吳建富　孫明株　王海輝　周春火　潘曉華　石慶華

（1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌330045；2江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，南昌330046；第一作者：wjf6711@126.com）

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不同超級稻品種產(chǎn)量形成及其氮素吸收差異研究

吳建富1孫明株2王海輝1周春火1潘曉華1石慶華1

（1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌330045；2江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，南昌330046；第一作者：wjf6711@126.com）

摘要：以江西省水稻生產(chǎn)上推廣的幾個(gè)超級早稻、超級晚稻品種為材料，研究了長江中下游雙季稻區(qū)不同超級稻品種產(chǎn)量形成、干物質(zhì)生產(chǎn)及其氮素吸收特性。結(jié)果表明，同一栽培條件下，不同超級早、晚稻品種間干物質(zhì)生產(chǎn)與轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)量形成及氮素吸收存在一定的差異，生產(chǎn)100 kg籽粒所需的氮量差異不大。相關(guān)分析表明，超級早、晚稻總干物質(zhì)積累量、莖葉干物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)換率與其產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)。適宜在江西地區(qū)種植的超級早、晚稻品種分別為陸兩優(yōu)996、金優(yōu)458和錢優(yōu)1號、天優(yōu)華占。

關(guān)鍵詞：雙季超級稻；品種；產(chǎn)量；干物質(zhì)積累；氮素吸收

近年來，隨著超級稻品種的不斷出現(xiàn)以及在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用，對水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)的提高起到了重要作用。關(guān)于超級稻的研究已有較多報(bào)道，但結(jié)果因品種類型、生態(tài)條件和栽培技術(shù)措施等方面不同而存在差異［1-9］。目前對超級稻養(yǎng)分吸收特性的研究對象主要是一季稻，對長江流域超級早、晚稻養(yǎng)分吸收特性的研究較少［8-11］。已有研究表明，超級早、晚稻具有明顯的產(chǎn)量優(yōu)勢［4］，而超級稻產(chǎn)量形成、氮素吸收及干物質(zhì)生產(chǎn)對超級稻生產(chǎn)極為重要［12］。因此，本文以近年來江西省水稻生產(chǎn)上推廣的幾個(gè)超級早、晚稻品種為材料，研究不同超級稻品種的產(chǎn)量形成及其氮素吸收特性，旨在為江西省雙季超級早、晚稻推廣應(yīng)用制定相應(yīng)的配套栽培技術(shù)措施提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

供試超級早稻品種為兩優(yōu)287（全生育期107 d）、金優(yōu)458（112 d）、中嘉早32（109 d）、中早22（114 d）、株兩優(yōu)819（107 d）和陸兩優(yōu)996（108 d）。超級晚稻品種為錢優(yōu)1號（130 d）、金優(yōu)299（109 d）、豐源優(yōu)299 （114 d）、天優(yōu)華占（122 d）、淦鑫688（124 d）、五豐優(yōu)T025（112 d）。淦鑫688和五豐優(yōu)T025種子由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)遺傳育種教研室提供，其他品種由中國水稻研究所提供。

1.2種植方法

試驗(yàn)于2014年在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園和江西省進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)楊溪村進(jìn)行，供試土壤肥力中上，采用濕潤育秧，早稻栽插規(guī)格20.0 cm×16.7 cm，晚稻栽插規(guī)格20.0 cm×20.0 cm，每叢均為2粒谷苗。隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積30 m2，4次重復(fù)。氮肥用量早、晚稻分別為純氮150 kg/hm2和165 kg/hm2，磷、鉀肥用量相等，分別為氯化鉀150 kg/hm2、鈣鎂磷肥450 kg/hm2。氮肥按基肥50%、分蘗肥20%、穗肥30%施用，磷肥全部作基肥一次性施用，鉀肥按基肥50%、穗肥50%施用。其他管理措施一致。

1.3測定指標(biāo)與方法

1.3.1干物質(zhì)及植株N測定

在水稻各主要生育時(shí)期每處理取代表性植株5叢，分莖鞘、葉片和穗3部分于烘箱105℃殺青15 min，然后保持80℃至樣品烘干，供干物質(zhì)、植株全氮測定。植株全N含量采用凱氏定氮法-Foss 2300全自動定氮儀測定。

1.3.2產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

在田間調(diào)查的基礎(chǔ)上，各小區(qū)根據(jù)平均有效穗數(shù)取代表性植株5叢進(jìn)行考種，每小區(qū)實(shí)割200叢測產(chǎn)。

1.4有關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法

莖鞘物質(zhì)輸出率（%）=［（抽穗期莖鞘干質(zhì)量-成熟期莖鞘干質(zhì)量）/抽穗期莖鞘干質(zhì)量］×100；

莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)換率（%）=［（抽穗期莖鞘干質(zhì)量-成熟期莖鞘干質(zhì)量）/產(chǎn)量］×100。

1.5數(shù)據(jù)處理

表1　超級早、晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

用Excel和DPS軟件處理數(shù)據(jù)。兩地試驗(yàn)品種間變化趨勢基本一致，因此，本文以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為重點(diǎn)進(jìn)行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1超級早、晚稻產(chǎn)量形成的特點(diǎn)

由表1可知，在等養(yǎng)分水平下，超級早稻產(chǎn)量以陸兩優(yōu)996最高，與金優(yōu)458、中嘉早32和中早22產(chǎn)量無顯著差異，但顯著高于兩優(yōu)287和株兩優(yōu)819，增幅為16.96%～18.34%，后兩者之間差異不顯著。超級晚稻產(chǎn)量以錢優(yōu)1號最高，豐源優(yōu)299產(chǎn)量最低，但品種間差異不顯著。

產(chǎn)量構(gòu)成因素中，單位面積有效穗數(shù)超級早稻呈金優(yōu)458及株兩優(yōu)819＞陸兩優(yōu)996及兩優(yōu)287＞中早22及中嘉早32的趨勢，且前2個(gè)品種顯著高于后4個(gè)品種；而超級晚稻以五豐優(yōu)T025有效穗數(shù)最多，豐源優(yōu)299最少，各品種間差異較小。成穗率超級早稻兩優(yōu)287、中早22和中嘉早32差異不明顯，但顯著高于其他品種；而超級晚稻成穗率金優(yōu)299、豐源優(yōu)299之間無顯著差異，但顯著高于錢優(yōu)1號、天優(yōu)華占和五豐優(yōu)T025，后3個(gè)品種間無顯著差異。每穗粒數(shù)超級早稻中嘉早32最多，顯著高于其他品種；而超級晚稻以五豐優(yōu)T025最多，也顯著高于其他品種。結(jié)實(shí)率超級早稻以兩優(yōu)287最高，陸兩優(yōu)996次之，而超級晚稻以天優(yōu)華占最高，金優(yōu)299最低。千粒重超級早、晚稻各品種間差異均達(dá)顯著水平（表1）。

綜上所述，超級早、晚稻不同品種間產(chǎn)量構(gòu)成因素變化規(guī)律不一致。這說明在同一栽培條件下，產(chǎn)量的形成是各產(chǎn)量因素相互作用的結(jié)果，這可能與品種的遺傳特性有關(guān)。

2.2超級早、晚稻干物質(zhì)生產(chǎn)

2.2.1干物質(zhì)生產(chǎn)及其分配特點(diǎn)

由表2可知，超級早、晚稻總干物質(zhì)積累量與其產(chǎn)量的變化趨勢基本一致，早稻以陸兩優(yōu)996最高，與金優(yōu)458相比差異不大，但顯著高于兩優(yōu)287、中嘉早32、中早22和株兩優(yōu)819，而兩優(yōu)287、中嘉早32和中早22間無顯著差異，卻均顯著高于株兩優(yōu)819；超級晚稻總干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為錢優(yōu)1號與天優(yōu)華占基本持平，卻顯著高于金優(yōu)299、淦鑫688、五豐優(yōu)T025和豐源優(yōu)299，而金優(yōu)299、淦鑫688和五豐優(yōu)T025間差異不明顯，卻顯著高于豐源優(yōu)299。相關(guān)分析表明，超級早、晚稻總干物質(zhì)積累量與其產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.9683和0.9865。

不同超級稻品種間各主要生育階段干物質(zhì)積累及其分配比例也存在很大的差異（表2）。在移栽-幼穗分化期，超級早稻干物質(zhì)積累量以金優(yōu)458最高，陸兩優(yōu)996次之，兩優(yōu)287最低，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的18.93%；而超級晚稻干物質(zhì)積累量以金優(yōu)299最高，錢優(yōu)1號次之，淦鑫688最低，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的25.94%。幼穗分化-齊穗期，超級早稻干物質(zhì)積累量以中早22最高，金優(yōu)458次之，中嘉早32最低，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的38.70%；而超級晚稻干物質(zhì)積累量以淦鑫688最高，錢優(yōu)1號次之，金優(yōu)299最少，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的29.76%。齊穗-成熟期，超級早稻干物質(zhì)積累量以兩優(yōu)287最高，陸兩優(yōu)996次之，株兩優(yōu)819最低，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的41.48%；而超級晚稻干物質(zhì)積累量以豐源優(yōu)299最高，天優(yōu)華占次之，錢優(yōu)1號最少，此階段各品種干物質(zhì)積累量平均占總干物質(zhì)量的43.38%。

表2　超級早、晚稻各主要生育階段干物質(zhì)積累

表3　超級早、晚稻齊穗-成熟期莖葉干物質(zhì)輸出率與轉(zhuǎn)換率（%）

2.2.2干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

由表3可知，超級早稻干物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)換率均以陸兩優(yōu)996最高，顯著高于兩優(yōu)287和株兩優(yōu)819，而與金優(yōu)458、中嘉早22、中早22差異不明顯；超級晚稻干物質(zhì)輸出率以錢優(yōu)1號最高，與天優(yōu)華占無顯著差異，但顯著高于金優(yōu)299、豐源優(yōu)299、淦鑫688和五豐優(yōu)T025，而轉(zhuǎn)換率各品種間差異不顯著。超級早、晚稻干物質(zhì)輸出率平均分別為22.97%和21.28%，轉(zhuǎn)換率平均分別為22.58%和23.55%。相關(guān)分析表明，超級早、晚稻莖葉干物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)換率均與其產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.9306、0.9387和0.9399、0.9568。

2.3超級稻氮素積累及其分配特點(diǎn)

由表4可知，同一施肥水平下，氮素積累量在生育前期（移栽至幼穗分化期）超級早稻以金優(yōu)458最高，陸兩優(yōu)996次之，其余品種差異不明顯，而超級晚稻以金優(yōu)299最高，天優(yōu)華占最低；生育中、后期（齊穗期、成熟期）超級早稻以陸兩優(yōu)996最高，超級晚稻以錢優(yōu)1號最高。生產(chǎn)100 kg籽粒所需的氮量超級早、晚稻各品種差異較小。

從表4還可以看出，超級早稻一生中總吸氮量以陸兩優(yōu)996最多，兩優(yōu)287其次，株兩優(yōu)819最少；晚稻以錢優(yōu)1號最多，豐源優(yōu)299次之，淦鑫688最少。在主要生育階段各品種的吸氮量及所占比例有所不同。從表5可以看出，移栽-分化期超級早稻以金優(yōu)458吸氮量最高，陸兩優(yōu)996次之，中早22最低；超級晚稻則以金優(yōu)299最高，錢優(yōu)1號次之，淦鑫688最低。幼穗分化-齊穗期超級早稻以中早22最高，陸兩優(yōu)996次之；超級晚稻則以淦鑫688最高，錢優(yōu)1號次之，金優(yōu)299最低。齊穗-成熟期超級早稻以兩優(yōu)287最高，金優(yōu)458次之，中早22最低；超級晚稻則以豐源優(yōu)299最高，天優(yōu)華占次之，金優(yōu)299最低。從表5還可以看出，超級早、晚稻各生育階段吸氮量主要集中在生育前期（移栽-分化期），生育中、后期（分化-齊穗期、齊穗-成熟期）相對較少。各生育階段氮素積累量的比例生育前期早稻低于晚稻，之后則相反。

3　討論

近年來，隨著我國超級稻計(jì)劃的示范與推廣［13］，越來越多的地區(qū)實(shí)現(xiàn)了超級稻的大面積生產(chǎn)。通過適宜的品種、適當(dāng)?shù)脑耘嗉夹g(shù)以及較好的生態(tài)區(qū)域，創(chuàng)造出許多地區(qū)的高產(chǎn)記錄［14-15］。與常規(guī)稻相比，超級稻品種具有較高的增產(chǎn)潛力。由于各超級稻品種對不同生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性不同，以及當(dāng)?shù)卦耘嗉夹g(shù)、水肥管理措施不同，導(dǎo)致品種的產(chǎn)量潛力也有所不同［14］。本試驗(yàn)供試的12個(gè)超級稻品種在同一栽培和管理?xiàng)l件下，超級早稻產(chǎn)量以陸兩優(yōu)996最高，株兩優(yōu)819最低；超級晚稻以錢優(yōu)1號最高，豐源優(yōu)299最低，但晚稻品種間差異不顯著。已有研究表明，超級早、晚稻品種的干物質(zhì)生產(chǎn)優(yōu)勢集中體現(xiàn)在生育的中、后期，前期干物質(zhì)生產(chǎn)量品種間差異不大［12］。本研究的結(jié)果與袁小樂等［12］關(guān)于超級早、晚稻的研究結(jié)果基本一致。水稻各生育期對養(yǎng)分的吸收，因生育期的長短和產(chǎn)量高低不同而有較大差異?？傮w上來說，隨著產(chǎn)量的提高稻株對養(yǎng)分的吸收量增多［16］。本研究結(jié)果表明，超級早稻一生中總吸氮量以陸兩優(yōu)996最大，株兩優(yōu)819最低；超級晚稻以錢優(yōu)1號最高，淦鑫688最低。超級早、晚稻各生育階段氮素積累量主要集中在移栽-分化期，而分化-齊穗期和齊穗-成熟期相對較少。

綜上所述，本試驗(yàn)所用的12個(gè)不同基因型超級早、晚稻品種，在江西省范圍內(nèi)示范與推廣，其產(chǎn)量形成特點(diǎn)不盡相同，干物質(zhì)生產(chǎn)和氮素吸收也有所不同。綜合超級早、晚稻各品種的產(chǎn)量特性及干物質(zhì)生產(chǎn)特點(diǎn)，初步認(rèn)定適宜在江西省種植的超級早、晚稻品種分別為陸兩優(yōu)996、金優(yōu)458、錢優(yōu)1號和天優(yōu)華占。

表4　超級早、晚稻各生育期氮素積累量（kg/hm2）

表5　超級早、晚稻不同生育階段氮素積累量（kg/hm2）

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Study on Yield Formation and Nitrogen Absorption for Different Genotype Supper Rice Varieties

WU Jianfu1，SHUN Mingzhu2，WANG Haihui1，ZHOU Chunhuo1，PAN Xiaohua1，SHI Qinghua1
（1Collaborative Innovation Center for the Modernization Production of Double Cropping Rice，Jiangxi Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Ministry of Education/Jiangxi Key Laboratory of Crop Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Nanchang 330045，China；2Jiangxi Agricultural Technology Extension General Station，Nanchang 330046，China；1st author: wjf6711@126.com）

Abstract:The experiments were conducted in middle and lower reaches of Yangtze River of double cropping rice，to study the feature of yield formation and dry matter production and its nitrogen accumulation of different super rice. The results showed that there were regular diversity between the dry matter production and transportation，yield formation and its nitrogen accumulation with the identical cultivation conditions. There was no significant difference among super early rice or super late rice on the N requirement for 100 kg grain. Correlation analysis indicated that the relationship between total dry matter accumulation of super early rice and late rice，the transportation and transformation ratio of dry matter in stems and leaves，and rice grain yield was significant positive correlation. The super early rice and late rice varieties Luliangyou 996，Jinyou 458，Qianyou 1 and Tianyouhuazhan，are suitable for planting in Jiangxi Province.

Key words:double cropping super rice；varity；yield；dry matter accumulation；nitrogen absorption

中圖分類號：S511

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-8082（2016）03-0001-05

收稿日期：2015-12-21

基金項(xiàng)目：國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD16B04）；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD14B14）；農(nóng)業(yè)部超級稻專項(xiàng)（09004142）