水稻的产量研究进展论文

早稻生产特点及产量差异分析农科论文

武穴市是湖北省粮食生产大市,常年水稻种植面积5万hm2以上,稻田种植制度是以双季稻为主的一年多熟制。近年来,通过国家粮食丰产科技工程、超级稻示范推广、粮食高产创建等重大项目的实施,有力地推动了双季稻生产,双季稻面积实现了恢复性增长。因此,早稻生产在粮食生产中具有重要地位。在大面积生产条件下,早稻产量差异较大,主要表现为项目核心区、示范区、辐射区间的差异及镇(处)间、品种间、种植方式间、田块间的差异。为此,通过调查分析全市早稻产量表现及产量差异原因,为实现缩小产量差异、提高产量稳定性和平衡增产的目的提供参考。

1 材料与方法

1.1 调查地点

采用随机抽样和典型抽样[1]相结合的方法,在梅川镇、花桥镇、大金镇、余川镇、石佛寺、四望镇、大法寺、万丈湖等8个镇(处)测产调查118个田块。

1.2 调查品种

5个杂交早稻(两优287、H两优302、金优458、W两优3418、金优402)和3个常规早稻(鄂早18、鄂早17、中嘉早17),共8个品种,其中两优287、金优458和中嘉早17为超级稻品种。

1.3 测产方法与统计分析

每个田块根据产量水平按对角线选取3个代表样点,分别考查株高、密度、单穴有效穗数、每穗粒数,千粒重按品种常年平均值计。根据张玉屏等[2]的方法测定密度和产量,移栽稻每个样点分别测量10行20穴,抛栽稻和直播稻用1 m×1 m钢管框架测量框内有效穗数,根据田间利用率[(实际面积—沟面积)/实际面积×100%]折算群体密度,割取与测量每穴穗数相对应的水稻植株50穴,脱粒计产,晒干实粒称重。最后进行密度、有效穗数及产量的折算。

试验数据统计分析采用SAS v 9,作图采用CorelDRAW 9绘图软件。

2 结果与分析

2.1 早稻生产特点

近年来,通过从水稻育秧、移栽等环节进行技术优化,武穴市早稻种植方式呈现多样化的特点,直播、旱育秧、抛秧、机械化栽播及免耕栽培技术应用面积不断扩大。据统计,2011年全市早稻面积1.75万hm2,其中空闲茬前三田面积0.33万hm2,油菜茬后三田面积1.42万hm2。早稻直播面积0.19万hm2,占早稻面积的'10.86%,与常年相比,直播面积有所下降,可能与上年早稻直播期间遇极端低温阴雨天气造成烂种、烂芽、减产有关[3]。早稻移栽面积1.22万hm2,占早稻面积的69.71%,其中旱育秧移栽面积0.47万hm2,占早稻面积的26.86%;常规育秧移栽面积0.75万hm2,占早稻面积的42.86%。抛秧面积0.32万hm2,占早稻面积的18.29%,其中翻耕抛秧0.25万hm2,占早稻面积的14.29%;免耕抛秧0.07万hm2,占早稻面积的4.00%。机械插秧和机械直播面积0.02万hm2,占早稻面积的1.14%。

2.2 早稻产量表现

田间测产结果表明,2011年全市早稻平均产量7 254.0 kg/hm2,最高产量9 684.0 kg/hm2,最低产量4 971.0 kg/hm2,产量极差4 713.0 kg/hm2,标准差1 086.0 kg/hm2,变异系数14.97%。早稻产量水平接近正态分布,产量主要分布在6 750~8 250 kg/hm2,共有66个田块,占55.93%;其次分布在6 000~6 750 kg/hm2和8 250~9 000 kg/hm2,分别有18和16个田块,分别占15.25%和13.56%;分布在5 250~6 000 kg/hm2、小于5 250 kg/hm2和大于9 000 kg/hm2的田块较少,分别为8、5和5个田块,各占6.78%、4.24%和4.24%。

2.3 不同镇(处)早稻株高、产量结构及产量变化

水稻株高与品种特性、土壤肥力、栽培条件等因素有关。已有研究表明[4,5],水稻株高与生物产量呈显着的正相关,尤其在高产条件下关系更为密切,而生物产量增加又是穗粒数和千粒重增加的物质基础。由表1可知,各镇(处)早稻株高为78.7~88.3 cm,以大金镇最高,比其余各镇(处)高4.7~9.6 cm,经相关分析,株高对产量的决定系数r2=0.614 7。有效穗数以花桥镇最高,四望镇最低,有效穗数极差80.9万穗/hm2;每穗粒数以花桥镇最高,四望镇最低,每穗粒数极差15.6粒。花桥镇、大金镇、梅川镇和余川镇4镇产量高于全市平均产量,其中花桥镇、大金镇产量分别为8 304.0、8 157.0 kg/hm2,与全市平均产量相比增产极显着,产量结果与粮食高产创建专家组验收结果相吻合,与两镇粮食高产创建整体推进、建立高产创建示范区域并加强品种与栽培技术配套有关;万丈湖、大法寺、四望镇、石佛寺4镇(处)产量低于全市平均产量,其中万丈湖办事处产量与全市平均产量相比减产极显着,大法寺减产显着。

2.4 不同品种产量结构及产量变化

不同早稻品种产量结构及产量有较大差异。由表2可知,因栽培起点不同,3个常规早稻鄂早18、鄂早17和中嘉早17有效穗数较多,鄂早17、鄂早18有效穗数、每穗粒数和产量变异均较小。杂交早稻有效穗数适中,每穗粒数较多。超级稻两优287、金优458、中嘉早17有效穗数、每穗粒数和产量变异较大,表明超级稻品种增产潜力较大,同时对栽培技术要求严格,必须良种良法配套。8个品种中以H两优302产量最高,鄂早17产量最低,H两优302、两优287、中嘉早17、W两优3418、金优458较平均产量增产,其中H两优302、两优287增产极显着,中嘉早17增产显着,超级稻金优458比平均产量增产1.55%,超级稻品种增产潜力未充分发挥;鄂早17、金优402和鄂早18比平均产量减产,其中鄂早17和金优402减产极显着。

2.5 不同种植方式下产量结构及产量变化

早稻不同种植方式下产量结构及产量变化情况见表3。由表3可知,移栽稻产量结构较为合理,有效穗数和每穗粒数变化幅度最小,产量稳定性最好;直播稻有效穗数最多,每穗粒数最少,产量稳定性最差。直播稻和抛秧稻田间分布无序、不均匀,且抛秧稻株型松散、叶片张角大、后期植株间受光不均匀[6],可能导致直播稻和抛秧稻穗型整齐度较差,每穗粒数变异较大。产量以抛秧稻最高,移栽稻次之,直播稻最低,其中抛秧稻产量与全市平均产量相比增产显着。不同种植方式下产量结构及产量变化情况与笔者之前研究结果一致[3],试验及调查的重演性好[1]。

2.6 产量差异原因分析

2.6.1 有效穗数与产量 早稻产量随着有效穗数的增加而增加(图2),对有效穗数(x1)和产量(y1)进行相关分析,得回归方程y1=21.66x1—99.81,r2=0.797 5,因此有效穗数是影响早稻产量差异的主要因素。群体有效穗数由种植密度和单位面积穗数决定,生产上适当增加种植密度和基本苗数、加强田间管理、提高成穗率是缩小早稻产量差异、提高产量稳定性的重要技术对策。

2.6.2 每穗粒数与产量 经相关分析表明,早稻每穗粒数(x2)与产量(y2)存在线性关系:y2=96.36x2—2 926.27,r2=0.620 9(图3),早稻产量随着每穗粒数的增加而增加,每穗粒数也是影响早稻产量差异的关键因素。穗粒数主要决定于幼穗分化期和长穗期,中后期培育壮秆大穗是增加早稻每穗粒数的重要栽培目标。

3 小结与讨论

武穴市早稻生产轻简化栽培应用比例较高,种植方式呈现多样化的特点。2011年早稻平均产量7 254.0 kg/hm2,产量主要分布在6 750~8 250 kg/hm2,占55.93%。早稻产量差异主要表现在镇(处)间、品种间和种植方式间。花桥镇产量最高,与全市平均产量相比增产极显着,万丈湖产量最低,减产极显着。H两优302表现了较好的增产潜力,与平均产量相比增产极显着;超级稻品种产量表现不同,两优287、中嘉早17与平均产量相比增产极显着和显着,金优458增产不显着,超级稻品种产量结构和产量变异幅度较大,必须加强良种与良法配套;鄂早17和金优402与平均产量相比减产极显着。有研究表明不同种植方式对水稻产量有显着影响[7],此次调查结果表明,3种种植方式间以抛秧稻产量最高,移栽稻次之,直播稻最低,其中抛秧稻增产达显着水平。

高良艳等[8]的研究表明,产量构成因素中穗粒数、结实率和千粒重与产量均呈正相关,每穴穗数与产量呈负相关。本调查结果表明,导致早稻产量差异的主要因素是有效穗数和每穗粒数,产量随有效穗数和每穗粒数的增加而增加。大面积生产上必须根据品种特性制定合理的栽培技术措施,充分发挥品种的生产潜力,增加生物量、提高有效穗数和每穗粒数,以达到缩小产量差异、增加产量的目的。