唐茂艳等

摘要：以两系超级杂交水稻（Oryza sativa L.）桂两优2号为供试品种，通过田间研究比较常规耕作和粉垄耕作条件下水稻生长及生理特性。结果表明，粉垄耕作方式有利于水稻植株分蘖中后期的分蘖生长，全生育期白根多、活力强，叶绿素相对含量（SPAD）极显著高于常规耕作，叶片净光合速率高，并且持绿时间长，利于光合同化物的生产积累；成熟期地上部干物质积累量显著高于常规耕作，有效穗较常规耕作多27.6万/hm2，因而产量增加显著，增产约20.36%。

关键词：粉垄耕作；水稻（Oryza sativa L.）；生长；生理特性

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）16-3854-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.005

Study of Fenlong Cultivation on Growth and Physiological Characteristics of Rice

TANG Mao-yana，WANG Qianga，CHEN Leia，ZHANG Xiao-lia，ZHANG Zong-qionga，

LV Rong-huab，LIANG Tian-fenga

（Guangxi Academy of Agricultural Sciences， a.Rice Research Institute；b.Division of International Cooperation，Nanning 530007，China）

Abstract： Field experiments with two line super hybrid rice Guiliangyou 2 were conducted to compare the growth and physiological characteristics of rice between conventional cultivation and fenlong cultivation. The results showed that fenlong cultivation was beneficial for tillers growth in the middle and late period of tillering stage. There was more white root and the root activity of fenlong cultivation was stronger compared to conventional cultivation during the whole growth period， and leaf SPAD（Soil and plant analyzer development）value of fenlong cultivation was higher extremely significantly than that of conventional cultivation， higher net photosynthetic efficiency as well as longer leaf stay green duration were observed， which were beneficial for producing photoassimilates. Dry matter accumulation at maturity was higher significantly， and effective panicle number of fenlong cultivation was more compared to conventional cultivation by 276 000 per hectare， therefore， grain yield increased obviously by 20.36%.

Key words： fenlong cultivation；rice（Oryza sativa L.）；growth；physiological characteristics

粉垄栽培法是广西农业科学院经济作物研究所韦本辉研究员研究提出的一种新型农耕方法，是按照不同作物种植对耕层的需求，在作物种植区（带）上利用粉垄机械1个或多个螺旋形钻头，一次性将土壤垂直旋磨粉碎并自然悬浮成垄（厢），在垄（厢）面上直接播种或种植作物的方法。该方法具有深耕深松不乱土层，作物种植带下有U形松土槽可积聚雨水等传统耕作所不具备的优点。目前，该方法已经在甘蔗（Saccharum officinarum）[1]、木薯[Manihot esculenta crantz（M. utilissima Pohl）][2，3]、玉米（Zea mays）、花生（Arachis hypogaea Linn.）[4]、桑树（Morus alba L.）[5]等旱地作物上研究应用，均表现出根系发达、植株生长健壮、产量大幅度提高、品质有所提升的特点。由于水田土湿度和黏性较大，粉垄耕作受天气的影响较大，截至目前，涉及水田粉垄栽植水稻（Oryza sativa L.）的报道较少。本试验通过对粉垄耕作条件下水稻生长及生理指标的观测，探明粉垄耕作的可行性，为科学评价粉垄栽培及推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验地概况

试验于2013年上半年（作早稻种植）在广西农业科学院水稻研究所水稻试验田进行，试验田属壤质黏土，有机质26.9 g/kg、碱解氮 83 mg/kg、速效磷31 mg/kg、速效钾 75 mg/kg、pH 5.8。供试水稻品种为两系超级杂交水稻品种桂两优2号，由广西兆和种业有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 设常规耕作（1犁2耙，深16 cm）和粉垄耕作（深23 cm）两个处理，3次重复，每个处理面积100 m2，随机区组排列。粉垄耕作：2013年1月7日在干田上使用多钻头粉垄机械耕作，耕深23 cm（松土厚度28 cm），中间开厢沟宽40 cm，深20 cm，插秧前7 d喷一次“克无踪”除草，插秧前3 d回水软土后直接插秧；常规耕作：同期进行翻耕，耕层深16 cm，插秧前10 d第一次耙田，插秧前2 d第二次耙田，开沟处理和粉垄相同。

1.2.2 水稻栽培 半水育秧，插植规格为19.8 cm×16.5 cm，30万蔸/ hm2，每蔸栽2苗。总施肥量为N 240 kg/hm2、P2O5 72 kg/hm2、K2O 264 kg/hm2（N∶P∶K=1.0∶0.3∶1.1）。在耙好田后施基肥，施用三元复合肥（N、P2O5、K2O含量均为15%）225 kg/hm2，过磷酸钙（含 P2O5 12%）319.5 kg /hm2。分蘖肥分两次施入，第一次移栽后6 d施用，施尿素165 kg/hm2、氯化钾111 kg/hm2，加插秧田除草剂。第二次移栽后12 d施用，施尿素165 kg/hm2、氯化钾111 kg/ hm2。在幼穗分化前2 d施穗肥，施尿素60 kg/hm2，氯化钾87 kg/hm2，大胎期施尿素60 kg/hm2、氯化钾 75 kg/hm2。按节水要求进行水分管理，移栽时田间泥皮水，返青期浅水层，分蘖期田间保持湿润至浅水层间，粉垄耕作比常规耕作提前5 d晒田控苗，复水后干湿交替管理至成熟，其中在幼穗发育第6期（花粉母细胞减数分裂盛期）和抽穗期等水分敏感时期，田间适当保持浅水层。

1.3 调查内容与方法

1.3.1 茎蘖动态 每个处理按对角线方式取5点，每点固定调查20株，移栽后每7 d调查1次分蘖数。

1.3.2 地上部干物质积累及根系调查 分别在分蘖盛期、抽穗期和成熟期按群体平均茎蘖数取样，每处理挖3株（以稻株基部为中心挖30 cm×30 cm×30 cm土块），剪去地上部分器官用牛皮纸包好，放入烘箱中，105 ℃杀青30 min ，80 ℃ 烘干称重，计算干物质积累量；所取稻蔸土块放入80目网袋中，先用自来水冲洗干净，再用干净卫生纸吸干水分，置于量筒中测根系体积，测完体积后将根系烘干测干重。

1.3.3 叶片叶绿素及光合速率测定 分别在分蘖盛期、抽穗期和成熟期使用叶绿素仪SPAD测定各处理主茎最上一片全展叶的叶绿素相对含量，同时使用LI-6400型便携式光合测定仪（美国LI-COR公司）测定同一叶片同一部位的光合速率。叶室 CO2浓度380 ？滋L/L，人工LED红蓝光源，光强1 500 ？滋mol/（m2·s），气流速度 500 ？滋mol/s，叶室温度28 ℃，相对湿度50%～60%，每处理测定30个叶片，每10个叶片的平均值作为1次重复的测定值。

1.3.4 产量及其构成因素 成熟期每个处理调查50个植株的有效穗，取其平均值作为该处理的有效穗数，根据其有效穗数取3株代表性植株调查每穗总粒数和结实率；每个处理单打单收测产（注：包括每次取样的损耗）并折算成每公顷产量。从各处理实收稻谷中取1 000粒稻谷测定千粒重。

采用Excel和DPS软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同耕作方式水稻茎蘖动态变化

移栽后前14 d常规耕作方式的禾苗分蘖速度较快，14 d以后粉垄耕作方式的分蘖较快。由图1可知，移栽后第28天两种耕作方式的禾苗茎蘖数差距最大，粉垄耕作茎蘖数较常规耕作多97.2万/hm2，分蘖盛期（移栽后42 d）两者相差60.0万/hm2，成熟期（移栽后98 d）粉垄耕作方式有效穗较常规耕作多27.6万/hm2。

2.2 地上部干物质积累及根系情况比较

由表1可知，分蘖盛期及抽穗期两种耕作方式干物质积累差异不显著，成熟期粉垄耕作干物质积累显著高于常规耕作；分蘖盛期粉垄耕作植株白根多，活力强，根系入土深，由表2可知，分蘖盛期粉垄耕作根系体积和干重分别比常规耕作增加26.7%和42.4%；抽穗期两者差异不显著，粉垄耕作水稻根系较白；成熟期正好相反，常规耕作的根系体积及根干重都显著高于粉垄耕作，粉垄耕作方式的根系较短、粗、白。

2.3 不同耕作方式水稻叶片净光合速率及SPAD（叶绿素相对含量）比较

由表3和表4可知，分蘖盛期和抽穗期两种耕作方式植株叶片的净光合速率差异不显著，粉垄耕作稍高于常规耕作，成熟期粉垄耕作叶片净光合速率极显著高于常规耕作；粉垄耕作叶片SPAD值3个时期均极显著高于常规耕作，且从外观上看，粉垄耕作水稻叶色较绿。

2.4 不同耕作方式水稻产量及其构成因素比较

由表5可知，粉垄耕作方式有效穗数较常规耕作多27.6万/hm2，每穗粒数、结实率、千粒重两者差异不显著，粉垄耕作方式水稻产量显著高于常规耕作，增产20.36%。

3 小结与讨论

粉垄耕作方式有利于水稻植株分蘖中后期的分蘖生长，全生育期根系白、活力强，SPAD极显著高于常规耕作，叶色较浓绿，叶片净光合速率高，有利于光合同化物的生产积累，成熟期地上部干物质积累量显著高于常规耕作，有效穗比常规耕作多27.6万/hm2，因而产量增加显著，增产约20.36%。

本试验成熟期粉垄耕作方式水稻根系体积和根干重显著低于常规耕作，与韦本辉等[6]的研究结果相反，从外观上看，成熟期粉垄耕作的根系虽然稍短，但根系粗白鲜活，活力强，常规耕作的根系虽多而长，但细黑陈腐，基本都是老根，活力低下，因此，即使常规耕作的根系体积和干重均较大，但粉垄耕作方式的根系更具活力。另外，本研究发现粉垄耕作方式水稻植株分蘖前期（栽后前14 d）分蘖速度偏慢，究其原因可能是粉垄耕作方式前期土壤环境状况不佳，泥土不够软烂，颗粒不够细，有块状泥团且不平整，影响禾苗扎根立苗，造成缓苗期较长。为了更大程度地发挥粉垄耕作的优势，对现有机械进行优化设计显得非常必要。韦本辉等[7]报道，经过粉垄耕作的土壤，相对常规耕作的土壤其多数速效养分指标增加10%以上，在本研究中，也发现在同样施肥的情况下，粉垄耕作水稻中后期有叶色过浓“贪青”的现象，为此，开展粉垄耕作水稻的肥料运筹研究可作为下一步研究的方向。

参考文献：

[1] 韦本辉，甘秀芹，申章佑，等.粉垄栽培甘蔗试验增产效果[J].中国农业科学，2011，44（21）：4544-4550.

[2] 韦本辉，甘秀芹，申章佑，等.粉垄栽培木薯增产效果及理论探讨[J].中国农学通报，2011，27（21）：78-81.

[3] 刘贵文，黄樟华，韦本辉，等.粉垄技术对木薯生长发育和产量的影响[J].南方农业学报，2011，42（8）：975-978.

[4] 韦本辉，甘秀芹，陈保善，等.粉垄整地与传统整地方式种植玉米和花生效果比较[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3216-3219.

[5] 甘秀芹，韦本辉，申章佑，等.桑树粉垄栽培的根系、植株及产量性状表现[J].浙江农业科学，2011（3）：705-707.

[6] 韦本辉，刘 斌，甘秀芹，等.粉垄栽培对水稻产量和品质的影响[J].中国农业科学，2012，45（19）：3946-3954.

[7] 韦本辉，甘秀芹，陈保善，等.农耕新方法粉垄整地土壤速效养分研究[J].广东农业科学，2011（17）：42-45.

（责任编辑 韩 雪）