夏瓊梅黃慶宇白秀蘭李貴勇龍瑞平朱海平鄧安鳳劉吉新楊從黨*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650200；2云南省永勝縣濤源鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南永勝674205；3云南省西雙版納州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，云南景洪666100；第一作者：xiaqiongmei1983@126.com；*通訊作者：yangcd2005@163.com）

云南干熱秈稻區(qū)水稻高產(chǎn)形成規(guī)律及群體質(zhì)量指標(biāo)研究

夏瓊梅1黃慶宇2白秀蘭3李貴勇1龍瑞平1朱海平1鄧安鳳1劉吉新1楊從黨1*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650200；2云南省永勝縣濤源鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南永勝674205；3云南省西雙版納州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，云南景洪666100；第一作者：xiaqiongmei1983@126.com；*通訊作者：yangcd2005@163.com）

為鑒定雜交秈稻組合在云南干熱秈稻區(qū)種植的產(chǎn)量潛力，研究不同產(chǎn)量水平水稻產(chǎn)量形成規(guī)律及群體質(zhì)量指標(biāo)，選用大面積生產(chǎn)應(yīng)用的6個雜交秈稻品種為材料進(jìn)行了比較試驗(yàn)，并根據(jù)當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)特點(diǎn)制定了相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)。結(jié)果顯示，廣優(yōu)1186、德優(yōu)4727、兩優(yōu)2186、宜優(yōu)673、兩優(yōu)2161、宜香3003產(chǎn)量分別為15.65、15.29、15.19、15.18、14.89和13.95 t/hm2。為更好的分析水稻高產(chǎn)形成規(guī)律，將6個品種產(chǎn)量劃分為高產(chǎn)（13.0～14.0 t/ hm2）、更高產(chǎn)（14.0～15.0 t/hm2）、超高產(chǎn)（15.0～16.0 t/hm2）3個不同產(chǎn)量水平。超高產(chǎn)水稻較更高產(chǎn)水稻有效穗數(shù)提高10.25%，較高產(chǎn)水稻總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率分別提高32.13%、35.69%、12.50%；超高產(chǎn)水稻高峰苗數(shù)較更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻分別低10.32%和30.02%；成穗率隨著產(chǎn)量水平的增加而增加。超高產(chǎn)水稻齊穗期總LAI為7左右，高效葉面積率70%左右。穎花量隨著產(chǎn)量的增加而增加。超高產(chǎn)水稻實(shí)粒/葉、粒重/葉較高產(chǎn)水稻分別增加20.00%和25.54%。超高產(chǎn)水稻齊穗期、成熟期、齊穗至抽穗期干物質(zhì)積累量較高產(chǎn)水稻分別提高11.70%、11.96%和12.35%。

干熱秈稻區(qū)；水稻；產(chǎn)量；群體質(zhì)量；氮肥

云南干熱秈稻區(qū)主要分布在金沙江、瀾滄江、怒江、紅河等河谷地區(qū)，海拔1 100～1 500 m。永勝縣期納鎮(zhèn)位于云南省西北部，地處金沙江干熱河谷區(qū)，是以秈型雜交稻為主的低海拔稻區(qū)，海拔1 400 m。2008年和2011年百畝連片核心樣板區(qū)平均單產(chǎn)2次超15.0 t/ hm2[1]，是水稻高產(chǎn)的特殊生態(tài)區(qū)。產(chǎn)量是水稻生長發(fā)育過程中一系列生理生化及生態(tài)反應(yīng)的最終結(jié)果，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗良種是實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)新突破的必要前提[2]，通過環(huán)境條件、品種、栽培技術(shù)三者的有機(jī)結(jié)合，水稻產(chǎn)量潛力得以較好發(fā)揮。同時(shí)，水稻群體質(zhì)量直接影響產(chǎn)量，凌啟鴻等[3]研究表明，水稻高產(chǎn)群體質(zhì)量的核心指標(biāo)是提高抽穗至成熟期群體光合積累量，在適宜LAI條件下，提高單位面積總穎花量及粒葉比，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，擴(kuò)庫強(qiáng)源。以該理論為基礎(chǔ)，韋還和等[4-6]研究了不同類型水稻品種高產(chǎn)群體質(zhì)量指標(biāo)。此外，已有研究明確了水稻超高產(chǎn)群體特征，配套形成了特定生態(tài)環(huán)境下的精確定量超高產(chǎn)栽培技術(shù)[7-10]，對指導(dǎo)水稻超高產(chǎn)潛力的發(fā)揮具有重要的實(shí)踐意義。筆者在永勝縣期納鎮(zhèn)選擇具有代表性的品種為材料，試驗(yàn)研究了云南干熱秈稻區(qū)水稻高產(chǎn)形成規(guī)律及群體質(zhì)量指標(biāo)，以為云南干熱秈稻區(qū)水稻高產(chǎn)攻關(guān)及示范提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年設(shè)在永勝縣期納鎮(zhèn)，以宜香3003、兩優(yōu)2186、兩優(yōu)2161、宜優(yōu)673、德優(yōu)4727、廣優(yōu)1186等6個雜交秈稻品種為材料。每個品種3次重復(fù)，小區(qū)面積15 m2?？偸┘僋量為150 kg/hm2，不施基蘗氮肥，穗肥氮分促花肥和?；ǚ?次施用（促花肥∶保花肥為6∶4），各小區(qū)間筑埂包膜隔開，施肥量按小區(qū)的實(shí)際面積來折算。每hm2施用過磷酸鈣750 kg，于移栽前作為基肥一次性施入；每hm2施用硫酸鉀300 kg，分基肥和促花肥施，各為50%。移栽規(guī)格29.7 cm×13.2 cm，單苗移栽。水分參照精確定量栽培技術(shù)來管理[11]，病蟲草害根據(jù)實(shí)際情況統(tǒng)一防治。

1.2 調(diào)查內(nèi)容

移栽后每小區(qū)定點(diǎn)10株，選1個重復(fù)，每7 d調(diào)查1次葉齡和莖蘗情況，葉齡調(diào)查直到最后1葉抽出，莖蘗數(shù)調(diào)查至抽穗。倒4葉期、齊穗期、成熟期按每小區(qū)平均莖蘗數(shù)（有效穗）取3叢，倒4葉期測定綠葉葉面積，齊穗期測定高效葉面積和低效葉面積，選擇10個單莖測定倒3葉、倒4葉SPAD值，分莖鞘、葉、穗105℃殺青后烘干至恒質(zhì)量，測定地上部分干物質(zhì)量；成熟期調(diào)查總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，每小區(qū)進(jìn)行實(shí)際收割，去除雜質(zhì)和癟粒，測定含水量，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)含水量（秈稻13.5%）的稻谷質(zhì)量作為小區(qū)產(chǎn)量，并按移栽面積計(jì)算產(chǎn)量。

表1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較

表2 不同產(chǎn)量水平水稻分蘗特性分析

表3 不同產(chǎn)量水平水稻齊穗期LAI及粒葉比比較

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較

據(jù)測產(chǎn)結(jié)果，廣優(yōu)1186、德優(yōu)4727、兩優(yōu)2186、宜優(yōu)673、兩優(yōu)2161、宜香3003產(chǎn)量分別為15.65、15.29、15.19、15.18、14.89和13.95 t/hm2。為更好的分析水稻高產(chǎn)形成規(guī)律，將6個品種產(chǎn)量劃分為高產(chǎn)（13.0～14.0 t/hm2）、更高產(chǎn)（14.0～15.0 t/hm2）、超高產(chǎn)（15.0～16.0 t/ hm2）3個不同產(chǎn)量水平，劃分后平均產(chǎn)量分別為13.95、14.89、15.33 t/hm2（表1）。從表1可見，超高產(chǎn)水稻有效穗數(shù)平均為276.46萬/hm2，較更高產(chǎn)水稻高10.25%，高產(chǎn)水稻有效穗數(shù)過高，導(dǎo)致穗總粒數(shù)極顯著下降；超高產(chǎn)水稻穗總粒數(shù)為217.75粒，更高產(chǎn)水稻為238.15粒，比高產(chǎn)水稻分別提高20.81%和32.13%；同時(shí)超高產(chǎn)水稻和更高產(chǎn)水稻的穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率也極顯著高于高產(chǎn)水稻，穗實(shí)粒數(shù)較高產(chǎn)水稻分別提高35.69%和57.10%，結(jié)實(shí)率較高產(chǎn)水稻分別提高 12.50%和18.76%；超高產(chǎn)水稻千粒重達(dá)31.62 g，顯著高于更高產(chǎn)和高產(chǎn)水稻。說明云南干熱秈稻區(qū)有效穗數(shù)超過300萬/hm2的品種要嚴(yán)格控制無效分蘗的增長，攻取大穗是其提高產(chǎn)量的主要途徑，而穗總粒數(shù)200粒以上的品種，要適當(dāng)增加有效穗數(shù)，這是其提高產(chǎn)量的主要途徑。

2.2 不同產(chǎn)量水平水稻分蘗特性比較

從表2可見，更高產(chǎn)水稻總?cè)~片數(shù)較超高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻多1片葉，伸長節(jié)間均為6個；N-n期莖蘗數(shù)、高峰苗數(shù)隨著產(chǎn)量水平的增加而降低，成穗率隨著產(chǎn)量水平的增加而增加；超高產(chǎn)水稻高峰苗數(shù)為447.04萬/ hm2，較更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻分別低10.32%和30.02%。N-n葉齡期前不同產(chǎn)量水平水稻均已夠苗，但是到了拔節(jié)期仍在發(fā)生無效分蘗，成穗率平均低于60%。說明云南干熱秈稻區(qū)在適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上，通過控制無效分蘗的發(fā)生、提高成穗率，從而提高水稻產(chǎn)量潛力具有一定空間。

2.3 不同產(chǎn)量水平水稻齊穗期LAI及粒葉比比較

從表3可見，超高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻齊穗期LAI差異較小，總LAI為7左右，高效葉面積率70%左右；更高產(chǎn)水稻低效LAI較低，因此總LAI較低，為5.66，高效葉面積率反而高于超高產(chǎn)和高產(chǎn)水稻，為78.20%。穎花量隨著產(chǎn)量的增加而增加，但差異較小。葉面積指數(shù)接近時(shí)，實(shí)粒/葉、粒質(zhì)量/葉越高，產(chǎn)量越高，超高產(chǎn)水稻比高產(chǎn)水稻分別增加20.00%和25.54%。更高產(chǎn)水稻因葉面積指數(shù)較低，實(shí)粒/葉、粒質(zhì)量/葉反而較高。

圖1 不同產(chǎn)量水平關(guān)鍵生育期葉片SPAD值比較

圖2 不同產(chǎn)量水平水稻關(guān)鍵生育期干物質(zhì)量比較

2.4 不同產(chǎn)量水平倒4葉期和齊穗期頂3葉、頂4葉SPAD值比較

據(jù)觀測，超高產(chǎn)、更高產(chǎn)水稻倒4葉期和齊穗期頂3葉和頂4葉葉色較高產(chǎn)水稻深，倒4葉期SPAD值大于42，齊穗期大于48（圖1）。倒4葉期促花肥施用前高產(chǎn)水稻頂3葉和頂4葉SPAD值相等，葉色尚未落黃，超高產(chǎn)和更高產(chǎn)水稻頂4葉SPAD值小于頂3葉，葉色落黃。齊穗期不同產(chǎn)量水平的水稻倒4葉SPAD值接近或略高于倒3葉，葉色顯黑。

2.5 不同產(chǎn)量水平水稻關(guān)鍵生育期干物質(zhì)量比較

N-n期干物質(zhì)量不同產(chǎn)量水平間差異較小，在2.0～2.5 t/hm2之間；超高產(chǎn)、更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻齊穗期干物質(zhì)量分別為18.43、16.62、16.50 t/hm2，超高產(chǎn)水稻較更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻分別提高10.89%和11.70%；超高產(chǎn)、更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻成熟期干物質(zhì)量分別為27.98、25.18和24.99 t/hm2，超高產(chǎn)水稻較更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻分別提高11.12%和11.96%；超高產(chǎn)、更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻齊穗至抽穗期干物質(zhì)積累量分別為9.55、8.56和8.50 t/hm2，超高產(chǎn)水稻較更高產(chǎn)、高產(chǎn)水稻分別提高11.57%和12.35%（圖2）。齊穗期、成熟期干物質(zhì)量和齊穗至成熟期干物質(zhì)積累量均隨著產(chǎn)量水平的增加而增加，但更高產(chǎn)和高產(chǎn)水稻間差異較小。

3 小結(jié)與討論

水稻產(chǎn)量是由單位面積有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重共同決定。產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系因不同類型品種、環(huán)境條件而異[12-13]。超高產(chǎn)水稻的產(chǎn)量構(gòu)成特征是足穗的基礎(chǔ)上培育更大的穗子[14]。同一品種不同產(chǎn)量水平水稻的有效穗數(shù)差異最大，其次是穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，千粒重差異較小，產(chǎn)量與群體穎花量呈極顯著正相關(guān)，由高產(chǎn)到更高產(chǎn)主要依靠單位面積穗數(shù)的增加，由更高產(chǎn)到超高產(chǎn)主要靠足穗的基礎(chǔ)上每穗粒數(shù)的增加[15-17]。本研究表明，獲得較高產(chǎn)量的品種具有適宜的有效穗數(shù)，同時(shí)總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)顯著提高，說明在云南干熱秈稻區(qū)，多穗型品種實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的主要栽培途徑是控制無效分蘗、攻取大穗，大穗型品種高產(chǎn)的主要栽培途徑是適當(dāng)增加有效穗數(shù)、穩(wěn)定適宜的穗粒數(shù)和千粒重。

水稻群體質(zhì)量指標(biāo)主要包括抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量、抽穗期適宜LAI、粒葉比等。凌啟鴻等[18]研究表明，增加單位面積上的穎花量是高產(chǎn)的基礎(chǔ)，產(chǎn)量的高低最終決定于抽穗到成熟期的光合生產(chǎn)能力，且在群體適宜葉面積范圍內(nèi)，粒葉比是衡量源庫關(guān)系的綜合指標(biāo)。隨著產(chǎn)量水平的提高，抽穗至成熟期的物質(zhì)積累量增加，粒葉比增加，莖鞘物質(zhì)的輸出與轉(zhuǎn)運(yùn)協(xié)調(diào)[19-20]。本研究表明，產(chǎn)量較高的品種成穗率較高，穎花量增加，在齊穗期LAI接近時(shí)，產(chǎn)量較高的品種粒葉比也較高，抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量增加，葉色變化符合高產(chǎn)栽培規(guī)律，說明產(chǎn)量高于15 t/hm2的品種源庫關(guān)系協(xié)調(diào)更好，利于提高抽穗后干物質(zhì)生產(chǎn)。

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Study on High Yield Formation and Population Quality Index of Rice in Dry Indica Eco-site of Yunnan Province

XIA Qiongmei1,HUANG Qingyu2,BAI Xiulan3,LI Guiyong1,LONG Ruiping1,ZHU Haiping1,DENG Anfeng1,LIU Jixin1,YANG Congdang1*
（1Food Crops Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650200,China;2Agricultural Comprehensive Service Station of Taoyuan Township,Yongsheng,Yunnan 674205,China;3Xishuangbanna Institute of Agricultural Sciences,Jinghong,Yunnan 666100,China;1st author:xiaqiongmei1983@126.com;*Corresponding author:yangcd2005@163.com）

In order to study the high yield formation and population quality index of rice in dry indica eco-site of Yunnan Province, field plot experiment was carried out in 2016 with six different rice varieties as materials.The results showed that the yield of Guangyou 1186,Deyou 4727,Liangyou 2186,Yiyou 673,Liangyou 2161 and Yixiang 3003 was 15.65,15.29，15.19,15.18,14.89, 13.95 t/hm2,respectively.Three types of yield levels（high yield:13.0～14.0 t/hm2,higher yield:14.0～15.0 t/hm2,super high yield: 15.0～16.0 t/hm2）were divided in this study.Compared with higher yield varieties,super high yield varieties had 10.25%higher ratio of productive panicle number.Compared with high yield varieties,super high yield varieties had 32.13%,35.69%,12.50%higher ratio of spikelets per panicle,filled grains per panicle and seed setting rate,respectively.Compared with higher yield and high yield varieties,super high yield varieties had 10.32%,30.02%lower ratio of the tiller number in peak seeding stage;percentage of ear-bearing tiller was increased with grain yield increasing.LAI in full heading stage of super high yield varieties was about 7.0,efficient LAI was about 70%.Total spikelet number was increased with increasing grain yield.Comparing with high yield varieties,super high yield varieties had 20.00%,25.54%higher ratio of filled grain number leaf ratio and grain weight leaf ratio.Compared with high yield varieties,super high yield varieties had 11.70%,11.96%,12.35%higher ratio of the dry matter accumulated in heading stage,mature stage and after heading stage,respectively.

dry indica eco-site;rice;high yield formation;population quality index

S511.04

A

1006-8082（2017）04-0115-04

2017－06－23

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973”計(jì)劃）（2013CB835205）；農(nóng)業(yè)部公益行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303102；201303129）；云南省科技惠民專項(xiàng)（2016RA001）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0300506）