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摘要 为探讨机穴播、宽幅机条播、人工撒播3种不同的播种方式下水稻枝梗分化、退化的特点，以及对产量及其构成因素的影响。试验以早熟品种南粳9108为材料，设置3个处理，对其穗部性状进行了调查，干物重、产量及产量因素测定与分析。结果表明：机穴播的高峰苗数与最终苗数都低于机条播与人工撒播，但是茎蘖成穗率却高于另外2个处理；穗分化期至成熟期，机穴播的单茎干物质积累量高于机条播与人工撒播；增加了穗长、二次枝梗数，降低了枝梗退化率，使得穗粒数、结实率、千粒重均有不同程度的提升，从而最终提高产量。
关键词 水稻；播种方式；产量；枝梗退化率
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0014-02
Abstract In order to explorer the characteristics of branch differentiation and retrogress，and effects on yield and its form factors under different planting methods including mechanical direct seeding，mechanical line seeding and artifical seeding in rice. Using Nanjing 9108 as material，three treatments were carried out to analyze panicle traits，dry weight，yield and its form factors. The results showed that，mechanical direct seeding treatment had lower peak tiller numbers and higher effective spikelet rate of tillering than mechanical line seeding and artifical seeding treatments；From PI stage to MA stage，accumulation of dry matter weight under mechanical direct seeding treatment was highest in three treatments. In addition，with panicle length，the secondary branch numbers increasing，retrograded percentage of branches lowing，mechanical direct seeding treatment improved spikelet numbers per panicle，seed setting rate and 1000-seed weight in different degree，and finally increased grain yield.
Key words rice；planting method；yield；retrograded percentage of branches
水稻是我國主要的粮食作物，以水稻为主食的人口占全国人口的60%。水稻安全生产对我国粮食安全和社会稳定具有重要的现实意义[1-2]。目前，一些平原地区的大型农场，包括国有农场以及部分合伙人承包的家庭农场，已经开始进行水稻机械化种植，且面积逐年增加，其中又包括机械化移栽（机插秧）和机械化直播[3-4]。
水稻机械化直播，省去了育秧、拔栽等环节，国外已有多个国家采用了该项种植方式[5-6]，例如美国，是最早实现水稻机械化种植的国家之一，目前已经实现100%水稻机械化直播。国内现有研究大多集中于移栽稻，包括手插秧和机插秧，机械直播稻的研究虽然起步也早，但是受直播稻产量低于移栽稻的影响而研究受限。本研究比较了机穴播、机条播和人工撒播3种直播种植方式对水稻产量和构成因素的影响。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2015年6月在上海市崇明县新海镇跃进农场科研站北13号与北14号田进行，总面积2.67 hm2。供试水稻品种：南粳9108（迟熟中粳）。
1.2 试验设计
试验设置3个处理，即机械精量穴直播（简称机穴播）、宽幅机条播（简称机条播）和人工撒播，各处理连片种植0.67 hm2。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 茎蘖动态。水稻2叶1心开始定点查苗，每个处理定2个点，机穴播与机直播定点1 m长，人工撒播定点0.1 m2。
1.3.2 干物重变化。于穗分化期、齐穗期、成熟期取样，每个处理取3次重复，每个重复取约40个单茎，105 ℃杀青后，再在65 ℃烘72 h，称重。
1.3.3 穗形调查。抽穗期每个处理取1个重复测定一次枝梗及二次枝梗的退化率。成熟期，每个处理取3次重复，每个重复取50穗，测定穗长、一次枝梗总数、二次枝梗总数。
1.3.4 考种与测产。成熟期，每个处理选取3个点，于田间测定有效穗数，并取30穗测定穗总粒数、空瘪粒。另外各处理选3个点，割取4 m2（除去边行）用于脱粒计产[1]。
2 结果与分析
2.1 不同播种方式下水稻产量及产量构成因素
表1为不同播种方式下水稻的产量与产量构成因素。从表1可以看出，机穴播的收获指数显著高于机条播与人工撒播。有效穗数表现为：人工撒播>机条播>机穴播；机穴播的穗粒数显著高于机条播和人工撒播，机穴播千粒重大于机条播与人工撒播，结实率表现无显著差异。 2.2 不同播种方式下水稻茎蘖动态
图1为不同播种方式下各处理茎蘖动态变化。从图1可看出，整个生育期中，3个处理的茎蘖数均在7月30日前后达到了最高值，随后下降；人工撒播方式因撒种量大，整个生育期的茎蘖数要多于机穴播和机条播，高峰苗数甚至达到了其他2个处理茎蘖数的总和，无效分蘖较多，导致最终的茎蘖成穗率低。
2.3 不同播种方式下水稻干物重变化与积累量
充足的干物质积累量是水稻获得高产的一个重要因素。图2、3为穗分化后期不同播种方式下干物质变化与积累量。从图2可以看出，不同时期3个处理的总生物产量从大到小依次为人工撒播>机条播>机穴播。图3中，从穗分化期至齐穗期、齐穗期至成熟期，机穴播处理下的单茎干物质积累量最高，其次为机条播与人工撒播。可见，机穴播处理因群体质量良好，后期的干物质积累量高于其他2个处理，从而为获得高产奠定了基础。
2.4 不同播种方式下水稻的枝梗退化率
从表2可以看出，抽穗期机穴播处理下的一次枝梗和二次枝梗现存数均高于其他2个处理，退化數与退化率低于机条播和人工撒播。从表3可以看出，成熟期机穴播的穗长大于机条播和人工撒播，且一次枝梗数与二次枝梗数表现与表2一致。说明机穴播条件下有利于枝梗分化，并能有效减少一次枝梗、二次枝梗退化率。
3 结论与讨论
不同播种方式下，水稻对养分的吸收和温光等资源的利用有所不同，最终对水稻生长产生一定的影响[7]。本研究显示，机穴播虽然有效穗数低，但是一次枝梗数与二次枝梗数均高于机条播与人工撒播，从而增加了穗粒数，同时由于其群体质量要优于机条播与人工撒播，使得结实率与千粒重均有不同程度的提升，提高水稻收获指数与产量。茎秆是高光效群体的主要支撑系统，壮秆是大穗形成的结构基础，内部大维管束数多，穗部的一次枝梗数也多，穗颖花数、单穗重和经济系数随之提高。机穴播处理的水稻在结实期，单茎干物质的积累量要高于机条播与人工撒播。
与机条播和人工撒播相比，机穴播的收获指数分别提高了6.00%和5.18%，产量增幅分别为15.20%和4.68%。分析其原因主要是由于穗粒数和千粒重的增加，且前者对产量的贡献更大。水稻积累的干物重中有90%以上是由叶片等绿色器官光合作用合成的碳水化合物。在出穗前稻株积累的干物质绝大部分用于建造躯体，只有在出穗前15 d左右开始有小部分碳水化合物积累于茎、鞘和叶内，这是抽穗后籽粒启动灌浆的物质基础，抽穗后即向穗部转移。本研究中，穗分化期至成熟期及抽穗期至成熟期，机穴播处理下单茎的干物质积累量最大，单茎的干物质积累量分别达到4.5 g和2.8 g，为机穴播的枝梗分化、穗粒数与千粒重的增加提供了物质基础。本研究下，机穴播的密度在8万株/hm2左右，导致成熟期有效穗数偏少，若能在穗数上有所提高，必能对产量的提高有更大的贡献。目前市场上机穴播种机较多，而且行距、株距和播种的密度均可以调节，根据不同品种的分蘖能力，来合理设定适宜的基本苗，有待进一步的研究。
4 参考文献
[1] 李初军，刘建萍，贾丽颖，等.我国水稻育种的现状与展望[J].中国种业，2007（1）：11-12.
[2] 章秀福，王丹英，方福平，等.中国粮食安全和水稻生产[J].农业现代化研究，2015，26（2）：85-88.
[3] 邓一平，花有清，倪兆荣.水稻直播机的现状及发展[J].农机化研究，2004（4）：19-20.
[4] 许恩龙，夏孝勤，施祺琪，等.我国水稻直播机发展现状与对策研究[J].安徽农业科学，2013，41（21）：9136-9137.
[5] 高一铭，闫涛，刘文杰.国内外水稻直播机械化研究进展[J].农业科技与装备，2013（1）：28-29.
[6] 张绍军，杨宝田，罗阁山.国内外水稻直播机械化的发展研究[J].农业科技与装备，2012（5）：61-62.
[7] 李杰，张洪程，常勇，等.不同种植方式水稻高产栽培条件下的光合物质.生产特征研究[J].作物学报，2011，37（7）：1235-1248.
关键词 水稻；播种方式；产量；枝梗退化率
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0014-02
Abstract In order to explorer the characteristics of branch differentiation and retrogress，and effects on yield and its form factors under different planting methods including mechanical direct seeding，mechanical line seeding and artifical seeding in rice. Using Nanjing 9108 as material，three treatments were carried out to analyze panicle traits，dry weight，yield and its form factors. The results showed that，mechanical direct seeding treatment had lower peak tiller numbers and higher effective spikelet rate of tillering than mechanical line seeding and artifical seeding treatments；From PI stage to MA stage，accumulation of dry matter weight under mechanical direct seeding treatment was highest in three treatments. In addition，with panicle length，the secondary branch numbers increasing，retrograded percentage of branches lowing，mechanical direct seeding treatment improved spikelet numbers per panicle，seed setting rate and 1000-seed weight in different degree，and finally increased grain yield.
Key words rice；planting method；yield；retrograded percentage of branches
水稻是我國主要的粮食作物，以水稻为主食的人口占全国人口的60%。水稻安全生产对我国粮食安全和社会稳定具有重要的现实意义[1-2]。目前，一些平原地区的大型农场，包括国有农场以及部分合伙人承包的家庭农场，已经开始进行水稻机械化种植，且面积逐年增加，其中又包括机械化移栽（机插秧）和机械化直播[3-4]。
水稻机械化直播，省去了育秧、拔栽等环节，国外已有多个国家采用了该项种植方式[5-6]，例如美国，是最早实现水稻机械化种植的国家之一，目前已经实现100%水稻机械化直播。国内现有研究大多集中于移栽稻，包括手插秧和机插秧，机械直播稻的研究虽然起步也早，但是受直播稻产量低于移栽稻的影响而研究受限。本研究比较了机穴播、机条播和人工撒播3种直播种植方式对水稻产量和构成因素的影响。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2015年6月在上海市崇明县新海镇跃进农场科研站北13号与北14号田进行，总面积2.67 hm2。供试水稻品种：南粳9108（迟熟中粳）。
1.2 试验设计
试验设置3个处理，即机械精量穴直播（简称机穴播）、宽幅机条播（简称机条播）和人工撒播，各处理连片种植0.67 hm2。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 茎蘖动态。水稻2叶1心开始定点查苗，每个处理定2个点，机穴播与机直播定点1 m长，人工撒播定点0.1 m2。
1.3.2 干物重变化。于穗分化期、齐穗期、成熟期取样，每个处理取3次重复，每个重复取约40个单茎，105 ℃杀青后，再在65 ℃烘72 h，称重。
1.3.3 穗形调查。抽穗期每个处理取1个重复测定一次枝梗及二次枝梗的退化率。成熟期，每个处理取3次重复，每个重复取50穗，测定穗长、一次枝梗总数、二次枝梗总数。
1.3.4 考种与测产。成熟期，每个处理选取3个点，于田间测定有效穗数，并取30穗测定穗总粒数、空瘪粒。另外各处理选3个点，割取4 m2（除去边行）用于脱粒计产[1]。
2 结果与分析
2.1 不同播种方式下水稻产量及产量构成因素
表1为不同播种方式下水稻的产量与产量构成因素。从表1可以看出，机穴播的收获指数显著高于机条播与人工撒播。有效穗数表现为：人工撒播>机条播>机穴播；机穴播的穗粒数显著高于机条播和人工撒播，机穴播千粒重大于机条播与人工撒播，结实率表现无显著差异。 2.2 不同播种方式下水稻茎蘖动态
图1为不同播种方式下各处理茎蘖动态变化。从图1可看出，整个生育期中，3个处理的茎蘖数均在7月30日前后达到了最高值，随后下降；人工撒播方式因撒种量大，整个生育期的茎蘖数要多于机穴播和机条播，高峰苗数甚至达到了其他2个处理茎蘖数的总和，无效分蘖较多，导致最终的茎蘖成穗率低。
2.3 不同播种方式下水稻干物重变化与积累量
充足的干物质积累量是水稻获得高产的一个重要因素。图2、3为穗分化后期不同播种方式下干物质变化与积累量。从图2可以看出，不同时期3个处理的总生物产量从大到小依次为人工撒播>机条播>机穴播。图3中，从穗分化期至齐穗期、齐穗期至成熟期，机穴播处理下的单茎干物质积累量最高，其次为机条播与人工撒播。可见，机穴播处理因群体质量良好，后期的干物质积累量高于其他2个处理，从而为获得高产奠定了基础。
2.4 不同播种方式下水稻的枝梗退化率
从表2可以看出，抽穗期机穴播处理下的一次枝梗和二次枝梗现存数均高于其他2个处理，退化數与退化率低于机条播和人工撒播。从表3可以看出，成熟期机穴播的穗长大于机条播和人工撒播，且一次枝梗数与二次枝梗数表现与表2一致。说明机穴播条件下有利于枝梗分化，并能有效减少一次枝梗、二次枝梗退化率。
3 结论与讨论
不同播种方式下，水稻对养分的吸收和温光等资源的利用有所不同，最终对水稻生长产生一定的影响[7]。本研究显示，机穴播虽然有效穗数低，但是一次枝梗数与二次枝梗数均高于机条播与人工撒播，从而增加了穗粒数，同时由于其群体质量要优于机条播与人工撒播，使得结实率与千粒重均有不同程度的提升，提高水稻收获指数与产量。茎秆是高光效群体的主要支撑系统，壮秆是大穗形成的结构基础，内部大维管束数多，穗部的一次枝梗数也多，穗颖花数、单穗重和经济系数随之提高。机穴播处理的水稻在结实期，单茎干物质的积累量要高于机条播与人工撒播。
与机条播和人工撒播相比，机穴播的收获指数分别提高了6.00%和5.18%，产量增幅分别为15.20%和4.68%。分析其原因主要是由于穗粒数和千粒重的增加，且前者对产量的贡献更大。水稻积累的干物重中有90%以上是由叶片等绿色器官光合作用合成的碳水化合物。在出穗前稻株积累的干物质绝大部分用于建造躯体，只有在出穗前15 d左右开始有小部分碳水化合物积累于茎、鞘和叶内，这是抽穗后籽粒启动灌浆的物质基础，抽穗后即向穗部转移。本研究中，穗分化期至成熟期及抽穗期至成熟期，机穴播处理下单茎的干物质积累量最大，单茎的干物质积累量分别达到4.5 g和2.8 g，为机穴播的枝梗分化、穗粒数与千粒重的增加提供了物质基础。本研究下，机穴播的密度在8万株/hm2左右，导致成熟期有效穗数偏少，若能在穗数上有所提高，必能对产量的提高有更大的贡献。目前市场上机穴播种机较多，而且行距、株距和播种的密度均可以调节，根据不同品种的分蘖能力，来合理设定适宜的基本苗，有待进一步的研究。
4 参考文献
[1] 李初军，刘建萍，贾丽颖，等.我国水稻育种的现状与展望[J].中国种业，2007（1）：11-12.
[2] 章秀福，王丹英，方福平，等.中国粮食安全和水稻生产[J].农业现代化研究，2015，26（2）：85-88.
[3] 邓一平，花有清，倪兆荣.水稻直播机的现状及发展[J].农机化研究，2004（4）：19-20.
[4] 许恩龙，夏孝勤，施祺琪，等.我国水稻直播机发展现状与对策研究[J].安徽农业科学，2013，41（21）：9136-9137.
[5] 高一铭，闫涛，刘文杰.国内外水稻直播机械化研究进展[J].农业科技与装备，2013（1）：28-29.
[6] 张绍军，杨宝田，罗阁山.国内外水稻直播机械化的发展研究[J].农业科技与装备，2012（5）：61-62.
[7] 李杰，张洪程，常勇，等.不同种植方式水稻高产栽培条件下的光合物质.生产特征研究[J].作物学报，2011，37（7）：1235-1248.