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摘要:以旱优804、旱优649、旱优650和旱优813为试验材料,比较研究传统栽培和旱播旱管2种种植方式下节水耐旱稻生育进程、产量、外观品质及经济效益。结果表明,旱播旱管条件下节水耐旱稻播始历期(播种至始穗)、灌浆成熟期(齐穗至成熟)和全生育期分别比传统栽培条件下长6.5、2.5、10.2 d;与传统栽培相比,节水耐旱稻旱播旱管条件下株高矮21.7 cm、穗长短2.9 cm、有效穗数少8.09%、每穗总粒数少10.43%、結实率高4.2百分点、千粒质量低5.75%、产量低31.35%;旱播旱管降低了节水耐旱稻稻米垩白粒率,但提高了稻米直链淀粉含量;节水耐旱稻旱播旱管生产资料总投入较传统栽培低35.54%,且成本收益率高7.71百分点。旱播旱管是水资源匮乏地域节水耐旱稻种植的合理方式,为节水耐旱稻生产应用提供了重要的参考依据。
关键词:种植方式;节水耐旱稻;产量;经济效益;外观品质
水稻是全球近50%人口的主要食物来源[1],我国作为全球人口大国,是水稻需求量最大的国家,其需求量占全球总需求量的40%以上[2]。纵观水稻种植历史,水稻是耗水量最大、农药化肥施用量较多的粮食作物,大量灌溉和不断增加的农药、化肥施用量已使农业环境污染问题日益严峻[3]。21 世纪以来,我国的水稻生产渐渐地发生了重大变化,育种目标也从单一高产转向优质高抗高产等复合性状目标[4],张启发提出培育绿色超级稻的设想和基本策略,即在不断提高产量、改良品质的基础上,实现节水抗旱,基本不打农药,少施化肥[3];十九大也提出要推进农业绿色发展、实施国家节水行动、加强农业面源污染防治。节水耐旱稻是一种新型的水稻品种类型,它既有水稻高产、优质的特点,又有旱稻节水、抗旱的特性[5]。研究表明,在灌溉条件下,节水耐旱稻的产量、米质与水稻基本持平,但可节水50%以上;在望天田,抵抗干旱的能力较强[6]。节水耐旱稻通过少灌水与精细施肥用药,不仅可节约农业用水,节省农业生产成本,而且可降低农业面源污染,在缓解水资源供需矛盾的同时,实现生态安全、农业及区域社会经济的可持续发展。
21世纪初期以前,我国水稻种植以育秧人工手栽为主,近年来随着经济社会的快速发展、稻作科技的不断进步和农村劳动力的大量转移等,水稻种植方式由单一的传统手栽发展为手栽、抛秧、机插、直播等多种方式并存的新局面[7]。目前,关于种植方式对水稻生长发育、产量与效益影响的研究报道较多[8-11],但由于生态环境条件、栽培管理措施等不同,结果并不一致[12-13],此外有关种植方式对节水耐旱稻产量、效益等影响也鲜见报道。本研究以4个新配组的节水耐旱稻品种为试验材料,对其在传统栽培和旱播旱管2种种植方式下产量、外观品质及经济效益进行分析,以期为节水耐旱稻在生产上的推广应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试点概况
试验于2019年5—9月在黄冈市农业科学院梅家墩农场(30°27′ N、114°5′ E)进行,为典型的亚热带大陆性季风气候。试验地前茬空闲,土壤为沙壤土,地势平坦,排灌方便,肥力均匀。试验期间日平均相对湿度为75.5%,日平均气温为26.6 ℃(13.4~38.4 ℃),日降水量≥0.5 mm 次数为32次,日最大降水量为 129.8 mm(6月21日)。
1.2 试验设计与方法
试验采用裂区试验设计,以4个不同品种为主区,2种种植方式为裂区,重复 3次,小区面积 13.34 m2(2 m×6.67 m)。
试验选用新配组的节水耐旱稻品种旱优804、旱优649、旱优650、旱优813为试验材料,品种均由黄冈市农业科学院水稻所中稻室提供。设置2种种植方式:(1)传统栽培,即秧田育秧,适时人工移栽,水田种植管理;(2)旱播旱管,即在旱地里进行直播,并在生产阶段不进行人工额外补水灌溉。
传统栽培于2019年5月5日播种,播种量为 15 kg/hm2,5月30日移栽,株行距为16.7 cm×20 cm,密度约300 000 穴/hm2,每穴1粒谷苗。水分管理按照深水返青、浅水分蘖、够苗晒田、足水保胎、薄水壮籽、干干湿湿灌浆的管理原则进行。施肥管理按照总施氮量240 kg/hm2,分基肥(50%)、返青肥(25%)和分蘖肥(25%)3次施入;磷肥按照120 kg/hm2作为基肥一次性施入;钾肥按照 180 kg/hm2,分基肥(70%)和分蘖肥(30%)2次施入。基肥肥源为水稻专用复合肥(含N 16%,含P2O5 16%,含K2O 16%),追肥肥源为尿素(含46% N)和氯化钾(含59% K2O)。试验期间适时进行除草和防治虫害,不进行病害防治,其他管理措施按照常规高产栽培方式进行。
旱播旱管于5月13日旱地条直播,播种量为30 kg/hm2,播深2~3 cm,在3叶1心期进行间苗定苗处理,密度约375 000 穴/hm2。水分管理上表现为:生长阶段不进行人工额外补灌,仅依靠自然降水,田埂用薄膜包裹防止漏水。依据苗情在降水前施肥,分别为:5月29日施尿素(含46% N)112.5 kg/hm2、6月13日施尿素(含46% N)150 kg/hm2、7月4日施水稻专用复合肥(含N 16%,含P2O5 16%,含K2O 16%)375 kg/hm2,全生育期共施入N 240 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2。5月16日杀灭杂草,试验期间适时进行除草和防治虫害,不进行病害防治,其他管理措施按照常规高产栽培方式进行。
1.3 测定项目与方法
田间记录始穗期、齐穗期和成熟期。收获前1 d,每小区选取代表性植株15株,对株高进行测量并计数单株有效穗数,之后取5株分穗进行考种,包括穗总粒数、实粒数和千粒质量等,并计算结实率。收获时,各小区单收单打,晒干后称取稻谷产量,折算得到单位面积产量,之后,每个小区精选稻谷 100 g,带回实验室进行垩白粒率和直链淀粉含量的测定。记录每种种植方式农药、除草剂和人工的用量,用于经济投入的计算。 1.4 数据处理与分析
应用SPSS 20.0对试验数据进行方差分析,数据均以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 生育进程
种植方式对节水耐旱稻播始历期(播种至始穗)、灌浆成熟期(齐穗至成熟)和全生育期影响显著(P
关键词:种植方式;节水耐旱稻;产量;经济效益;外观品质
水稻是全球近50%人口的主要食物来源[1],我国作为全球人口大国,是水稻需求量最大的国家,其需求量占全球总需求量的40%以上[2]。纵观水稻种植历史,水稻是耗水量最大、农药化肥施用量较多的粮食作物,大量灌溉和不断增加的农药、化肥施用量已使农业环境污染问题日益严峻[3]。21 世纪以来,我国的水稻生产渐渐地发生了重大变化,育种目标也从单一高产转向优质高抗高产等复合性状目标[4],张启发提出培育绿色超级稻的设想和基本策略,即在不断提高产量、改良品质的基础上,实现节水抗旱,基本不打农药,少施化肥[3];十九大也提出要推进农业绿色发展、实施国家节水行动、加强农业面源污染防治。节水耐旱稻是一种新型的水稻品种类型,它既有水稻高产、优质的特点,又有旱稻节水、抗旱的特性[5]。研究表明,在灌溉条件下,节水耐旱稻的产量、米质与水稻基本持平,但可节水50%以上;在望天田,抵抗干旱的能力较强[6]。节水耐旱稻通过少灌水与精细施肥用药,不仅可节约农业用水,节省农业生产成本,而且可降低农业面源污染,在缓解水资源供需矛盾的同时,实现生态安全、农业及区域社会经济的可持续发展。
21世纪初期以前,我国水稻种植以育秧人工手栽为主,近年来随着经济社会的快速发展、稻作科技的不断进步和农村劳动力的大量转移等,水稻种植方式由单一的传统手栽发展为手栽、抛秧、机插、直播等多种方式并存的新局面[7]。目前,关于种植方式对水稻生长发育、产量与效益影响的研究报道较多[8-11],但由于生态环境条件、栽培管理措施等不同,结果并不一致[12-13],此外有关种植方式对节水耐旱稻产量、效益等影响也鲜见报道。本研究以4个新配组的节水耐旱稻品种为试验材料,对其在传统栽培和旱播旱管2种种植方式下产量、外观品质及经济效益进行分析,以期为节水耐旱稻在生产上的推广应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试点概况
试验于2019年5—9月在黄冈市农业科学院梅家墩农场(30°27′ N、114°5′ E)进行,为典型的亚热带大陆性季风气候。试验地前茬空闲,土壤为沙壤土,地势平坦,排灌方便,肥力均匀。试验期间日平均相对湿度为75.5%,日平均气温为26.6 ℃(13.4~38.4 ℃),日降水量≥0.5 mm 次数为32次,日最大降水量为 129.8 mm(6月21日)。
1.2 试验设计与方法
试验采用裂区试验设计,以4个不同品种为主区,2种种植方式为裂区,重复 3次,小区面积 13.34 m2(2 m×6.67 m)。
试验选用新配组的节水耐旱稻品种旱优804、旱优649、旱优650、旱优813为试验材料,品种均由黄冈市农业科学院水稻所中稻室提供。设置2种种植方式:(1)传统栽培,即秧田育秧,适时人工移栽,水田种植管理;(2)旱播旱管,即在旱地里进行直播,并在生产阶段不进行人工额外补水灌溉。
传统栽培于2019年5月5日播种,播种量为 15 kg/hm2,5月30日移栽,株行距为16.7 cm×20 cm,密度约300 000 穴/hm2,每穴1粒谷苗。水分管理按照深水返青、浅水分蘖、够苗晒田、足水保胎、薄水壮籽、干干湿湿灌浆的管理原则进行。施肥管理按照总施氮量240 kg/hm2,分基肥(50%)、返青肥(25%)和分蘖肥(25%)3次施入;磷肥按照120 kg/hm2作为基肥一次性施入;钾肥按照 180 kg/hm2,分基肥(70%)和分蘖肥(30%)2次施入。基肥肥源为水稻专用复合肥(含N 16%,含P2O5 16%,含K2O 16%),追肥肥源为尿素(含46% N)和氯化钾(含59% K2O)。试验期间适时进行除草和防治虫害,不进行病害防治,其他管理措施按照常规高产栽培方式进行。
旱播旱管于5月13日旱地条直播,播种量为30 kg/hm2,播深2~3 cm,在3叶1心期进行间苗定苗处理,密度约375 000 穴/hm2。水分管理上表现为:生长阶段不进行人工额外补灌,仅依靠自然降水,田埂用薄膜包裹防止漏水。依据苗情在降水前施肥,分别为:5月29日施尿素(含46% N)112.5 kg/hm2、6月13日施尿素(含46% N)150 kg/hm2、7月4日施水稻专用复合肥(含N 16%,含P2O5 16%,含K2O 16%)375 kg/hm2,全生育期共施入N 240 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2。5月16日杀灭杂草,试验期间适时进行除草和防治虫害,不进行病害防治,其他管理措施按照常规高产栽培方式进行。
1.3 测定项目与方法
田间记录始穗期、齐穗期和成熟期。收获前1 d,每小区选取代表性植株15株,对株高进行测量并计数单株有效穗数,之后取5株分穗进行考种,包括穗总粒数、实粒数和千粒质量等,并计算结实率。收获时,各小区单收单打,晒干后称取稻谷产量,折算得到单位面积产量,之后,每个小区精选稻谷 100 g,带回实验室进行垩白粒率和直链淀粉含量的测定。记录每种种植方式农药、除草剂和人工的用量,用于经济投入的计算。 1.4 数据处理与分析
应用SPSS 20.0对试验数据进行方差分析,数据均以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 生育进程
种植方式对节水耐旱稻播始历期(播种至始穗)、灌浆成熟期(齐穗至成熟)和全生育期影响显著(P