張恒棟黃敏單雙呂趙春榮陳佳娜曹放波范龍王玉梅鄒應(yīng)斌

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2貴州黔西南喀斯特區(qū)域發(fā)展研究院，貴州興義562400；*通訊作者：jxhuangmin@163.com）

機(jī)插條件下不同米粉稻品種產(chǎn)量形成特點(diǎn)與輻射利用率比較

張恒棟1,2黃敏1*單雙呂1趙春榮1陳佳娜1曹放波1范龍1王玉梅1鄒應(yīng)斌1

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2貴州黔西南喀斯特區(qū)域發(fā)展研究院，貴州興義562400；*通訊作者：jxhuangmin@163.com）

于2016年早、晚季在湖南省瀏陽市永安鎮(zhèn)開展大田試驗(yàn)，對(duì)湖南常用米粉稻品種陸兩優(yōu)996、中嘉早17和中早39的產(chǎn)量形成特點(diǎn)和輻射利用率進(jìn)行比較。結(jié)果表明，早季陸兩優(yōu)996的產(chǎn)量比中嘉早17和中早39高35.34%～46.18%，差異顯著；晚季各品種的產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平。早季陸兩優(yōu)996的每穗粒數(shù)、千粒重、成熟期干物質(zhì)量、收獲指數(shù)比其他2個(gè)品種分別高14.77%～29.41%、6.11%～13.20%、23.34%～34.78%、9.96%～10.65%；輻射截獲量和輻射利用率比其他2個(gè)品種分別高7.29%～13.75%和14.86%～18.93%。

米粉稻；輻射利用率；產(chǎn)量；干物質(zhì)積累

米粉稻是指適合當(dāng)?shù)孛追凵a(chǎn)，且通過省級(jí)以上農(nóng)作物品種審定的非轉(zhuǎn)基因水稻[1-2]。米粉稻的種植在很大意義上解決了長(zhǎng)江流域早秈稻食味品質(zhì)差，不被人們所青睞的問題[3]。隨著勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，生活水平的提高[4-6]，早秈稻作為口糧造成了大量積壓，給國家造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失[7-9]，影響了農(nóng)民種糧的積極性，導(dǎo)致雙季稻面積降低，復(fù)種指數(shù)下降，造成了大量的糧食損失[10-11]。因此，研究米粉稻提高早秈稻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值對(duì)于維持國家糧食安全，促進(jìn)雙季稻發(fā)展有重要意義。

光能資源以及作物的光能利用率對(duì)產(chǎn)量有重要影響[12-13]，作物的光能利用率受作物葉片的光能截獲量和所截獲光能的轉(zhuǎn)化率影響[12]。前人研究了施肥[14]、密度[15]等對(duì)作物光能利用率的影響，以及米粉稻的栽培調(diào)控[16-17]、品種的篩選與選育[9，18]、化學(xué)調(diào)控[17，19]等。在湖南已經(jīng)篩選出了一定數(shù)量的米粉稻品種。本文通過不同米粉稻品種的田間試驗(yàn)，研究了機(jī)插條件下米粉稻品種的產(chǎn)量和輻射利用率，以期為米粉稻的高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為湖南常用米粉稻品種：兩系雜交早稻品種陸兩優(yōu)996（LLY996）和常規(guī)早稻品種中早39（ZZ39）、中嘉早17（ZJZ17）。大田試驗(yàn)于2016年3-10月在湖南省瀏陽市永安鎮(zhèn)進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤肥力均勻，前茬作物為水稻。土壤有機(jī)質(zhì)含量43.44 g/kg，全氮、全磷、全鉀含量分別為1.70、0.45、9.53 g/kg，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為200.70、6.24、148.13 mg/kg，pH值為6.08。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，小區(qū)面積40 m2。早、晚季種植，試驗(yàn)采用秧盤淤泥育秧，秧盤規(guī)格為58 cm×25 cm，每盤播芽谷120 g。早季于3月27日播種，4月19日移栽；晚季于7月7日播種，7月23日移栽。試驗(yàn)用井關(guān)PZ80-25乘坐式高速插秧機(jī)插秧，每叢栽插4～5株。試驗(yàn)按照N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1的比例進(jìn)行施肥，早季施純N 135 kg/hm2、P2O567.5 kg/hm2、K2O 135 kg/ hm2，晚季施純 N 150 kg/hm2、P2O575kg/hm2、K2O 150 kg/hm2，其中氮肥（46.4%的尿素）按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3的比例施用，磷肥（過磷酸鈣）全部作基肥施用，鉀肥（氯化鉀）按照基肥∶穗肥=5∶5的比例施用。其他田間管理方式同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培習(xí)慣。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 干物質(zhì)積累

于齊穗期和成熟期選取生長(zhǎng)均勻且有代表性的植株10叢，按莖、葉、穗分類，并用LI-3000C便攜式葉面積儀（美國LI-COR公司）測(cè)量上述時(shí)期的葉面積。分類的樣品在105℃恒溫下殺青30 min，轉(zhuǎn)至70℃下烘干至恒質(zhì)量，稱量計(jì)為干物質(zhì)量。成熟期的干物質(zhì)量參照產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成。

表1 不同米粉稻品種的產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成

表2 不同米粉稻品種輻射截獲率和RUE

1.3.2 輻射利用率（RUE）

分別在分蘗中期（MT）、幼穗分化始期（PI）、齊穗期（HD）、齊穗后20 d（HD20）和生理成熟期（PM），選擇晴天無云或少云，于11∶00-13∶00，采用Sunscan冠層分析儀（英國Delta公司）測(cè)定各個(gè)小區(qū)離地10 cm以上的冠層透光率，行、株距方向各測(cè)定2次，輻射截獲率（Intercepted percent）=100×（入射輻射量-冠層下方輻射量）/入射輻射量，4次輻射截獲率的平均值作為該小區(qū)的輻射截獲率。各個(gè)時(shí)期截獲的輻射量=1/2×（前一個(gè)時(shí)期的輻射截獲率+后一個(gè)時(shí)期的輻射截獲率）×該時(shí)期的入射輻射量；RUE（g/MJ）=總的干物質(zhì)量/各個(gè)時(shí)期截獲輻射量的總和。

1.3.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

于成熟期，按對(duì)角線取樣法，從小區(qū)中間選取代表性植株10叢調(diào)查有效穗數(shù)，手工脫粒后用自來水分離實(shí)粒和秕粒，實(shí)粒稱取3份30 g，秕粒稱取15 g，計(jì)數(shù)后在70℃下烘干至恒質(zhì)量，考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重（恒質(zhì)量），稻草在70℃下烘干至恒重，測(cè)定干物質(zhì)量。成熟期總干物質(zhì)量為樣本稻草、實(shí)粒、秕粒和枝梗干質(zhì)量之和。從每小區(qū)中心收割5 m2用于測(cè)產(chǎn)，折算成13.5%含水量的實(shí)收產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016整理數(shù)據(jù)，用Statistix8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用LSD0.05法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同米粉稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成分析

從表1可見，兩個(gè)種植季節(jié)3個(gè)品種的產(chǎn)量都表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996＞中嘉早17＞中早39，其中早季陸兩優(yōu)996的產(chǎn)量顯著高于中嘉早17和中早39，而晚季3個(gè)品種的產(chǎn)量差異不顯著。早季的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996最高，分別比中嘉早17和中早39提高了1.85%～12.00%、12.87%～22.73%、5.76%～11.66%。其中，穗粒數(shù)和千粒重品種間差異顯著；有效穗數(shù)表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996高于中嘉早17，但是差異不顯著，兩者都顯著高于中早39；結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為中早39最高，并且顯著高于中嘉早17。晚季的穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率均表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996最高，中嘉早17最低，但是中嘉早17的有效穗數(shù)最高，分別比陸兩優(yōu)996和中早39提高了30.00個(gè)/m2和59.09個(gè)/m2。

2.2 不同米粉稻品種輻射截獲率及輻射利用率（RUE）分析

由表2可知，晚季入射輻射量比早季的入射輻射量高13.46%，早、晚兩季均以陸兩優(yōu)996的輻射利用率（RUE）最高，分別為2.01 g/MJ和1.82 g/MJ。早季陸兩優(yōu)996的輻射截獲率和RUE均顯著高于中嘉早17和中早39，晚季3個(gè)品種間輻射截獲量和RUE差異不顯著，均表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996＞中嘉早17＞中早39。

由圖1可見，水稻自移栽起，各階段的輻射截獲量呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，以孕穗期至齊穗期截獲的輻射量最多，早、晚季種植下分別達(dá)到了輻射截獲總量的42.47%～43.77%和29.71%～30.70%。無論是早季還是晚季，水稻自移栽至分蘗中期和分蘗中期至孕穗期，3個(gè)品種截獲的輻射量差異均不顯著，孕穗期以后陸兩優(yōu)996的輻射截獲量顯著增加。早季孕穗期以后各生育階段（PI-HD、HD-HD20、HD20-PM）陸兩優(yōu)996截獲的輻射量比中嘉早17和中早39分別高10.11%～13.27%、11.46%～15.90%、8.80%～15.02%，差異顯著；晚季孕穗期至齊穗后20 d陸兩優(yōu)996的輻射量略高于中嘉早17，兩者顯著高于中早39，齊穗后20 d至成熟期中早39的輻射截獲量高于中嘉早17。

圖1 不同米粉稻品種各生育階段的輻射截獲量

表3 不同米粉稻品種干物質(zhì)積累情況

2.3 不同米粉稻品種干物質(zhì)積累狀況

如表3所示，早、晚兩季不同米粉稻品種齊穗期的干物質(zhì)量無顯著差異，早季表現(xiàn)為陸兩優(yōu)996＞中嘉早17＞中早39，晚季以中早39最大，為1 002.09 g/m2，分別比陸兩優(yōu)996和中嘉早17高89.99 g/m2和145.19 g/ m2。成熟期水稻的干物質(zhì)量在早、晚兩季都以陸兩優(yōu)996最高，分別比中嘉早17和中早39高21.91%～23.15%和26.45%～34.78%，差異顯著。花后干物質(zhì)積累所占的比例，早季明顯高于晚季，兩季均以陸兩優(yōu)996最高，分別為51.83%和47.96%，高于中嘉早17，顯著高于中早39。陸兩優(yōu)996的收獲指數(shù)早、晚兩季分別達(dá)到0.53和0.50，比中嘉早17和中早39高2.02%～10.41%，差異顯著。

3 小結(jié)與討論

有研究表明，雜交稻的產(chǎn)量顯著高于常規(guī)稻[20-21]。本研究表明，陸兩優(yōu)996產(chǎn)量較中嘉早17和中早39早季和晚季分別提高了35.34%～46.18%和2.31%～2.90%，早季陸兩優(yōu)996的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均高于中嘉早17和中早39，差異顯著，而結(jié)實(shí)率差異不顯著。晚季陸兩優(yōu)996的有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗粒數(shù)沒有明顯的優(yōu)勢(shì)，只有千粒重顯著高于中嘉早17和中早39。張現(xiàn)偉等[21-22]研究表明，常規(guī)稻和雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成之間的差異并沒有相同的趨勢(shì)，各產(chǎn)量構(gòu)成的大小并沒有因?yàn)樗倦s交的方式發(fā)生明顯的變化，作早稻種植，雜交稻和常規(guī)稻的產(chǎn)量差異顯著，而作晚稻種植產(chǎn)量差異不顯著，這可能是由于雜交稻莖葉部非結(jié)構(gòu)性物質(zhì)積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)速率高于常規(guī)稻引起的[23]，早稻作晚稻種植有利于非結(jié)構(gòu)性物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高了常規(guī)稻的產(chǎn)量。

輻射利用率受作物品種和栽培措施的影響，一般認(rèn)為水稻輻射利用率與水稻產(chǎn)量呈正相關(guān)[12-15]。分蘗期至抽穗期水稻的有效光能截獲率和利用率呈顯著正相關(guān)，有效光能利用率可以良好的反映水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)能力[12]。水稻在延長(zhǎng)生育期以后會(huì)彌補(bǔ)有效光能利用率低的不足，可以提高作物的干物質(zhì)積累和產(chǎn)量[24]。本研究中，輻射利用率的趨勢(shì)同米粉稻品種間產(chǎn)量的趨勢(shì)一致，早季品種間輻射利用率差異顯著，晚季差異不顯著，隨著生育期的推進(jìn)，不同品種均在孕穗期至齊穗期輻射截獲率達(dá)到峰值，齊穗前水稻的干物質(zhì)積累在早季和晚季之間均沒有顯著差異，齊穗后積累的干物質(zhì)量同全生育期水稻輻射利用率呈相同趨勢(shì)，早季種植差異顯著，晚季種植差異不顯著，與產(chǎn)量變化趨勢(shì)保持一致。

本文分析了不同的米粉稻品種在早、晚季種植情況下產(chǎn)量、干物質(zhì)積累和輻射利用率的差異，輻射利用率高，水稻產(chǎn)量、干物質(zhì)積累也會(huì)相應(yīng)提高，晚季種植下中嘉早17和中早39產(chǎn)量相比早季提高了27.07%～32.59%?，F(xiàn)在常規(guī)稻仍是雙季稻區(qū)早稻生產(chǎn)的主要品種，如何通過合理的栽培調(diào)控來提高常規(guī)米粉稻的產(chǎn)量，提高輻射利用率，對(duì)于確保糧食安全有重要意義。

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Comparative Study on Yield Formation and Radiation Use Efficiency among Different Flour Rice Varieties under Machine-transplanted Conditions

ZHANG Hengdong1,2,HUANG Min1*,SHAN Shuanglv1,ZHAO Chunrong1,CHEN Jiana1,CAO Fangbo1,FAN Long1,WANG Yumei1, ZOU Yingbin1
（1Agronomy College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;2Guizhou Qianxinan Karst Regional Development Research Institute, Xingyi,Guizhou 562400,China;*Corresponding author:jxhuangmin@163.com）

The field experiments were conducted in Yongan Town,Liuyang City,Hunan Province in early and late seasons in 2016. The yield formation and radiation use efficiency were compared among three commonly used flour rice varieties in Hunan Province: Luliangyou 996（LLY996）,Zhongjiazao 17（ZJZ17）and Zhongzao 39（ZZ39）.The results indicated that the yield of LLY996 was 34.34%～46.18%higher than that of ZJZ17 and ZZ39 in early season,and the differences were significant;while the differences of the yields in late season were insignificant.The grains per panicle,grain weight,dry matter weight at maturity,harvest index of LLY996 were increased by 14.77%～29.41%,6.11%～13.20%,23.34%～34.78%and 9.96%～10.65%compared to the other two varieties.The intercepted radiation and radiation use efficiency of LLY996 were increased by 7.29%～13.75%and 14.86%～18.93%compared to the other two varieties.

flour rice;radiation use efficiency;yield;dry matter accumulation

S511

A

1006-8082（2017）04-0063-04

2017－06－13

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0300509）