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對雜交水稻種植特點分析農(nóng)科論文
一、分蘗和有效穗
1978、1979年秋季,我們在福建的龍海、平和等縣進行了雜交水稻高產(chǎn)的調(diào)查,較完整地掌握了52塊田的資料,結(jié)合該地區(qū)農(nóng)業(yè)局驗收整理的388塊田的資料;從中選出理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量相差3T5公斤/公頃之內(nèi)的197塊田的資料進行統(tǒng)計分析。結(jié)果汕優(yōu)2號、四優(yōu)2號的早、晚季都表現(xiàn)產(chǎn)量與總粒數(shù)的偏相關(guān)達顯著水準(zhǔn)(公式略)根據(jù)穗數(shù)和穗粒數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù),說明增穗的增產(chǎn)潛力大于增粒的增產(chǎn)潛力。我們又調(diào)查了全省6個地區(qū)11個縣的晚季雜交水稻有效穗數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系。得出每公頃產(chǎn)3了50公斤以下的有效穗數(shù)為135~180萬。每公頃產(chǎn)6250、6000公斤的為225~24D萬,每公頃產(chǎn)6750、7500公斤的為270、28與萬;每公頃產(chǎn)9750、12000公斤的為300、345萬。這說明有效穗多產(chǎn)量高,有效穗少產(chǎn)量低。197塊田的資料分析指出:基本苗數(shù)、最高莖莫數(shù)、分集成穗率分別與有效穗數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)。
(一)秧苗案質(zhì)與甚木苗19T7年進行了秧苗素質(zhì)研究。
設(shè)秧苗素質(zhì)與本田施氮量兩種處理。試驗結(jié)果產(chǎn)量差異顯若。茲將其中四個處理分析如下:扁蒲秧2本,210公斤N/公頃,“”.75公斤/公頃三叉秧l本,105公斤/公頃,6375.0公斤/公頃扁蒲秧3本,210公斤/公頃,5T99.75公斤/公頃二叉秧1本,105公斤/公頃,5649.75公斤/公頃單稈秧比二叉秧、三叉秧多用1、2倍種子和多l(xiāng)倍氮肥,每公頃僅分別增加150公斤和24.了5公斤。根據(jù)考種材料,二叉秧的有效穗數(shù)較三本秧少31.8%,而穗實粒數(shù)則多5D%。故多叉秧具有省種、省肥、大穗的增產(chǎn)作用。我們又分析各節(jié)位分孽穗的產(chǎn)量比重,三叉殃2/o、3/O兩節(jié)位分集穗占總穗數(shù)的46%,產(chǎn)量占總產(chǎn)量的49%。多本秧5/0、6/0、7/。三節(jié)位分縈的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的82%,前者為低節(jié)位分莫,穗大、粒多;后者為中節(jié)位分孽,穗較小、粒少。莫家讓“指出,多叉秧葉綠素含量較無孽秧多16.T8~41.65%,從出苗到黃熟期,多叉秧的光合勢較無粟秧高9~33%,根系也較發(fā)達,這樣,多叉秧的發(fā)達恨系吸收氮素與葉綠素含量高的,光合勢強的葉片光合產(chǎn)物合成的氨基酸輸送到地上部的生長中心。初期促進分集,形成分桑優(yōu)勢,幼穗分化至成熟期壯稈大穗,形成穗粒優(yōu)勢。
(二)最高分藕數(shù)與分戴成旅奉19T塊田的最高莖葵數(shù)為405~540萬/公頃,在此范圍內(nèi),最高莖孽數(shù)與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)每公頃產(chǎn)IO50D斤以上的69塊田的苗、株、穗比例為1,3,2,即每公頃插24、30萬叢,基本苗120、180萬,最高莖孽數(shù)480、540萬,最后有效穗330、375萬,分粟成穗率65、70%。要實現(xiàn)這種群體動態(tài)指標(biāo),首先要培育多叉壯秧,在這基礎(chǔ)上按雜交稻大田分孽習(xí)性進行肥、水管理。19了8年我們觀察了四優(yōu)2號大田分孽習(xí)性的結(jié)果:
1、第一次分孽的成穗率為98%,分布于1/0、9/0節(jié)位上。第二次分孽的成穗率為40%,分布于2/0”5/D節(jié)上。第三次分縈的成穗率為零。
2、分孽的發(fā)育受氮、碳營養(yǎng)影響很大。本田分桑以第7節(jié)位分粟的穗粒數(shù)最多,7/0節(jié)位分粟于5/7出生。第一次追肥于4/28,每公頃施碳鋒和過磷酸鈣各131.25公斤。按當(dāng)時氣候條件,大約6、7天才能為稻根吸收。這說明第7/O節(jié)位分萊的成長與氮素營養(yǎng)密切相關(guān)。拔節(jié)期具有3個葉片以上的分禁,一般都能成穗;但若“大封行”出現(xiàn)于孕穗之前,這些分孽會因光照不足而死亡,相對地,抽穗一乳熟期群體“稀疏”,基部透光率增加,植株基部腋芽重新萌發(fā)成分縈。這些都說明雜交水稻分縈的成長和消亡與碳素營養(yǎng)密切相關(guān)。
3、據(jù)偏相關(guān)分析,節(jié)位與各節(jié)有效穗數(shù)呈顯著的負相關(guān)即節(jié)位愈低,有效穗愈多。以上潔果可作為育秧、整田施肥、插秧和本田肥、水管理的依據(jù)。
二、每穗粒數(shù)與粒重
1979年我們調(diào)查了汕優(yōu)3號與IR661的穗發(fā)育情況(表略)無i侖分化穎花數(shù)、抽穗時穎花數(shù)或穗實粒數(shù)汕優(yōu)3號都多于IR661;但穎花退化率則高9.4%,結(jié)實率低9.1%。因此,生產(chǎn)上不僅要促花,更重要的是保花,不僅要促大穗,更重要是減少退化,提高結(jié)實率。據(jù)197塊田的資料分析,產(chǎn)量與結(jié)實率的偏相關(guān)達顯著水準(zhǔn),總粒數(shù)與結(jié)實率呈極顯著負相關(guān),也說明保花和提高結(jié)實率的重要性。穎花結(jié)實率低的主要因素是:
1、養(yǎng)分不足,分配不勻。1979年我們以四優(yōu)2號和紅410(對照)為材料,選擇生長正常的主穗各20穗,定德定花觀察不同位次穎花的生長勢,結(jié)果四優(yōu)2弓一的強勢花占連4.9%,比紅逮10減少2.05%;中勢花45.0%,比對照減少2.5%;弱勢花12.2%,L匕對照多5.45%。一說明雜交水稻結(jié)實率低是弱勢花多造成的。不同位次的穎花結(jié)實率也不一致。19了9年我們對四優(yōu)2號剪除穎花對結(jié)實率影響進行了觀察。第一次枝梗穎花的結(jié)實率為93.3%,第二次枝梗穎花的結(jié)實率僅49%。剪除第二次枝梗穎花后,第一次枝梗穎花的結(jié)實率提高到96.3%;剪除第一次枝梗穎花后,第二次枝梗穎花的結(jié)實率提高到90%。說明第二次枝梗穎花結(jié)實率低是養(yǎng)分不足和分配不勻引起的。1981年的雜交稻種植期研究結(jié)果,無論早季種植或晚季種植的雜交水稻,從返青期到幼穗分化期,光合效率和干物質(zhì)日增量都最大,幼穗分化至抽穗次之,抽穗至成熟最小,此結(jié)論與曹顯祖報告相一致。這是雜交水稻的一種生理現(xiàn)象。從研究中也看出,晚季種植(6/18播,了/15插,10/15收),出苗到幼穗分化處在28℃/日均溫,160小時日照和太陽輻射量25.09cal/cm“的足光下,充分發(fā)揮雜交稻光合強度大的優(yōu)勢(比早季高23.06%)。因此,分集塊,葉面積大(大1.4倍),干物質(zhì)日增重,為穗(庫)發(fā)育提供大量能源。抽穗后,由于氣溫逐漸下降,光照弱,光合效率較早季植‘廠降快(降40.了%),單位體積干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)化處于劣勢,但植株營養(yǎng)體大,總干物質(zhì)積累仍較早季植為大。因此,有效穗較早季植的增加58.95萬/公頃,每穗粒數(shù)增加14.02粒,結(jié)實率提高6.88%,千粒重增加4.98克,產(chǎn)量增加191了.75公斤/公頃。此外,從威優(yōu)2號、沮l(龍2號后期追肥試驗結(jié)果看出,在侮公頃施150公斤氮素情況下,提取23%(尿素了5公斤/公頃)為孕穗期追肥,可以明顯提高乳熟期的干重、活力和冠層葉葉綠素含量(0.019%),光合勢和干物質(zhì)日增長分別比對照提高0.D19%和lD%,從而使結(jié)實率較對照提高14.5%。以上說明,雜交水稻由于中后期光合效率下降導(dǎo)致養(yǎng)分不足,弱勢穎花多,結(jié)實率低。后期追肥可以改變這個缺點,提高結(jié)實率。
2、受生態(tài)條件影響。穎花受情后,谷粒灌漿的養(yǎng)分來源有二。其一為抽穗前貯藏于莖稈和葉鞘的碳水化合物轉(zhuǎn)運到穗;其二為抽穗后冠層葉進行光合作用的產(chǎn)物。1978年從分期播種試驗的資料看出,二者的比例因抽穗后的環(huán)境條件不同而異,可分為三種類型:
(1)抽穗后20天候平均氣溫約28℃,日照率75%,相對濕度7D、80%,灌漿成熟期短(31~35天);抽穗前養(yǎng)分占31、39%,抽稗后養(yǎng)分占69~61%。
(2)抽穗后20天候平均氣溫26、28℃,日照率47、51%,相對濕度85%以上;抽穗前養(yǎng)分占42~60%,抽穗后養(yǎng)分占邪、40%。
(3)抽穗后20天候平均氣溫20.87℃,日照足,相對濕度T9%以下,灌漿成熟期達51日;抽穗前后養(yǎng)分各占28%和了.2%。
考種結(jié)果,高溫、足光、適濕的稻穗灌漿成熟期雖短,但結(jié)實率高,籽粒飽滿,千粒重大,產(chǎn)量高;低溫、足光、濕度小,則結(jié)實率低,籽粒不飽滿;高溫、多雨、寡照、濕度大,結(jié)實率和籽實飽滿度都受影響。這是抽穗后氣侯條件對雜交稻穗粒發(fā)育的影響。因此,調(diào)節(jié)播種、插秧期使生殖生一長處于最適的光照條件下是提高結(jié)實率的關(guān)鍵。19了8~19了9兩年的四優(yōu)2號發(fā)育期的溫度處理結(jié)果看出:從枝梗分化至開花期低溫(19℃)處理,結(jié)實率都降低。低溫處理三天對結(jié)實的危害程度為、花粉母細胞減數(shù)分裂期>孕德期>抽穗期。無論抽穗、開花或灌漿用35℃或40℃的高溫處理3小時,結(jié)實率和千粒重都降低。抽穗開花期遇到35℃以上高溫,花粉敗育不受精;灌漿期高溫則影響光合產(chǎn)物的運轉(zhuǎn)而形成畸形來。開花期遮光或陰雨則結(jié)實率降低,強勢花結(jié)實率從87%降至58‘4%。由于稻田中各稻穗,稻穗中各穎花的發(fā)育并非同步,抽穗開花期35℃處理3小時和40℃處理3小時后,用人工輔助授粉,其結(jié)實率分別從65.1%、5D%提高到78%、62%。
三、根系發(fā)育與葉片生長
根系發(fā)育研究結(jié)果:四優(yōu)2號和汕優(yōu)3號的根量、根粗和根系干重都比穗數(shù)型常規(guī)稻紅410和矮稈大穗型品種大家伙為大(略小于高稈大穗型品種三磅70籮),發(fā)根力和根系活力較強。根干重以黃熟期為最大。發(fā)根力可持續(xù)到孕穗初期,根系活力以黃熟期為高峰。雜交水稻的“浮根”發(fā)達。浮根從第11/0葉開始發(fā)生,持續(xù)至成熟期。四優(yōu)2號、汕優(yōu)3號的根可達5次恨,而410、大家伙僅二、三次根。倪文等〔7〕報告,浮根的吸收力比一般根高2一3倍。川田拼“J報告,高次根的發(fā)生與穗枝梗及其著生的穎花同步。因此,浮根發(fā)達與雜交水稻穗大穎花多有密切聯(lián)系。雜交水稻在水層灌溉條件F根量大、根粗、干重大、浮根發(fā)達,但后期黃根、褐根、黑根多,幾乎找不到白根;旱作栽培的根系和干重均小,沒有浮根,但白根多;濕潤灌溉的介于二者之間。此結(jié)論與Das,D.K.等’‘報告相一致。不同組合對缺水的敏感性不同,四優(yōu)2號大于汕優(yōu)3號。早期水層灌溉、中期曬田、后斯?jié)駶櫟?根量、干重、根粗、浮根量都大和發(fā)達。收獲后一天,o、20cm土層的根系黃褐色,20、40cm土層為黃白色,根的彈性大。因此,合理灌溉以改善土壤環(huán)境,發(fā)揮雜交水稻的根系優(yōu)勢,為穗多、穗大、結(jié)實率高奠定基礎(chǔ)雜交水稻根系發(fā)育與地上部生長有密切聯(lián)系。單位時間最天發(fā)根增長量出現(xiàn)于分集盛期,無效分孽開始死亡期的單位時間根干重增長量最大,緊接著出現(xiàn)最大莖傷流強度增長量。說明了雜交水稻的發(fā)根開始時生長迅速;其次是稻根加粗,內(nèi)含物充實,干重增大;再次是根系活力的發(fā)揮。根系的這種發(fā)展過程可作為肥水管理的依據(jù)。剪根試驗結(jié)果表明,4/0“8/。葉期剪根,即剪除1/0、5/0節(jié)位根,明顯減少了分孽和有效穗數(shù);12/0葉期剪根則穗實粒數(shù)和結(jié)實率減少;14/0、16/O葉期剪根則影響結(jié)實率和粒重。綜上所述,出苗—穗分化期的發(fā)根力最強,“浮根”發(fā)生;在栽培上應(yīng)該淺水足肥,以促分蔡,增加穗數(shù)。穗分化—齊穗期的浮根大量發(fā)生,根系活力大,根干重增長快;應(yīng)適當(dāng)擱田,足肥以促大穗。齊穗,-一成熟期的根系活力旺盛,需濕潤灌溉,補肥,以提高結(jié)實率和粒重。在葉片生長方面,四優(yōu)2號和汕優(yōu)3號的主莖葉可分為三類:(1)1/0、10/0(1l/0)節(jié),包含葉—鞘—節(jié)—分縈(缺節(jié)間),都是營養(yǎng)生長期發(fā)生和生長的。
(2)11/0、12/0(12/、13/0)節(jié),包含葉—鞘(缺分孽和節(jié)間),為過渡期發(fā)生和成長的。(3)13/0~15/0(14/0~16/0)節(jié),包括葉—鞘—節(jié)—節(jié)間(缺分集),都是生殖生長期生長的。根據(jù)主筆葉的葉形、出葉積溫、生存期和功能,葉片可分為四組,(表略)1980年對雜交稻根、葉與產(chǎn)量因素的關(guān)系的研究結(jié)果:剪除主莖4/0、1。/O葉則影響1~7/0節(jié)位分孽;4/0~8/0葉期剪根(剪去1/0、5/0節(jié)根)則影響1/0、5/0節(jié)位分孽;剪去4/0~10/O葉或12/O葉期剪根(剪去9/O節(jié)根),嚴重降低穗粒數(shù);剪去14/O~16/O葉或12/O期剪很嚴重降低結(jié)實率。水稻葉、根、穗、粒的這些關(guān)系,可作為看苗診斷和管理的參考。另外,從兩年的分期播種試驗和植期研究看出,中熟雜交稻屬感溫性的基本營養(yǎng)生.長型。生育期間日均溫在1T、28℃之間,每升高1℃營養(yǎng)生長期縮短5天,日均溫27~28℃的主長期較穩(wěn)定。安全齊穗溫度為23℃。四尤2號全生育期所需的活動積溫為3061℃,1/0、16/0葉期的活動積溫為1731℃,劍JlJ?—抽穗期的為380℃。抽穗—完熟期為905℃。幼穗分化期的生育積溫指數(shù)為36.09,花粉母細胞減數(shù)分裂期為56.45,抽德期為68.9。這些結(jié)論與浙汀農(nóng)科院紹興基點組(19了0)的報告相一致。總之,中熟雜交稻屬感溫性基木營養(yǎng)生長型,具有分禁力強、根系發(fā)達和穗粒多三大優(yōu)勢,三者舊互聯(lián)系,培育多叉壯秧是發(fā)揮三大優(yōu)勢的基礎(chǔ)。根據(jù)活動積溫及生育積溫指數(shù)調(diào)整播種期,使生殖生長期處于光、溫、濕最適期,既使莖、鞘、葉貯藏養(yǎng)分順利運轉(zhuǎn)到穗,又利于穗粒發(fā)育。根據(jù)葉、孽、根、穗、粒之間的相互關(guān)系進行肥、水管理,協(xié)調(diào)促桑保蔡,促花保花,實現(xiàn)穗足、粒多、粒飽、高產(chǎn)的目的。
結(jié)論
(一)雜交水稻具有分集力強、根系發(fā)達和穗粒多三大優(yōu)勢。多孽壯殃是基礎(chǔ)。它具有省種、省肥、根多、稈壯、穗大的增產(chǎn)作用。
(二)節(jié)位與有效穗數(shù)呈顯著負偏相關(guān)。2/O、3/O二節(jié)位的分孽憾產(chǎn)量占總產(chǎn)量的49%。分菜的發(fā)生和增長與碳、氮素營養(yǎng)密切相關(guān)。
(三)雜交水稻穗大、穎花多,但結(jié)實率不高。其原因是殺分不足和花期對溫、光的適應(yīng)范圍較窄。
(四)根多、根重、“浮根”發(fā)達。最大發(fā)根量和根干重分別出現(xiàn)于分孽盛期和孕穗期。最大傷流強度于黃熟期。前期水層灌溉、中期曬田、后期濕潤的根系發(fā)達,白根多。
(五)雜交水稻可分為四個葉組:1/0、3/0為秧期葉,決定秧苗素質(zhì);4/0~9/D(10/0)為分孽期葉,決定分孽和穗數(shù);10/0(11/0)~12/O(13/0)為拔一節(jié)期葉,影響節(jié)間干重和穗粒數(shù);13/0(14/0)~15/0(16/0)為穗發(fā)育期葉,影響結(jié)實粒和粒重。
(六)幼穗分化期生育積溫指數(shù)為36.09,花粉母細胞減數(shù)分裂期為56.45,抽穗期為戶8.9。
(七)總粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著偏相關(guān)。統(tǒng)計分析表明:“四優(yōu)2號”和“汕優(yōu)3一號”是在一定穗拉數(shù)的基礎(chǔ)上增加穗數(shù)來增加總粒數(shù)增產(chǎn)的。高產(chǎn)田的群體結(jié)構(gòu)是按1,3,2的苗、株、穗比例
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