播期和肥料运筹对水稻地方品种苏御糯产量和抗性的影响

2017-03-06 00:51朱正斌戴华军夏肄锋周建明
现代农业科技 2017年1期
关键词:播期稻瘟病

朱正斌++戴华军++夏肄锋++周建明++曹敏旭++沈雪林++林一波

摘要 苏御糯是种植历史悠久的苏州市地方品种,按照当前主栽品种的种植技术,生产中苏御糯常出现穗数不足、结实差、易倒伏和易感稻瘟病几大问题,影响其产量和品质,本研究通过探索其栽培技术,以促进苏御糯种质资源的保护和利用,扩大在本地区的种植面积。以播期为主区,肥料运筹为副区,采用裂区试验设计,通过调查分析不同处理对苏御糯株高、穗长、产量构成因素、抗性等的影响(方法)。结果表明:施用化肥对苏御糯结实性、稻瘟病抗性及抗倒性有一定的负面影响,带来较大生产风险,施用有机肥有助于提高苏御糯的产量、抗倒性和稻瘟病抗性;生产苏御糯稻谷7 800 kg/hm2左右的最佳产量构成指标为有效穗数270万穗/hm2左右,单穗总粒数90粒左右,结实率92%~94%,千粒重39 g左右;有利于生产的播种时间为6月上旬,在翻耕前一次性作基肥施用腐熟有机肥6 000~7 500 kg/hm2,若施用化肥亦宜作基蘖肥一次性施用纯氮不超过180 kg/hm2,可为地方品种苏御糯的保护和开发提供技术支撑。

关键词 水稻地方品种;苏御糯;播期;肥料运筹;抗倒性;稻瘟病

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)01-0015-03

Effects of Sowing Date and Fertilizer Application on Yield and Resistance of Rice Landraces Suyunuo

ZHU Zheng-bin DAI Hua-jun XIA Yi-feng ZHOU Jian-ming CAO Min-xu SHEN Xue-lin LIN Yi-bo

(Seed Adminitrative Station of Suzhou City in Jiangsu Province,Suzhou Jiangsu 215009)

Abstract Suyunuo is a local rice variety in Suzhou City with a long history. According to the planting technology of the current main cultivars,Suyunuo shows some problems such as insufficient number of panicles,low seeding rate,poor lodging and rice blast resistance,which will affect its quality and yield. In this split-plot designed study,sowing date factor was assigned to the main plot and fertilizer application factor to the subplot to investigate the influence on plant height,panicle length,yield components and resistance of Suyunnuo. The results showed that the chemical fertilizer treatment had negative effects on fecundity,rice blast and lodging resistance,while the organic fertilizer treatment could help to improve the grain yield and resistance to the lodging and rice blast. The best yield components to achieve 7800 kg per hectare were as follows:the number of effective panicles was approximately 2.7 million spike per hectare,the number of grain per panicle was around 90,seeding rate from 92% to 94% and 1 000-grain weight of 39 g. It should be sowed in early June and the field should be applied with 6 000~7 500 kg organic fertilizer per hectare or no more than 180 kg pure nitrogen per hectare as base-tiller nitrogen fertilizer before plowing. The results can provide technical support for the protection and development of Suyunuo.

Key words rice landraces;Suyunuo;sowing date;fertilizer application;lodging resistance rice blast

蘇御糯为太湖地区苏州地方品种,属于早中熟籼型糯稻品种[1],全生育期140 d左右,高秆大穗,叶片披散,粒型呈扁椭圆形,粒重高,米粒雪白,米饭光泽好,黏度适中,口感滑爽,蒸煮时有十分浓烈的香味。相传1692年,康熙皇帝在京城丰泽园澄怀堂召见大臣时说:“朕巡幸江南,将江南香稻及菱角带来此处栽种”稻米由苏州府历年解供,故名“苏御糯”,是十分珍贵的优良种质资源[2]。随着农产品特色化、品牌化方向的发展,苏御糯的稻米市场需求越来越旺盛,但生产中常出现穗数不足、结实差、易倒伏、易感稻瘟病几大问题,严重影响其产量和稻米品质。20世纪90年代中期江苏省农业科学院通过矮化育种来改良苏御糯的缺陷,育成了抗倒性和抗病力明显增强的矮秆苏御糯,但其品质却有所退位,难以取代苏御糯[3]。周家麟等[4]、祁正汉等[5]人研究通过喷施多效唑来控制苏御糯株高增强其抗倒伏能力,但发现苏御糯穗的发育会同时受到抑制,影响产量;除此之外,对苏御糯系统的栽培研究报道少之又少。

笔者于2009年起开始实施苏御糯的种质资源保护工作,在种植保存过程中发现,苏御糯对化肥尤其是氮素较为敏感,中后期追施长粗肥和穗肥严重影响其结实率和抗倒伏能力,仅施基蘖肥,中后期不追肥,增施有机肥,适当推迟播期,苏御糯的结实率及抗倒伏能力有较大改观,增产效果明显。对此现象,笔者认为解放后,江苏省稻作科技经历了“土改良”“籼改粳”“高改矮”历史演变,1955年在苏南试验和推广“中籼改晚粳”,并于20世纪80年代基本实现粳稻化[6-7],而苏御糯属于早中籼型“土”品种,生育期短,耐肥性差,品种特性不适合当前的稻作时令和种植技术,需要对其播期和施肥技术做出调整和研究。为此,本研究通过设置播期为主区,肥料运筹为副区的裂区试验分析苏御糯产量构成和抗性,探索适合苏御糯的最佳栽培模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2015年在苏州市种子管理站农作物品种试验示范园试验田进行,土壤为黏土,地表20 cm耕作层土壤有机质含量9.6 g/kg,碱解氮17.6 mg/kg,速效磷40 mg/kg,速效钾100 mg/kg,pH值6.36,肥力中上等。

1.2 材料来源

2007年引自太湖地区农科所,并通过连续7年“株系循环繁殖法”提纯复壮后的高纯度苏御糯种子。

1.3 试验设计

试验采用裂区试验,主区因素A为播期,副区因素B为肥料运筹。其中A设正常播期A1(5月20日播种,6月20日移栽)和延迟播期A2(6月10日播种,7月10日移栽),秧田管理技术措施相同;B肥料运筹设B1、B2、B3、B4、B5、B6共6个处理(处理B1、B2、B3施用48%白俄罗斯氯基氮磷钾复合肥(16-16-16)和总氮量≥46.4%的四川美豐尿素配比),处理B1施N 180 kg/hm2,处理B2施N 225 kg/hm2,处理B3施N 270 kg/hm2,氮肥全部作基蘖肥(其中基肥77%于移栽前2 d施用,蘖肥23%于移栽7 d后施用),磷钾肥全部作基肥,N∶P2O5∶K2O为3.75∶1.00∶1.00;处理B4、B5、B6分别施太仓绿丰生物有机肥料有限公司生产的商品有机肥4 500、6 000、7 500 kg/hm2,移栽前2 d作基肥施完。栽插规格每小区10行,每行40株,行株距25.0 cm×13.3 cm,栽单株,小区间田埂用塑料薄膜包埋到犁底层,2次重复。

1.4 主要测定内容与方法

1.4.1 抽穗情况调查。小区10%和80%植株穗顶露出叶鞘记始穗期和齐穗期;播抽历期为播期至始穗期和齐穗期中间日的天数。

1.4.2 主要农艺性状和产量性状调查。成熟后从小区中部随机收割20株,取其主茎穗调查株高,调查单株穗数,平均穗长,将稻穗风干后考查穗总粒数、穗实粒数、千粒重,计算单株颖花量(单株穗数×穗总粒数)、结实率和理论产量。收获后小区实收测实际产量。

1.4.3 抗倒性调查。收获前调查不同处理最终倒伏比例和倒伏程度。倒伏比例为不同处理2次重复小区倒伏株数占比的平均值;倒伏程度按照标准(0级:无倒伏或倾斜发生;1级:植株与地面成45°以上;2级:植株与地面成45°以下;3级:植株贴地)记载。

1.4.4 叶瘟病发病率调查。叶瘟高发期按分级标准(0级:没有病症;1级:零星发生,仔细调查方可见病;2级:发病稍多,病叶集中在下部:3级:发病普遍,病叶集中在中、下部;4级:发病较重,病叶集中在中、上部,出现少量落塘;5级:发病严重,有明显落塘)调查不同处理2个区组的叶瘟病不同发病级别的总发病株数,计算发病率。

1.5 统计分析

采用Excel和DPS进行数据整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期和肥料运筹对苏御糯生育期的影响

由表1可知,播期和不同的肥料运筹对苏御糯的抽穗期有较大影响,5月20日播种,不同肥料运筹始穗期在8月15—18日,播抽期经历90.0~93.5 d,推迟到6月10日播种始穗期在8月31日至9月3日,播抽期经历84.0~88.0 d,说明延迟播种,苏御糯的营养生长期明显缩短,平均缩短5.8 d。2个播期苏御糯都存在随着施肥量增加抽穗期延迟的现象,且施用有机肥比施用化学肥料抽穗期相对要晚2 d左右,说明有机肥肥效长,后劲较足,有利于全生育期肥效协调。

2.2 播期和肥料运筹对苏御糯株高和穗型的影响

由表2可知,播期和肥料运筹对各处理的株高、穗长、着粒密度都产生重要影响。处理A1的株高、穗长、着粒密度均大于处理A2,且穗长和着粒密度的差异达显著水平,这可能是由于处理A1生育期长于处理A2,光合作用有机质积累增加引起;施用有机肥较施用化肥苏御糯株高稍高、穗长稍长和着粒密度稍密,尤其是对平均穗长和着粒密度的影响更为显著,处理间均达到极显著差异。

2.3 播期和肥料运筹对苏御糯产量及其构成因素的影响

由表3可知,处理A1与处理A2间产量差异不显著,产量处理A1稍高于处理A2;从产量构成因素看,处理A1每穗总粒数、千粒重、单株颖花量均大于处理A2,且除千粒重的差异为显著外,其余均为极显著差异,处理A2单株穗数及结实率大于处理A1,单株穗数的差异极显著,结实率之间的差异不显著。不同的肥料运筹下,施用化肥肥效快且短,施用有机肥肥效慢且长,随着化肥施用量增加,产量呈下降趋势,但随着有机肥施用量增加产量呈上升趋势,施用有机肥虽然分蘖成穗极显著少于施用化肥,但单穗总粒数和结实率均极显著多于施用化肥的处理,施用化肥量越多虽然分蘖增强、穗数增多,但对穗型、结实率以及粒重产出较为显著或极显著的负面影响;而随着有机肥施用量增多,小区产量呈增加趋势,虽然穗型和粒重大小随有机肥施用量增加而减小,但穗数和单株颖花量对产量构成起了主要作用,施有机肥3个处理对结实率影响不显著。从播期和肥料运筹的互作效应看,处理A1施有机肥6 000 kg/hm2和7 500 kg/hm2,处理A2施有机肥7 500 kg/hm2单株颖花量最大,产量水平最高,且有较高的结实率和千粒重。

2.4 播期和肥料运筹对苏御糯抗倒性和稻瘟病抗性的影响

就播期而言,处理A2抗倒性好于处理A1,但叶瘟发病率和发病级数高于处理A1,尤其处理A2施用化肥的处理叶瘟达到了5级,叶片呈火烧焦枯状,形成“塌塘”,后及时施药补救病症得到缓解并恢复;就肥料运筹而言,施有机肥苏御糯的抗倒伏能力明显增强,稻瘟病的发病程度相对较轻,总发病比例相对也小,且同一播期内随着施氮量增加苏御糯的抗倒性变差,叶瘟病加重(表4)。因此,对苏御糯施用有机肥有利于增强其抗倒性和叶瘟病抗性。

3 结论与讨论

苏御糯是种植历史悠久苏州市地方品种,由于其独特的食味品质深受当地老百姓喜爱,种子代代相传。随着气候和耕作制度变迁,现代栽培模式只适合现代育成的栽培品种。施孝遵研究认为随着化肥工业的发展和农业经营集约化程度的提高,水稻品种也是逐步朝着耐肥高产这个方向而演变的,水稻品种的耐肥性指品种在肥料施用量增加的情况下,产量也能增加的一种能力,抗(稻瘟)病性和抗倒性是品种耐肥性的重要组成部分[8]。苏御糯自清代留传至今,属于耐肥性差的品种,对其采用当前主栽品种的种植技术,常出现穗数少、结实差、易倒伏、易感稻瘟病的生产风险。本研究通过调整种植措施,以期分析得出有利于提高苏御糯产量和抗性的栽培技术,促进其生产应用。

有效穗数偏少,结实率偏低是影响苏御糯产量的关键因素。苏州市地方标准《无公害农产品苏御糯稻谷生产技术规程》中采用前期施基蘖肥,中期追施拔节肥的方式,控制有效穗数195万~225万穗/hm2。本研究中,肥料移作基蘖肥施用,中后期不追肥,苏御糯分蘖性明显增强,有效穗数显著提高。对于本研究中播期5月20日的结实率未受高温天气影响,播期5月20日和6月10日结实率差异不显著,笔者查询了2011—2015年播期5月20日和6月10日抽穗扬花期相应时段(8月15—25日及8月31日至9月10日)的日最高温度变化情况,本年度播期5月20日日最高气温平均为29.6 ℃,变幅为26.0~32.0 ℃,播期6月10日日最高

气温平均为29.3 ℃,变幅为27.0~31.0 ℃,2期温度接近;而近5年间,9月上旬气温较为平稳,最高温未超过33 ℃,低温亦未低于24 ℃,8月中旬出现高温极端天气的概率较大,播期5月20日抽穗扬花常遇高温天气,影响花粉育性,结实降低,尤其在2012年和2013年8月中旬都出现了36 ℃极高温天气,当年苏御糯结实率分别仅为85.3%和82.9%,减产超过10%。鉴于此,建议将苏御糯延迟到6月上旬播种,抽穗期接近当前主栽品种,温度适宜,更有利于提高结实率,获得高产。

本研究中对苏御糯施用化肥,尤其是随着氮素施用量增加其抗倒性和稻瘟病抗性有明显副作用,表明苏御糯对氮肥敏感。对抗倒性而言,有研究认为水稻品种的抗倒伏能力与其自身特性有关,并且施肥的影响也较大,施氮肥会促进倒伏,施钾肥会增强抗倒力[9]。笔者认为植株的株高、茎秆的粗细与水稻的抗倒伏能力有一定的相关性,但不必然,而与植株茎秆的柔韧度、节间配置以及重心高度等综合因素相关,本试验结果表明对苏御糯施用有机肥,有效增强了苏御糯的抗倒性。本研究中,随着施肥量的增加,苏御糯株高变矮、穗长变短、着粒密度变稀,这可能与施肥集中在基蘖肥,导致施肥量高的处理分蘖旺盛,群体密度大,影响了上部节间及穗的发育有关,有待于进一步研究施肥量的变化导致苏御糯各节间的具体变化情况,以及一次性作基肥施用有机肥与常规施肥相比,其茎秆的柔韧度和重心高度等是否出现较为有利于增强其抗倒性的变化。对稻瘟病抗性而言,试验表明对苏御糯施有机肥的处理叶瘟病发病率和发病级数明显低于施化肥的处理。

需要突出说明的是,在本研究中苏御糯生长前期叶瘟病较重,尤其是使用了化肥的处理出现了4~5级的重度叶瘟,后期穗颈瘟、枝梗瘟仅零星发生,张磊[10]用稻瘟病菌各种群在江苏地区的19个代表性菌株接种鉴定表明苏御糯苗期对19个菌株抗性结果均为感病,而孕穗期对稻瘟病ZB31生理小种B1、ZC13生理小种C1、ZG1生理小种G1和G6等4个菌株表现为抗病,说明苏御糯孕穗期的稻瘟病抗性要好于苗期,与此同时,相邻田块与播期5月10日同期种植的晚粳品种南粳46叶瘟病仅零星发生,后期却发生了严重的穗颈瘟和枝梗瘟,说明苏御糯和南粳46在不同生育期对稻瘟病部分生理小种的抗性上存在明显差异,而当前危害苏御糯的生理小种可能对其苗期致病率高、孕穗期致病率较低。因此,当前生产上应对苏御糯增施有机肥、少施化肥,并重点加强苗期的叶瘟病防控,可有效控制其稻瘟病发生。

综上所述,对苏御糯施用有机肥或减少化肥施用量可以有效提高其产量和抗性,且一次性作基肥或基蘖肥的方式施用,利于苏御糯加强分蘖,获得足够的群体,有利于苏御糯提高结实率、稻瘟病抗性和抗倒性,符合苏御糯作为老品种不耐肥的特点。因此,提出苏御糯的最佳种植方案是6月上旬播种,全田在翻耕前一次性作底肥施用腐熟有机肥6 000~7 500 kg/hm2;若施用化肥,总纯氮量应控制在180 kg/hm2左右,以基肥为主(占75%左右)、分蘖肥为辅(占25%左右),同时基肥中应增施磷钾肥,及时做好苗期叶瘟病的防治。产稻谷7 800 kg/hm2左右的最佳产量构成指标为有效穗数270万穗/hm2左右,单穗总粒数90粒左右,结实率92%~94%,千粒重39 g左右,这与苏州市地方标准《无公害农产品苏御糯稻谷生产技术规程》中收获苏御糯稻谷4 500~5 250 kg/hm2的产量结构成有效穗数195万~225万穗/hm2、穗总粒数80~100粒、结实率75%~80%、千粒重38~40 g相比较,种植方案有效提高了穗数和结实率。

4 致谢

感谢林一波推广研究员对本研究的指导!

5 参考文献

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[3] 吴竞仑,蒋荷,王根来,等.特种稻苏御糯、龙睛糯的矮化选育及利用[J].江苏农业科学,1992(3):6-8.

[4] 周家麟,姚月明,朱兴连.多效唑对高秆品种苏御糯株高的抑制效应[J].江苏农业科学,1987(增刊1):22-23.

[5] 祁正汉,陆钦武.高秆品种苏御糯应用多效唑对试验[J].江苏农业科学,1987(增刊1):24-25.

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[10] 张磊.江苏地区几个水稻品种的稻瘟病抗性鉴定及基因型分析[D].南京:南京农业大学,2010.

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