直播稻适宜播种量协同提升群体产量与抗倒伏性的生理机制研究

这篇研究通过设置45-135 kg ha-1四个播种量梯度（S45-S135），系统揭示了直播稻分蘖动态、主蘖异质性及茎秆抗倒伏性（SLI/RLI）的响应机制。结果表明，105 kg ha-1（S105）处理通过平衡有效穗数（S135>105>75>45）与单株生产力（S45>75>105>135），优化基部第二节间理化成分（纤维素/木质素含量降低6.6%-27.1%），实现产量（10.5 t ha-1）与抗倒性的协同提升，为直播稻高产栽培提供理论依据。

　　

引言

直播稻因其节水高效特性种植面积持续扩大，但不当播种量易导致倒伏与有效分蘖减少。研究以吉玉粳为材料，探究45/75/105/135 kg ha^-1播种量对分蘖形成、茎秆抗性及产量的影响机制。

材料与方法

试验在吉林农业大学试验站进行，测定分蘖动态、叶面积（丙酮-乙醇法测叶绿素）、穗分化（-20°C保存样本）、茎秆力学（YYD-1茎秆强度仪）及根系参数（WinRHIZO系统分析）。数据采用SPSS 25.0进行ANOVA和灰色关联分析。

结果与分析

分蘖特性：S135有效穗数最高但单株分蘖能力最低（S45>S75>S105>S135），S105实现群体与个体发育平衡。

主蘖差异：主茎叶面积（S105峰值900 cm²）及叶绿素含量始终高于分蘖，S135使二级枝梗退化数增加23.7%。

茎秆抗性：S45基部第二节间直径（4.2 mm）和木质素含量（18.3%）最高，S135茎倒指数（SLI）较S45增加26.1%。

根系形态：S135根长最长（1.2 m）但平均直径（0.3 mm）和根体积（8.5 cm³）最低，根倒指数（RLI）与产量相关性（r=0.82）高于SLI。

产量构成：S105通过协调有效穗数（325穗/m²）与千粒重（25.3 g）获得最高产量，回归分析显示108 kg ha^-1为理论最优播量。

讨论

低播量（S45）虽增强单株分蘖但群体不足，高播量（S135）引发茎秆纤维素含量下降27.1%和根系退化。S105通过优化群体光能利用（主茎叶面积提升32%）和茎秆机械强度（基部节间壁厚0.8 mm），实现产量与抗倒伏协同提升。

结论

105-108 kg ha^-1播种量可构建合理群体结构，平衡主茎与分蘖的光合物质分配，显著提升直播稻抗倒伏性与产量潜力。