寒地水稻產(chǎn)量形成及灌水方式和種植密度調(diào)控影響.pdf

1、三江平原是我國重要粳稻商品糧基地，目前一半以上水稻田依靠地下水種植，而地下水每年降低1米，進一步高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)必須重視品種、灌溉方式和種植密度的選擇。為了探討寒地水稻產(chǎn)量形成與調(diào)控規(guī)律，比較不同年份間溫光條件差異及對水稻產(chǎn)量的影響，研究不同灌溉方式和種植密度對寒地水稻莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)積累、籽粒灌漿以及淺土層溫度特征的影響，探討灌溉方式與密度對水稻產(chǎn)量和光合物質(zhì)生產(chǎn)特性的影響及其互作效應，在佳木斯地區(qū)開展了品種試驗、密度試驗和灌水試驗，經(jīng)過4年

2、的研究獲得以下結果:
　　2011～2014年，品種空育131(KY131)、龍粳31(LJ31)、墾稻23(KD23)和墾鑒稻6(KJD6)更適應本地區(qū)高產(chǎn)、高效栽培品種需求，平均產(chǎn)量分別表現(xiàn)為11249.08kg·hm-2、11653.45kg·hm-2、10815.90kg·hm-2和11179.89 kg·hm-2。產(chǎn)量形成特征表現(xiàn)在抽穗期前后具有高的葉面積指數(shù)(LAI)，11葉品種LAImax可達5.22(KY131)，

3、而12葉品種LAImax可達5.69(KJD6);具有高的抽穗期平米莖鞘干質(zhì)量（729.43g.m-2～834.77g.m-2）、平米生物產(chǎn)量(1241.05g.m-2～1488.38g.m-2)和粒葉比(21.18 g.cm-2～24.18g.cm-2)，最終形成高質(zhì)量的群體優(yōu)勢。生育期內(nèi)后四葉片SPAD值(45-50)高且持續(xù)時間長;具有較強的干物質(zhì)生產(chǎn)和轉運能力、收獲指數(shù)高;籽粒灌漿的起始生長勢高，平均生長速率高，穗上、中部籽粒最

4、終生長量和灌漿速率接近一致;具有高枝梗數(shù)和枝梗粒數(shù)。寒地水稻品種產(chǎn)量與抽穗期莖、葉干質(zhì)量（R2莖=0.4520**; R2葉=0.4575**）、LAI（R2=0.4220**）及生物產(chǎn)量（R2=0.1835**）呈二次函數(shù)關系，與抽穗期粒葉比和收獲指數(shù)顯著正相關（R2粒葉比=0.1593*; R2收獲指數(shù)=0.5291*）。
　　對佳木斯地區(qū)2011～2014年的溫光條件及其與水稻干物質(zhì)積累、源庫光合特征、產(chǎn)量等性狀間的關系進行

5、分析。結果表明，生育期內(nèi)日活動積溫利用率和日有效積溫利用率呈逐年增加的趨勢，太陽輻射呈逐年降低的趨勢，其中灌漿期太陽輻射強度以2014年居高;生育期內(nèi)較高的日活動積溫、日有效積溫及其利用率，抽穗后高的日平均太陽輻射強度對于產(chǎn)量提高具有明顯促進作用，相關分析表明，生育期內(nèi)日活動積溫和日有效積溫及其利用率、抽穗后日平均太陽輻射強度與粒數(shù)、結實率以及產(chǎn)量顯著或極顯著正相關;日活動積溫利用率（R=0.38*）、日有效積溫利用率（R=0.42*）

6、以及抽穗后日平均太陽輻射強度（R=0.36*）與千粒重呈顯著正相關;生育期內(nèi)活動積溫與產(chǎn)量(R2=0.6946**)、生物產(chǎn)量(R2=0.4909**)、抽穗期莖、葉干質(zhì)量（R2莖鞘=0.7419**;R2葉片=0.4573**）及粒葉比(R2=0.3418*)、收獲指數(shù)(R2=0.6321**)、群體生長速率(R2=0.7899**)和凈同化率(R2=0.7351**)均呈二次函數(shù)關系，而與葉面積指數(shù)呈極顯著正相關（R=0.8050*

7、*）。
　　灌溉方式條件下，2012～2013年分析了3種灌溉方式對寒地水稻淺土層溫度、產(chǎn)量形成以及籽粒灌漿特性的影響。土壤0～15cm地溫與氣溫的正相關度隨土層深度增加而下降。抽穗期前后土溫達生育期中最高，其中W2處理明顯提高抽穗后10cm、15cm土層日平均溫度(Tavg)，而日最低溫度(Tmin)較低，日溫差(Ttg)變大。W2和W1處理能夠有效的控制無效分蘗，增加結實率，降低植株高度和縮短倒3、4節(jié)間長度，其中W2處理下成

8、穗率提高，干物質(zhì)積累及轉運能力增強，千粒重明顯增加。籽粒鮮重增重與花后天數(shù)均呈二次曲線關系，模擬效果以KD24最佳，W2處理下最大籽粒鮮重(Ymax)和籽粒灌漿速率高，到達最大灌漿速率時間早;籽粒灌漿過程可用Richards方程進行分析，達到最大生長速率的時間(Tmax)，最大生長速率(Gmax)以及平均生長速率(Gmean)均表現(xiàn)為KD24＞KY131。在產(chǎn)量上，與W1、W3處理相比，W2處理2012年產(chǎn)量增幅分別為13.91％～28

9、.26％和5.31～9.95％;2013年分別為22.05％～25.67％和5.15～7.70％。W2處理的增產(chǎn)途徑是農(nóng)藝性狀配置合理，抽穗后干物質(zhì)積累能力強及所占比例高，莖鞘干物質(zhì)轉運能力強，形成較高的群體素質(zhì);籽粒灌漿中最終生長量(A)和起始生長勢(R0)增加，Tmax值縮短，Gmax值和Gmean值提高;對二次枝梗作用效果大于一次枝梗，其中3粒二次枝梗粒數(shù)和產(chǎn)量明顯增加，收獲指數(shù)、千粒重和結實率高，最終籽粒產(chǎn)量高。
　　種植

10、密度條件下，不同處理淺土層溫度極值隨土層的加深而向后推遲，土層Tavg、Tmax、Tmin均與氣溫達極顯著正相關，而Ttg與氣溫負相關，但差異不顯著;高密度處理在水稻分蘗期白天增溫快，夜間土溫最低，溫差大，且10cm、15 cm土溫在10h～22h隨密度的增加而升高;返青期Tmax隨密度增加而增加，而Tmin隨密度增加而減小;抽穗期前后土溫達生育期中最高。種植密度與成穗率呈二次曲線變化趨(R2=0.8781*)勢，D3處理有效分蘗莖數(shù)和

11、成穗率高，抽穗期前干物質(zhì)積累和轉運能力強，籽粒灌漿起始勢和最大灌漿速率高;D2處理抽穗前LAI高，抽穗期后干物質(zhì)積累和轉運能力強。種植密度與單株粒數(shù)、粒重負相關。產(chǎn)量與著粒密度（R2=0.8156*）、收獲指數(shù)（R2=0.8449*）、千粒重（R2=7801*)呈二次函數(shù)關系，平米莖數(shù)與收獲指數(shù)（R2=0.7601*）、千粒重(R2=0.6001)呈二次函數(shù)關系，但與著粒密度呈極顯著負相關(R=0.9400**)。
　　水密互作條

12、件下，主處理灌溉方式對干物質(zhì)積累、產(chǎn)量構成及產(chǎn)量的整體作用效果表現(xiàn)為W2＞W(wǎng)3＞W(wǎng)1，其中W2處理能夠有效的控制無效分蘗，明顯提高成穗率，降低植株高度和倒3、4節(jié)間長度。副處理種植密度對抽穗后生物產(chǎn)量、莖鞘干物質(zhì)運轉以及最終籽粒產(chǎn)量的作用效果均以D2處理最佳。灌溉方式與種植密度交互作用下，各水密處理對寒地水稻葉齡值、分蘗莖數(shù)、莖蘗成穗率、抽穗期粒葉比、干物質(zhì)積累量、抽穗后莖鞘干物質(zhì)轉運與光合物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量構成及產(chǎn)量的影響均存在顯著或極顯

13、著的互作效應，以輕干濕交替灌溉方式與行株距30cm×10cm密度組合效果最佳，該處理組合的增產(chǎn)途徑是粒葉比高，葉面積指數(shù)高，光合物質(zhì)積累多，形成高質(zhì)量群體;生育中后期干物物質(zhì)積累量大，群體生長率和凈同化率高，光合物質(zhì)生產(chǎn)能力強，莖鞘物質(zhì)輸出與運轉合理，增加了一次5、6粒枝梗和二次2、3粒枝梗的粒數(shù)和粒重，具有較高的有效穗數(shù)、結實率和千粒重高，最終實現(xiàn)高產(chǎn)。因此，輕干濕交替灌溉方式與行株距30cm×10cm密度組合模式更適合在目前寒地水稻