播期对直播稻生育期及温光利用的影响

播期对直播稻生育期及温光利用的影响

0关于水稻播期对水稻温光利用的影响【研究意义】近年来，随着我国农村劳动力短缺、粮食生产相对利益低、叶片枯萎等原因，水稻观赏热越来越受到重视，因为它们具有省工、省量、成本节约的优势。逐年扩大发展。就江苏省而言，2001年水稻的直播面积只有5.93万hm2,2006年达29.84万hm2,2007年达52.40万hm2,2008年已达69.00万hm2。从地域分布看，在江苏省苏南地区、苏中地区直播稻是主要的稻作方式，在苏北地区直播稻目前面积还较小，但发展很快。该技术的应用对提高劳动生产率，解放农村劳动力，促进农村劳动力转移均发挥了积极的作用。然而中国是一个人多地少、土地资源约束型的农业大国，粮食安全关乎社会的稳定，任何稻作生产必须以不显著减产为前提，与此同时在省工增效的基础上提高劳动效率和报酬率，才能形成符合中国国情的水稻集约化生产体系，水稻直播的发展也不例外。水稻直播播种期迟，生育期短，使得直播稻温光资源利用少，易造成群体偏大，单茎生长量小，根系分布较浅，易倒伏等，而不利于直播稻高产的形成。因此，如何因地制宜的选用适宜品种并确定其适宜播期就成为了江苏省直播稻科学种植的重要课题。【前人研究进展】关于播期对水稻生育期的影响，前人开展了较多的研究，并一致的观点为，随着播期的推迟，水稻拔节期、抽穗期和成熟期相应顺延，生育期缩短，主要表现为抽穗前生育天数的缩短，抽穗到成熟阶段相对稳定[15,16,17,18,19,20]。关于播期对水稻温光利用的影响，研究相对较少，结果也不尽一致。有的认为无论是生育期还是各生育阶段，温光利用率均随播期的推迟呈显著或极显著的下降趋势，有的认为呈现先增后减的趋势。还有的认为品种类型间、品种间以及生育期与各生育阶段间的表现不尽相同。【本研究切入点】以往的研究大多于同一试验地针对单一类型水稻品种开展的，且播种方式以移栽稻和机插稻为主，关于不同生态区、不同类型品种水稻采用直播方式在不同播期条件下生育期及温光利用的研究报道相对较少，缺乏系统的比较研究。【拟解决的关键问题】本研究选用目前生产上不推自广的直播方式，以生产上常用的早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳水稻品种为材料，在苏南太湖稻区常熟、苏中里下河稻区姜堰和苏北淮北稻区东海，设计不同播期试验，系统比较研究不同生态区播期对直播稻生育期及温光利用的影响，对不同类型水稻品种直播适宜布局范围进行了初步区划，并综合分析后给出其能够安全成熟的可能播期，为大面积生产提供参考。1材料和方法1.1试验地点和品种各试验地选择具有代表性的供试品种如表1。1.2播种期和播种量2009年分别在试验地常熟与姜堰设置5月27日（Ⅰ）、6月3日（Ⅱ）、6月10日（Ⅲ）、6月17日（Ⅳ）、6月24日（Ⅴ）和7月1日（Ⅵ）6个播期，东海设置6月3日（Ⅱ）、6月10日（Ⅲ）、6月17日（Ⅳ）、6月24日（Ⅴ）和7月1日（Ⅵ）5个播期，以播期为主区，品种为裂区，3次重复，小区面积15m2(5m×3m）。试验各处理分别于设置的播种日期进行人工划行均匀播种（芽谷），播种量折干种45kg·hm-2（杂交稻品种22.5kg·hm-2），播种行距为26.6cm，播后苗前进行化学除草，于3叶1心期进行人工定苗，定植密度常规粳稻为90×104株/hm2，杂交粳稻为45×104株/hm2。氮肥施用量为270kg·hm-2，其中基肥占30%，断奶肥（1叶1心）占20%，分蘖肥（4叶1心）占20%，穗肥（倒4叶、倒2叶）占30%。氮﹕磷﹕钾=1﹕0.5﹕0.5，其中磷肥一次性作基肥施用，钾肥分基肥和拔节肥两次施用，各施50%。其它措施均按高产栽培要求进行管理。1.3测量设计和方法观测并记载各试验点供试水稻品种拔节、抽穗、成熟等主要生育时期对应的准确日期。生育期间气象资料由各试验地所在地市（县）气象站提供。1.4数据分析相关数据使用MicrosoftExcel2003录入和整理，用DPS7.05进行数据统计分析。2结果2.1播期及播期延迟的影响播期对直播水稻生育期有明显的影响（表2）。随着播期的推迟，各类型品种的拔节期、抽穗期和成熟期相应推迟，生育期明显缩短。同一试验点，从不同品种类型来看，东海点早熟中粳品种在试验设置的播期范围内均能安全成熟，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.68d；中熟中粳品种第Ⅴ播期未能安全成熟，前4个可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.64d；迟熟中粳品种中W010前3个播期均能安全成熟，盐粳9号前2个播期可安全成熟，其余播期处理均未能安全成熟，在可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.57d；杂交粳稻品种在试验设置的5个播期中仅有第Ⅰ播期能够安全成熟。姜堰点中熟中粳品种在试验设置的播期范围内均能安全成熟，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.59d；迟熟中粳品种中除W010的第Ⅵ播期未能安全成熟外，其余播期处理均能安全成熟，在可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.63d；早熟晚粳品种后3个播期未能安全成熟，在前3个可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.79d；杂交粳稻品种后2个播期未能安全成熟，在前4个可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.62d。常熟点迟熟中粳品种在试验设置的播期范围内均能安全成熟，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.67d；早熟晚粳品种在试验设置的播期范围内均能安全成熟，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.70d；中熟晚粳品种后3个播期未能安全成熟，在前3个可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.71d；杂交粳稻品种后3个播期未能安全成熟，在前3个可安全成熟的播期范围内，每推迟1d播种，生育期相应缩短0.57d。可以看出，虽各生态区有部分处理未能安全成熟，导致在计算生育期天数随播期推迟的单位缩短天数时的播期推迟跨度不一致，但总体表现为播期每推迟1d，生育期缩短0.06d左右。同一品种类型，从不同试验点来看，随着试验点纬度的升高，拔节期、抽穗期和成熟期逐渐延迟，生育期天数依次变长，使江苏省高纬度地区水稻直播种植的播期设置空间变小，种植安全风险加大。进一步分析不同播期条件下直播水稻主要生育阶段的天数，在可安全成熟的条件下，各试验点、各类型品种生育期随播期推迟而缩短主要表现在营养生长期（播种至拔节阶段）和营养生长与生殖生长并进期（拔节至抽穗阶段），变化范围为2—24d，生殖生长阶段（抽穗至成熟阶段）则相对稳定，变化范围仅为-2—1d。而营养生长期和营养生长与生殖生长并进期阶段的缩短主要表现在营养生长期，变化范围为0—18d，营养生长与生殖生长并进期略有缩短，变化相对较小，范围为1—8d。2.2生育期、播期与温光利用率播期的不同导致水稻生育进程的不同，从而对温光资源的利用也表现出较大的差异（表3）。各类型品种生育期积温和光照时数均表现出随播期的推迟呈显著或极显著的下降趋势。其差异主要源于直播水稻抽穗之前积温与光照时数的不同，其中尤以拔节前的差异最为明显，均达到显著或极显著水平。对积温的影响拔节到抽穗阶段的差异次之，抽穗至成熟阶段则无明显变化；对光照的影响拔节至抽穗与抽穗至成熟阶段均无明显变化，且趋势不明显。同一试验点，各类型品种间生育期的积温与光照时数均表现为晚粳品种大于中粳品种；同一类型品种，随试验点纬度升高，积温呈依次减少的趋势，光照时数除杂交品种以外均呈依次增加的趋势。结合各试验点当地实际（温光可利用时间以当地当年水稻种植前茬让茬的最早时间为起点，应后茬需求最迟收获时间为终点），以各处理生育期内温光占当年当地水稻实际生产季节可利用温光（常熟以5-27至11-1计，姜堰以5-27至10-29计，东海以6-3至10-26计）的比例称作温光利用率，对不同地区、不同播期、不同类型品种直播水稻的温光利用率进行了分析。表明，随播期的推迟，各类型品种的温光利用率均呈显著或极显著的下降趋势。同一试验点，在可安全成熟的播期范围内，生育期的温光利用率均表现为晚粳品种高于中粳品种。将各试验点供试品种中有4个及以上播期能安全成熟的处理进行回归分析，结果表明，各生育阶段生育期天数与所需的积温和日照时数有关，可用二元线性回归方程表示（表4）。由表可知，播种至抽穗阶段和生育期的天数随积温的升高而线性增加（b1均为正值），随日照时数的增加而线性减小（b2均为负值），且回归方程的决定系数R2均达到极显著水平；抽穗至成熟阶段的天数随积温的升高或日照时数的增加不同处理间表现不尽一致。2.3苏春酸的品种类型根据本试验研究结果（供试品种类型在设置的试验地及播期范围内能否安全成熟），对不同类型水稻品种直播适宜布局范围进行了初步区划，并综合分析后给出其能够安全成熟的可能播期，为大面积生产提供参考（表5）。苏南适宜的品种类型为迟熟中粳和早熟晚粳，播期一般为5-27—7-1；次适宜的品种类型为中熟中粳和杂交粳稻早熟晚粳，播期一般为5-27—6-10。苏中适宜的品种类型为中熟中粳，播期为5-27—7-1，迟熟中粳，播期为5-27—6-24；次适宜的品种类型为早熟晚粳，播期为5-27—6-10，杂交粳稻迟熟中粳，播期为5-27—6-17。苏北适宜的品种类型为早熟中粳，播期为6-3—7-1，中熟中粳，播期为6-3—6-24；次适宜的品种类型为迟熟中粳，播期为6-3—6-10；不适宜的品种类型为杂交粳稻迟熟中粳。3播期对水稻生育期的影响水稻的生长发育状况除了受遗传因素决定外，还受外部生态环境因素的影响。生育期作为水稻品种的遗传属性，主要由自身的感温性、感光性、基本营养生长性决定，也受播栽期、栽培方式及生态环境条件等因素的影响。关于播期对水稻生育期及温光利用的影响前人开展了较多研究，但由于上述条件因素的影响，结果不尽相同。张炼生在福建上杭县进行了籼粳杂交稻甬优6号不同播种期试验，结果表明，早播可使其抽穗和成熟时间稍微提早几天，但变化不大，生育期则因早播被拉长，每推迟5d播种，其始穗时间相应推迟2d左右，说明甬优6号为中熟偏感光组合，在同一地区不同时期播种，其出穗期变化幅度小，而生育日数的变化幅度大。李红等的研究表明，随着播种期推迟，水稻齐穗期相应推迟，早稻品种作连作晚稻直播栽培，播种期应根据不同品种的生育期和安全齐穗期而定，同时还要考虑安全齐穗期的温度指标，一般在抽穗时要求日平均气温不低于23℃，日最高气温达到25℃以上。霍中洋等研究表明，两优培九生育期因播期而有较大变化，4-30播期处理生育期为153d，而后随播期的推迟生育期明显缩短，5-30处理生育期仅为136d。生育期随播期的推迟主要缩短了播种至抽穗期的营养生长阶段，显然与这一生育阶段的生长温度条件有关，进一步分析两优培九生育期及其不同阶段生育期与积温（>0℃）的关系表明，无论是生育期还是播种至抽穗阶段，播期间均有极显著差异，而抽穗至成熟阶段所需积温随播期推迟虽呈略减少趋势，但比较稳定。李秀芬等研究表明，在分期播栽试验中，由于各处理所处的温度、光照等条件存在着一定的差异，相应也引起生育进程的变化。随着播期的延迟，各生育期也相应地顺延，但生育进程明显加快，随着播期的延迟各水稻品种都有孕穗期缩短而灌浆期延长的现象，但是灌浆期的有效积温和日平均温度均有所降低。本研究于选用目前生产上不推自广的直播方式，以当地生产上常用的水稻品种为材料，在江苏不同稻区通过分期播种试验，系统比较研究了播期对直播稻生育期及温光利用的影响，对江苏省不同类型水稻品种直播适宜布局范围进行了初步区划，并综合分析后给出其能够安全成熟的可能播期。结果表明随播期的推迟，各类型品种的拔节期、抽穗期和成熟期相应推迟，生育期明显缩短。同一品种类型，从不同试验点来看，随着试验点纬度的升高，拔节期、抽穗期和成熟期逐渐延迟，生育期天数依次变长，安全播期设置空间变小，种植风险加大。供试品种各类型间随播期推迟生育期缩短的天数并未呈现出一定的规律，这可能与本试验中部分处理未能安全成熟，计算生育期随播期推迟单位缩短天数时所统计的播期推迟天数不一致有关。但从试验所设播期范围内均能成熟的处理来看，同一试验点，随播期的推迟直播稻一般晚粳品种较中粳品种生育期天数缩短得略多。这与杨海生得出的不同类型品种间在抽穗前生育期的感温性与感光性与其标准生育时间表现为非常一致的正相关性，即水稻抽穗前标准生育时间越长，其感温性与感光性就越强观点一致。在可安全成熟的条件下，各试验点、各类型品种生育期随播期推迟而缩短主要表现在营养生长期和营养生长与生殖生长并进期，而营养生长期和营养生长与生殖生长并进期阶段的缩短主要表现在营养生长期，营养生长与生殖生长并进期略有缩短，变化相对较小，这与前人研究结果基本一致。各类型品种生育期积温和光照时数均表现出随播期的推迟呈显著或极显著的下降趋势。其差异主要源于直播水稻抽穗之前积温和光照时数的不同，其中尤以拔节前的差异最为明显，均达到显著或极显著水平。此外，由于水稻为高温短日作物，随着播期的推迟，温度升高，使播种至抽穗阶段的生育进程加快，所需积温较早播减少，致生育天数缩短；日长的缩短亦可使播种至抽穗阶段的生育进程加快，所需累积日照时数减少，致生育天数缩短。与抽穗前相比，抽穗至成熟阶段的温光敏感性有明显的减弱变化，而且此阶段的生育期长度的温光敏感性因品种而异，但总体表现为感温性较强、感光性较弱的特点。本文从试验所设播期范围内各类型水稻品种是否能安全成熟来给江苏省不同类型水稻品种直播适宜布局范围进行了初步区划，并