李健　薛楊　景元書

摘要：以雜交早稻品種陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104為供試材料，探究5個不同播期下2個品種的生長特性和產量表現，并通過相關分析、通徑分析、回歸分析及灰色關聯度分析，研究不同播期背景下水稻主要農藝性狀與產量及相互間的關系，旨在確定播期影響下產量的主要決定因子，為江蘇省早稻種植、栽培工作提供一定的理論基礎。結果表明：（1）隨著播期推遲，水稻生育進程相應順延，水稻產量下降；（2）播期與齊穗期呈極顯著正相關，與全生育期、株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量呈負相關，每遲播1 d水稻產量下降2.355 kg/hm2；（3）通過相關分析、通徑分析、回歸分析及灰色關聯度分析認為播期影響下，穗粒數和結實率是影響水稻產量的主要因素。

關鍵詞：水稻播期；農藝性狀；產量；相關分析；通徑分析；回歸分析；灰色關聯度分析

中圖分類號： S511.04 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0090-04

水稻是江蘇省最主要的糧食作物之一，常年種植面積在30萬hm2左右，占全省糧食播種面積的40%，常年總產約 2 000 萬t，占全省糧食總產的55%以上，總產和總種植面積均位居全省前列[1]。水稻的生長發(fā)育和產量主要受光溫資源、生態(tài)環(huán)境、品種特性、栽培技術等因素的影響。近年來國內外學者研究發(fā)現，播期對水稻生長發(fā)育及產量構成的影響也十分顯著，適宜的播期能夠提高水稻對光溫資源的利用能力，改善水稻的生育進程，提高其成穗率和抗倒伏能力[2-4]。朱紅霞等分析了播期對不同類型水稻生長的影響，結果表明播期對水稻單株穗數、每穗粒數、結實率、千粒質量均有影響，其中對結實率和每穗粒數影響較為顯著[5]。李秀芬等研究發(fā)現隨著播栽期推遲，水稻產量逐漸降低，每穗成粒數的減少是引起水稻減產的主要原因[6]。周廣春等認為，推遲播期對水稻每穗成粒數和千粒質量均呈負面影響，對每穴穗數呈正面影響，從單穴粒數角度看，每穴穗數增加對每穴穗粒數的下降具有一定的彌補作用，但是由于其他產量性狀值下降幅度較大，最終造成產量損失[7]。秦陽等以6個水稻品種為試材，通過分期播種試驗，研究了播期對不同品種水稻產量及產量構成因素的影響，結果表明，不同播期間，水稻產量差異顯著，隨著播期推遲，多數品種產量下降，每穗秕粒數和每穴成粒數播期間差異達極顯著水平[8]。可見，播期與水稻產量密切相關，它主要通過對產量構成因子的直接作用，間接影響產量。因此，及時了解播期對水稻生育進程及產量的影響，通過分析播期影響下產量與其主要農藝性狀的關系，確定不同播期背景下產量的主要決定因子，旨在為合理利用氣候資源、安排播栽期、提高水稻產量等提供有力的理論依據和技術指導。

本研究通過分析雙季雜交早稻陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104在5個不同播期下的生長特性和產量表現，及在播期影響下株高、穗長、有效穗數、穗粒數等主要農藝性狀與產量及相互間的關系，探求影響水稻產量的主要農藝性狀，研究結果可為不同播期背景下雜交早稻的栽培工作提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設計

試驗于2013—2014年在江蘇省南京市南京信息工程大學農業(yè)氣象試驗站（32°21′ N，118°72′E）進行。供試品種為陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104，屬于秈型兩系雜交水稻，通常在長江中下游地區(qū)作雙季早稻種植。采用分期播種，共播5期，間隔時間為5 d，分別為3月31日、4月5日、4月10日、4月15日和4月20日，每個播期設3次重復，共15個小區(qū)，每個小區(qū)面積為 3.5 m×6 m=21 m2，不同小區(qū)間被20 cm左右高的田埂隔開，其他栽培管理與常規(guī)大田生產相同。

1.2 測定項目

記載包括播種期、移栽期、始穗期、齊穗期、成熟期在內的幾個重要生育期，待水稻成熟時在2個密度點分別選取10穴（連續(xù)點）水稻，沿莖基部剪下取回，測定株高（cm）、穗長（cm）、有效穗數（個）、穗粒數（個）、千粒質量（g）等，然后進行產量結構分析。

1.3 數據處理

使用 Microsoft Excel 2010進行數據錄入和處理，計算平均值、標準差及變異系數；采用 SPSS 19.0進行相關分析、回歸分析和通徑分析；通過DPS 7.05進行灰色關聯度分析。

2 結果與分析

2.1 播期對水稻生長及產量的影響

2.1.1 播期對水稻生育期進程的影響 水稻發(fā)育受自身和外界因素共同影響。播期的不同致使水稻在相同生育期內所受光溫條件產生差異，因而造成水稻生育進程的變化。從表1可知，隨著播栽期推遲，水稻的生育進程也相應順延，但生育期一定程度上有所加快。陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104第Ⅴ播期的始穗期均比第Ⅰ播期晚14 d；齊穗期分別比第Ⅰ播期晚11 d和13 d；成熟期則分別晚10 d和11 d。就全生育期而言，陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104晚播（Ⅴ）處理的全生育期較早播（Ⅰ）分別縮短了9 d和8 d。可以發(fā)現，隨著播期的延遲，水稻各發(fā)育期縮短現象較為明顯。其主要原因是，隨著播期推遲，氣溫逐漸升高，致使作物播種至抽穗階段的生育進程加快，所需積溫較早播減少，導致生育天數縮短[9]。

2.1.2 播期對水稻主要農藝性狀及產量的影響 研究發(fā)現合理安排播期能夠促進水稻生長發(fā)育，有效協調各產量構成因子的發(fā)展，有利于水稻產量的提高[10]。從表2可以看出，播栽期對水稻株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量均有不同程度的影響，隨著播期的推遲，2個品種產量均表現為逐漸下降的趨勢，陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104第Ⅴ播期產量比第Ⅰ播期分別降低了8.28%和8.81%。產量構成因素方面，2個品種晚播（Ⅴ）各性狀表現均低于早播（Ⅰ），陵兩優(yōu)268第Ⅴ播期穗粒數和有效穗數明顯低于第Ⅰ播期，下降率分別達15.51%和12.02%，而穗長和千粒質量變化不明顯；陵兩優(yōu)104第Ⅴ播期穗長和有效穗數比第Ⅰ播期變化也較為顯著，分別降低了15.29%和12.17%，而千粒質量變化較小，組間無顯著差異。

2.1.3 不同播種期水稻各性狀變異特征 由表3可以看出，不同播期處理與品種齊穂期間相關系數r值高達0.986* *和0.993* *，表明播期與齊穗期呈極顯著正相關；2個品種回歸系數 b值分別為0.48和0.68，表明每遲播1 d，早稻齊穂期分別延遲0.48 d和0.68 d。播期處理與全生育期均呈極顯著負相關關系（r=-0.967* *和-1.000* *），說明水稻每遲播1 d，全生育期分別縮短0.50 d和0.40 d。此外，陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104播期處理與水稻株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率、產量也均呈負相關關系，并與穗粒數和結實率達顯著水平，而陵兩優(yōu)104有效穗數與播期相關性較弱，可能是品種特性所致[11]。從回歸系數可知，每遲播 1 d，陵兩優(yōu)268株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量分別下降0.25 cm、0.09 cm、0.02個、1.04粒、0.03 g、1.60百分點和33.60 kg/hm2，陵兩優(yōu)104株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量則分別下降 0.18 cm、0.20 cm、0.01個、0.77粒、0.02 g、0.90百分點和37.05 kg/hm2。從變異系數來看，陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104全生育期、株高和千粒質量的變異系數較小，均在0.80%～3.65%之間，說明播期對它們的影響不大，而齊穗期、穗長、有效穗數、穗粒數和結實率對播期反應較為敏感，其中齊穗期響應效果最為顯著，變異系數在70%左右。就產量方面而言，陵兩優(yōu)268和陵兩優(yōu)104變異系數分別為4.20%和4.04%，說明2個品種穩(wěn)產性較好，不同播期處理產量相對較為穩(wěn)定。

2.2 播期影響下水稻主要農藝性狀與產量的多重分析

2.2.1 相關分析 表4為水稻性狀及產量間的相關狀況。可以發(fā)現，穗粒數與株高、穗長、有效穗數、千粒質量和結實率均呈顯著相關關系，其中與結實率相關系數最為顯著，高達0.567* *，說明結實率高、粒多的雜交早稻組合，有利于有效穗數和千粒質量的增加，有助于產量提高。從表4還可以看出，產量與6個主要農藝性狀的相關程度依次為：穗粒數（r= 0705* *）> 結實率（r= 0.609* *） > 穗長（r= 0.497* *）> 有效穗數（r= 0.456*）> 株高（r=0.339） > 千粒質量（r=0.306）。6個農藝性狀均與產量呈正相關，其中穗粒數和結實率與產量相關性十分顯著，而株高和千粒質量相關性較弱，說明要實現雜交早稻進一步增產，應著重提高早稻穗粒數和結實率，適當降低株高，增強水稻抗倒伏能力，提高產量。

2.2.2 回歸分析 分別以6個農藝性狀為自變量，產量為因變量進行多元回歸，舍去回歸系數不顯著的自變量，得到最優(yōu)回歸方程為：Y=373.582+1.171X4+1.945X6（決定系數R2=0.859）。該回歸方程表明，穗粒數（X4）和結實率（X5）是影響產量的主要因素。1.171和1.945是自變量X4、X6的偏回歸系數，偏回歸系數能夠反映自變量對因變量的影響程度和性質，但是由于偏回歸系數有具體單位，不能直接通過比較偏回歸系數來確定性狀對產量影響顯著性的差異。另外影響產量的性狀間既存在直接相關，又存在間接相關。因此要揭示性狀間的真實關系，還需對性狀間進行通徑分析，估算出性狀間的直接效應和間接效應[12-13]。

2.2.3 通徑分析 從表5可以看出，各農藝性狀對水稻產量的直接效應為：穗粒數>結實率>千粒質量>有效穗數>穗長>株高。在6個農藝性狀中，穗粒數對水稻產量的直接通徑系數最大（P=0.546），它通過穗長、有效穗數和結實率對產量有正間接效應，但穗長（P=0.052 8）和有效穗數（P=0.068 8）對產量的影響效應很小，基本可以忽略不計，同時它通過株高（P=-0.025 1）和千粒質量（P=-0.108 9）對產量產生負間接效應，但最終結果為穗粒數與產量間呈正向效應，且穗粒數與產量相關性程度位居第一，說明在栽培雜交早稻品種時，應高度重視穗粒數，同時應適當降低對株高和千粒質量的要求。結實率對產量的通徑系數也相對較大（P=0.302），它通過穗長、有效穗數和穗粒數對產量產生正的間接效應，通過株高和千粒質量對產量產生負的間接效應，其中對產量正間接效應最大的是穗粒數（P=0.309 6），由于株高和千粒質量對產量負間接作用較小，最終表現為結實率對產量的間接效應為正向，且兩者間相關關系達極顯著水平，說明種植雜交早稻時，應減少環(huán)境、氣候因素對水稻成粒的影響。

2.2.4 灰色關聯度分析 灰色關聯法作為衡量因素間關聯程度的一種方法被廣泛應用于農業(yè)領域，可利用該種方法分析作物農藝性狀與產量間的關系[14-16]。從表6可以看出，6個農藝性狀與產量關聯度從大到小依次為：穗粒數、結實率、有效穗數、穗長、株高、千粒質量。根據灰色關聯度分析原理，關聯度越大表示該因子越重要。可以看出，水稻主要農藝性狀對產量的影響以穗粒數和結實率為主，有效穗數和穗長次之，而株高和千粒質量對產量的影響則相對較小。因此在雜交早稻種植過程中，要綜合考慮穗粒數、結實率、有效穗數和穗長這4個性狀。表7為水稻各性狀間的關聯度矩陣，可以發(fā)現與穗粒數關系較為密切的農藝性狀有3個，分別為穗長、有效穗數和結實率；與結實率關系最為密切的農藝性狀是穗粒數和穗長，其他農藝性狀與其關聯程度相對較??；與有效穗數關聯程度相對較大的農藝性狀為穗粒數。可見，與各性狀關系相對密切的因子總共有3個，分別為穗粒數、結實率和有效穗數。因此，在江蘇省早稻栽培過程中應重點關注這3個性狀，盡量減少外界因素對其影響，確保高產穩(wěn)產。

3 結論

（1）隨著播期推遲，早稻的生育進程也相應順延，生育期一定程度上有所加快；早稻產量隨著播期推遲表現為逐漸下降的趨勢，穗粒數、有效穗數和穗長明顯低于早播，而千粒質量變化不明顯。（2）播期與齊穗期呈極顯著正相關，每遲播 1 d，早稻齊穂期平均延遲 0.58 d，播期與全生育期、株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量呈負相關關系，每遲播1 d，水稻全生育期平均縮短0.45 d，株高、穗長、有效穗數、穗粒數、千粒質量、結實率和產量平均減少 0.215 cm、0.145 cm、0.015個、0.905粒、0.025 g、1.250百分點和35.325 kg/hm2；從變異系數來看，齊穗期、穗粒數、有效穗數、穗長和結實率變異系數相對較大，說明這些性狀對播期反應較為敏感；而全生育期、株高、千粒質量和產量變異系數較小，說明播期對它們的影響不大，不同播期處理產量相對較為穩(wěn)定。（3）從相關分析、通徑分析及回歸分析結果可知，穗粒數和結實率是影響雜交早稻產量的主要因素；通過灰色關聯度分析再次確認，6個水稻農藝性狀對產量的影響以穗粒數和結實率為主，有效穗數和穗長次之，而株高和千粒質量對產量的影響相對較小，這一結論與相關性分析一致。

4 討論

本研究結論與前人研究結果存在一些異同，在播期對水稻生長特性及產量的分析中得出隨著播期推遲，水稻的生育進程也相應延遲，水稻全生育期縮短，產量下降的結論，與許軻等的研究結論[17]一致，主要原因是隨著播期推遲，氣溫、土溫逐漸升高，水稻感溫性增強，出苗、生長相應加快，從而導致生育天數縮短[18]。在各個性狀的相關分析中，杜斌等認為隨著水稻品種播期推遲，生育期縮短，受影響最大的是結實率和千粒質量，再次是每穗粒數，而穗數受影響最小[19]；龔吉和等則發(fā)現播期對株高的影響較大，隨著播期推遲，株高呈先升高后降低的趨勢，且播期越遲植株增高越慢，植株越矮[20]，這與播期延遲后生育期縮短有直接關系。本研究結果表明，在播期影響下，6個農藝性狀與產量均呈正相關關系，其中穗粒數和結實率與產量相關性達極顯著水平，而株高和千粒質量與產量相關性相對較弱，與前人研究結論有所差異。在通徑分析及回歸分析中，本研究結果認為穗粒數和結實率是影響雜交早稻產量的主要因素，這一結論與高良艷等研究認為的穗粒數對產量直接效應較大的結論[21]一致。本研究還利用灰色關聯度分析法評價了水稻產量與其主要農藝性狀的關系，結果表明與水稻產量相關的6個性狀中穗粒數、結實率和有效穗數對產量影響較大，這一結論與相關分析和通徑分析所得結論基本一致，但與前人研究結果有一定差異；黎建文等認為穗長和株高是影響產量的主要因素，而結實率對產量的影響則相對較小[22]；郭進耀等則認為針對不同水稻品種當 667 m2 有效穗數少于25萬和667 m2產量低于500 kg時，增穗是增產的關鍵，而當667 m2有效穗數超過25萬和667 m2產量高于500 kg時，結實率是增產的關鍵[23]，這一結論說明穗數和結實率對水稻產量的提高至關重要?？梢?，產量主要影響因素會因水稻品種、氣候條件、栽培方式等的不同產生一定差異，為了保證高產型水稻種植工作的順利進行，如何針對不同水稻品種、不同稻作區(qū)進行綜合比較分析將是以后研究的重點。

參考文獻：

[1]林永林，張巫軍，吳曉然，等. 江蘇省水稻產量時空變化特征[J]. 南京農業(yè)大學學報，2014，37（5）：7-12.

[2]趙 飛，王嘉宇，陳溫福，等. 播種期對早熟超級稻子粒灌漿特性的影響[J]. 作物雜志，2009（14）：42-45.

[3]姚日升，韓湘云，景元書，等. 播期對不同水稻品種生長特性的影響[J]. 中國農學通報，2013，29（21）：27-31.

[4]Gomes K. Effect of environment of protein and amylose content of rice[C]. Proceedings of the workshop on chemical aspects of rice grain quality.IRRI，1997：59-65.

[5]朱紅霞，楊沈斌，吳鵬飛，等. 播期對不同類型水稻生長及產量構成因素的影響[J]. 南京信息工程大學學報：自然科學版，2014，6（3）：240-243.

[6]李秀芬，賈 燕，黃元才，等. 播栽期對水稻產量和產量構成因素 及生育期的影響[J]. 生態(tài)學雜志，2004，23（5）：98-100.

[7]周廣春，陳溫福，孟維韌，等. 播種期對雜交粳稻遼優(yōu)9946產量和品質的影響[J]. 雜交水稻，2010（9）：429-431.

[8]秦 陽，王伯倫，王 術，等. 播種期對水稻品種產量及構成因素的影響[J]. 墾殖與稻作，2003（3）：17-19.

[9]姚 義，霍中洋，張洪程，等. 不同生態(tài)區(qū)播期對直播稻生育期及溫光利用的影響.[J]中國農業(yè)科學，2012，45（4）：633-647.

[10]朱練峰，禹盛苗，歐陽由男，等. 播栽期對水稻生長和產量及產量構成因素的影響[J]. 中國稻米，2009（3）：13-17.

[11]姚海根，姚 堅，孔 燕，等. 播種期對雜交晚粳品種性狀及產量的影響[J]. 浙江農業(yè)科學，2014（9）：1333-1336.

[12]林德光. 通徑分析法在腰果播種的應用[J]. 熱帶作物學報，2001，22（3）：3-9.

[13]白建軍，周生偉，湯開東，等. 黑小麥單株產量性狀的相關性·多元回歸及通徑分析[J]. 安徽農業(yè)科學，2011，39（5）：15236-15238.

[14]梁春波，黃緒堂，王文軍，等. 油用向日葵資源農藝性狀與單株粒重的灰色關聯分析[J]. 作物雜志，2013（6）：50-52.

[15]趙禹凱，王顯瑞，張立媛，等. 谷子產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析[J]. 安徽農學通報，2013，19（22）：21-23.

[16]徐 麟，任海龍，李 益，等. 海南黑豆單株產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析[J]. 作物雜志，2013（5）：55-57.

[17]許 軻，孫 圳，霍中洋，等. 播期、品種對水稻產量、生育期及溫光利用的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2013，46（20）：4222-4233.

[18]汪繼發(fā)，宋昌云，呂孝林，等. 水稻豐兩優(yōu)1號分期播種對生育期及產量結構的影響[J]. 安徽農業(yè)科學，2002，30（3）：369-372.

[19]杜 斌，陳留根，趙田芬，等. 直播播期對不同類型水稻品種生育期及產量形成的影響[J]. 湖南農業(yè)科學，2012（15）：18-21.

[20]龔吉和，呂澤林，周遠清，等. 不同播期對雜交水稻新品種川優(yōu)6203主要性狀及產量的影響[J]. 農技服務，2014，31（9）：56-58.

[21]高良艷，周鴻飛. 水稻產量構成因素與產量的分析[J]. 遼寧農業(yè)科學，2007（1）：26-28.

[22]黎建文，嚴欽泉. 雜交早稻主要性狀與產量的相關分析[J]. 廣西農學報，2007，22（2）：1-3.

[23]郭進耀，潘曉華，萬慶華，等. 雜交早稻四個組合產量構成因素分析與生產對策[J]. 江西農業(yè)學報，1989，1（1）：77-80.