播种密度对滨海稻区水直播稻生长发育的影响

杜 萌， 马凌霄， 隋 鑫， 任 海， 李 旭， 吕小红， 马 畅， 王 宇

(辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦 124010)

水稻是我国主要的粮食作物，水稻生产对粮食安全和解决农业生产都具有重要地位，对提高国民经济具有重要影响。如今我国农业正处于由传统农业向现代农业转变的关键时期，水稻栽培生产也正由传统方式向轻简化、机械化转变。水稻直播正好能解决劳动力不足的问题，随着科技的发展，化学除草、生物防控、肥水调控、病虫害防治等技术的逐步成熟完善，越来越多的农民选择直播技术。如何有效地利用盐碱地资源成为滨海稻区的首要任务。本试验在滨海稻区盐碱地进行，研究品种及播种密度对水稻生长发育及产量的影响，以期能为滨海稻区直播稻的大面积种植提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

设5个播种密度(B)水平，B1～B5分别为60.0、82.5、105.0、127.5、150.0 kg/hm。试验设3次重复，顺序排列。每个处理小区长为10.0 m，宽为2.5 m，小区内设10条垄，各垄间距为0.25 m，采用人工播种模拟机器条播。

试验于2019年在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行，试验品种为其所育成的品种盐丰47(Y)、盐粳939(J)(是适合本地区直播栽培的高产、优质的2种水稻品种，其中盐丰47表现为产量较高，盐粳939表现为稻米品质较好)。试验种植于辽宁省盐碱地利用研究所试验基地。耕层(0～15 cm)土壤含2.730 4 g/kg有机质、0.134 1 g/kg 全氮、125.748 0 mg/kg碱解氮、50.415 1 mg/kg 速效磷、246.637 4 mg/kg速效钾、2.226 0 g/kg全盐，pH值为7.51。

整地时一次性全层深施390 kg/hm水稻专用复合肥(N ∶PO∶KO为30% ∶12% ∶8%)。出苗后，根据田间长势确定氮肥用量。2.5～3.0叶断乳肥施75 kg/hm尿素以促使稻苗早生快发。3.5～4.0叶分蘖肥施尿素、二铵各120 kg/hm，倒2叶施穗肥60 kg/hm尿素、45 kg/hm硫酸钾。水稻灌浆后期如有贪青晚熟现象，用15.0 kg尿素加 1.5 kg/hm磷酸二氢钾，兑水稀释50倍叶面喷施。

1.2 测定项目与方法

生育期调查：播种后，观察并记载各供试水稻品种的出苗日期、始穗日期、齐穗日期、成熟日期等对应的准确时间。

出苗率及成苗率调查：播后每个处理设置1个1.0 m×0.5 m的调查面积，计算播下种子粒数(根据各处理播种量计算出调查面积内的种子粒数)，出苗后(第1张叶片完全展开时)，计算出苗率。3叶期调查观察点内包括弱苗的成苗数，计算成苗率。从4叶后开始标记叶龄。计算播下种子粒数(根据各处理播种量计算出调查面积内的种子粒数)，出苗后查出苗数，计算成苗率。

茎蘖动态调查：定点定时调查记录茎蘖的变化动态，每个处理选择较为均匀的区域设置3个 0.5 m×0.5 m的调查点，4叶后开始调查各处理茎蘖数，每周1次直至水稻齐穗，收获期调查穗数。

叶片光合性能测定：于齐穗后30 d，用LI-6400便携式光合仪测定水稻剑叶光合速率，测定时间为09：00—11：00。每个处理测5张叶片，3次重复。

叶绿素含量测定：采用SPAD-502叶绿素仪在各生育时期进行定株测定叶绿素含量，测定时期为苗期、分蘖期、拔节期、齐穗期、成熟期。测定部位是距叶片基部2/3处的非叶脉处。

灌浆速率测定：于始穗期对抽出2 cm的穗进行标记，每个处理至少标记50穗。齐穗期开始每15 d取1次样，每次每个处理取10穗，杀青烘干。测定灌浆籽粒的粒质量以计算灌浆速率。取样方法参照张中华的方法。

灌浆速率[mg/(粒·d)]=每次测定籽粒干物质增质量/测定时间间隔天数；平均灌浆速率=成熟时籽粒烘干重量/灌浆持续时间。

产量及产量构成调查：收获后每个处理随机选取3点，收割水稻1 m。自然风干后测定产量构成，包括株高、穗长、穗粒数、结实率、千粒质量，脱谷测产得出实际产量。

2 结果与分析

2.1 播种密度对水直播稻生育期的影响

由表1可知，盐丰47与盐粳939等2个品种于5月4日在同一田块进行播种。盐丰47出苗日期为5月12日，盐粳939出苗日期为5月13日。始穗期分别为8月9日、8月13日。盐丰47的齐穗期为8月15—17日，盐粳939的为8月20—21日。盐丰47与盐粳939的成熟日期分别是10月8—9日和10月11—12日。盐丰47与盐粳939相比移栽稻生育期均缩短8～9 d。

表1 播种密度对水直播稻生育期的影响

同一播种密度不同品种时，盐丰47各生育期相比盐粳939均前提。以B3处理为例，YB3处理相比JB3处理出苗早1 d；JB3处理从始穗到齐穗比YB3处理多1 d；YB3、JB3处理成熟日期分别为10月8日、10月11日。

同一品种不同播种密度时，出苗期及始穗期均一致。齐穗期时，盐丰47的B2、B3处理出现日期最早，为8月15日；盐粳939的B3、B4处理出现时间最早，为8月20日。成熟期时，盐丰47的B2、B3处理成熟日期最早，为10月8日；盐粳939的B3、B4处理成熟日期最早，为10月11日。盐丰47与盐粳939在B1、B5处理下成熟日期都达到最晚。

2.2 播种密度对水直播稻出苗率、成苗率的影响

由图1可知，盐丰47、盐粳939均在B2处理时出苗率最高，分别为59.99%、55.66%；，盐丰47的各密度出苗率表现为B2>B4>B1>B5>B3；盐粳939的各密度出苗率表现为B2>B1>B5>B4>B3。在相同的播种密度下，2个品种的出苗率均表现为盐丰47>盐粳939。经方差分析得知，相同播种密度下的盐丰47、盐粳939出苗率差异均不显著。盐丰47各播种密度下的出苗率，YB2处理与YB4、YB1处理差异不显著，与YB3处理差异达显著水平(<0.05)。盐粳939各播种密度下的出苗率差异情况与盐丰47一致。说明出苗率受密度影响较大，受品种影响较小。

由图2可知，盐丰47、盐粳939均在B3处理时成苗率最高，分别为46.25%、45.65%；盐丰47在各播种密度的成苗率表现为B3>B2>B1>B4>B5；盐粳939在各播种密度的成苗率表现为B3>B1>B4>B5>B2；在相同的播种密度下，2个品种的成苗率均表现为盐丰47>盐粳939，其中B2处理下2个品种的成苗率相差较大，达到5.86百分点。经方差分析得知，相同播种密度下盐丰47、盐粳939的成苗率在B2、B4处理时差异显著(<0.05)；其他播种密度下差异均不显著。盐丰47各播种密度下的成苗率，YB3处理与YB2、YB1、YB4处理差异不显著，与YB5处理差异达显著水平(<0.05)。盐粳939各播种密度下的成苗率，JB3处理与其他各播种密度处理差异显著(<0.05)。

通过图1与图2的比较分析，可以得出出苗率最高的B2处理，其成苗率不是最高，其中盐粳939的成苗率在B2时达最低，为39.78%。说明出苗率与成苗率没有特定的关系，在本试验的条件下它们均受播种密度的影响。

2.3 播种密度对水直播稻株高的影响

当同一品种不同播量时，盐丰47、盐粳939的7月3日到7月17日各播种密度处理差异不明显。盐丰47从7月24日开始到8月7日止，YB5处理的株高相比其他处理增幅较大。8月7日以后，盐丰47的各个播种密度下，水稻株高趋于稳定。在8月21日时盐丰47各播种密度下的株高表现为YB3

盐粳939在6月19—26日间，JB2处理的株高与其他各播种密度差异明显。7月3—17日，各播种密度处理间的株高表现为差异不大。7月24日JB4相比其他处理较前一次测量增加量最大。从8月7日起各播种密度下株高增加幅度开始降低，8月14日以后各播种密度下的株高趋于稳定。在8月21日时盐粳939各播种密度下的株高表现为JB3

由图3可知，在8月21日盐丰47、盐粳939均是B3处理时株高最矮，8月21日以后株高稳定，基本不再增加。说明在B3处理条件下，水稻节间长度增长量幅度降低，有利于提高水稻的抗倒伏能力和促进产量的形成。当同一播种密度不同品种时，在齐穗后，盐粳939相比于盐丰47的株高略矮。7月17日起盐丰47、盐粳939各播种密度下的株高总体表现为差异较大。表明在同一密度下品种对水稻植株生长影响较大。

2.4 播种密度对水直播稻茎蘖动态的影响

由图4可知，同一品种，由于播种密度的不同，低密度的处理在6月19日时茎蘖数相对较低；从6月26日开始，高密度处理由于种群密度相对较大，争夺温、光、水、气、肥等的程度都比低密度大，群体竞争较为激烈，所以这个时期之后B1处理的茎蘖数相比B5处理开始爆发式增多。通过图4还可以明显看出，在8月14日以后，低密度处理的茎蘖数不一定小，高密度处理的茎蘖数不一定大，茎蘖动呈成多元变化。在同一密度，不同品种在生育进程中，各时期的茎蘖数的差异均达到显著水平(<0.05)。

由图5可知，盐丰47、盐粳939均在B2处理时成穗率最高，分别为57.14%、57.04%。盐丰47的成穗率表现为YB2>YB3>YB1>YB4>YB5，分别为57.14%、55.17%、48.45%、47.89%、42.79%；盐粳939的成穗率表现为JB2>JB3>JB1>JB4>JB5，分别为57.04%、56.82%、50.00%、47.78%、47.60%。随着种植密度的增大，盐丰47、盐粳939的成穗率均表现为先增大后减小。

2.5 播种密度对水直播稻叶绿素SPAD值的影响

叶绿素是植株光合作用的主要色素，水稻群体干物质积累离不开光合作用。光合作用的大小，直接影响水稻干物质积累和后期水稻的产量。由表2可知，叶绿素含量从水稻苗期到齐穗期，大体上是逐渐增加的，成熟期以后由于水稻成熟，叶片变黄，叶绿素含量明显降低。成熟期时盐丰47的叶绿素含量表现为B3>B4>B1>B2>B5；成熟期时盐粳939的叶绿素含量表现为B2>B3>B5>B4>B1；在B3处理时，盐丰47成熟期叶绿素含量最高，为20.41；在B2处理时，盐粳939成熟期叶绿素含量最高，为23.02。叶绿色含量多，单位面积叶片的光合作用就强，可以促进水稻群体籽粒干物质的积累，为水稻高产提供保障。

表2 播种密度对水直播稻叶绿素含量(SPAD值)的影响

2.6 播种密度对水直播稻灌浆速率的影响

水稻灌浆对产量、结实率、千粒质量造成的影响，在品种不同密度相同、品种相同密度不同的条件下，随着水稻灌浆的进行都会表现出来。

由表3可知，同一播种密度不同品种时，在各个密度条件下，齐穗期平均灌浆速率均表现为盐粳939>盐丰47。同一品种不同播种密度情况时，盐丰47、盐粳939的齐穗期平均灌浆速率总体是随着播种密度的增加先增加后减小，只有YB5不符合这一规律。盐丰47在B2处理时最大，盐粳939在B3处理时最大，分别为0.482、0.503 mg/粒·d。低密度处理表现为齐穗后15 d灌浆速率较大，齐穗后 30 d 灌浆速率减小明显；高密度处理反之。这些处理的齐穗期平均灌浆速率都不高，群体结构不合理，群体质量差是造成这一现象的主要原因。

表3 播种密度对水直播稻灌浆速率的影响

2.7 播种密度对水直播稻光合作用的影响

由表4可知，盐丰47在不同播种密度下，其净光合速率、气孔导度均达到显著差异；盐粳939在不同播种密度下，B1、B2处理的净光合速率差异不显著，两者与其他播种密度处理差异显著；B2、B4处理气孔导度差异不显著，两者与其他播量差异显著。盐丰47、盐粳939等2个品种的气孔导度均随着播种密度的增大先增大后减小。除JB5处理外，净光合速率表现为盐丰47>盐粳939。由于播种密度的增大，使种群密度过大，空间郁闭，水稻对光的利用率降低，造成剑叶净光合速率降低。

表4 播种密度对水直播稻光合作用的影响

2.8 播种密度对水直播稻产量和产量构成因素的影响

由图6和表5可知，盐丰47、盐粳939均是在B3处理下所得到的实际产量最大，分别为8 479.20、7 391.40 kg/hm。盐丰47各播种密度下的产量表现为YB3>YB2>YB1>YB4>YB5，且差异显著，YB1处理至YB5处理的产量分别为8 079.00、8 204.10、8 479.20、7 954.05、7 828.95 kg/hm；盐粳939各播种密度下的产量表现为JB3>JB2>JB1>JB4>JB5，JB3处理与JB2处理差异不显著、与JB1处理差异显著，与JB4、JB5处理差异显著，JB1处理至JB5处理的产量分别为7 024.05、7 345.50、7 391.40、6 748.65、6 725.70 kg/hm；盐丰47、盐粳939均随着播种密度的增大，产量表现为先增后减。说明盐丰47、盐粳939这2个品种在B3处理时最适宜水稻的产量形成。

不同播种密度下，盐丰47、盐粳939的产量均表现为盐丰47>盐粳939，且相同播种密度下2个品种的产量差异达显著水平，B1处理至B5处理，盐丰47比盐粳939分别高产1 054.95、858.60、1 087.80、1 205.40、1 103.25 kg/hm。说明水直播条件下盐丰47的产量更高。

由表5可知，盐丰47在不同播种密度下，虽然低密度量处理B1的收获穗数较高，为 313.50万穗/hm， 与B5差异不显著，与B2、B3、B4处理差异达显著水平；同时穗粒数也较大，为140.21粒/穗，与B3处理差异不显著，与B2、B4、B5处理差异达显著水平；但其结实率和千粒质量相比其他处理较低，且差异显著，所以影响了后期产量的形成，使产量较低。盐粳939与盐丰47相同。

表5 播种密度对水直播稻产量及产量构成的影响

高密度处理B5的穗粒数与其他处理相比较低；以盐粳939品种的B5为例，穗粒数为101.29粒/穗，与其他密度下的粒数相差20粒/穗以上，虽然其收获穗数、结实率较高，但后期产量依然较低。盐丰47在各个密度下的产量都大于盐粳939，且差异达显著水平。2个品种的产量整体都表现为随播种密度增大先增后减，在B3处理时出现最大值。

3 结论与讨论

盐丰47与盐粳939相比于移栽稻的生育期缩短8～9 d。盐丰47比盐粳939成熟的更早。同一品种的各播种密度下，茎蘖动态呈多元变化。同一播种密度，不同品种在生育进程中，各时期的茎蘖数差异显著。成熟期盐丰47在B3处理下叶绿素含量最高，为20.41；盐粳939在B2处理时，成熟期叶绿素含量最高，为23.02。同一播种密度不同品种时，平均灌浆速率均表现为盐粳939>盐丰47；同一品种不同播种密度情况时，盐丰47、盐粳939的平均灌浆速率大体是随着密度的增加，先增加后减小。在B3处理时，盐丰47与盐粳939的产量最高，分别为8 479.20、7 391.40 kg/hm。通过各个播量下的2个品种的比较可以得出，盐丰47的产量更高，比盐粳939更适于直播。

直播稻的播种密度与所用品种、所在地域、所播土壤等因素都有着密切关系。不同的播种密度会对水稻产量、品种造成影响。确定适宜的播量尤为重要，如B1处理播种密度过低，虽然水稻生长过程中个体所能利用的营养、资源更为丰厚，但后期由于群体过少，群体结构不合理，导致减产；如B5处理播种密度过大，群体密度就会过大，个体为了生长的需要，对温、光、水、气、肥、等的竞争加剧，由于竞争的激烈导致后期群体素质较差，虽群体穗数较多，但其中无效分蘖较多，水稻生长后期，过多的无效分蘖相继死亡，使群体穗数显著降低。从而严重影响了产量的形成。在适宜的播种密度(B3)处理下，随着生育进程的进行，水稻群体一直能有一个相对稳定的生长条件。这样的条件下，无论是收获穗数、穗粒数等都不一定是最大的，但正是因为有合理的群体结构和稳定的生长条件，才使后期水稻的产量达到最大。