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播期对膜下滴灌水稻品种特性的影响

2021-02-18 207 上传者：管理员

摘要：为优化新疆石河子垦区最佳播期及最适的品种,以膜下滴灌水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43为研究对象,对不同播期试验膜下滴灌水稻产量、生育期、产量构成因素及主成分进行分析。结果表明,随着播期的推迟,膜下滴灌水稻的生育进程也相应顺延,但整体来说生育期缩短;播期对各个品种的实粒数、千粒重和产量有极显著影响,对T-66各产量构成因素的影响最大;播期对T-66的结实率有影响,但对其他3个水稻品种的影响不显著。4个品种适宜播期综合评价显示,膜下滴灌水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43适合于4月7日播种。

关键词：
品种特性
播期
水稻
生育期
膜下滴灌
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随着进口水稻量的减少,我国水稻自身的产量和品质显得尤为重要。受到可用水的影响,膜下滴灌种植水稻面积逐年扩大,而膜下滴灌水稻田间生长、发育及产量形成主要受到土质、播种质量、播期、品种等因素影响,确定合理的膜下滴灌水稻时期是水稻种植的关键,也是水稻高产和优质的先决条件。适宜的水稻播期能够提高光温资源的利用率,改善膜下滴灌水稻的生育进程,提高成穗率,保证个体正常发育和完全成熟。关于播期对水稻生长特性影响的研究报道有很多,朱红霞等[1]得出了南京地区适宜的水稻移栽期,陈林等[2]研究了播期气象条件对产量及其构成因素的影响,认为水稻安全的播种期可适当提前。杜斌等[3]以不同类型水稻品种为试验材料,研究了直播稻播期与生育期和产量构成因素的关系,得出水稻直播播期对产量有显著影响,播种期是获得高产的基础,水稻播期推迟,产量下降;笔者以T-66、T-69、T-294和T-43共4个膜下滴灌水稻品系为研究对象,进行了不同播期试验,得出了不同生育期的膜下滴灌水稻的最佳播期[4]。在此基础上,笔者通过分期播种试验,研究在石河子垦区统一栽培管理措施水平下,生长状况和产量的形成变化特性,旨在为石河子垦区选择适宜播期、提高水稻产量和栽培管理水平提供理论依据。

1、材料与方法

1.1试验材料

试验选用4个膜下滴灌水稻粳稻品系,即T-66、T-69、T-294、T-43。

1.2试验方法

试验在石河子总场天业农业研究所试验基地进行,采用5播期、4品种、2重复裂区区组设计试验方案,播种期为主区,品种为副区(田间布置如表1)。播期处理共5个,分别为处理I:4月7日、处理II:4月14日、处理III:4月21日、处理IV:4月28日和处理V:5月5日,间隔7d。

1.3栽培模式与田间管理

采用一膜两管四行种植模式,膜宽1.15m,种植幅宽1.40m。株距10cm,每穴播种粒数5～8粒。播种后滴水出苗,不同播期不同时段滴水,做到一播全苗,全部出苗后进行统一管理、统一施肥。

1.4测定项目与方法

(1)发育期记载主要生育期,包括播种期、出苗期、三叶期、分蘖期、始穗期、齐穗、成熟期。生育期记载发育普遍期(即大于或等于50%)的日期。

(2)密度调查在主要发育期进行,查看基本苗、分蘖数和有效茎数。

(3)产量性状收获期在长势均匀处每区5.0m×1.4m实收产量,取植株5穴进行考种,考种主要测株高、有效穗数、每穗总粒数、千粒重、无效分蘖数、有效分蘖数。

1.5数据分析

对田间观测数据进行分析,将数据录入MicrosoftExcel2007进行处理,采用SPSS11.5进行统计分析。

2、结果与分析

2.1不同播期处理对水稻品种生育期的影响

膜下滴灌水稻生育期除了受自身的遗传特性影响外,还受外界环境因子、栽培技术等影响,播期不同导致膜下滴灌水稻生长发育进程不同。从表1可以看出,随着播种期的推迟,水稻的生育进程也延后,4个水稻全生育期均缩短。晚熟品种T-66除播期I外,其他播期均未能到达成熟期。品种T-66的播期I和V的全生育期相差30d,若在正常成熟年份,全生育期将相差更大。品种T-69不同播期处理中,播期II和III的生育期差异不大。品种T-294和T-43不同播期处理间,全生育期相差21～25d。孕穗灌浆期是水稻产量形成的关键时期,该时期水稻对温度等最为敏感。随着播期的延迟,4个品种水稻都有孕穗期缩短的趋势,表明营养生长阶段所需时间缩短,其原因主要是早播水稻前期日均气温较晚播水稻低,昼夜温差也较大。因此早播水稻前期生长发育缓慢,随着播种期的推迟,温度逐渐升高,这有利于水稻品种的生长发育,齐穗至成熟期对温度敏感性最强,温度越高,灌浆期越快,灌浆持续时间也越短,因此灌浆期逐渐缩短。合理安排播栽期有利于孕穗和产量的形成。

表1不同播期处理对水稻品种生育期的影响

2.2不同播期处理对水稻品种产量及其构成因素的影响

从表2可以看出,品种的F=1.55×104,P=0.008<0.01,播期的F=7.72×103,P<0.01,品种与播期的互作F=1.26×103,P<0.01,表明品种、播期及品种播期互作对膜下滴灌产量有极显著的影响。由表3可知,随着播期的推迟,4个品种的产量呈明显下降的趋势。水稻产量主要是由单位面积的有效穗数、成粒率、千粒重等产量构成因素组成,且高产的品种(系)并不是孤立依靠单一的某一个因子获得高产。只有平衡产量构成因素,使之相互协调,才能获得高产。4个品种表现为播期越早,产量越高。各处理产量由高到低依次是处理I>处理II>处理III>处理IV>处理V,其中品种T-66表现较明显,播期处理V较播期处理I减产了34%。其他品种播期处理I和II产量差别不大,随着播期的推迟,其他处理比播期I减产2%～22%。从品种类型来看,平均产量由高到低表现为T-69(8080.45kg/hm2)>T-43(7390.72kg/hm2)>T-294(7116.05kg/hm2)>T-66(5180.40kg/hm2)。

表2膜下滴灌水稻产量方差分析

表3不同播期处理对水稻品种产量及其构成因素的影响

2.3不同水稻品种产量构成因素的主成分分析

为了能明确影响膜下滴灌水稻各因子在性状表型构成中的作用,对有效穗、实粒数、结实率和千粒重4个指标进行主成分分析(表4、5)。得出相关矩阵和特征根向量,膜下滴灌水稻的主要产量性状的主成分累计贡献率达到了81.045%。

根据各个主成分相应的特征向量各分量的绝对值和符号,第一主成分的贡献率为55.356%。有效穗、结实率和千粒重的分量值较高,分别为0.945、0.817和0.806。由该特征作为线性组合系数而得到的综合指标如果较大,则对应的有效穗、结实率和千粒重都较高,而实粒数的贡献率为负数,说明其有降低的可能,可以把第一主成分设为有效穗因子(F1)。第二主成分的贡献率是25.691%,以实粒数和结实率分量值较高,由该特征作为线性组合系数而得到的综合指标假设越大。但是考虑到有效积温对作物生长发育的影响,生育期稍长的品种在该地区不一定能成熟,所以在有效积温允许范围内的生育期是可选的。

表4水稻产量构成因素的特征根及相应的贡献率的比较

表5水稻产量构成因素的主成分分析

3、结论与讨论

水稻生育期除了受自身的遗传特性影响外,还受环境因子、栽培技术等影响。由于不同品系播种处理时间不同,同一品系在相同生育期内水稻遇到的光照、温度等自然条件存在差异,因此水稻生长发育进程不同。水稻的全生育期受温度和光照的影响最大,滴灌条件下由于滴灌的水量和灌溉次数对地温有影响,间接影响水稻的全生育期。从生育进程来看,不同播期对水稻不同生育期类型的全生育期长短有一定的影响,表现为随着播期的推迟,全生育期缩短。全生育期缩短的主要原因为营养生长天数减少,这与播期对机械插秧水稻生长特性的影响相同,即随着播期推迟,主要生育时期相对延后,生育进程加快,在灌浆时期尤为明显,全生育期显著缩短,主要缩短了营养生长期[1,4,5,6,7],因此在条件允许的情况下宜实时早播。

产量构成因素之间是相互制约、相互影响的平衡关系,因此生态环境对他们的影响更为复杂。该试验中,播期推迟对各产量构成因素均为不利影响,造成产量的降低。随着播期的推迟,由于温度的升高,水稻的营养生长和生殖生长期重叠,存在营养竞争,造成群体生长量受阻,主要影响了水稻的产量,孕穗时间的缩短影响了颖花的形成和灌浆时间缩短,减少了籽粒形成的基数。该研究对新疆石河子垦区水稻品系T-66、T-69、T-294和T-43设置不同的播种时期,使得膜下滴灌水稻生育期气候条件不同,研究播期对膜下滴灌水稻生长特性的影响,结果显示随着播期的推迟,水稻产量呈下降趋势。关于播期对膜下滴灌水稻生长发育及产量形成的影响,由于试验地点、参试品种、栽培方式及播期设置的不同,结果有所不同。

采用主成分分析法对试验材料的众多性状进行综合分析与评价,被广泛用于作物种质资源评价与品种选育中,均取得了显著的应用效果[8,9,10,11]。该研究对不同播期膜下滴灌水稻产量相关性状进行主成分分析,结果显示有效穗数和单株实粒数分量值较高,应进一步提高有效穗从而提高产量。因此,在膜下滴灌水稻品种种植时,应适当选择多穗的品种,适时播种,利用栽培技术,加大水肥调控力度,控制无效分蘖,提高有效穗,进而提高单产。

参考文献：

[1]朱红霞,杨沈斌,吴鹏飞,等.播期对不同类型水稻生长及产量构成因素的影响[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2014,6(3):240-243.

[2]陈林,王芬,费永成,等.播期对水稻产量及构成因素的影响分析[J].安徽农业科学,2011,39(30):18448-18450.

[3]杜斌,陈留根,赵田芬,等.直播播期对不同类型水稻品种生育期及产量形成的影响[J].湖南农业科学,2012(15):18-21.

[4]陈林,赵双玲,朱江艳,等.膜下滴灌水稻的农艺性状相关性和主成分分析[J].安徽农业科学,2012,40(22):11202-11204.

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