杂交稻甬优1540作连作晚稻的极限播期试验

2021-05-27 09:07卢依灵杨威王清清尹先龙许剑锋汤学军
浙江农业科学 2021年6期
关键词:齐穗有效积温日照时数

卢依灵,杨威,王清清,尹先龙,许剑锋,汤学军

(1.临海市农技推广中心,浙江 临海 317000; 2.三门县种子管理站,浙江 三门 317100; 3.临海市气象局,浙江 临海 317000)

连作晚稻作为一种特殊稻作类型,对充分利用自然资源和劳力资源,增加粮食产量发挥着重要作用。2018年全国连作晚稻面积527.28万hm2,总产量3 141.5万t,连作晚稻面积约占水稻面积的15%[1]。由于连作晚稻对温光条件和劳动力需求较高,我国仅适宜长江中下游平原、川陕盆地和江南丘陵平原等特定稻区种植。长江中下游地区温光资源比较有限,连作晚稻茬口矛盾比较突出,对季节安排、品种选择、栽培管理等方面都提出了较高要求,生产上常常会出现不能安全齐穗和正常结实的问题,给农业生产造成损失。为此,2018年进行了甬优1540作连作晚稻的极限播期试验,以期为水稻安全生产和农业抗灾救灾选用品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2018年7—12月在临海市定岳粮食机械化专业合作社生产基地进行。试验田土壤为水稻土培泥砂田, pH 5.46,有机质39.5 g·kg-1,碱解氮199 mg·kg-1,有效磷22.8 mg·kg-1,速效钾54 mg·kg-1。田面平整,肥力均匀,排灌便利。前茬为早稻。

供试甬优1540为宁波市种子有限公司选育的籼粳杂交稻品种,2017年通过浙江省农作物品种审定委员会审定。该品种具有生育期适中、茎秆粗壮、结实率高、丰产性好、米质较优、适应性广等特点,为临海连作晚稻主栽品种之一。

1.2 处理设计

采取播期单因素大区设计,结合大田生产设5个播期:7月5日(处理Ⅰ)、7月15日(处理Ⅱ)、7月25日(处理Ⅲ)、7月30日(处理Ⅳ)、8月4日(处理Ⅴ)。顺序排列,不设重复。每个播期种植一个大区,大区长42.8 m、宽14.25 m,大区间隔0.5 m,2边设保护行。各处理统一于播种前2 d浸种催芽,露白后播种,黄泥土育秧,秧龄16 d,栽插密度25 cm×16 cm。施肥按常规分批进行,移栽前2 d 结合整地施45%复合肥375 kg·hm-2,移栽后7 d施尿素112.5 kg·hm-2,移栽后15 d施45%复合肥150 kg·hm-2。其他栽培管理措施相同。试验期间无明显台风影响和病虫危害。

1.3 考查方法

试验期间记载生育期,收获前各处理随机取样30丛考查有效穗,并取代表样3丛,分别考查株高、穗长、穗粒数、结实率、千粒重等农艺性状,12月6日机收实割计产,折算标准产量。并运用当地气象数据,对同期温、光资源进行模拟分析。

2 结果与分析

2.1 生育特性

同一品种生育期变化是温度和日照共同作用的结果。由表1可知,在不同播期下,甬优1540生育期存在差异,播种早,生育期相对较长,生育期处理Ⅰ为134 d,处理Ⅲ为123 d,处理Ⅳ为124 d。各处理生育期长短主要表现在播始历期,而始穗到成熟稳定在60~62 d,播始历期处理Ⅰ为74 d,比处理Ⅲ延长13 d。处理Ⅴ因播种过晚,温光积累有限,影响其正常生长发育,虽能抽穗,但多不能成熟。

表1 不同播期甬优1540的生育期表现

2.2 农艺性状

农艺性状直接反映植株生长状况。由表2可知,各处理株高、每穗实粒数、结实率随播期的延后而呈下降趋势,处理Ⅰ植株最高,每穗总粒数和实粒数最多,处理Ⅱ结实率最高,达92.8%,早播温光资源充足,有利于个体生长。随播期的延后,每穗总粒数先降、后升,千粒重先升、后降,均以处理Ⅲ达到极值,粒重增加可能与昼夜温差增大有关[2-3]。处理Ⅳ有效穗最多,由于营养物质转换不畅,穗数明显增多。处理Ⅴ有效穗、株高、每穗实粒数、结实率、千粒重均最低,生长发育受影响明显。

2.3 产量

表2可以看出,播种越早,产量相对较高,处理Ⅰ产量最高,达8.817 t·hm-2,随后逐渐下降,处理Ⅴ绝收。随着播期延后,减产日趋明显,日减产处理Ⅱ为0.038 1 t·hm-2,处理Ⅲ为0.241 5 t·hm-2,处理Ⅳ为0.641 5 t·hm-2。

表2 不同播期甬优1540的农艺性状和产量表现

播期与产量之间的关系如图1所示,两者呈开口向下的半抛物线,存在极显著的二元回归关系(0.997 6**)。经模拟分析,连作晚稻甬优1540产量9.000 t·hm-2,理论极限播期为7月12日;产量7.500 t·hm-2,理论极限播期为7月20日;产量6.000 t·hm-2,理论极限播期为7月24日;产量4.500 t·hm-2,理论极限播期为7月27日。生产上要达6.000 t·hm-2产量,应在7月24日前播种。

图1 甬优1540播期与产量的关系

2.4 温光反应

感温感光性是作物基本特性,同一品种生长发育所需积温或日照相对稳定,可以用有效积温和日照时数来量化[4]。结合当地气象资料,对甬优1540不同生育时期有效积温和日照时数进行分析。由表3可知,从播种到始穗,各处理有效积温和日照时数随播期延后呈现“U”变化,以处理Ⅰ最高,处理Ⅲ和处理Ⅳ最低,但有效积温稳定在1 000 ℃以上,日照时数稳定在400 h以上。而始穗到成熟阶段,随播期推迟,各处理有效积温和日照时数逐渐减少,整个生育期也有类似趋势。

表3 不同播期甬优1540的温光反应

粳稻和籼稻安全齐穗期临界温度一般分别为22 ℃和23 ℃,连续3 d平均气温低于临界温度可以作为安全齐穗期[5]。籼粳杂交稻甬优1540作为籼稻与粳稻的中间型,其安全齐穗期临界温度应为22~23 ℃。当地气象数据显示,2018年10月1—3日连续3 d气温≤20 ℃,安全齐穗期为9月30日,处理Ⅲ在9月27日可以安全齐穗,处理Ⅳ在10月6日不能安全齐穗,这从结实率和产量得以证实。综合播期与产量模拟分析,要达6.000 t·hm-2产量,7月24—25日可以作为甬优1540临界播期。播期与有效积温和日照时数相关分析结果(图2)表明,播期与播种至始穗阶段有效积温和日照时数均存在极显著的正相关,播期(B)与有效积温(T)两者关系:T=0.390B2-33 840.967B+732 836 593.638,相关系数0.997 2**,极值出现在7月29—30日,其有效积温约1 020 ℃。播期与日照时数(S)两者关系:S=0.406B2-35 178.520B+761 657 215.373,相关系数0.942 9**,极值出现在7月24—25日,其日照时数约405 h。可以看出,播期与有效积温相关系数高于播期与日照时数有效积温相关系数,满足甬优1540生长发育,播期与有效积温的关联度高于日照时数,对温度更为敏感。以7月24—25日为甬优1540临界播期,模拟其抽穗有效积温1 028~1 032 ℃,日照时数408~411 h。

图2 播期与有效积温和日照时数的关系

3 小结

水稻属高温短日照作物,连作晚稻一般感光性强,影响连作晚稻生育期变化的主要因素是日照时数,连作晚稻播种越早,产量相对越高[7]。试验结果表明,甬优1540在7月5日至8月4日播种越早,株高、实粒数、结实率等性状表现越好,产量也越高。播种过迟,有效穗、株高、实粒数、结实率、千粒重均受到影响,减产明显。满足甬优1540正常生长发育,生育期随播期推迟有所缩短,其差异主要表现在播种至始穗阶段,而始穗至成熟稳定在60~62 d。

连作晚稻要获得高产,首先应确保安全齐穗。2018年甬优1540安全齐穗临界期为9月30日,7月25日播种在9月27日安全齐穗,结实率86.6%,产量6.024 t·hm-2,属于正常范围,模拟分析6.000 t·hm-2产量,理论极限播期为7月24日。7月24—25日可以作为连作晚稻甬优1540临界播期,此后播种减产明显。在季节不紧张的情况下,连作晚稻应早播早栽,甬优1540以7月15日前播种为好,最晚不宜超过7月24—25日。但不同年份之间温光资源有所不同,临界播期可能有所差异,有待多年多点进一步试验。

连作晚稻品种生长发育所需有效积温或日照时数相对稳定,以7月24—25日作为临界播期,甬优1540抽穗所需的有效积温1 028~1 032 ℃,日照时数408~411 h,且甬优1540播期与有效积温的相关性高于日照时数,对温度更为敏感,属感温性品种,但在一定的短日照下才能表现,其表现特性有待进一步试验。生产上可以结合常年气象数据预测甬优1540生育进程,以便生产上合理安排播种期,确保连作晚稻生产安全。

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