5e 91.5e 9.8c 11.2d 12.4c 12.4c
2019 移栽 辽星21 70.4a 85.3a 114.4a 114.4a 11.6a 13.6a 14.6a 14.6a
旱403 55.8bc 66.2e 100.5cd 100.5cd 11.5a 12.5b 13.5b 13.5b
旱9710 57.6b 72.6c 101.3c 101.3c 11.7a 12.7b 13.7b 13.7b
直播 辽星21 69.1a 82.5b 107.0b 107.0b 9.4c 11.4d 12.5c 12.5c
旱403 52.7d 64.6e 91.2e 91.2e 9.7bc 10.7e 11.8d 11.8d
旱9710 54.0d 70.1d 97.5d 97.5d 9.9b 11.9c 12.5c 12.5c

图1

不同种植方式下2018年水稻茎蘖数的动态变化

图2

不同种植方式下2019年水稻茎蘖数的动态变化

表6

种植方式对水稻抽穗期叶绿素含量及光合特征参数的影响

年份
Year
种植方式
Planting
pattern
品种
Cultivar
SPAD Pn [μmol/(m2·s)] Gs [mol/(m2·s)] Ci (μmol/mol) Tr [mmol/(m2·s)]
剑叶
Flag
leaf
倒二叶
Second
leaf
剑叶
Flag
leaf
倒二叶
Second
leaf
剑叶
Flag
leaf
倒二叶
Second
leaf
剑叶
Flag
leaf
倒二叶
Second
leaf
剑叶
Flag
leaf
倒二叶
Second
leaf
2018 移栽 辽星21 43.4a 38.9a 31.4a 28.9a 0.24e 0.66b 104.0d 254.1cd 5.66a 2.72d
旱403 38.4b 34.5b 25.2c 20.9d 0.46d 0.48e 234.0c 249.0de 3.76e 3.83c
旱9710 43.1a 38.0a 31.4a 24.9b 0.24e 0.54c 104.0d 245.1e 4.61d 2.72d
直播 辽星21 37.8b 33.8b 29.1b 22.5c 0.69a 0.71a 246.1b 275.1a 5.45c 5.25a
旱403 35.4c 31.1c 22.3d 17.4e 0.65b 0.47e 266.9a 265.9bc 4.62d 5.24a
旱9710 35.6c 31.7c 28.3b 20.6d 0.56c 0.52a 236.0c 259.1c 5.01c 4.77b
2019 移栽 辽星21 42.1a 37.4a 26.1a 22.7a 0.53c 0.43a 238.1c 232.1c 3.73a 4.18c
旱403 37.7c 33.1b 19.1b 16.3c 0.55b 0.26e 260.0b 222.0d 3.10c 4.32b
旱9710 40.5b 36.6a 19.6b 17.8b 0.43d 0.37b 243.1c 246.1b 3.53b 4.10c
直播 辽星21 33.3d 29.7c 22.6b 15.0d 0.72a 0.22f 271.1a 222.1d 2.75d 5.42a
旱403 31.5d 28.6d 16.1e 14.9d 0.33e 0.35c 246.0c 257.9a 3.58b 3.35d
旱9710 32.9e 29.6cd 20.7c 14.7d 0.27f 0.34d 189.0d 256.1a 3.48b 2.92e
[1] 霍中洋, 李杰, 许轲, 等. 高产栽培条件下种植方式对不同生育类型粳稻米质的影响. 中国农业科学, 2012, 45(19):3932-3945.
[2] Mahender A, Anandan A, Pradhan S K. Early seedling vigour, an imperative trait for direct-seeded rice:an overview on physio-morphological parameters and molecular markers. Planta, 2015, 241(5):1027-1050.
doi: 10.1007/s00425-015-2273-9 pmid: 25805338
[3] 张喜娟, 来永才, 王俊河, 等. 黑龙江省直播稻的发展现状与对策. 黑龙江农业科学, 2015(8):142-145.
[4] 徐春梅, 王丹英, 邵国胜, 等. 施氮量和栽插密度对超高产水稻中早22产量和品质的影响. 中国水稻科学, 2008, 22(5):507-512.
[5] 钱银飞, 张洪程, 吴文革, 等. 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响. 作物学报, 2009, 35(9):1698-1707.
[6] 李俊周, 邵鹏, 陈星, 等. 氮肥用量对杂交籼稻Y两优886冠层结构和产量的影响. 中国稻米, 2018, 24(4):113-116.
[7] 周振翔. 水稻叶片叶绿素含量对光合生理及产量的影响. 扬州:扬州大学, 2016.
[8] 黄万, 李晨曦, 谭雪明, 等. 不同直播方式对晚稻生长发育特性及产量的影响. 作物杂志, 2019(4):159-163.
[9] 蔡永萍, 杨其光, 黄义德. 水稻水作与旱作对抽穗后剑叶光合特性、衰老及根系活性的影响. 中国水稻科学, 2000, 14(4):219-224.
[10] 叶靖, 董立强, 王术, 等. 种植方式对水稻产量及相关性状的影响. 江苏农业科学, 2015, 43(6):73-75.
[11] 董立强, 叶靖, 王术, 等. 播种量对北方寒地旱直播粳稻产量和光合特性的影响. 作物杂志, 2016(1):86-92.
[12] 赫兵, 张振宇, 杨祥波, 等. 日本水稻直播技术的发展现状及特征. 中国稻米, 2018, 24(6):30-36.
[13] 孔飞扬, 江立庚, 文娟, 等. 直播水稻产量、产量构成因子和干物质积累的变化特点及其相互关系. 华中农业大学学报, 2018, 37(5):17-23.
[14] 邢志鹏, 吴培, 朱明, 等. 机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响. 农业工程学报, 2017, 33(1):52-62.
[15] 刘红江, 陈虞雯, 张岳芳, 等. 不同播栽方式对水稻叶片光合特性及产量的影响. 江苏农业学报, 2016, 32(6):1206-1211.
[16] 张岳平, 张玉烛, 曾翔, 等. 一季晚稻直播栽培与育秧移栽的农艺性状比较. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2006, 32(6):581-584.
[17] 潘典进, 余艾青, 张梅, 等. 直播和移栽水稻的主要农艺及产量性状对比分析. 湖北农业科学, 2010, 49(5):1042-1045.
[18] 毛永兴. 直播水稻生长发育特性及其配套栽培技术研究. 耕作与栽培, 2003(1):31-32.
[19] 张佑宏, 王治虎, 张舒, 等. 栽培方式对水稻生育进程、主要病害严重度及产量的影响. 华中农业大学学报, 2019, 38(3):7-12.
[20] 陆元和. 直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析. 农家致富顾问, 2018(4):85-85.
[21] 李杰, 张洪程, 龚金龙, 等. 稻麦两熟地区不同栽培方式超级稻分蘖特性及其与群体生产力的关系. 作物学报, 2011, 37(2):309-320.
[22] 孙永健, 郑洪帧, 徐徽, 等. 机械旱直播方式促进水稻生长发育提高产量. 农业工程学报, 2014, 30(20):10-18.
[23] 陈明. 直播水稻群体生产力的形成特点及其品种类型差异研究. 扬州:扬州大学, 2012.
[24] 张向前, 徐云姬, 武盼盼. 不同种植模式对水稻生长发育和光合特性及产量构成的影响. 西北农业学报, 2019, 28(8):1232-1241.
[1] 张平珍, 张克厚, 陈莺, 陈靖萍, 罗健科, 王泽宇. 灌溉条件下燕麦氮、磷、钾配方施肥效应分析及与产量回归模型的建立[J]. 作物杂志, 2021, (5): 101–107
[2] 邓超超, 王蕾, 徐也, 周琦, 宿翠翠, 蔡小斌, 缪平贵, 赵海鹏, 张燕, 王育才, 张想平. 施氮量和播种量对大麦[2011(07)814]鲜叶产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 108–113
[3] 吴鑫雨, 刘振洋, 李海叶, 郑毅, 汤利, 肖靖秀. 施氮和间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 120–127
[4] 石楠, 高志强, 胡海燕, 陈崇怡, 文双雅. 杂交稻有序机抛增密减肥处理对产量及肥料偏生产力的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 128–133
[5] 刘威, 周剑雄, 谢媛圆, 张旭, 熊又升, 徐祥玉, 袁家富, 熊汉锋. 氮肥一次性基施对夏播鲜食甜玉米产量、品质和氮素利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 134–139
[6] 曹丽霞, 周海涛, 张新军, 石碧红, 张丽霞, 李云霞, 刘君馨, 白静, 赵世锋. 播种量对冀北地区2个荞麦品种产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 140–145
[7] 张琦, 魏臻武, 闫天芳. 江淮地区燕麦籽粒产量与农艺性状的相关性及通径分析[J]. 作物杂志, 2021, (5): 146–152
[8] 陈芳, 谷晓平, 于飞, 胡家敏, 左晋, 胡欣欣, 刘宇鹏, 胡锋. 贵州辣椒光合生理特性对干旱胁迫的响应[J]. 作物杂志, 2021, (5): 160–165
[9] 刘鑫, 李会霞, 田岗, 王玉文, 刘红, 曹晋军, 成锴, 王振华, 刘永忠, 李万星. 全生育期水分控制对谷子生长发育及品质的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 181–186
[10] 张婷, 张博文, 李国龙, 曹阳, 李悦, 张少英. 磷酸二铵施用量及方式对甜菜光合性能和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 187–193
[11] 张少平, 耿小丽, 武慧娟, 李德明, 刘乾, 高占琪. 草燕1号燕麦新品种选育及品种特性评价[J]. 作物杂志, 2021, (5): 219–224
[12] 王云, 乔玲, 闫素仙, 武棒棒, 郑兴卫, 赵佳佳. 山西省不同年代旱地小麦产量构成因素及抗旱性特征分析[J]. 作物杂志, 2021, (5): 43–49
[13] 高杰, 李晓荣, 封广才, 李青风, 彭秋. 贵州新老两代糯高粱品种(系)干物质及氮素积累转运差异分析[J]. 作物杂志, 2021, (5): 50–56
[14] 李佳慧, 程琴, 欧克纬, 谭秦亮, 庞新华, 周全光, 吕平, 宋奇琦, 唐毓玮, 朱鹏锦. 不同蔗区甘蔗品种(系)分蘖性状比较及其对产量和产量构成因子的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 79–86
[15] 潘高峰, 汪本福, 陈波, 房振兵, 赵沙沙, 田永宏. 播期对鄂中北地区不同类型粳稻产量、生育期及温光利用的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 105–111
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!