播期和半固态播种方式对直播早稻生长特性和产量的影响

蒋 军，王 明，蒋小军，罗子琪，周 舰，柏长青，林 娟

（1. 永州市农业农村局，湖南 永州 425000；2. 永州市农业科学研究所，湖南 永州 425100）

湖南是我国主要水稻生产区，近年来随着城镇化发展，农村劳动力不断减少，对农业生产带来很大的冲击，其中对水稻生产的影响尤为巨大。直播作为一种轻简化栽培，可以弥补劳动力不足的问题，同时直播省略育秧、拔秧和插秧等环节，显著降低水稻生产成本[1-3]。目前，直播已经成为湖南水稻生产的重要方式，对直播的研究也较多，杨戈等[4]认为水稻直播技术将种子直接播种到田里，省略了育苗过程，这对种子来说是更大的考验，为了让直播种子正常生长，需要根据种子的生长规律，对种子及其生长环镜进行必要的技术处理。首先是进行品种优化选择，要选择适合当地种植条件和环境要求的耐肥、分孽力强、抗病、抗倒伏、高产品种，以保证安全度过成熟期。谢军保等[5]研究表明，相对于移栽稻，直播稻扎根较浅，生长后期遭遇恶劣天气易倒伏，同时受前茬作物成熟期的影响，季节紧张，因此在品种选择上，生育期适中的早、中熟品种比迟熟品种更合适；还要选择矮秆、耐肥、抗倒、发根力强的大穗型高产优质品种。而关于直播稻播种期的合理选择问题上前人研究较多，陈海涛等[6]研究表明，直播水稻与移栽稻相比，播期推迟几个月，直播水稻的生育期、植株性状和产量等指标受到影响，随着播期的推迟，生育期明显缩短，株高降低，总叶片数减少，节间数减少，产量结构各因子也随播期的推迟而呈明显减少趋势。

直播面临易倒伏、草害和群体结构不合理等问题，造成直播整体质量不稳定，因此加大对水稻直播的研究尤为重要。水稻半固态播种是将破胸稻种、鱼塘或沟田稀泥、无机肥料、有机肥料等以一定比例均匀混合，采用旱直播的方式，运用自主研发的农机，将混合物保持一定株距播种在前期不放水的免耕稻田里。通过大田播种示范，初步研究表明，与传统水耕直播相比，该技术具有节水节肥、丰产减排、生态高效、资源高效、降低环境污染等优势[6]。以免耕直播早稻为前提，研究不同品种的不同播期对水稻生长、产量的影响，比较不同播期下水稻的性状及产量，探索最佳播期方案；研究早稻半固态播种与传统翻耕直播的差异，为早稻半固态直播提供理论技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2017 年3—7 月在永州市农业科学研究所试验基地进行。该地区属于亚热带季风气候，年平均气温17.6～18.6℃，≥10℃的活动积温5 500～5 900℃，无霜期260～320 d，年降雨量1 200～1 500 mm。红黄泥土质，土壤有机质33.23 g/kg，全N 1.651 g/kg，速效P 29.58 mg/kg，速效K 131.27 mg/kg。

1.2 供试品种

供试品种为中早39（常规稻）、陆两优996（杂交稻），前茬作物为水稻。

1.3 试验设计

设3 个不同播种期，播期Ⅰ为3 月13 日、播期Ⅱ为3 月23 日、播期Ⅲ为4 月3 日。每个播种期设3种直播方式，即化肥-半固态直播、有机肥-半固态直播、常规翻耕直播。互为对照。随机区组排列，重复3 次，各小区间作田埂分开，田埂覆膜以防肥水串灌。每个小区单独排灌。小区面积30 m2。化肥-半固态直播配方为塘泥-种子-复合肥料，塘泥、种子、复合肥料的质量（kg）比例为25 ∶0.4 ∶0.21，复合肥料中N、P、K 的比例为15 ∶15 ∶5。有机肥-半固态直播配方为塘泥-种子-有机肥，塘泥、种子、有机肥的质量比例为25 ∶0.4 ∶2.0，其主要成分为已沤制好的半固态沼肥、已发酵的枯饼和没有发霉变质的酒糟，三者的混合质量比例为沼肥:枯饼:酒糟=100 ∶4 ∶4。

种子经过晒种后直接按试验设计的3 种方法进行播种，播种量为45 kg/hm2，水稻种子先用强氯精消毒，再用清水浸泡20～24 min，随后用湿布包裹，放在培养箱中催芽。常规翻耕直播水肥管理参照周边农户施肥习惯，基肥施用复合肥（17-17-17）375 kg/hm2，分蘖肥施尿素37.5 kg/hm2，酌情施穗肥。有机肥-半固态直播模式下不施种肥，分蘖肥和穗肥与常规翻耕直播一致；化肥-半固态直播模式下，种肥在化肥-半固态直播配料的时候直接作为配方进行施用，分蘖肥和穗肥与常规翻耕直播一致。

1.4 测定内容

1.4.1秧苗素质考查从播后10～45 d，每隔5 d 各小区随机选取10 株代表性秧苗，调查记录株高、叶长、叶宽，叶面积（叶面积=叶长×叶宽×校正指数），叶龄、分蘖数、调查根长、总根数、白根数、各部分鲜重、各部分干重、根冠比等。同时记录植株的可见叶和全展叶数。其中全展叶为植株已全部展开的叶片，可见叶为植株所有生长的叶片。

1.4.2产量性状考查成熟期，每个小区随机调查10株，计算每平米平均有效穗，并从中随机选择5 株进行考种，测定穗粒数、结实率和千粒重等指标，计算出理论产量。同时，每小区随机选择5 m2的面积进行实际测产，计算出单位面积的产量。

1.4.3生育期考查从播种到成熟，分别记载各小区的播种期、移栽期、始穗期、齐穗期和成熟期，计算出全生育期。

1.5 数据统计和分析

使用Microsoft 2007 进行数据处理，采用DPS 软件进行试验数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期和播种方式对早稻苗期农艺性状的影响

由表1 可知，相同直播方式下，中早39 和陆两优996 在半固态直播方式下水稻的株高、总根数、茎基宽和茎重随着播期的推迟，呈现出先增加后下降的趋势，并且在播期Ⅱ处理下显著高于播期Ⅲ处理；白根数随着播期的推迟而下降，叶面积随着播期的推迟而增加；中早39 和陆两优996 常规翻耕直播水稻苗期株高、茎基宽和茎重随着播期的推迟而下降，而叶面积则呈现相反的趋势，即随着播期的推迟而增加，白根数和总根数随着播期的推迟先增加后下降。在相同播期条件下，半固态直播水稻的株高、总根数、茎基宽、茎重和叶面积，播期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理均比翻耕直播水稻低，而白根数播期Ⅲ处理低于翻耕直播，播期Ⅰ、Ⅱ处理则高于翻耕直播水稻，说明半固态播种适当早播可以提高水稻白根数。

2.2 不同播期和播种方式对早稻产量性状的影响

表2 结果表明，对常规早稻中早39 和杂交稻陆两优996 而言，播期和直播方式对水稻产量的影响趋势基本一致，有机-半固态直播早稻的产量随着播期的推迟而增加，产量顺序是播期Ⅲ＞播期Ⅱ＞播期Ⅰ，播期Ⅲ显著高于播期Ⅱ和播期Ⅰ，增加幅度为1.61%～25.5%；化肥-半固态直播和翻耕直播模式的水稻产量随着播期的推迟先增加后下降，并且播期Ⅲ的水稻产量显著高于播期Ⅰ，即整体趋势表现为增产，产量顺序为播期Ⅱ＞播期Ⅲ＞播期Ⅰ，分别增加7.4%～49.47%、3.34%～6.73%。在相同播期条件下，播期Ⅰ处理下，直播稻产量为有机-半固态直播＞化肥-半固态直播＞翻耕直播，变化幅度为2.15%～8.5%；播期Ⅱ的产量顺序为化肥-半固态直播＞有机-半固态直播＞翻耕直播，变化幅度3.29%～45.53%；播期Ⅲ的产量顺序有机-半固态直播＞化肥-半固态直播＞翻耕直播，变化幅度为0.81%～30.69%。产量增幅在直播方式间存在一定的差异，具体表现为化肥-半固态直播＞有机-半固态直播＞翻耕直播，说明播期和直播方式是影响直播稻产量的重要因素，过早和过迟都不利于水稻生产，而且不同的直播方式对水稻也存在差异。

表2 播期对不同直播方式水稻产量及其构成因素的影响

2.3 不同播期和播种方式对生育期的影响

水稻生育期长短受水稻基因的控制，同时与种植制度、栽培方式和种植地域有关。双季稻能否保证安全生产，早稻生育期的长短以及气候条件等因素，是水稻种植过程中必须考虑的重要问题。由表3 可以看出，播期对直播早稻生育期有明显的影响，随着播期的推迟，直播早稻主要生育期，全生育期明显缩短。 相同的播期处理，不同的播种方式对水稻的全生育期的影响较小。

表3 播期对不同直播方式水稻主要生育时期的影响

3 结论与讨论

早稻不同直播播期对水稻苗期农艺性状和生育期有显著影响。随着播期的推迟，中早39 和陆两优996均在半固态处理下苗期农艺性状株高、总根数、茎基宽和茎重呈现出先增加后下降的趋势，其中，以化肥-半固态的播期Ⅱ（3 月23 日）处理最高，显著高于其他处理；常规翻耕直播的株高、茎基宽和茎重随着播期推迟而下降，其中，以翻耕直播的播期Ⅰ（3 月13日）处理最高，说明早稻直播，适当推迟播期有利于水稻前期禾苗的生长，但采用半固态播种模式可以适当提前播种时期，可适当缓解晚稻播种时间压力。随着播期的推迟，中早39 和两优996 全生育期明显缩短，即播期Ⅰ处理全生育期最长，播期Ⅲ处理全生育期最短，缩短9～20 d，主要缩短播种-分蘖的天数（缩短7～19 d），在分蘖-抽穗、抽穗-齐穗、齐穗-成熟阶段的变化较小，可能是在分蘖盛期之后水稻的温光条件达到水稻生长发育的需求。产量随着播期的推迟而增加，产量最高处理为化肥-半固态的播期Ⅱ（3月23 日）处理，最低为翻耕直播的播期Ⅰ（3 月13 日）处理，增产主要表现在有效穗数和每穗粒数上。

半固态方式对直播有一定影响，在相同播期条件下，中早39 和陆两优996 的白根数显著高于翻耕直播，说明半固态播种适当早播可以提高水稻白根数；在生育期方面，半固态方式基本无影响，中早39 和陆两优996 在相同半固态直播方式下生育期差异显著；从产量上说，两品种在相同的播期下半固态直播方式产量显著高于翻耕直播，中早39 和陆两优996 在化肥-半固态的播期Ⅱ （3 月23 日）处理下产量最高，分别为9.47 t/hm2和8.03 t/hm2，显著高于其他处理。

综合考虑，在湖南永州地区采用半固态直播方式选择在3 月下旬表现较好，苗期农艺性状和产量均表现较好。