摘要：研究不同處理條件下，不同水稻品種在產量及其構成要素方面的表現，為栽培方式和配套品種的科學選用提供理論依據。本試驗以華北地區(qū)主栽的11個品種為材料，采用5種不同的處理方法，分別討論不同品種不同處理條件下，產量及其構成要素的情況及其相互關系。結果表明，不同有機栽培處理方式對水稻的產量有較大影響，有機栽培處理的理論產量和實際產量皆低于常規(guī)處理，而無顯著性差異。產量構成要素方面，單位面積穗數只有米糠處理顯著低于常規(guī)處理；而結實率恰恰相反，米糠處理顯著高于常規(guī)處理。

關鍵詞：水稻；有機栽培；產量構成要素；產量

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）10-2476-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.10.008

Abstract： This study was conducted to investigate the effects of cultivation method on the yield and yield components of different rice varieties，which could provide a theoretical basis for the cultivation method and supporting the scientific selection of varieties. It was conducted with 11 varieties from north part of china with 5 different processing methods. The relationship was discussed respectively between yield and its components. The test results showed that organic cultivation method had great effects on yield of different varieties. Compared with conventional treatment， both practical production and theoretical yield were less in organic cultivation. The number of panicles per unit area was significantly lower in rice bran treatment. On the contrary， the grain percentage was significantly higher in rice bran treatment than in conventional treatment.

Key words： rice； organic cultivation； yield components； yield

近年來，由于高產品種和高產栽培技術的推廣，中國水稻單產居世界先進行列，但伴隨水稻產量的提高，物能投入迅速加大，特別是氮肥和農藥的使用量過大，引起稻株對氮素和農藥的富集，導致稻米品質和衛(wèi)生質量下降，同時過剩的氮素和農藥流入水體，污染環(huán)境[1，2]。優(yōu)良的水稻品種不僅可以提高糧食產量、增加效益，而且還能節(jié)約能源、減少環(huán)境污染，在水稻生產中發(fā)揮著非常重要的作用。水稻科學研究與生產已把提高水稻產量、改進稻米品質、增加品種抗性等幾個項目納入重中之重。

本研究探索有機栽培條件下不同水稻品種產量及產量構成要素之間的差異及規(guī)律，對實現水稻高產有機栽培技術體系的健全發(fā)展起推進作用，對有機農業(yè)中糧食生產方面有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與田間試驗設計

選用的11個試驗品種分別為津原45、津星1號、E28、津星2號、鹽豐47、早花2號、津稻779、中作93、鹽粳2號、津川1號、金珠1號，在天津市寶坻區(qū)黃莊農場進行試驗。試驗區(qū)分為5個處理，分別為常規(guī)處理、豆餅處理、空白處理、酒糟處理和米糠處理，對應的編號為C、D、K、J、M，插秧次日在水田表面撒施豆餅、酒糟、米糠，施用量分別為460、1 000、1 000 kg/hm2；常規(guī)處理撒施化肥N、P2O5、K2O 均為85 kg/hm2，設置2個重復，行距30 cm，株距15 cm，單株插秧。

1.2 調查方法

1.2.1 產量及其構成要素調查 成熟期，各品種各處理除去邊行分別取10株進行穗數調查，取平均穗數接近的2株，進行自然風干。對這2株所有穗數進行調查，求得每穗粒數。再以這些穗為調查對象，脫粒后進行鹽水選種，上浮和下沉稻谷分開，下沉稻谷，也就是比重大于1.06的稻谷作為實粒。然后用實粒數除以全部粒數求得結實率，實粒重除以實粒數計算出千粒重。另外，以這些產量構成要素計算出每公頃的實粒重，作為稻谷產量（理論產量）。各品種的各處理的每個重復分別取25株，自然風干后進行脫粒，稱取稻谷重量，再根據種植密度，計算出每公頃的產量（實際產量）。此項調查進行2次重復。

1.2.2 數據分析方法 試驗采用JMP6.0數據統(tǒng)計軟件對試驗數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同有機栽培處理間產量差異顯著性分析

從表1可以看出，不同有機栽培處理間的理論產量差異均未達到顯著水平。常規(guī)處理的實際產量最高，與豆粕處理、酒糟處理間的實際產量差異均未達到顯著水平，與空白處理、米糠處理間的實際產量差異均達到顯著水平；豆粕處理、酒糟處理的實際產量居中，與空白處理、米糠處理間的實際產量差異均達到顯著水平。

因此，常規(guī)處理下水稻產量最高，豆粕處理和酒糟處理下水稻產量較高，米糠處理水稻產量較低。

2.2 不同有機栽培處理間產量構成要素差異顯著性分析

不同有機栽培處理對水稻產量構成要素的影響見表2。從表2可以看出，5種處理下單位面積穗數存在差異，常規(guī)處理單位面積穗數最多，其次是豆粕處理，米糠處理最少，米糠處理和空白處理顯著低于常規(guī)處理和豆粕處理；米糠處理下結實率最高，其次是酒糟處理，常規(guī)處理最低，與米糠處理和酒糟處理存在顯著性差異。其他產量構成要素均差異不顯著，其中，常規(guī)處理下總粒數最多，空白處理最少；米糠處理下每穗粒數最多，豆粕處理最少；米糠處理下千粒重最大，豆粕處理最小。

2.3 不同品種間產量差異顯著性分析

由表3可知，津原45的實際產量最高，除津星1號和津星2號外，與其他品種實際產量間的差異均達到顯著水平；津星1號的實際產量居第二位，與鹽豐47、早花2號、津川1號、金珠1號實際產量間的差異達到顯著水平，與其他品種實際產量間的差異均未達到顯著水平；津星2號的實際產量居第三位，與早花2號、津川1號實際產量間的差異達到顯著水平，與其他品種實際產量間的差異均未達到顯著水平；早花2號產量最低，與津原45、津星1號、E28、津星2號、中作93號、鹽粳2號實際產量間的差異達到顯著水平，與其他品種實際產量間的差異均未達到顯著水平。綜上所述，津原45的產量最高，津星1號、津星2號的產量較高，鹽粳2號、中作93、E28、津稻779的產量居中，早花2號、津川1號、金珠1號、鹽豐47的產量較低。理論產量方面與實際產量結果相同。

2.4 不同品種間產量構成要素差異顯著性分析

不同品種間產量構成要素差異顯著性分析如表4所示。從表4可以看出，總粒數方面，津原45最多，與E28、早花2號、津稻779、鹽粳2號、津川1號、金珠1號存在顯著性差異，津川1號最少。單位面積穗數方面，鹽粳2號最多，顯著高于其他所有品種，其次是津原45，津星1號最少，顯著低于津原45、中作93號、鹽粳2號、金珠1號。每穗粒數方面，津星2號最多，顯著高于E28、早花2號、中作93號、鹽粳2號、津川1號、金珠1號，鹽粳2號最少。結實率方面，E28最大，其次是津稻779，津星2號結實率最低，顯著低于津原45、E28、早花2號、津稻779、中作93號、鹽粳2號、津川1號。千粒重方面，E28最重，顯著高于其他所有品種，津原45最輕，顯著低于其他所有品種。

2.5 不同有機栽培處理產量與產量構成要素間的相關關系分析

不同有機栽培處理產量及其構成要素間的相關關系如表5所示。由表5可知，產量方面，從整體上看，單位面積產量與總粒數、單位面積穗數、每穗粒數、結實率在1%水平上呈正相關關系，與千粒重在5%水平上呈正相關關系；實際產量與總粒數、單位面積穗數呈顯著性正相關關系。常規(guī)處理條件下，單位面積產量與總粒數、每穗粒數、結實率呈顯著性正相關關系；實際產量與產量構成要素間不存在顯著性相關關系。豆粕處理條件下，單位面積產量與總粒數、單位面積穗數、每穗粒數、結實率呈顯著性正相關關系；實際產量與總粒數、單位面積穗數呈顯著性正相關關系?？瞻滋幚項l件下，單位面積產量與總粒數、單位面積穗數、每穗粒數、結實率呈顯著性正相關關系；實際產量與總粒數、每穗粒數呈顯著性正相關關系。酒糟處理條件下，單位面積產量與總粒數、每穗粒數、千粒重呈顯著性正相關關系；實際產量與總粒數呈顯著性正相關關系。米糠處理條件下，單位面積產量與總粒數、單位面積穗數呈顯著性正相關關系；實際產量與單位面積穗數呈顯著性正相關關系。

3 小結與討論

3.1 不同有機栽培處理間產量的差異

張三元等[3]研究結果表明，有機栽培條件下產量比自然栽培減少約10%～15%，主要是因為后期結實率偏低，千粒重下降。許燕芳[4]研究認為，有機栽培水稻產量比高產栽培減少約10%～20%，主要是因為后期結實率偏低，千粒重下降，還有后期病蟲危害使成穗數減少。由此可知，有機肥處理的水稻比空白對照的產量增加，而對于平時用化肥栽培的高產栽培水稻，其產量會有一定比例的下降。

在本試驗中，常規(guī)處理的實際產量最高，與豆粕處理、酒糟處理間的實際產量差異均未達到顯著水平，與空白處理、米糠處理間的實際產量差異均達到顯著水平；豆粕處理、酒糟處理的實際產量居中，與空白處理、米糠處理間的實際產量差異均達到顯著水平。說明常規(guī)處理下水稻產量最高，豆粕處理和酒糟處理下水稻產量較高。因此，從有機栽培角度出發(fā)豆粕處理和酒糟處理是較好的有機栽培處理。此結果與張三元等[3]、許燕芳[4]的研究結果部分一致，有待進一步研究。

3.2 不同有機栽培處理間產量構成要素的差異

艾天成等[5]研究認為，施用有機肥后水稻的千粒重、穗實粒數及穗粒重等比對照都有明顯提高。李先等[6]認為，有機肥能夠有效提高水稻的每穗實粒數和有效穗率。李杰[7]研究認為，施用有機肥的處理與常規(guī)施肥的處理相比葉色加深，株高、穗數、穗粒數、千粒重增加，秕粒數減少。

在本試驗中，常規(guī)處理和豆粕處理下水稻單位面積穗數較高，與米糠處理、空白處理間的差異達到顯著水平。酒糟處理和米糠處理的結實率較高，與常規(guī)處理的差異達到顯著水平；其他產量構成要素在處理間不存在顯著性差異。各處理產量構成要素間主要是由于每穗粒數和結實率處理間的差異，造成了不同處理產量間的差異。單位面積穗數的多少取決于生育時期有效分蘗數，有效分蘗數越多，成熟期單位面積穗數也就越多。分蘗數的多少主要取決于植株對氮素的吸收量。常規(guī)處理，由于施用的是化學肥料，屬于速效性肥料，肥效釋放快，水稻營養(yǎng)生長階段氮素很快被植株吸收，水稻分蘗數多，由于氮素的不斷供應，最終抽穗前期形成有效分蘗數多。而有機肥料屬于緩效性肥料，肥效釋放慢，造成水稻營養(yǎng)生長階段氮素供應不足，分蘗數少，最終形成的有效分蘗數也少。因此，常規(guī)處理的單位面積穗數顯著高于有機栽培處理。水稻生殖生長階段，植株吸收的大量氮素均供應子粒的充實，常規(guī)處理施用的化學肥料，由于肥效釋放快，到此時氮素等營養(yǎng)不能充足供應子粒的生長；而有機肥料肥效釋放慢，此時氮素供應量能滿足子粒不斷充實生長的需要。因而，造成有機栽培處理的結實率顯著高于常規(guī)處理。

不同的有機栽培處理之間也存在差異。本研究結果表明，結實率在有機栽培處理之間不存在顯著性差異，而單位面積穗數之間存在顯著性差異。這可能是由于各有機肥料氮素等含量不同，肥效釋放的速率不同造成的。這將在今后的研究中進行更加詳細的調查分析。

3.3 不同品種間產量及構成要素的差異

本試驗的11個品種均是華北地區(qū)最近時期的主栽品種，從產量方面都是比較高的，不同品種之間存在一定的差異顯著性。津原45的產量最高，津星1號、津星2號的產量較高，鹽粳2號、中作93、E28、津稻779的產量居中，早花2號、津川1號、金珠1號、鹽豐47的產量最低。產量構成要素方面，不同品種之間也存在著一定的顯著性差異。本研究著眼于11個試驗品種的產量差異，從中選擇具有代表性的品種進行分析，從產量構成要素方面分析其產量差異的原因，為篩選出適宜有機栽培的品種提供理論參考。津原45產量最高，單位面積穗數、每穗粒數、結實率也均較高，是典型的高產性品種，可以作為今后有機栽培的試驗品種。E28的產量在所有品種中居中，結實率和千粒重較高，在產量方面存在一定的提升空間，也可作為有機栽培試驗品種。津川1號是產量較低的品種，產量構成要素方面每穗粒數低，其他方面都居中，也可作為有機栽培的品種。另外，從品質和食味角度考慮，以上3個品種也是深受當地消費者喜愛的品種，普遍反映這3個品種的稻米品質好?？紤]到天氣狀況，3個品種的抽穗期均不一樣，津川1號是在8月上旬，津原45是8月中旬，E28是8月下旬。從不同的抽穗期考察不同品種在有機栽培條件下的生長狀況，以及對產量、品質和食味的影響，有利于更為全面地研究不同溫度氣候條件下有機栽培對處于不同生育時期的水稻品種的影響。綜合以上因素，在今后的研究中，可選擇這3個品種進行有機栽培更為詳細的生理指標方面的研究。

3.4 產量及產量構成要素間的相關關系

對作物產量的貢獻中，栽培占50%，優(yōu)良品種只有配上良法才能獲得較高產量，不同品種產量構成要素的貢獻隨采取的不同良法而不同[8]。水稻產量由單位面積穗數、每穗粒數、結實率、千粒重四要素構成，各要素對產量貢獻主次不同，栽培主攻方向就不同，在不同的氣候條件和地理環(huán)境下，產量構成要素與產量的相關性有一定差異，對產量的貢獻大小順序也有一定的區(qū)別[9]。研究產量與產量構成要素之間的關系，有利于今后提高產量選擇具體的研究方向。本研究無論是整體還是不同處理條件下，單位面積產量與總粒數均呈顯著性正相關關系；實際產量，除了常規(guī)處理以外，與總粒數呈顯著性正相關關系?？偭蹬c其他產量構成要素之間，所有處理都是與每穗粒數呈顯著性正相關關系。因此，若要提高產量，需要提高總粒數，而提高總粒數的關鍵在于提高每穗粒數。每穗粒數的多少又取決于一次枝梗粒數和二次枝梗粒數的多少，二次枝梗數與一次枝梗數相比相差較大[10，11]，如果對比增加一次枝梗數，增加二次枝梗數，結實率會顯著下降[12]。在今后的研究中還要從這些方面進行更為詳細的討論。

參考文獻：

[1] 季文波，嚴永兵，張 玲.2009年鳳陽縣水稻機插秧高產栽培試驗初報[J].安徽農學通報，2010，16（2）：58-60.

[2] 施慎年，左端榮，丁維東，等.漣水縣水稻褐飛虱重發(fā)生原因及防治對策[J].安徽農學通報，2010，16（2）：91-92，159.

[3] 張三元，張俊國，金京德，等.有機栽培環(huán)境對水稻產量構成及稻米品質的影響[J].吉林農業(yè)科學，2005，30（2）：13-16，20.

[4] 許燕芳.有機栽培條件下不同水稻品種和肥料對產量和品質的影響[D].南京：南京農業(yè)大學，2006.

[5] 艾天成，李方敏，萬健民，等.不同有機肥對土地平整后土壤肥力及水稻生育的影響[J].湖北農學院學報，2002，22（3）：206-209.

[6] 李 先，劉 強，榮湘民，等.有機肥對水稻產量及產量構成因素的影響[J].湖南農業(yè)科學，2010（5）：64-66.

[7] 李 杰.有機肥在水稻生產中施用效果研究[J].遼寧農業(yè)職業(yè)技術學院學報，2008，10（5）：17-18.

[8] 劉華招.寒地水稻產量及構成要素關系研究[J].北方水稻，2008（6）：33-35.

[9] 肖佳雷，王俊河，馮延江，等.黑龍江省不同積溫帶水稻產量構成因素主成分分析[J].中國稻米，2010，16（2）：19-21.

[10] 佐々木良治，大平陽一，竹田博之.水稲品種コシヒカリと初星における穂上位置による粒重増加の差異と高溫の影響[J].日本作物學會記事，2008，77（別號1）：142-143.

[11] 寺井謙次，眞崎聡，川本朋彥，等.イネ頴果の登熟と穂上位置及び開花時期との関係[J].日本作物學會記事，2008，77（2）：191-197.

[12] NAGATA K，FUKUTA Y，SHIMIZU H，et al. Quantitative trait loci for sink size and ripening traits in rice （Oryza sativa L.）[J].Breeding Science，2002，51：259-273.