再生稻是在头季稻收获后,利用稻桩上残留的腋芽,使其萌发成穗,从而再收获一季。在农村劳动力转移的背景下,头季稻机械化收割-低留桩模式是华东南地区主要的再生稻模式。然而,机械收割对稻桩造成碾压,再生稻产量损失可达60%—70%。因此在机械化收割背景下需要探索适宜的农艺管理方式。品种、施肥方式、水分管理和头季收割方式,都对低留桩再生稻腋芽萌发及产量形成有显著影响,然而它们之间的交互效应尚不清楚。
近期,我所林文雄教授指导完成的题为“The underlying mechanism of variety-water-nitrogen-stubble damage interaction on yield formation of ratoon rice with low stubble height under mechanized harvesting”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 2024年3期发表。
该研究表明品种、水分管理、施氮方式和收割方式对低留桩再生稻产量形成有具有显著的交互作用。相对于连续灌水以及不施肥处理,在头季稻收获前后耦合适度的田间干旱,可以显著促进碾压以及非碾压处理茎低节位腋芽的萌发,形成更多的有效穗,从而增加产量,并且碾压处理和非碾压处理产量没有显著差异,表明该模式下可以抵消碾压带来的产量损失。进一步研究表明,施肥可以促进13C同化物向营养器官的转运量,显著增加稻桩中非结构碳水化合物的储存量,于再生季增强了往腋芽的转运,为促进再生分蘖奠定了良好的物质基础。研究结果为机收低留桩再生稻高产栽培提供了理论依据。
该研究进行了四因素随机区组试验,包含品种(常规水稻佳辐占和杂交稻甬优2640),氮肥(施或者不施催芽肥和促苗肥)、水分(干湿交替和漫灌),稻桩处理(人工碾压和非碾压稻桩)。施肥×干湿交替相互作用下,增加了碾压处理有效穗数和每穗粒数,产量与非碾压处理差异不显著,有效穗数的增加归因于低节位腋芽的萌发成穗,其中低节位有效穗对再生稻单株产量的贡献率为85.3%—86%。与不施肥相比,施用催芽肥使头季后期茎鞘中的可溶性糖和淀粉含量分别显著增加12.5%—184.5%和26.1%—362.4%;根系、稻桩、腋芽13C浓度分别增加33.8%—210.5%,129.1%—164.8%, 64.8%—314.3%,其为再生季强“源”打下了基础;施催芽肥降低了头季后期根系和稻桩中游离态 Put 含量,增加根系和稻桩中游离态Spd和Spm含量;并且显著增加了头季成熟期根系和稻桩中ZR、GA和IAA的含量,降低ABA含量。割后继续施用促苗肥,使齐穗期再生茎13C浓度增加54.9%—108.3%,增强了割后稻桩往腋芽的转运能力,增强腋芽萌发能力,进而增加产量。
我所林文雄教授为该文章的通讯作者,邹京南博士为该文章第一作者。该研究得到国家重点研发计划项目(2016YFD0300508)和国家重点研发计划项目(2018YFD0301105)的资助。