朱聪聪¹, 张洪程^1,2,*, 郭保卫^1,2, 曹利强¹, 江峰¹, 葛梦婕¹, 花劲¹, 宋云生¹, 周兴涛¹, 霍中洋^1,2, 许轲^1,2, 戴其根^1,2, 魏海燕^1,2, 朱大伟^1
1扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心, 江苏扬州 225009

² 江苏省杂交晚粳工程技术研究中心, 江苏扬州 225009

^* 通讯作者(Corresponding author): 张洪程, E-mail:hczhang@yzu.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: 841513350@qq.com
收稿日期:2013-09-16 基金:本研究由国家粮食丰产科技工程项目(2011BAD16B03), 江苏省农业科技自主创新基金项目(CX[10]129)和江苏省农业三项工程项目[SX(010)2000-012052]资助。

摘要在南方稻区大面积应用的常规粳稻、杂交粳稻、杂交籼稻中各选2个代表性品种为材料, 根据钵苗机插不同穴距设置高、中、低3种密度处理, 并以常规塑盘毯状育苗机插为对照, 比较研究钵苗机插不同密度对水稻光合物质生产及产量的影响。结果表明, 钵苗机插水稻各生育期茎蘖数随栽插密度的降低而减小, 剑叶叶绿素含量及光合特征参数变化则呈相反趋势。单茎干物重、茎叶转运及净同化率均以低密度最大, 中密度次之, 高密度最低。常规粳稻抽穗后干物质积累量、群体生长率和光合势等指标随密度的降低极显著减小, 成熟期群体干物重高密度平均较中、低密度分别高3.0%和7.6%, 高、中密度的最终产量分别较对照增产11.8%和8.9%, 低密度与CK无显著差异。杂交稻各群体生长指标以中密度最大, 高密度实产介于中、低密度之间, 杂交籼稻高密度处理与低密度相当, 显著低于中密度。

关键词:水稻; 钵苗机插; 密度; 产量; 光合物质生产
Effect of Planting Density on Yield and Photosynthate Production Characteristics in Different Types of Rice with Bowl Mechanical-Transplanting Method
ZHU Cong-Cong¹, ZHANG Hong-Cheng^1,2,*, GUO Bao-Wei^1,2, CAO Li-Qiang¹, JIANG Feng¹, GE Meng-Jie¹, HUA Jin¹, SONG Yun-Sheng¹, ZHOU Xing-Tao¹, HUO Zhong-Yang^1,2, XU Ke^1,2, Dai Qi-Gen^1,2, WEI Hai-Yan^1,2, ZHU Da-Wei^1
1 Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze Valley, Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China

² Jiangsu Engineering Technology Center for Hybrid Japonica Rice, Yangzhou 225009, China


AbstractIn order to study the impacts of planting density of nutrition bowl seedling mechanical-transplanting rice on photosynthate production and yield, a field experiment was conducted using conventionaljaponica rice Nanjing 44, Wuyunjing 24,japo- nica hybrid rice Yongyou 8, Changyou 5, andindica hybrid rice Liangyoupeijiu, II you 084 which have been widely grown in the southern China with high, medium and low density treatments of the different hill spacings in nutrition bowl mechanical- transplanting (12 cm, 14 cm, and 16 cm), and the conventional blanket seedling mechanical-transplanting as control. The results showed that, the tiller number of nutrition bowl mechanical-transplanting rice in the critical period and the declining rate of leaf area after heading decreased with the reduction of planting density, the productive tiller percentage increased significantly, while the chlorophyll content of flag leaf and the photosynthetic parameters presented the opposite trend. The dry matter weight of single stem, the matter transportation amount in stem and leaf, and the net assimilation rate were all the highest in the low density treatment, the medium in medium density treatment, and the lowest in high density treatment. After heading, the dry matter accumulation, population growth rate, photosynthetic potential and other indicators of conventionaljaponica rice decreased significantly with the reduction of planting density. The average dry matter weight of population in high density treatment at maturity stage was 11.8% and 8.9% higher than that in medium density treatment and low density treatment respectively, and without significant difference between the low density treatment and control. For the population growth indexes of hybrid rice, medium density treatment was the highest, and there was no significant difference between high density treatment and low density treatments. The actual yield in high density treatment was between that in medium and low density treatments, besides, that in high density treatment ofindica hybrid rice was equal to that in low density treatment, but significantly lower than that in medium density treatment by 3.0%. Consequently, for conventionaljaponica rice and varieties with big panicle and numerous grain in agricultural production, the hill spacing of 12 centimeters could reach high yield, while for hybrid rice and big heavy panicle varieties, increasing the hill spacing appropriately was helpful to improve the percentage of spike-forming tillers and develop the advantage of panicle type, resalting in high yielding and high efficiency production.

Keyword:Rice; Nutrition bowl mechanical-transplanting; Density; Yield; Photosynthetic matter production
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随着农村劳动力的大量转移和老龄化现象的加剧,推进以机插秧为主的水稻机械化高产种植技术, 对于稳定我国水稻种植面积, 提高水稻单产, 保障粮食安全具有重要意义^{[ 1, 2]}。目前生产上大面积应用的常规毯状小苗机插, 仍存在秧龄弹性小, 密生生态下秧苗素质降低, 移栽植伤重等问题, 制约了水稻个体生产潜力的发挥和群体对温光资源的充分利用^{[ 3, 4, 5]}。水稻钵苗机插作为南方稻区一种新兴的机插秧技术, 能够实现带土钵壮秧行穴定距地有序、无植伤精确移栽, 且秧苗素质高, 秧龄弹性大, 栽后缓苗期短, 活棵发苗快^{[ 6, 7]}, 在日本和我国黑龙江垦区的多年生产实践已初步证明其增产优势^{[ 8, 9, 10, 11]}。近两年本课题组在扬州大学各试验基地分别进行相关专题试验和丰产方以及大面积生产验证试验。同时也在安徽、江西、湖北、四川、福建等多点多地进行不同熟制不同生态条件下钵苗机插技术研究推广示范, 均取得了显著的增产效果^{[ 12]}。其中, 2012年江苏省兴化市6.75 hm²杂交粳稻钵苗机栽超高产精确定量栽培攻关田验收实产达14.21 t hm^-2, 最高田块实产达14.48 t hm^-2, 均刷新我国稻麦两熟条件下水稻高产纪录^{[ 13]}。栽插密度作为水稻栽培调控最关键的技术途径之一, 在品种类型多样、生态条件复杂的南方稻区, 不同类型水稻在新型机械化育苗移栽方式下采取何种栽插规格为宜, 尚不明确。研明钵苗机插密度对不同类型水稻品种产量及光合物质生产特性的影响, 对钵苗机插水稻在生产实践中大面积平衡高产稳产的形成具有重大指导意义。本文以毯苗机插为对照比较研究钵苗机插不同密度水稻的干物质生产及转运、叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、剑叶光合特性、产量结构等特点, 以明确其最适栽插规格, 为水稻钵苗机插超高产栽培及大面积推广应用提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验方法试验于2011年和2012年在扬州大学农学院试验农场(E119.4°, N32.4°)进行, 地属亚热带季风性气候, 水稻生长季5月至10月平均气温24℃, 月降水量约88 mm, 月日照时数168 h。两年数据趋势基本一致, 文中数据以2012年为例。试验地前茬为小麦, 土质为沙壤土, 地力中等。在南方稻区生产上常用的3类品种中各选两个推广面积较大的当家品种为供试材料, 即常规粳稻南粳44、武运粳24, 杂交粳稻甬优8号、常优5号, 杂交籼稻两优培九、II优084。采用机插专用钵盘于5月14日播种旱育秧, 由RX-60AM钵苗乘坐式高速插秧机进行本田移栽, 秧龄30 d, 移栽叶龄4.5~5.2叶, 机插行距为33 cm, 设高密度(12 cm)、中密度(14 cm)、低密度(16 cm) 3种穴距处理, 常规粳稻每穴栽插四本, 杂交稻每穴2本; 以普通盘育毯状秧机插为对照, 5月24日播种, 秧龄20 d, 移栽叶龄3.5叶左右, 机插行距为30 cm, 株距为13 cm, 常规粳稻每穴4本, 杂交稻每穴2本。小区面积20 m², 重复3次。本田总施氮量300 kg hm^-2, 其中基肥30%, 蘖肥30%, 穗肥分2次施用, 即倒四叶肥20%, 倒三叶肥20%, N∶P₂O₅∶K₂O=10∶3∶3, 磷钾肥全部基施。
1.2 测定内容及方法1.2.1 本田茎蘖动态 定点定时调查茎蘖消长动态。从每个小区对角线3点各选长势比较一致的连续10穴, 拔节前每5 d调查1次, 拔节后每7 d调查1次。
1.2.2 叶面积与干物质积累 于移栽期、拔节期、抽穗期、乳熟期、成熟期根据普查全田苗情的平均水平, 对角线三点各取代表性植株2穴, 用长宽系数法测定植株叶面积。将以上所有样品于105℃杀青30 min, 80℃烘箱烘至恒重后, 测定干物质重。
1.2.3 剑叶叶绿素含量与光合特征参数 从齐穗期开始, 定点选择生长一致的植株10穴, 每隔10 d用SPAD-502型叶绿素仪测定剑叶SPAD值代表叶绿素含量。
剑叶全展时, 于晴天9:00至11:00选择有代表性植株, 用美国LI-COR公司产LI-6400型光合作用仪测定主穗剑叶中部净光合速率、气孔导度、蒸腾速率, 重复5次。测定时光强为1200 μmol m^-2 s^-1, 温度为30℃, 空气中CO₂浓度为380 μmol mol^-1左右。
1.2.4 产量 成熟期进行理论和实收测产。
1.3 数据计算与统计分析表观输出量＝抽穗期叶(鞘、茎)干重-成熟期叶(鞘、茎)干重;表观输出率=表观输出量/抽穗期叶(鞘、茎)干重;叶面积衰减率(LAI d^-1)=(LAI₂-LAI₁)/(t₂-t₁)。式中, LAI₁和LAI₂为前后2次测定的叶面积指数, t₁和t₂为前后2次测定的时间;光合势(×10⁴ m² d hm^-2)＝1/2(L₁+L₂)×(t₂-t₁)。式中, L₁和L₂为前后2次测定的叶面积, t₁和t₂为前后2次测定的时间;群体生长率(g m^-2d^-1)＝(W₂-W_l)/(t₂-t₁)。式中, W₁和W₂为前后2次测定的干物质重, t₁和t₂为前后2次测定的时间;净同化率(g m^-2 d^-1)＝[(ln LAI₂-ln LAI₁)/ (LAI₂-LAI₁)]×[(W₂-W₁)/(t₂-t₁)]。式中, LAI₁和LAI₂为前后两次测定的叶面积指数, W₁和W₂为前后2次测定的干物质重, t₁和t₂为前后2次测定的时间。
使用Microsoft Excel 2003处理数据, DPS软件进行其他统计分析。

2 结果与分析2.1 钵苗机插密度对不同类型水稻群体茎蘖数的影响如图1所示, 不同品种、不同密度之间, 茎蘖消长规律存在明显的差异。由于基本苗的不同, 移栽期不同类型品种均呈现高密度>中密度>低密度的趋势, 这种差异一直保持至成熟期。由于低密度的基本苗少, 群体内竞争减小, 最终成穗率较高, 不同处理间差异达显著和极显著水平。与对照茎蘖动态大起大落相比, 钵苗各处理稳升缓落, 高峰苗(拔节期前后)低于对照, 抽穗期、成熟期除高密度与对照无显著差异外, 中、低密度极显著低于对照。
图1
Fig. 1

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	图1 钵苗机插不同密度水稻关键时期群体茎蘖数CK: 对照; HD: 高密度; MD: 中密度; LD: 低密度。Fig. 1 Number of stems and tillers of bowl mechanical-transplanting rice under different densitiesCK: control; HD: high density; MD: middle density; LD: low density.

2.2 钵苗机插密度对不同类型水稻叶面积指数变化的影响由表1可知, 不同密度处理的叶面积指数存在明显差异。移栽期受秧苗素质和群体起点的影响, 各品种LAI均表现为高密度>中密度>低密度>对照, 且差异极显著。拔节期和抽穗期, 随密度的降低, LAI呈显著或极显著的下降趋势。就成熟期LAI而
表1
Table 1
表1(Table 1)

表1 钵苗机插不同密度水稻叶面积指数和叶面积衰减率 Table 1 Leaf area index and decay rate of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Variety 处理 Treatment 移栽 Transplanting 拔节 Jointing 抽穗 Heading 成熟 Maturity 叶面积衰减率 DRLA (LAI d-1) 南粳44 Nanjing 44 对照 Control 0.0541 Dd 4.23 Aa 7.63 Bb 3.31 Cc 0.0863 Aa 高密度 High density 0.0769 Aa 4.18 Bb 7.70 Aa 3.74 Aa 0.0791 Bb 中密度 Middle density 0.0659 Bb 4.00 Cc 7.43 Cc 3.50 Bb 0.0786 Cc 低密度 Low density 0.0576 Cc 3.60 Dd 6.90 Dd 3.01 Dd 0.0778 Dd 武运粳24 Wuyunjing 24 对照 Control 0.0485 Dd 4.40 Aa 7.40 Bb 3.27 Cc 0.0825 Aa 高密度 High density 0.0643 Aa 4.28 Bb 7.77 Aa 3.87 Aa 0.0781 Bb 中密度 Middle density 0.0551 Bb 4.01 Cc 7.26 Cc 3.38 Bb 0.0777 Cc 低密度 Low density 0.0482 Cc 3.70 Dd 6.90 Dd 3.08 Dd 0.0764 Dd 甬优8号 Yongyou 8 对照 Control 0.0213 Dd 4.54 Aa 7.66 Bb 4.07 Cc 0.0732 Aa 高密度 High density 0.0400 Aa 4.49 Bb 7.90 Aa 4.43 Bb 0.0708 Bb 中密度 Middle density 0.0343 Bb 4.21 Cc 7.55 Cc 4.54 Aa 0.0615 Cc 低密度 Low density 0.0300 Cc 3.92 Dd 6.81 Dd 4.02 Cc 0.0569 Dd 常优5号 Changyou 5 对照 Control 0.0390 Dd 4.81 Aa 7.69 Cc 3.33 Bc 0.0947 Aa 高密度 High density 0.0619 Aa 4.67 Bb 7.90 Aa 3.84 Ab 0.0882 Bb 中密度 Middle density 0.0531 Bb 4.64 Cc 7.76 Bb 3.94 Aa 0.0831 Cc 低密度 Low density 0.0465 Cc 4.23 Dd 6.90 Dd 3.11 Bd 0.0824 Dd 两优培九 Liangyoupeijiu 对照 Control 0.0227 Dd 5.78 Aa 7.60 Ab 3.21 Cc 0.0999 Aa 高密度 High density 0.0688 Aa 5.66 Bb 7.69 Aa 3.40 Bb 0.0975 Bb 中密度 Middle density 0.0590 Bb 5.35 Cc 7.50 Ab 3.70 Aa 0.0862 Cc 低密度 Low density 0.0516 Cc 4.98 Dd 6.94 Bc 3.26 Cc 0.0838 Dd II优084 II you 084 对照 Control 0.0246 Dd 5.84 Aa 7.77 Aab 3.15 Cc 0.0888 Aa 高密度 High density 0.0550 Aa 5.60 Bb 7.82 Aa 3.32 Bb 0.0865 Bb 中密度 Middle density 0.0472 Bb 5.46 Cc 7.65 Ab 3.55 Aa 0.0788 Cc 低密度 Low density 0.0413 Cc 5.22 Dd 7.14 Bc 3.17 Cc 0.0764 Dd 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。DRLA: 叶面积衰减率。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively. DRLA: the decay rate of leaf area.

表1 钵苗机插不同密度水稻叶面积指数和叶面积衰减率 Table 1 Leaf area index and decay rate of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

言, 常规粳稻呈随密度降低而极显著减小的趋势, 杂交粳稻和杂交籼稻以中密度最高, 高密度次之, 对照、低密度最低, 且差异达极显著水平。6个品种叶面积衰减率均随密度降低而极显著减小, 高密度平均分别较中、低密度高7.5%和10.8%。钵苗处理极显著低于对照。
2.3 钵苗机插密度对不同类型水稻剑叶叶绿素含量及光合特征参数的影响由表2可以看出, 钵苗机插不同密度处理水稻剑叶叶绿素含量及净光合速率等光合指标存在明显差异。各类型品种各时期剑叶叶绿素含量均随密度降低而升高, 叶绿素含量衰减率表现出相反趋势, 6个品种高、中、低密度平均分别比对照低11.5%、23.5%、34.2%。各品种不同密度间净光合速率、气孔导度、蒸腾速率表现较为一致, 均为低密度>中密度>高密度>对照, 差异均达极显著水平。
表2
Table 2
表2(Table 2)

表2 钵苗机插不同密度水稻齐穗后叶绿素含量及光合特征参数 Table 2 SPAD and photosynthetic parameters of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 叶绿素含量 SPAD 光合特征参数 Photosynthetic parameters 齐穗期 Full heading 齐穗后10 d 10 days after FH 齐穗后20 d 20 days after FH 衰减率 Attenuation rate (%) 净光合速率 Pn (μmol m-2s-1) 气孔导度 Cs (mol m-2s-1) 蒸腾速率 Tr (mmol m-2s-1) 南粳44 Nanjing 44 Control 49.03 Cc 47.01 Dd 43.17 Cc 29.33 Aa 19.00 Dd 0.283 Dd 5.59 Dd 高 HD 49.40 BCb 48.40 Cc 44.32 Bb 25.40 Bb 19.20 Cc 0.322 Cc 6.98 Cc 中 MD 49.63 Bb 49.10 Bb 44.64 Bb 24.97 Bbc 22.70 Bb 0.351 Bb 7.34 Bb 低 LD 51.27 Aa 51.03 Aa 46.33 Aa 24.67 Bc 24.90Aa 0.499 Aa 9.73 Aa 武运粳24 Wuyunjing 24 Control 47.43 Dd 44.16 Dd 38.04 Dd 46.97 Aa 20.00 Cc 0.464 Cc 7.80 Cd 高 HD 49.93 Cc 47.51 Cc 40.73 Cc 46.00 Ab 22.35 Bb 0.465 Cc 8.15 Bc 中 MD 51.90 Bb 49.67 Bb 44.40 Bb 37.50 Bc 23.70 Aa 0.522 Bb 8.82 Bb 低 LD 52.63 Aa 52.30 Aa 47.02 Aa 28.07 Cd 23.78 Aa 0.551 Aa 8.90 Aa 甬优8号 Yongyou 8 Control 46.53 Dd 45.03 Dd 43.63 Dd 14.53 Aa 21.10 Bc 0.414 Dd 7.59 Cc 高 HD 47.57 Cc 46.30 Cc 44.84 Cc 13.65 Bb 21.13 Bbc 0.510 Cc 9.21 Bb 中 MD 48.67 Bb 47.90 Bb 46.23 Bb 12.17 Cc 21.30 Bb 0.524 Bb 9.73 Aa 低 LD 49.30 Aa 48.71 Aa 47.33 Aa 9.83 Dd 23.75 Aa 0.559 Aa 9.78 Aa 常优5号 Changyou 5 Control 45.83 Dd 44.08 Dd 40.07 Dd 28.83 Aa 15.05 Cc 0.286 Dd 6.01 Dd 高 HD 46.47 Cc 45.11 Cc 42.55 Cc 19.58 Bb 18.65 Bb 0.364 Cc 7.95 Cc 中 MD 47.67 Bb 46.50 Bb 45.78 Bb 9.43 Cc 20.95 Aa 0.386 Bb 8.02 Bb 低 LD 48.70 Aa 48.40 Aa 47.83 Aa 4.33 Dd 21.25 Aa 0.420 Aa 8.57 Aa 两优培九 Liangyoupeijiu Control 43.83 Cc 41.41 Dd 30.67 Dd 65.83 Aa 18.75 Cc 0.325 Cd 7.15 Dd 高 HD 44.03 Cc 42.58 Cc 32.35 Cc 58.43 Bb 18.85 Cc 0.396 Bc 7.89 Cc 中 MD 46.27 Bb 45.33 Bb 35.12 Bb 55.72 Cc 21.00 Bb 0.416 Bb 8.30 Bb 低 LD 47.67 Aa 47.33 Aa 36.73 Aa 54.67 Cd 24.15 Aa 0.601 Aa 9.61 Aa II优084 II you 084 Control 41.20 Dd 36.40 Dd 18.50 Dd 113.50 Aa 15.80 Cc 0.361 Dd 7.58 Cc 高 HD 43.23 Cc 39.23 Cc 21.46 Cc 108.87 ABb 16.90 Bb 0.385 Cc 8.05 Bb 中 MD 44.27 Bb 41.50 Bb 23.25 Bb 105.08 Bc 17.10 Bb 0.403 Bb 8.14 Bb 低 LD 46.97 Aa 44.42 Aa 27.67 Aa 96.50 Cd 19.40 Aa 0.419 Aa 8.41 Aa 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。FH: 齐穗; Pn: 净光合速率; Cs: 气孔导度; Tr: 蒸腾速率。其他缩写同图1。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively. FH: full heading; Pn: net photosynthetic rate; Cs: stomatal conductance; Tr: transpiration rate. Other abbreviations are the same as given in Figure 1.

表2 钵苗机插不同密度水稻齐穗后叶绿素含量及光合特征参数 Table 2 SPAD and photosynthetic parameters of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

2.4 钵苗机插密度对不同类型水稻叶片及茎鞘干物质转运的影响由表3可知, 钵苗机插不同密度水稻抽穗期和成熟期单茎叶片重、表观转运量及表观转运率均表现为低密度>中密度>高密度, 且差异极显著, 同时各钵苗处理极显著高于对照。其中常规粳稻高、中、低密度叶片表观转移量分别是对照的1.3、1.6和1.9倍, 杂交粳稻分别是对照的1.4、2.5和2.9倍, 杂交籼稻分别是对照的6.6、8.9和12.6倍。单茎茎鞘物质转运量规律与之基本一致, 表观转运率均表现为钵苗机插高于对照。
表3
Table 3
表3(Table 3)

表3 钵苗机插不同密度水稻单茎叶片及茎鞘干物质转运 Table 3 Leaves, culm and sheath of per shoot of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 单茎叶片 Leaves per shoot 单茎茎鞘 Culm and sheath per shoot 抽穗期 Heading (g) 成熟期 Maturity (g) 表观转运量 Exportation (g) 表观转运率 Exportrate (%) 抽穗期 Heading (g) 成熟期 Maturity (g) 表观转运量 Exportation (g) 表观转运率 Exportrate (%) 南粳44 Nanjing 44 Control 1.00 Dd 0.82 Dd 0.176 Dd 17.60 Cc 2.17 Dd 1.99 Dd 0.188 Dd 8.66 Bc 高 HD 1.15 Cc 0.91 Cc 0.239 Cc 20.78 BCb 2.39 Cc 2.17 Cc 0.225 Cc 9.41 ABb 中 MD 1.23 Bb 0.93 Bb 0.297 Bb 24.15 ABa 2.53 Bb 2.24 Bb 0.289 Bb 11.42 Aa 低 LD 1.37 Aa 1.01 Aa 0.366 Aa 26.72 Aa 2.65 Aa 2.34 Aa 0.316 Aa 11.92 Aa 武运粳24 Wuyunjing 24 Control 1.11 Dd 0.92 Dd 0.194 Dd 17.48 Bc 2.19 Dd 2.13 Dd 0.060 Dd 2.74 Bc 高 HD 1.19 Cc 0.93 Cc 0.257 Cc 21.60 Ab 2.62 Cc 2.42 Cc 0.199 Cc 7.60 Ab 中 MD 1.26 Bb 0.95 Bb 0.307 Bb 24.37 Aa 2.75 Bb 2.47 Bb 0.288 Bb 10.47 Aab 低 LD 1.38 Aa 1.03 Aa 0.347 Aa 25.14 Aa 2.91 Aa 2.56 Aa 0.350 Aa 12.03 Aa 甬优8号 Yongyou 8 Control 1.63 Dd 1.49 Dd 0.140 Dd 8.59 Cc 3.03 Dd 2.93 Dd 0.098 Dd 3.23 Ac 高 HD 1.77 Cc 1.52 Cc 0.244 Cc 13.79 Bb 3.22 Cc 3.11 Cc 0.108 Cc 3.35 Abc 中 MD 1.93 Bb 1.59 Bb 0.340 Bb 17.62 ABa 3.56 Bb 3.38 Bb 0.181 Bb 5.08 Aab 低 LD 2.09 Aa 1.68 Aa 0.413 Aa 19.76 Aa 3.91 Aa 3.62 Aa 0.295 Aa 7.54 Aa 常优5号 Changyou 5 Control 1.48 Dd 1.37 Dd 0.115 Dd 7.77 Bc 3.03 Dd 2.82 Dd 0.210 Dd 6.93 Ab 高 HD 1.53 Cc 1.40 Cc 0.125 Cc 8.17 Bb 3.30 Cc 3.06 Cc 0.246 Cc 7.45 Aa 中 MD 1.74 Bb 1.43 Bb 0.307 Bb 17.64 Aa 3.53 Bb 3.28 Bb 0.257 Bb 7.28 Aab 低 LD 1.83 Aa 1.50 Aa 0.327 Aa 17.87 Aa 3.68 Aa 3.39 Aa 0.292 Aa 7.93 Aa 两优培九 Liangyoupeijiu Control 1.29 Dd 1.28 Dd 0.013 Dd 1.01 Cd 2.48 Dd 2.33 Dd 0.152 Dd 6.13 Bb 高 HD 1.51 Cc 1.38 Cc 0.130 Cc 8.61 Bc 2.86 Cc 2.53 Cc 0.325 Cc 11.36 Aa 中 MD 1.63 Bb 1.44 Bb 0.186 Bb 11.41 ABb 3.05 Bb 2.69 Bb 0.356 Bb 11.67 Aa 低 LD 1.73 Aa 1.46 Aa 0.269 Aa 15.55 Aa 3.24 Aa 2.87 Aa 0.371 Aa 11.45 Aa II优084 II you 084 Control 1.38 Dd 1.32 Dd 0.061 Dd 4.42 Bc 2.64 Dd 2.50 Dd 0.138 Dd 5.23 Bc 高 HD 1.56 Cc 1.36 Cc 0.199 Cc 12.76 Ab 2.87 Cc 2.54 Cc 0.332 Cc 11.57 Ab 中 MD 1.67 Bb 1.46 Bb 0.216 Bb 12.93 Ab 2.96 Bb 2.60 Bb 0.362 Bb 12.23 Aab 低 LD 1.81 Aa 1.53 Aa 0.279 Aa 15.41 Aa 3.24 Aa 2.83 Aa 0.406 Aa 12.53 Aa 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively.

表3 钵苗机插不同密度水稻单茎叶片及茎鞘干物质转运 Table 3 Leaves, culm and sheath of per shoot of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

2.5 钵苗机插密度对不同类型水稻主要生育期单茎和群体干物重的影响钵苗机插不同密度水稻主要生育期单茎和群体干物重存在明显的差异(表4)。从单茎干物质重的变化来看, 拔节期、抽穗期、成熟期所有品种都是低密度最高, 中密度次之, 高密度最低, 差异极显著。6个品种成熟期高、中、低密度平均较对照高6.9%、12.9%和17.6%。从群体干物质重的变化看, 移栽期由于群体起点的差异, 呈现出随密度增加而增大的规律, 差异均达到极显著水平。随着钵苗机插水稻群体的不断生长, 拔节期和抽穗期密度间差异略有缩小。成熟期群体干物质量不同品种类型间差异较大, 常规粳稻表现为随密度升高而升高, 杂交粳稻以中密度最高, 高密度次之, 低密度最低, 杂交籼稻与之规律基本一致, 且高低密度间差异不显著。
表4
Table 4
表4(Table 4)

表4 钵苗机插不同密度水稻主要生育期单茎和群体干物重 Table 4 Dry matter weight of per stem and population of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 移栽 Transplanting 拔节 Jointing 抽穗 Heading 成熟 Maturity 单茎干物重 DMWPS (g) 群体干物重 DMWP (t hm-2) 单茎干物重 DMWPS (g) 群体干物重 DMWP (t hm-2) 单茎干物重 DMWPS (g) 群体干物重 DMWP (t hm-2) 单茎干物重 DMWPS (g) 群体干物重 DMWP (t hm-2) 南粳44 Nanjing 44 Control 0.030 Bb 0.030 Dd 1.08 Dd 4.06 Bc 3.62 Dd 11.44 Cc 6.11 Dd 17.39 Dd 高 HD 0.067 Aa 0.068 Aa 1.47 Cc 5.24 Aa 4.12 Cc 12.68 Aa 6.80 Cc 19.67 Aa 中 MD 0.067 Aa 0.058 Bb 1.55 Bb 5.15 Ab 4.36 Bb 12.60 Aa 6.98 Bb 19.29 Bb 低 LD 0.067 Aa 0.051 Cc 1.73 Aa 5.13 Ab 4.63 Aa 12.06 Bb 7.33 Aa 18.18 Cc 武运粳24 Wuyunjing 24 Control 0.023 Bb 0.023 Dd 1.27 Dd 4.51 Cd 4.03 Dd 11.90 Bc 6.89 Dd 18.35 Dd 高 HD 0.039 Aa 0.039 Aa 1.68 Cc 5.39 Aa 4.60 Cc 12.98 Aa 7.48 Cc 20.42 Aa 中 MD 0.039 Aa 0.034 Bb 1.81 Bb 5.36 Bb 4.86 Bb 12.75 Ab 7.61 Bb 19.63 Bb 低 LD 0.039 Aa 0.029 Cc 1.93 Aa 5.33 Bc 5.16 Aa 12.58 Ab 7.91 Aa 19.07 Cc 甬优8号 Yongyou 8 Control 0.021 Bb 0.011 Dd 1.66 Cd 4.17 Cc 5.70 Dd 11.42 Cc 10.11 Dd 19.12 Dd 高 HD 0.045 Aa 0.023 Aa 2.10 Bc 4.68 Aa 6.29 Cc 12.18 Aa 10.52 Cc 20.47 Bb 中 MD 0.045 Aa 0.020 Bb 2.12 Bb 4.38 Bb 6.84 Bb 12.27 Aa 11.32 Bb 20.58 Aa 低 LD 0.045 Aa 0.017 Cc 2.40 Aa 4.33 Bb 7.49 Aa 11.64 Bb 11.98 Aa 19.31 Cc 常优5号 Changyou 5 Control 0.020 Bb 0.010 Dd 1.49 Dd 4.15 Bb 5.21 Dd 11.87 Bc 8.77 Dd 18.26 Dd 高 HD 0.055 Aa 0.028 Aa 1.81 Cc 4.52 Aa 5.76 Cc 12.37 Aa 9.34 Cc 19.56 Bb 中 MD 0.055 Aa 0.024 Bb 1.99 Bb 4.47 Aa 6.32 Bb 12.41 Aa 10.06 Bb 19.87 Aa 低 LD 0.055 Aa 0.021 Cc 2.19 Aa 4.45 Aa 6.79 Aa 12.01 Bb 10.26 Aa 18.45 Cc 两优培九 Liangyoupeijiu Control 0.021 Bb 0.011 Dd 1.26 Dd 4.09 Bc 4.18 Dd 10.28 Cc 8.43 Dd 16.70 Cc 高 HD 0.070 Aa 0.035 Aa 1.68 Cc 5.14 Aa 4.83 Cc 11.58 Aa 9.00 Cc 18.23 Bb 中 MD 0.070 Aa 0.030 Bb 1.79 Bb 5.11 Aa 5.16 Bb 11.63 Aa 9.70 Bb 18.94 Aa 低 LD 0.070 Aa 0.027 Cc 1.95 Aa 5.00Ab 5.49 Aa 11.13 Bb 9.99 Aa 17.81 Bb II优084 II you 084 Control 0.018 Bb 0.009 Dd 1.80 Cd 5.65 Cd 4.52 Dd 11.21 Cc 8.74 Dd 18.55 Cc 高 HD 0.071 Aa 0.036 Aa 2.10 Bc 6.55 Aa 5.00 Cc 12.40 Aa 9.12 Cc 19.98 Bb 中 MD 0.071 Aa 0.031 Bb 2.14 Bb 6.28 ABb 5.19 Bb 12.26 Aa 9.70 Bb 20.33 Aa 低 LD 0.071 Aa 0.027 Cc 2.33 Aa 6.08 Bc 5.62 Aa 11.78 Bb 10.20 Aa 19.39 Bb 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。DMWPS: 单茎干物重; DMWP: 群体干物重。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively. DMWPS: dry matter weight of per stem; DMWP: dry matter weight of population.

表4 钵苗机插不同密度水稻主要生育期单茎和群体干物重 Table 4 Dry matter weight of per stem and population of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

2.6 钵苗机插密度对不同类型水稻阶段积累量和群体生长率的影响就阶段积累量而言, 移栽期至拔节期各品种类型都表现为随密度的升高而降低(表5)。常规粳稻的各生育阶段均有类似规律。杂交粳稻和杂交籼稻拔节至抽穗期表现为中密度>高密度>低密度>对照, 其中两杂交粳稻品种各处理间差异均达极显著水平, 抽穗期至成熟期呈现出相同趋势, 杂交粳稻三者密度差异极显著, 杂交籼稻为中密度极显著高于高、低密度, 且高低密度间差异不显著。各生育阶段群体生长率规律与阶段积累量基本一致。
表5
Table 5
表5(Table 5)

表5 钵苗机插不同密度水稻阶段积累量及群体生长率 Table 5 Phase accumulation and crop growth rate of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 阶段积累量 Phase accumulation (t hm-2) 群体生长率 Population growth rate (g m-2 d-1) 移栽-拔节 Transplanting- jointing 拔节-抽穗 Jointing- heading 抽穗-成熟 Heading- maturity 移栽-拔节 Transplanting- jointing 拔节-抽穗 Jointing- heading 抽穗-成熟 Heading- maturity 南粳44 Nanjing 44 对照 Control 4.03 Cc 7.37 Cc 5.95 Cd 9.37 Cc 25.43 Bc 11.91 Cd 高密度 High density 5.17 Aa 7.44 Aa 6.99 Aa 11.94 Aa 25.68 Aa 14.05 Aa 中密度 Middle density 5.13 Bb 7.42 ABa 6.69 Bb 11.92 ABa 25.58 Ab 13.38 Bb 低密度 Low density 5.08 Bb 6.92 Bb 6.12 Cc 11.82 Bb 23.87 Cd 12.24 Cc 武运粳24 Wuyunjing 24 对照 Control 4.48 Bb 7.39 Bb 6.45 Cc 10.43 Dd 25.50 Bb 12.91 Cc 高密度 High density 5.35 Aa 7.59 Aa 7.44 Aa 12.45 Aa 26.18 Aa 14.88 Aa 中密度 Middle density 5.32 Aab 7.39 Bb 6.88 Bb 12.38 Bb 25.49 Bb 13.76 Bb 低密度 Low density 5.30 Ab 7.26 Bc 6.49 Cc 12.32 Cc 25.00 Cc 12.98 Cc 甬优8号 Yongyou 8 对照 Control 4.16 Cc 7.25 Cd 7.70 Bc 9.68 Dd 21.32 Cc 15.71 Bc 高密度 High density 4.66 Aa 7.50 Bb 8.28 Ab 10.84 Aa 22.06 Bb 16.91 Ab 中密度 Middle density 4.36 Bb 7.88 Aa 8.32 Aa 10.14 Bb 23.19 Aa 16.98 Aa 低密度 Low density 4.31 BCb 7.32 Cc 7.67 Bc 10.02 Cc 21.52 Cc 15.65 Bc 常优5号 Changyou 5 对照 Control 4.14 Bc 7.73 Dd 6.39 Bc 9.62 Cc 20.89 Cc 13.89 Cc 高密度 High density 4.50 Aa 7.85 Bb 7.18 Ab 10.46 Aa 21.22 Bb 15.61 Bb 中密度 Middle density 4.45 Aab 7.93 Aa 7.46 Aa 10.35 ABb 21.44 Aa 16.22 Aa 低密度 Low density 4.43 Ab 7.56 Cc 6.44 Bc 10.31 Bb 20.43 Cc 14.00 Cc 两优培九 Liangyoupeijiu 对照 Control 4.08 Cc 6.19 Bb 6.42 Cc 9.49 Dd 18.75 Cc 14.60 Cc 高密度 High density 5.11 Aa 6.44 Aa 6.65 Bb 11.88 Aa 19.50 Bb 15.12 Bb 中密度 Middle density 5.08 Aa 6.52 Aa 7.32 Aa 11.81 Bb 19.76 Aa 16.63 Aa 低密度 Low density 4.98 Bb 6.13 Bb 6.69 Bb 11.57 Cc 18.57 Cc 15.20 Bb II优084 II you 084 对照 Control 5.64 Dd 5.56 Cd 7.34 Cc 13.13 Dd 22.22 Dd 14.12 Cc 高密度 High density 6.52 Aa 5.85 ABb 7.57 Bb 15.15 Aa 23.41 Bb 14.57 Bb 中密度 Middle density 6.25 Bb 5.98 Aa 8.07 Aa 14.53 Bb 23.93 Aa 15.52 Aa 低密度 Low density 6.06 Cc 5.69 BCc 7.62 Bb 14.09 Cc 22.77 Cc 14.65 Bb 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively.

表5 钵苗机插不同密度水稻阶段积累量及群体生长率 Table 5 Phase accumulation and crop growth rate of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

2.7 钵苗机插密度对不同类型水稻光合势和净同化率的影响移栽期至拔节期由于对照缓苗后群体生长量的迅猛增加及钵苗不同密度导致的群体起点的差异, 各类型品种光合势均表现对照>高密度>中密度>低密度, 各处理间差异达极显著水平(表6)。拔节至抽穗期高密度最高、对照与之相当, 中密度次之, 低密度最低。抽穗至成熟期光合势品种间差异较大, 常规粳稻以高密度最高, 与中、低密度差异极显著, 杂交粳稻以中密度最高, 与高密度无显著差异, 极显著高于低密度和对照。杂交籼稻也以中密度最高, 与其他处理间差异达显著极显著水平。
表6
Table 6
表6(Table 6)

表6 钵苗机插不同密度水稻光合势及净同化率 Table 6 Photosynthetic potential and net assimilation of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 光合势 Photosynthetic potential (×104m2d hm-2) 净同化率 Net assimilation (g m-2d-1) 移栽-拔节 Transplanting- jointing 拔节-抽穗 Jointing- heading 抽穗-成熟 Heading- maturity 移栽-拔节 Transplanting- jointing 拔节-抽穗 Jointing- heading 抽穗-成熟 Heading- maturity 南粳44 Nanjing 44 对照 Control 92.2 Aa 172.0 Aa 273.4 Bb 9.778 Dd 4.412 Dd 2.303 Cd 高密度 High density 91.5 Bb 172.2 Aa 285.9 Aa 11.716 Cc 4.456 Cc 2.551 Bc 中密度 Middle density 87.4 Cc 165.7 Bb 273.2 Bb 12.441 Bb 4.618 Bb 2.564 Bb 低密度 Low density 78.7 Dd 152.3 Cc 247.8 Cc 13.795 Aa 4.706 Aa 2.609 Aa 武运粳24 Wuyunjing 24 对照 Control 95.6 Aa 171.0 Aa 266.7 Bb 10.809 Dd 4.421 Dd 2.553 Dd 高密度 High density 93.4 Bb 174.8 Aa 291.1 Aa 12.397 Cc 4.471 Cc 2.659 Cc 中密度 Middle density 87.5 Cc 163.5 Bb 266.1 Bb 13.412 Bb 4.652 Bb 2.710 Bb 低密度 Low density 80.5 Dd 153.7 Cc 249.5 Cc 14.659 Aa 4.870 Aa 2.741 Aa 甬优8号 Yongyou 8 对照 Control 98.1 Aa 207.3 Aa 287.3 Bb 11.493 Dd 3.575 Dd 2.768 Dd 高密度 High density 97.3 Bb 210.5 Aa 302.0 Aa 11.508 Cc 3.656 Cc 2.819 Cc 中密度 Middle density 91.3 Cc 200.0 Bb 296.3 Aa 11.681 Bb 4.053 Bb 2.868 Bb 低密度 Low density 85.0 Dd 182.5 Cc 265.3 Cc 12.537 Aa 4.112 Aa 2.958 Aa 常优5号 Changyou 5 对照 Control 104.2 Aa 232.8 Aa 253.4 Bb 9.712 Dd 3.404 Dd 2.667 Dd 高密度 High density 101.8 Bb 234.4 Aa 270.0 Aa 9.803 Cc 3.452 Cc 2.775 Cc 中密度 Middle density 100.9 Cc 229.4 Bb 269.2 Aa 10.089 Bb 3.534 Bb 2.878 Bb 低密度 Low density 91.9 Dd 205.8 Cc 230.2 Cc 11.127 Aa 3.745 Aa 2.944 Aa 两优培九 Liangyoupeijiu 对照 Control 124.7 Aa 220.6 Aa 237.5 Cc 9.131 Dd 2.821 Dd 2.866 Dd 高密度 High density 123.3 Bb 220.4 Aa 244.0 Bb 9.363 Cc 2.944 Cc 2.877 Cc 中密度 Middle density 116.4 Cc 212.0 Bb 246.5 Aa 10.058 Bb 3.103 Bb 3.090 Bb 低密度 Low density 108.3 Dd 196.8 Cc 224.4 Dd 10.719 Aa 3.141 Aa 3.120 Aa II优084 II you 084 对照 Control 126.2 Aa 170.2 Aa 284.1 Bc 12.343 Dd 3.286 Dd 2.757 Dd 高密度 High density 121.7 Bb 168.0 Aa 289.8 Ab 12.628 Cc 3.520 Cc 2.771 Cc 中密度 Middle density 118.4 Cc 163.8 Bb 291.1 Aa 12.758 Bb 3.686 Bb 2.908 Bb 低密度 Low density 113.2 Dd 154.6 Cc 268.2 Cd 13.157 Aa 3.712 Aa 2.994 Aa 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively.

表6 钵苗机插不同密度水稻光合势及净同化率 Table 6 Photosynthetic potential and net assimilation of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

各类型品种净同化率的最大值均在移栽-拔节期, 拔节-抽穗期次之, 抽穗-成熟期最小。同一类型品种各生育阶段呈现随密度减小而升高的趋势, 以抽穗期至成熟期为例, 各品种高、中、低密度分别平均较对照高3.6%、7.1%和9.2%。
2.8 钵苗机插密度对不同类型水稻产量结构的影响由表7可知, 机插密度对水稻产量及其结构的影响因品种类型的差异而有所不同。常规粳稻各栽插密度处理间差异达极显著水平, 理论产量和实际产量均以高密度最高, 实际产量分别比中密度和低密度增产2.7%和11.5%, 3种密度处理分别平均较对照增加11.8%、8.9%和0.3%。杂交粳稻以中密度实际产量最高, 随机插密度的降低, 平均分别较对照高出11.6%、13.7%和1.9%。杂交籼稻也以中密度最高, 平均较对照增产16.4%, 高密度与低密度产量差异未达显著水平, 但均极显著高于对照。有效穗数受机插钵苗密度的影响较大, 同一品种穗数均随密度的减小而减少, 处理间差异极显著, 每穗粒数呈相反趋势。机插方式和密度处理对结实率和千粒重影响较小, 处理间差异不显著。

3 讨论3.1 钵苗机插不同密度水稻的产量与光合物质生产特征不同栽插规格对机插稻的影响主要在于群体内部相互竞争环境资源^{[ 14]}, 栽插密度过高或过低加剧了单位面积总穗数和粒数之间矛盾, 限制了个体和群体生长优势的发挥, 对群体源库特征及产量构成因素造成影响, 最终影响产量^{[ 15, 16]}。前人关于不同栽插密度对水稻物质生产影响的研究, 结果并不一致。贾汝志等^{[ 17]}研究认为稀植群体后期功能叶片衰老缓慢, 光合产物和干物质积累多。龙旭^{[ 18]}认为齐穗期单株干物质积累量及剑叶光合特征参数随着密度的增大而减少, 抽穗期群体干物质积累量则表现出相反趋势。翟超群^{[ 19]}对淮北中粳稻的研究发现, 随播栽插密度的增加各器官物质积累量均相应增加, 抽穗后群体干物质积累量呈上升的趋势。本研究结果表明, 钵苗机插水稻随栽插密度降低, 个体的生长潜力得到充分发挥, 剑叶光合特性(叶绿素含量及光合特征值)、单茎茎叶重及转运量、净同化率等个体性状指标随机插密度的降低显示出较大的优越性。群体干物重、阶段积累量、群体生长率、光合势等群体性状指标因品种类型不同, 生育中后期表现出不同规律。
关于不同栽插密度对产量的影响, 陆阳平等^{[ 20]}认为高密度处理有足够的穗数, 同时能够保证较高的穗粒数形成最大的群体颖花量, 最终产量高。郎有忠等^{[ 21]}认为中密度能有效协调高密度群体质量恶化和低密度群体生长量不足的矛盾, 最易获得高产。吴春赞等^{[ 22]}研究发现, 适当减少栽插密度, 能有效增加单株成穗数和穗粒数, 使个体与群体得到协调发展而获得水稻的高产。本研究中选用的3种类型品种不同密度配置对产量的影响不尽一致。常规粳稻单位面积穗数随密度降低极显著减少, 每穗粒数呈相反规律, 因此可以认为, 穗数优势是高密度群体高产优势形成的主要原因。两种杂交稻品种类型都是中密度产量最高, 而杂交籼稻低密度处理与最高密度处理相当。分析其原因, 主要是杂交籼稻分蘖性强, 高密度群体生长量过大, 遮蔽严重。适当降低密度, 更有利于通风透光和改善冠层对光能的充分利用, 个体、群体矛盾的较好协调使群体结构优化, 也更利于籼稻穗型优势的发挥。本试验中两个杂交籼稻中、低密度每穗粒数分别较高密度增加7.6%和11.6%, 显著高于常规粳稻和杂交粳稻钵苗机插密度间穗粒数的差异。
表 7
Tabl
表 7(Tabl)

表 7 钵苗机插不同密度水稻产量结构 Tabl e 7 Yield component of bowl mechanical-transplanting rice under different densities 品种 Cultivar 处理 Treatment 穗数 No. of panicles (×104 hm-2) 穗粒数 No. of spikelets per panicle 结实率 Seed-setting rate (%) 千粒重 1000-grain weight (g) 理论产量 Theoretic yield (t hm-2) 实际产量 Actual yield (t hm-2) 增产 Yield increase rate (%) 南粳44 Nanjing 44 Control 284.6 Aa 136.9 Cd 93.1 Aa 26.84 Aa 9.74 Cc 9.38 Cc 高 HD 289.5 Aa 153.7 Bc 93.0 Aa 26.81 Aa 11.09 Aa 10.48 Aa 11.73 中 MD 276.3 Bb 156.4 ABb 93.1 Aa 26.83 Aa 10.80 Bb 10.3 Bb 9.81 低 LD 247.9 Cc 160.2 Aa 93.3 Aa 26.80 Aa 9.93 Cc 9.41 Cc 0.32 武运粳24 Wuyunjing 24 Control 266.4 Aa 148.2 Bc 92.4 Aa 27.58 Aa 10.06 Cc 9.80 Cc 高 HD 273.0 Aa 163.8 Ab 92.3 Aa 27.57 Aa 11.38 Aa 10.97 Aa 11.94 中 MD 257.9 Bb 165.7 Aab 92.2 Aa 27.58 Aa 10.87 Bb 10.58 Bb 7.96 低 LD 241.2 Cc 167.1 Aa 92.2 Aa 27.55 Aa 10.24 Cc 9.83 Cc 0.31 甬优8号 Yongyou 8 Control 189.2 Aa 230.0 Cd 83.1 Aa 29.60 Aa 10.70 Bd 10.11 Bd 高 HD 194.6 Aa 248.0 Bc 83.1 Aa 29.61 Aa 11.87 Ab 11.39 Ab 12.66 中 MD 181.8 Bb 265.6 Ab 83.2 Aa 29.72 Aa 11.94 Aa 11.51 Aa 13.85 低 LD 161.2 Cc 268.5 Aa 83.5 Aa 29.74 Aa 10.75 Bc 10.33 Bc 2.18 常优5号 Changyou 5 Control 208.3 Aa 218.2 Cc 84.7 Aa 25.18 Aa 9.69 Bd 9.42 Bd 高 HD 209.3 Aa 242.0 Bb 84.5 Aa 25.16 Aa 10.77 Ab 10.41 Ab 10.51 中 MD 197.5 Bb 256.0 Aab 84.8 Aa 25.25 Aa 10.83 Aa 10.70 Aa 13.59 低 LD 179.9 Cc 258.6 Aa 84.8 Aa 25.28 Aa 9.97 Bc 9.57 Bc 1.59 两优培九 Liangyoupeijiu Control 198.1 Aa 219.0 Dd 85.9 Aa 25.60 Aa 9.54 Cc 9.02 Cc 高 HD 202.6 Aa 240.3 Cc 85.9 Aa 25.58 Aa 10.69 Bb 10.43 Bb 15.63 中 MD 195.4 Bb 255.9 Bb 86.0 Aa 25.60 Aa 11.01 Aa 10.7 0Aa 18.63 低 LD 178.4 Cc 263.9 Aa 86.3 Aa 25.73 Aa 10.45 Bb 10.29 Bb 14.08 II优084 II you 084 Control 212.3 Aa 193.2 Dd 86.0 Aa 26.14 Aa 9.22 Cc 8.82 Cc 高 HD 219.0 Aa 217.0 Cc 86.1 Aa 26.11 Aa 10.69 Bb 10.19 Bb 15.53 中 MD 209.7 Bb 236.0 Bb 86.1 Aa 26.16 Aa 11.14 Aa 10.55 Aa 19.61 低 LD 190.2 Cc 246.0 Aa 86.3 Aa 26.24 Aa 10.59 Bb 10.15 Bb 15.08 标以不同大、小写字母的值分别在1%和5%水平上差异显著。缩写同图1。 Values followed by a different letter within a column are significantly different at the 1% (capital) and 5% (lowercase) probability levels respectively. Abbreviations are the same as given in Figure 1.

表 7 钵苗机插不同密度水稻产量结构 Tabl e 7 Yield component of bowl mechanical-transplanting rice under different densities

3.2 水稻钵苗机插技术优势及高产栽培技术关键不同机插密度主要通过影响单位面积穗数和穗型大小来影响产量^{[ 23, 24, 25]}。目前生产上的钵苗插秧机栽插行距为33 cm, 作业株距有12 cm、14 cm、16 cm等几种选择。因此, 在生产实践中, 不但要因地制宜地选用适宜品种, 而且要科学合理地确定与该品种繁茂性及生产特点相匹配的最佳株距和每穴苗数, 精确定量建立高质量最适群体起点, 使群体前中期形成与最高产量形成所需的适宜生长量, 保证抽穗后高光效群体的构建, 才能充分发挥钵苗机插技术的增产增效优势。本试验中常规粳稻高密度机插穴距12 cm, 能够以单位面积穗数的优势弥补穗型的减小对产量的影响而获得理想的最佳产量。对于繁茂性强, 个体生长量大的杂交稻, 尤其是杂交籼稻, 旱育钵苗用种量较毯苗显著减少, 个体生长空间增大, 秧苗素质极大提高, 为品种穗型优势的发挥奠定了基础。本试验中II优084平均较对照增产16.7%, 以机插穴距14 cm产量最高, 比对照增产19.6%, 其低密度处理每穗粒数较对照增幅达27.3%。钵苗机插带完整土钵移栽植伤轻、缓苗快、早生快发^{[ 26, 27, 28]}等特点, 又为水稻充分利用早生优势分蘖和大穗型品种巨量群体安全库容的有效灌浆充实提供了有利条件。因此, 生产上选用大穗型品种, 实施中低密度栽插更能发挥钵苗机插“穗大粒多”的增产优势, 对于杂交水稻又可起到省种节本的效果。
钵苗旱育秧龄弹性大, 在保证秧苗健壮的同时, 生育期向前延长, 移栽后活棵发苗快, 大大增加了品种对当季有效温光资源的充分利用, 这就为生育期较长的品种安全成熟提供了有利条件。本试验中的最高产量出现在生育期最长的杂交粳稻品种甬优8号中密度处理, 其生育期达155 d, 实产较对照增加13.9%, 比平均生育期只有150 d的常规粳稻和145 d的杂交籼稻最高产量分别高4.9%和7.6%。
在大面积生产中, 要充分挖掘品种的增产潜力, 必须建立在因苗因种合理精播匀播及最终带蘖标准化壮秧培育的基础上。同时配合高质量的精确栽插, 实现不漏插、不漏苗, 实现机械化栽植省工节本的目的。在适宜基本苗确定的情况下, 前期适当提高基蘖肥施用比例, 中期穗肥早施重施, 以保证足穗大穗的高产群体形成。2012年扬州大学和江苏省兴化市农业技术推广中心在钓鱼镇姚家村共同实施的6.75 hm²杂交粳稻超大穗品种甬优2640钵苗机插超高产攻关方采用16 cm穴距, 应用精确定量栽培理论与技术科学管理, 百亩均产及攻关田最高产双双刷新我国稻麦两熟条件下水稻高产纪录, 正是对良种良法相配套重要性的最好佐证。

4 结论常规粳稻抽穗后干物质积累量、群体生长率和光合势等指标表现为随栽插密度的增加极显著增加, 最终产量以高密度的处理最高, 产量增加主要原因是每穗粒数的提高。杂交籼稻、杂交粳稻中密度在中后期群体生长率大, 干物质积累多, 穗粒结构更加协调, 产量也最高。钵体旱育机插中苗较毯状机插小苗物质生产能力强, 抽穗后衰减慢, 平均增产10.8%。各类型品种栽插密度的明确为生产上钵苗机插水稻高产优质栽培技术的推广应用及品种合理选用提供了参考依据。
The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。

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