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粮食作物

抛秧稻田稻株分布对群体产量的影响

  • 吴霞 ,
  • 段少坤 ,
  • 李焕群 ,
  • 王小卉 ,
  • 朱幸辉 ,
  • 李绪孟
展开
  • 湖南农业大学农学院,湖南 长沙 410000
李绪孟(1979—),男,湖南道县人,博士,副教授,从事农业信息化、智慧农业相关研究。

吴 霞(2000—),女,湖南常德人,硕士研究生,从事农业信息化、智慧农业相关研究。

Copy editor: 李媛

收稿日期: 2024-10-17

  网络出版日期: 2025-04-28

基金资助

湖南省自然科学基金项目(2024JJ7227)

湖南省重点研发计划项目(2022NK2047)

Effects of rice plant distribution on population yield in paddy fields with seedling throwing

  • WU Xia ,
  • DUAN Shaokun ,
  • LI Huanqun ,
  • WANG Xiaohui ,
  • ZHU Xinghui ,
  • LI Xumeng
Expand
  • College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410000, China

Received date: 2024-10-17

  Online published: 2025-04-28

摘要

为探究抛秧稻田稻株分布对水稻产量的影响,本文总结分析了抛秧稻高产栽培技术和作物分布对群体产量的影响。水稻抛秧高产栽培技术包括合理育秧、形成壮苗;选择带土秧苗抛栽,确保水稻立苗;抛栽时注意均匀播撒,以促进秧苗健壮生长,改善秧苗素质。作物分布对群体产量的影响方面,适宜的基本苗密度可促进水稻分蘖增强,有效穗数增多,从而提升群体产量;合理的种植均匀度有助于植株充分利用光照、水和土壤等资源,减小个体与群体的竞争,构建合理的群体动态,从而实现水稻高产。本文为抛秧稻高产栽培提供参考。

本文引用格式

吴霞 , 段少坤 , 李焕群 , 王小卉 , 朱幸辉 , 李绪孟 . 抛秧稻田稻株分布对群体产量的影响[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(8) : 25 -28 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.08.007

Abstract

To investigate the effect of rice plant distribution on yield in paddy fields with seedling throwing, the high yield cultivation techniques of seedling throwing rice and the influence of crop distribution on population yield were summarized and analyzed. The high yield cultivation techniques of rice seedling throwing include reasonable seedling cultivation and the formation of strong seedling; choosing soil bearing seedlings for throwing planting to ensure rice seedlings stand upright; paying attention to even sowing during planting to promote the robust growth of seedlings and improve their quality. In terms of the impact of crop distribution on population yield, an appropriate basic seedling density can enhance rice tillering, increase the number of effective panicles, and thus improve population yield. Reasonable planting uniformity can enable plants to fully utilize resources such as light, water, and soil, reduce competition between individuals and populations, construct reasonable population dynamics, and thus achieve high rice yields. This article provides a reference for high yield cultivation of seedling throwing rice.

水稻是主要的粮食作物之一,其安全生产对保障粮食安全具有重要意义。为改进水稻栽培技术,相关学者在抛秧方面做了较多的探索。抛秧主要有人工和机抛两种形式。研究表明,人工抛秧存在分布不成行或不成列等问题,导致秧苗在田间分布杂乱,通风透光性差,成穗率低,在一定程度上影响了水稻产量[1-3]。张丽华等[4]研究表明,合理提高田间秧苗分布均匀度和秧苗密度能有效提高单位面积产量。抛秧形式下稻株之间形成合适的营养面积,是增加产量的一项重要指标,通过合理的抛秧方式实现秧苗均匀分布,从而达到足穗、壮株、穗重和饱满的水稻生产潜力。本文结合相关文献,对水稻抛秧非均匀分布下群体产量方面的研究进展进行综述,为抛秧稻高产栽培提供参考。

1 抛秧稻高产栽培技术

1.1 育秧

合理的育秧技术是当前研究的热点之一。戴其根等[5]研究表明,塑料软盘适宜作抛秧专用材料,并形成了4种育秧基本形式。(1)泥浆湿润育。常规塑盘561孔(60 cm×33 cm),育秧时间控制在15~25 d,能培育3~6叶的小、中苗(结合化控);(2)湿润土壤育秧。常规育秧盘,秧龄控制在15~25 d,能培育3~6叶的小、中苗 (结合化控);(3)早育。常规塑盘,能延长秧龄至40 d左右,培育6~7叶的中苗(必要时结合化控);(4)密孔或常规塑盘育乳苗。采用1 320孔塑盘(60 cm×33 cm)或常规塑盘(561孔),培育秧龄1.5~1.7叶的乳苗。刘海英等[6]研究表明,选择平坦、向阳、土壤肥沃且无杂草和病害的田块较适宜进行湿润育秧;耕地深度宜保持在9 cm左右,常规稻栽插54 kg/hm2,施用3%氮磷钾复合肥720 kg/hm2左右,或者施用尿素140 kg/hm2、氯化钾125 kg/hm2;湿润育秧的秧龄约27 d,叶龄在7叶左右。孟端礼等[7]研究表明,实施旱田育秧技术有利于秧苗快速生长发育,形成壮苗,且无明显的返青期。

1.2 立苗

水稻的立苗是抛秧稻必经的生育过程,一般抛秧后非直立苗在70%~100%,此过程受环境因素和秧苗素质的直接影响。时祖胜[8]研究表明,旱田育秧、编织布隔层育秧的优点在于苗期立苗时间早,分蘖结果快、穗数高、产量好,一定程度上节省了人力和育秧盘的开支。研究发现,土球比重越大,苗丛重心越低,立苗效果越好[9]。说明水稻秧苗在带土的情况下能更好直立或者倾斜于水田中。秧苗株高以15 cm较为适宜,过高影响立苗,易造成初期倒伏;过低的秧苗根系不发达,不易吸收营养物质。中孔秧盘培育的秧苗抛秧时不会大面积散开,根系稳固,苗期立身后的分蘖穗数较多,产量高[10]。秦华东等[11]研究表明,秧苗根系带土抛栽较无土栽培秧苗抛栽效果好,产量较高。

1.3 秧苗生长发育

采用无人机进行抛栽的方式,形成了独特的空间布局,使抛秧稻生长发育具备了一定的生长规律。秧苗生长发育受土壤肥力、温度、水分等影响。同时秧苗随机分布,在形态器官建成上表现为抛栽至分蘖期出叶速度快,株型松散呈辐射状;分蘖数量多,成穗率低;基部节间短,抽穗后中下部活叶鞘多,茎秆抗折断能力强;根系发达,表层根比重大,生育中后期土壤软烂状态下抗根倒能力弱;各植株间、穴间、茎蘖器官间生育平衡性弱。郭丽华[12]研究认为,壮秧标准为秧龄18~25 d,叶龄4.5~5.0叶,苗高15~20 cm,单株茎基宽3~4 mm,单株绿叶数>4.0,根系发达,孔内根土成钵完整,叶挺、色绿,无黄叶,无病斑。卢建兴[13]研究表明,抛秧稻生产需注重均匀播撒和改善秧苗质量,确保抛栽壮苗,定期进行病虫害防治,确保秧苗素质。
抛秧稻栽培通过优化群体空间分布和个体生长环境,能够提高光能利用效率和群体生产力。值得注意的是,作物分布格局作为连接栽培措施与群体产量的关键环节,其空间异质性直接影响群体内部的资源竞争与互补效应。因此,深入解析植株空间排列对冠层光分布和物质积累的调控机制,对完善高产栽培理论具有重要意义。

2 作物分布对群体产量的影响

2.1 水稻基本苗密度对产量的调控效应

通过调整基本苗密度可调节群体结构,提升产量。在每丛苗数确定的情况下,增加种植密度即增加单位面积苗数。种植密度过高时,每蔸水稻可利用的光能和矿物营养减少,虽然有效穗数增加,但同时限制了个体发育,易产生小分蘖、结小穗,导致群体产量下降;种植密度过低时,基本苗数量不足,群体结构较差,有效穗减少,导致减产[14]。相关研究表明,随着种植密度的增加,单位面积产量呈先增加后下降的趋势[15-16]
王志刚等[17]研究表明,品种甬优1540按每丛3棵苗种植,适宜种植密度为15.9万穴/hm2。邹丹等[18]研究不同穗型品种和移栽密度对再生稻产量的影响,结果表明,移栽密度为30万穴/hm2时,头季稻分蘖能力强,群体生长速率快,库容量大,周年产量较高。何海兵等[19]研究认为,水稻机插密度在20.52万穴/hm2时能获得较高产量。赵宏伟等[20]研究表明,适宜的基本苗密度有利于水稻的强弱势粒灌浆速率逐渐同步,水稻灌浆速率明显提升。基本苗密度过高或过低均会导致单位面积穗数减少、总颖花数降低,或高峰苗、有效穗数过多,群体与个体之间不平衡,最终造成产量下降[21]。赵黎明等[22]对垦稻24进行试验,结果显示,移栽行株距为30 cm×10 cm时有利于水稻干物质积累,有效穗数和结实率较高,水稻产量得到提升。严凯等[23]研究表明,南粳9108的基本苗密度在盐碱地条件下应适当提高,以33.3万穴/hm2移栽时能有效提升单位面积有效穗数和穗粒数,产量较高。以上研究结果表明,适宜的基本苗密度对提高水稻产量具有重要作用。

2.2 种植均匀度与产量形成的关系

水稻的种植样式综合指标包含了种植密度、稻株行距和田间相对位置。群体的整齐度表示群体生长的一致性。植株在田间分配的均匀程度为作物群体均匀度。水稻群体产量由单株有效穗数、每穗实粒数和粒重3个主要因素决定。杨利华等[24]提出蜂巢式布局,即群体中相邻植株(包括与异行相邻株)间的距离相等,可将植株田间布局近似蜂巢式的程度定义为植株田间分布均匀度。戴其根等[25]依据Dirichlet棋盘形嵌图划分出稻穴所占的凸多边形,根据稻穴所占凸多边形几何特征的变异研究了抛秧稻分布的非均匀程度,分析表明,抛秧稻各穴所占凸多边形的边数、面积、离心值的变异均比人工手插稻大。抛秧水稻秧苗在田间水平上的分布格局总体上呈均匀随机型,然而,单位面积苗数局部变异较大。据大面积调查,即使抛秧质量较好的田块,小、中苗抛秧局部地段单位面积的基本苗数与计划值正、负向差异在0.5~1.5倍甚至更多[26]
在水稻生产上,重视秧苗间的均匀度。均匀度与高效抛秧是矛盾的,具备相对的均匀度能提高抛秧稻的产量,即在合理的条件下,利用水稻生长的自我调节补充能力,降低不均匀度对群体生育质量的影响[25]。唐承翰等[27]研究表明,提高种植均匀度通过促进分蘖增加了群体有效分蘖数,同时增加了群体叶面积指数,提高了抽穗期上三叶高效叶面积指数。不同均匀度处理下每穗粒数无明显差异,但高均匀度下一次枝梗和二次枝梗的穗重分布更合理。适当改善稻株间的均匀度能促进水稻分蘖,提高有效穗数,从而提升群体产量,同时在一定程度上改善稻米品质。Wang等[28]利用无人机航拍图像研创稻穴识别和位置标定算法,根据稻穴所占多边形面积的变异系数定义了稻穴分布的非均匀指数,结果表明,4种稻作方式的田间稻穴分布非均匀程度从大到小依次为手工抛秧>机械化抛秧>机械化有序抛秧>机械化插秧。

3 结语

近年来,随着各种轻便栽培技术的推广应用,稻株田间分布的非均匀情况普遍存在,种植密度过高、行距偏大,会使植株在田间的生长面积、空间或行株距不理想,造成营养缺失,产量下降;合理改善行距能使稻株更好地吸收光照和养分,提高产能。Maddonni等[29]对水稻叶片受光情况进行研究,结果表明,在冠层区间达到最大叶面积前,较高的植株分布均匀度会减少光的透过率,形成光照不均匀的现象。Andrade等[30]研究表明,个体间行距减少使窄行距内光截获增加,有利于产量增加。Tharp等[31]研究认为,水稻种植的株行距的减少会增加光合有效辐射。
综上,本文总结分析了抛秧稻高产栽培技术和作物分布对群体产量的影响。为合理安排水稻栽培,品种间的有效营养吸收面积还需进一步研究,确定水稻单株适宜占有面积,以改善水稻漏兜、分布不均匀等问题。水稻适宜的基本苗密度可确保栽培技术的实用性和适用性。通过数学统计和模型分析探究稻株产量性状与稻株占有区域的关系方式,提高田间空间利用率,以实现水稻高产稳产。
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