第５２卷㊀第４期河南农业大学学报Ｖｏｌ.５２㊀Ｎｏ.４２０１８年㊀㊀８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｕｇ.㊀２０１８收稿日期:２０１７－１１－２８基金项目:国家粮食丰产增效科技创新专项课题(２０１６ＹＦＤ０３００５０６ꎬ２０１７ＹＦＤ０３０１７０２)ꎻ国家公益性行业(农业)科研专项(２０１３０３１２９)作者简介:周龙(１９９１ )ꎬ男ꎬ山东德州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事农业智能装备研究ꎮ通信作者:马荣朝(１９５４ )ꎬ男ꎬ四川夹江人ꎬ教授ꎬ研究生导师ꎮ文章编号:１０００－２３４０(２０１８)０４－０５９９－０５丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研究周龙１ꎬ李蒙良１ꎬ伍志军１ꎬ陈勇２ꎬ马荣朝１ꎬ任万军１(１.四川农业大学机电学院ꎬ四川雅安６２５０１４ꎻ２.四川农业大学农业部西南作物生理生态与耕作重点试验室ꎬ四川温江６１１１３０)摘要:为研究无人机撒播方式水稻植株抗倒伏特性ꎬ以籼稻Ｆ优４９８为研究试材ꎬ设置育秧手插㊁机插㊁无人机撒播３种方式ꎬ与齐穗期后３０ｄꎬ分析３种种植方式水稻植株基部各节间抗倒伏能力的差异ꎬ并对抗折力㊁弯曲力矩㊁倒伏指数以及茎秆主要物理特性进行了相关分析ꎮ结果表明ꎬ除基部第１节间外ꎬ水稻植株基部第２ꎬ３节间的抗折力㊁弯曲力矩和无人机撒播方式显著低于其他２种方式ꎬ且倒伏指数较高ꎮ无人机撒播方式水稻株高显著高于手插水稻ꎬ与机插水稻差异不明显ꎻ水稻重心高度ꎬ无人机撒播显著低于其他２种方式ꎬ但相对重心高度高于其他２种方式ꎬ差异不明显ꎮ无人机撒播方式水稻茎秆基部各节间干物质和叶鞘干物质都显著低于其他２种方式ꎮ无人机撒播方式水稻植株基部第１ꎬ２ꎬ３节间长都显著小于其他２种种植方式ꎮ无人机撒播方式水稻茎秆粗显著低于其他２种种植方式ꎬ尤其第１节间粗度的差异已达到了极显著的水平ꎬ且各节间茎壁厚度ꎬ除第１节间茎壁厚度差异不显著外ꎬ无人机撒播方式水稻茎壁厚度都显著高于其他２种种植方式ꎮ上述茎秆物理特性在不同种植方式间有较大差异ꎬ且无人机撒播水稻茎秆抗折力和倒伏指数与水稻茎秆与节间长㊁茎秆粗等关系较显著ꎬ很大程度影响了水稻抗倒伏的能力ꎮ无人机撒播方式在茎秆主要物理特性上的显著差异表现为基部第２ꎬ３节间茎秆细ꎬ且植株较高ꎬ抗折力较小ꎬ倒伏指数较高ꎬ是抗倒伏能力较差的主要原因ꎮ关键词:无人机撒播ꎻ抗倒伏能力ꎻ倒伏指数ꎻ茎秆物理特性中图分类号:Ｓ５１１㊀㊀㊀㊀文献标志码:ＡＳｔｕｄｙｏｎｌｏｄｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｕａｖｓｅｅｄｉｎｇｒｉｃｅｉｎｈｉｌｌｙａｒｅａｓＺＨＯＵＬｏｎｇ１ꎬＬＩＭｅｎｇｌｉａｎｇ１ꎬＷＵＺｈｉｊｕｎ１ꎬＣＨＥＮＹｏｎｇ２ꎬＭＡＲｏｎｇｃｈａｏ１ꎬＲＥＮＷａｎｊｕｎ１(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＹａａｎ６２５０１４ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＥｃｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＦａｒｍｉｎｇＳｙｓｔｅｍｉｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＷｅｎｊｉａｎｇ６１１１３０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＵｓｉｎｇｔｈｅｉｎｄｉｃａｒｉｃｅＦＹｏｕ４９８３０ｄａｙｓａｆｔｅｒｈｅａｄｉｎｇａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍａｔｅｒｉａｌｓꎬｔｈｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｅｅｄｌｉｎｇꎬｈａｎｄｐｌａｎｔｉｎｇꎬｍａｃｈｉｎｅｐｌａｎｔｉｎｇａｎｄａｉｒｃｒａｆｔｐｌａｎｔｉｎｇꎬｗｅｒｅｓｅｔｕｐｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｌｏｄｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｕａｖｓｅｅｄｉｎｇｒｉｃｅｐｌａｎｔｓ.Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘａｎｄｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬａｎｄｍａｉｎｃｕｌｍｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌａｎｄｆｌｅｘｕｒａｌｍｏｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｓｅｃｔｉｏｎｓｅｘｃｅｐｔｔｈｅｆｉｒｓｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｓｅꎬｗｈｉｌｅｔｈｅｌｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ.Ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｒｉｃｅｐｌａｎｔｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｈａｎｄ￣ｐｌａｎ￣ｔｅｄｒｉｃｅꎬａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ.Ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｇｒａｖｉｔｙｏｆｔｈｅｒｉｃｅｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓꎬｂｕｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏ６００㊀河㊀南㊀农㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报第５２卷ｍｅｔｈｏｄｓꎬａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ.Ｔｈｅｄｒｙｍａｔｔｅｒａｎｄｌｅａｆｓｃａｂｂａｒｄｉｎｔｈｅｒｉｃｅｐｌａｎｔｂａｓｅ１ꎬ２ꎬ３ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓｌｅｎｇｔｈｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ.Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｉｎｔｅｒｎｏｄｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｈａｓｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌꎬａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｔｅｍｗａｌｌｏｆｅａｃｈｓｅｃｔｉｏｎꎬｅｘｃｅｐｔｔｈａｔｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｉｒｓｔｉｎｔｅｒｎｏｄｅｗａｓｎｏｔｓｉｇ￣ｎｉｆｉｃａｎｔꎬｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｒｉｃｅｓｔｅｍｗａｌｌｏｆｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｓｐｒｅａｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ.Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅ￣ｍｅｎｔｉｏｎｅｄｓｔｅｍｖａｒｉｅｓｇｒｅａｔｌｙｆｒｏｍｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎬａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｌｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｉｎｔｅｒｎｏｄｅａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｍａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔꎬｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｉｃｅｔｏｒｅｓｉｓｔｌｏｄｇｉｎｇ.Ｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｅｐｏｏｒａｎｔｉ￣ｌｏｄｇｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｉｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｍａｉｎｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｔｅｍｉｎｔｈｅｗａｙｏｆｐｌａｎｔ￣ｉｎｇꎬｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｔｈｉｎｓｔｅｍａｔｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｎｄｔｈｉｒｄｊｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｂａｓｅꎬａｎｄｔｈｅｐｌａｎｔｉｓｈｉｇｈꎬｔｈｅｒｅｓｉｓｔ￣ａｎｃｅｔｏｂｅｎｄｉｎｇｉｓｌｏｗꎬａｎｄｔｈｅｌｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘｉｓｈｉｇｈ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｅｒｉａｌｓｅｅｄｉｎｇꎻｌｏｄｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎻｌｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘꎻｃｕｌｍｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ㊀㊀倒伏是水稻生产上普遍发生的问题ꎬ是水稻增产ꎬ提高稻米品质ꎬ增加收获成本的关键因素之一[１－３]ꎮ植株抗倒伏性能与株高㊁秆长㊁叶片分布㊁节间配置㊁穗位和重心等形态指标ꎬ与基部节间粗度㊁壁厚㊁鞘厚㊁鞘重㊁抗折力和弯曲力矩等物理性状指标ꎬ与茎秆横截面积㊁维管束面积等解剖结构ꎬ以及与淀粉和可溶性糖等有机化学成分含量ꎬ氮㊁硅和钾等无机化学成分含量等关系密切[４－７]ꎮ研究表明ꎬ水稻倒伏一般发生在抽穗后ꎬ齐穗后２１~３０ｄ是敏感期ꎬ植株基部２~３节间是宜倒伏节位[８－９]ꎮ此外ꎬ由于四川丘陵地区相对平原地区人均耕地面积少ꎬ且土地比较分散ꎬ地形崎岖ꎬ部分地区大型农机无法工作ꎬ小型农机也使用不便ꎮ无人机撒播适宜复杂地形ꎬ在播种均匀的情况下ꎬ抗倒伏是这种种植方式的关键因素ꎮ本研究比较了无人机撒播㊁手插㊁机插３种种植方式对水稻植株物理特性㊁力学和抗倒伏的影响ꎬ旨在降低水稻种植风险ꎬ为水稻无人机撒播提供技术参考和数据支持ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀材料试验于２０１６ ２０１７在四川农业大学教学科研园区进行ꎬ位于四川省雅安市雨城区ꎮ四川省雅安市雨城区位于四川盆地西部ꎬ为四川盆地西缘与青藏高原的过渡地带ꎬ气候类型为亚热带季风性湿润气候ꎬ年均气温为１４.１~１７.９ħꎬ全区多年平均降雨量为１７４９.８ｍｍꎬ无霜期２８０~３１０ｄ[１０]ꎮ本试验选用的稻种是籼型杂交水稻Ｆ优４９８ꎮ试验用四川农业大学机电学院研制的无人机播种机ꎮ各处理的管理方法一致ꎬ施纯氮１８０ｋｇ ｈｍ－２ꎬ按ｍ(Ｎ)ʒｍ(Ｋ２Ｏ)ʒｍ(Ｐ２Ｏ５)＝２ʒ２ʒ１来施氮㊁钾㊁磷肥ꎬ其中基蘖肥按氮肥底肥和分藥肥为６ʒ２比例来施肥ꎬ穗肥和粒肥比例为１ʒ１施肥ꎮ磷肥都用作底肥ꎬ钾肥底肥和追肥比例２ʒ１ꎮ试验设无人机直播㊁手插㊁机插等３个处理ꎮ各处理均在２０１６－０４－２８播种ꎮ播种前将种子浸泡１ｄ直到出芽ꎮ飞播处理密度为１１０粒 ｍ－２种子左右ꎬ播种深度为０.５ｃｍꎻ育秧移栽手插密度为１３.３ｃｍˑ２８.８ｃｍꎻ机插规格为３０ｃｍˑ１５.７ｃｍꎬ每穴苗数３苗ꎮ试验采用单因素随机区组设计ꎬ其他管理按常规大田来管理ꎮ１.２㊀测定项目与方法齐穗后ꎬ不同种植方式各个小区随机选取代表性的植株各２０株ꎮ测定株高㊁穗长㊁重心高度㊁各节间的长度㊁节间中部的粗度和茎壁粗度以及基部第１~６节间(Ｎ１ꎬＮ２ꎬＮ３ꎬＮ４ꎬＮ５ꎬＮ６)的抗折力及节间基部到穗顶的长度和鲜质量ꎮ重心高度:将新鲜茎秆地上部(包括穗子㊁叶片和叶鞘)ꎬ水平横置于刀口上ꎬ并左右移动ꎬ直至其平衡卧于刀口上ꎬ这时与刀口的接触点即为重心ꎬ测量重心至茎秆基部的距离即为重心高度(ｃｍ)ꎮ不同种植方式水稻基部各节间的弯曲力矩(ＢＭ)㊁抗折力(ＢＲ)和倒伏指数(ＬＩ)的计算参照瀬古秀生等[１１]的方法:弯曲力矩(ｃｍ ｇ)＝节间基部至穗顶的长度(ｃｍ)ˑ该节间基部至穗顶的鲜质量(ｇ)ꎻ倒伏指数((ｇ ｃｍ) ｇ－１)＝弯曲力矩(ｃｍ ｇ)/抗折力(ｇ)ˑ１００ꎮ抗折力:将待测定的节间茎秆(保留叶鞘)置于万能力学测定机上ꎬ支点间距为５ｃｍ(不足５ｃｍ换算为５ｃｍ)ꎬ获得力与时间变化的图线ꎬ取第４期周龙ꎬ等:丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研究６０１㊀其极值ꎮ上述测定项目完成后ꎬ将各节间茎秆和叶鞘分别装袋ꎬ置于恒温箱内ꎬ１０５ħ杀青３０ｍｉｎꎬ然后８０ħ烘干至质量恒定ꎬ测定各节间茎秆及叶鞘干质量ꎬ计算茎秆充实度(单位节间茎秆干质量)ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀不同种植方式对水稻基部茎秆的抗折力与倒伏指数的影响倒伏指数越小ꎬ抗倒伏能力越强ꎬ植株就越不易发生倒伏ꎬ以倒伏指数２００作为抗倒伏的临界指标值[１２]ꎮ３种种植方式之间水稻基部茎秆第１ꎬ２ꎬ３节间的抗折力㊁弯曲力矩和倒伏指数差异都达到了显著水平ꎬ且同一种种植方式水稻基部茎秆的抗折力与弯曲力矩表现为第１节间>第２节间>第３节间ꎬ倒伏指数表现为第１节间<第２节间<第３节间ꎮ由表１可知ꎬ水稻基部第１节间的无人机撒播方式抗折力与弯曲力矩极显著低于其他２种种植方式ꎬ其中手插方式极显著大于机插方式ꎬ但倒伏指数表现为无人机撒播方式极显著小于其他２种种植方式ꎻ基部第２ꎬ３节间ꎬ无人机撒播方式的抗折力㊁弯曲力矩和倒伏指数与其他２种种植方式的差异都达到了极显著水平ꎬ且机插方式极显著小于手插方式ꎮ表１㊀不同种植方式水稻基部各节间抗折力㊁弯曲力矩和倒伏指数Ｔａｂｌｅ１㊀ＴｈｅＢＲꎬＢＭａｎｄＬＩｏｆｅａｃｈｂａｓａｌｉｎｔｅｒｎｏｄｅｉｎｓｕｐｅｒｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ种植方式ＰｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄＮ１抗折力/ＮＢＲ弯曲力矩/(ｇ ｃｍ)ＢＭ倒伏指数/[(ｇ ｃｍ) ｇ－１]ＬＩＮ２抗折力/ＮＢＲ弯曲力矩/(ｇ ｃｍ)ＢＭ倒伏指数/[(ｇ ｃｍ) ｇ－１])ＬＩＮ３抗折力/ＮＢＲ弯曲力矩/(ｇ ｃｍ)ＢＭ倒伏指数/[(ｇ ｃｍ) ｇ－１])ＬＩ无人机撒播ＡＳ１３.８ｃＣ１４０３.３５ｃ９９.６５８ｃＣ６.１５ｃＣ１３０１.５９ｃ２０７.４０８ａＡ４.４８ｃＣ１１９３.７０Ｂ２６１.１２２ａＡ手插ＡＴ２４.２ａＡ２５４８.７１ａ１０３.２１２ｂＢ１４.９１ａＡ２３９１.０３ａ１５７.１５７ｃＣ９.５８ａＡ２１３３.５６Ａ２１８.２５６ｃＣ机插ＭＴ１８.８９ｂＢ２３０２.１２ｂ１１９.４３２ａＡ１１.６０ｂＢ２１２６.４１ｂ１７９.６４５ｂＢ８.４３ｂＢ２０１５.６３Ａ２３４.３２０ｂＢ㊀ＢＲ:ＢｒｅａｋｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎻＢＭ:ＢｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔꎻＬＩ:ＬｏｄｇｉｎｇｉｎｄｅｘꎻＡＳ:ＡｅｒｉａｌｓｅｅｄｉｎｇꎻＡＴ:ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇꎻＭＴ:Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇꎻ㊀注:大㊁小写字母分别表示１％和５％差异显著水平ꎮ下同ꎮ㊀Ｎｏｔｅ:Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔ１％(ｃａｐｉｔａｌ)ａｎｄ５％(ｓｍａｌｌ)ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌｓꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｔｈｅｓａｍｅａｓｂｅｌｏｗ.２.２㊀不同种植方式对水稻重心高度与相对重心高度和株高的影响由表２可知ꎬ无人机撒播方式水稻株高较机插方式水稻植株高０.９％ꎬ但差异不显著ꎬ较手插方式水稻植株高４.２％ꎬ差异显著ꎻ无人机撒播方式水稻穗长较手插方式水稻穗长短４.３％ꎬ差异不显著ꎬ较机插方式水稻穗长短５.４％ꎬ差异显著ꎮ重心高度表现为ꎬ手插方式和机插方式水稻都显著高于无人机撒播方式ꎬ而相对重心高度ꎬ无人机撒播方式水稻高于手插方式和机插方式的水稻ꎬ差异不明显ꎮ由植株的各节间长㊁节间数等指标分析可得表２ꎮ３种种植方式都有６个伸长节ꎬ且随着节间位置的提高ꎬ各伸长节的长度也呈逐渐增大的趋势ꎮ无人机撒播方式水稻植株基部第１节间长显著小于其他２种种植方式ꎻ基部第２节间长ꎬ３种种植方式之间差异显著ꎬ无人机撒播长度相对最短ꎬ手插方式次之ꎻ基部第３节间长ꎬ无人机撒播方式水稻植株显著小于其他两种种植方式ꎻ基部第４节间长ꎬ无人机撒播方式水稻与机插方式差异不显著ꎬ表２㊀不同种植方式对水稻株高㊁重心高度㊁相对重心高度㊁节间长和穗长的影响Ｔａｂｌｅ２㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｎｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔꎬｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙｈｅｉｇｈｔꎬｒｅｌａｔｉｖｅｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙｈｅｉｇｈｔꎬｉｎｔｅｒｎｏｄｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｓｐｉｋｅｌｅｎｇｔｈ种植方式Ｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ株高/ｃｍＰＨ重心高度/ｃｍＧＣＨ相对重心高度/％ＲＧＣＨ节间长/ｃｍＩｎｔｅｒｎｏｄｅｓｌｅｎｇｔｈＮ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４Ｎ５Ｎ６穗长/ｃｍＥＬ无人机撒播ＡＳ１３４.８６ａ５０.１４３ｂ４４.０７１１.１００ｂ３.６５７ｃ６.３２９ｂ１１.６０ｂ２１.１４３ｂ３５.０１４ｂ２８.５００ｂ手插ＡＴ１２９.１４ｂ５４.０７１ａ４３.６４３２.０２９ａ４.５４３ｂ８.７５７ａ１４.７７１ａ２３.９４３ａ４２.１００ａ３０.１４３ａ机插ＭＴ１３０.３２ｂ５３.５７１ａ４４.０１４２.１７１ａ５.６１４ａ８.６８６ａ１１.７１４ｂ２３.１４３ａ３５.６８６ｂ２９.７８６ａｂ㊀Ｎ１~Ｎ６为从基部向上第１至第６节间ꎮ㊀Ｎ１~Ｎ６:ｔｈｅｆｉｒｓｔｉｎｔｅｒｎｏｄｅｔｏｔｈｅｓｉｘｔｈｉｎｔｅｒｎｏｄｅｕｐｗａｒｄｆｒｏｍｔｈｅｂａｓｅꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.ＰＨ:ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔꎻＧＣＨꎬＧｒａｖｉｔｙｃｅｎｔｅｒｈｅｉｇｈｔꎻＲＧＣＨꎬＲａｔｉｏｏｆｇｒａｖｉｔｙｃｅｎｔｅｒｈｅｉｇｈｔｔｏｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔꎻＥＬ:Ｅａｒｌｅｎｇｔｈ.６０２㊀河㊀南㊀农㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报第５２卷但显著小于手插方式ꎻ基部第５节间长ꎬ无人机撒播方式水稻植株显著小于其他２种种植方式ꎻ基部第６节间长ꎬ无人机撒播方式㊁机插方式２种方式之间差异不显著ꎬ但２种方式都显著小于手插方式ꎮ由上述结果表明ꎬ株高主要受穗下２个节间长度和穗长影响ꎮ２.３㊀不同种植方式对水稻叶鞘干物质㊁茎秆粗以及茎壁厚度等的影响从表３可知ꎬ无人机撒播方式的水稻茎秆干质量显著低于其他２种种植方式ꎬ基部第１ꎬ２ꎬ３节间差异较显著ꎮ无人机撒播方式基部第１节间干质量较其他２种种植方式差５１.８％~６０.０％ꎻ基部第２节间干质量与其他２种种植方式相差也达到了４８.２％~４８.７％ꎻ基部第２节间干质量相差３２.２％~３９.９％ꎮ水稻叶鞘包裹着茎秆ꎬ叶鞘的质量对植株抗倒伏有较大影响ꎮ由表３可知ꎬ无人机撒播方式的水稻第１ꎬ２ꎬ３节间茎鞘干质量也较其他２种种植方式差异显著ꎬ相差３９.４％~６１.２％ꎮ表３㊀不同种植方式对水稻茎秆干质量㊁叶鞘干质量的影响Ｔａｂｌｅ３㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｎｓｔｅｍｄｒｙｗｅｉｇｈｔꎬｌｅａｆｓｈｅａｔｈｄｒｙｗｅｉｇｈｔｉｎｓｕｐｅｒｒｉｃｅ种植方式Ｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ茎秆干质量/ｇＤｒｙｗｅｉｇｈｔｏｆｃｕｌｍＮ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４叶鞘干质量/ｇＤｒｙｗｅｉｇｈｔｏｆｌｅａｆｓｈｅａｔｈＮ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４无人机撒播ＡＳ０.０５３ｃ０.１１５ｂ０.１５８ｃ０.２３３ｃ０.０７３ｃ０.１２１ｂ０.１５２ｃ０.２４７ｃ手插ＡＴ０.１３３ａ０.２２４ａ０.２６３ａ０.２９３ａ０.１９１ａ０.２５８ａ０.２８６ａ０.３１５ａ机插ＭＴ０.１１０ｂ０.２２２ａ０.２３３ｂ０.２５３ｂ０.１６６ｂ０.２５６ａ０.２５１ｂ０.２５２ｂ㊀㊀不同种植方式对植株茎秆粗㊁茎壁厚度也有一定影响(表４)ꎮ无人机撒播方式水稻茎秆粗显著低于其他２种种植方式ꎬ尤其第１节间粗度的差异已达到了极显著的水平ꎮＮ１ꎬＮ２ꎬＮ３ꎬＮ４各节间粗度ꎬ无人机撒播方式较手插方式分别减少２５.３％ꎬ１６.０％ꎬ１９.１％ꎬ１８.２％ꎬ较机插方式分别减少２３.０％ꎬ１４.８％ꎬ１８.４％ꎬ１６.３％ꎮ各节间茎壁厚度ꎬ除第１节间茎壁厚度差异不显著外ꎬ无人机撒播方式水稻茎壁厚度都显著高于其他２种种植方式ꎬ其中第２ꎬ３节间厚度较机插方式差异极显著ꎮＮ１ꎬＮ２ꎬＮ３ꎬＮ４各节间茎壁厚度ꎬ无人机撒播方式较手插方式分别增加３％ꎬ１７.３％ꎬ４.７％ꎬ５.５％ꎬ较机插方式分别增加１３.３％ꎬ３４.９％ꎬ２２.２％ꎬ２６.６％ꎮ研究表明ꎬ无人机撒播方式基部第１ꎬ２ꎬ３节间较细ꎬ叶鞘质量不高ꎬ所以茎秆机械强度较低ꎬ抗倒伏能力差ꎮ表４㊀不同种植方式对超级水稻茎秆粗㊁茎壁厚度的影响Ｔａｂｌｅ４㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｎｉｎｔｅｒｎｏｄｅｄｉａｍｅｔｅｒꎬｃｕｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｎｓｕｐｅｒｒｉｃｅｍｍ种植方式Ｐｌａｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ茎秆粗ＩｎｔｅｒｎｏｄｅｄｉａｍｅｔｅｒＮ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４茎壁厚度ＣｕｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓＮ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４无人机撒播ＡＳ７.４００ｂＢ６.７ｂ６.２００ｂ５.８３３ｂ１.１３３０.９００ａ０.７３３ａＡ０.６３３ａＡ手插ＡＴ９.９００ａＡ７.９６７ａ７.６６７ａ６.９６７ａ１.１０００.７６７ｂ０.７００ＡＢａ０.６００ａＡＢ机插ＭＴ９.６００ａＡ７.８６７ａ７.６００ａ７.１３３ａ１.００００.６６７ｂ０.６００ｂＢ０.５００ｂＢ３㊀结论与讨论水稻倒伏问题不仅影响产量ꎬ还影响稻米品质ꎮ水稻抗倒伏能力与种植方式㊁灌溉条件㊁病虫害及自然灾害等多种因素有关ꎬ其中影响较显著的是种植方式ꎮ随着水稻直播等轻型栽培方式的发展ꎬ水稻抗倒伏的研究又成为了水稻高产稳产的一个重要课题[１３－１５]ꎮ肥料施用不当对水稻倒伏有很大的影响ꎬ因此ꎬ采用有效措施ꎬ有益于水稻高产ꎮ张忠旭等[１６]研究表明ꎬ水稻抗倒伏能力与基部第１ꎬ２伸长节间长度茎秆基部物理性状㊁穗位㊁穗长和穗颈长度等有密切关系ꎻ沈洪昌等[１７]研究认为ꎬ耕作层太浅㊁移栽密度不合理㊁施肥不当㊁灌溉不合理和病虫害严重等是影响水稻抗倒伏能力的主要外部因素ꎻ王在满等[１８]以杂交稻品种为研究材料ꎬ比较分析人工穴播和人工条播２种播种方式下水稻各生育时期的根系生长动态以及抗倒伏性状ꎬ结果表明ꎬ穴播较条播有利于提高水稻的抗倒伏能力ꎻ许轲[１５]等研究了不同水直播方式水稻植株倒伏的差异ꎬ研究表明ꎬ直播水稻茎秆的抗折力和倒伏指数与水稻茎秆基部节间长㊁茎壁厚㊁节间充实度等性状密切相关ꎬ且点播方式水稻的抗倒伏能力高于条播方式ꎻ李杰等[１２]研究表明ꎬ手栽稻倒伏指数最小ꎬ抗倒伏能力最强ꎬ直播稻倒伏指数最大ꎬ抗倒伏能力最差ꎬ机插稻居于二者之间ꎮ本研究表明ꎬ无人机撒播的水稻抗倒伏能力低于机插与手插水稻ꎬ分析原因主要表现为基部第２ꎬ３节间茎秆细ꎬ且植株较高ꎬ抗折力较小ꎬ倒伏指数较低ꎮ另第４期周龙ꎬ等:丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研究６０３㊀外ꎬ倒伏也常发生于根部ꎬ由于无人机撒播水稻根系较浅ꎬ严重影响植株的抗倒伏能力ꎮ结果表明ꎬ无人机撒播应在播种深度ꎬ撒播密度的控制上做进一步研究ꎬ从而为无人机撒播在丘陵地区的推广打下理论基础ꎮ水稻无人机撒播方式和机插㊁手插的水稻抗倒伏能力有较大的差异ꎬ表现为无人机撒播方式低于其他２种方式ꎮ无人机撒播方式在茎秆主要物理特性上的显著差异表现为基部第２ꎬ３节间茎秆细ꎬ且植株较高ꎬ抗折力较小ꎬ倒伏指数较低ꎮ参考文献:[１]㊀凌启鸿ꎬ张洪程ꎬ蔡建中ꎬ等.水稻高产群体质量及其优化控制探讨[Ｊ].中国农业科学ꎬ１９９３ꎬ２６(６):１－１１. [２]㊀ＣＨＥＮＦＤꎬＣＨＥＮＧＬＤꎬＮＥＮＧＸＸꎬｅｔａｌ.Ｄｏｕｂｌｅ￣ｐｕｒ￣ｐｏｓｅｒｉｃｅ(ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ.)ｖａｒｉｅｔｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｔｒａｉｔｓ[Ｊ].ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１３ꎬ１４９:２７６－２８２.[３]㊀ＩＳＨＩＭＡＲＵＫꎬＴＯＧＡＷＡＥꎬＯＯＫＡＷＡＴꎬｅｔａｌ.Ｎｅｗｔａｒｇｅｔｆｏｒｒｉｃｅｌｏｄｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｉｎａｔｙｐｈｏｏｎ[Ｊ].Ｐｌａｎｔａꎬ２００８ꎬ２２７(３):６０１－６０９. [４]㊀马均ꎬ马文波ꎬ田彦华ꎬ等.重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究[Ｊ].作物学报ꎬ２００４ꎬ３０(２):１４３－１４８. [５]㊀张喜娟ꎬ李红娇ꎬ李伟娟ꎬ等.北方直立穗型粳稻抗倒性的研究[Ｊ].中国农业科学ꎬ２００９ꎬ４２(７):２３０５－２３１３. 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