宮殿凱 于廣星 代貴金 劉憲平 陳盈 李海波 侯守貴

（遼寧省水稻研究所，沈陽(yáng)110101；#共同第一作者；第一作者：714732190@qq.com）

根系是水稻吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，又是多種激素、有機(jī)酸和氨基酸合成的重要場(chǎng)所，水稻根系形態(tài)、生理特性與產(chǎn)量及地上部生長(zhǎng)發(fā)育都有著密切的聯(lián)系[1-2]。北方雜交粳稻雜種優(yōu)勢(shì)一直不突出，與常規(guī)粳稻產(chǎn)量差異并不顯著。前人圍繞移栽后水稻根系的形態(tài)及生理特征及與產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了大量研究[3-5]。但對(duì)北方雜交粳稻與常規(guī)粳稻苗期根系特征特性研究不是很多。因此，深入研究北方雜交粳稻與常規(guī)粳稻苗期根系差異情況對(duì)產(chǎn)量的影響有重要意義，也許能為解決北方粳稻雜種優(yōu)勢(shì)不突出問(wèn)題提供一定幫助，并為育種家選育品種提供方向。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2017年在遼寧省水稻研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試品水稻品種為北粳1號(hào)、遼星1號(hào)、遼粳9號(hào)、遼粳 212、遼粳 401、粳優(yōu) 653、粳優(yōu) 6568、遼優(yōu)9906、遼 73 優(yōu) 62。

1.2 試驗(yàn)方法

采用水稻自動(dòng)化播種機(jī)進(jìn)行播種，每盤(pán)均勻撒谷約100 g，不同水稻品種各育苗3盤(pán)，隨機(jī)擺放于溫室大棚中，與正常旱育苗管理相同；試驗(yàn)采用大區(qū)對(duì)比設(shè)計(jì)，于葉齡3.5葉左右進(jìn)行移栽，移栽行株距為30.0 cm×16.7 cm。每667 m2施用氮肥15 kg（按純N計(jì)算），基肥∶蘗肥∶穗肥=5∶4∶1。其他管理均與一般大田相同。

1.3 測(cè)定內(nèi)容及方法

插秧前隨機(jī)取100株秧苗，調(diào)查秧苗地上部分和地下部分干物質(zhì)量；挑選有代表性長(zhǎng)勢(shì)均勻的10株秧苗，用根系掃描儀（WinRHIZO Pro 2016）及分析軟件測(cè)量秧苗根長(zhǎng)、根體積等指標(biāo)；測(cè)定水稻分蘗動(dòng)態(tài)、株高、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理與分析。采用單因素方差分析，并用Duncan法進(jìn)行各處理間的差異性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)粳稻與雜交粳稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成對(duì)比

由表1可知，雜交粳稻的實(shí)粒數(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，平均高達(dá)146.7粒/穗，較常規(guī)粳稻的120.6粒/穗高21%左右，遼優(yōu)9906更是高達(dá)183.5粒/穗；有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率雜交粳稻平均比常規(guī)粳稻低8%左右；千粒重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)兩者差異不是很大，均值在23～24 g之間和0.53左右；雜交粳稻產(chǎn)量均值為697.40 kg/667 m2，較常規(guī)粳稻（656.70 kg/667 m2）僅高出5%左右。

2.2 常規(guī)粳稻與雜交粳稻苗期根系性狀對(duì)比

由表2可知，雜交粳稻苗期根系的平均直徑為6.32 mm，比常規(guī)粳稻粗19%左右，最大的是粳優(yōu)6568，達(dá)8.22 mm；而常規(guī)粳稻的根長(zhǎng)、投影面積、表面積、根體積、根尖數(shù)上分別比雜交粳稻高40%、21%、21%、31%和65%。

表3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成與苗期根系性狀間的相關(guān)性分析

2.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成與苗期根系性狀間的相關(guān)性

由表3可知，實(shí)際產(chǎn)量與穗粒數(shù)呈正相關(guān)。由于雜交粳稻結(jié)實(shí)率較低，但是產(chǎn)量比常規(guī)粳稻高一些，因此相關(guān)性分析中產(chǎn)量與結(jié)實(shí)率、千粒重出現(xiàn)負(fù)相關(guān)，但是并沒(méi)有多大意義。根體積與根系投影面積、表面積、根直徑呈顯著正相關(guān)；根尖數(shù)與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與結(jié)實(shí)率、根長(zhǎng)、投影面積、表面積呈顯著正相關(guān)。產(chǎn)量和苗期根直徑以及根體積呈正相關(guān)，與根長(zhǎng)、根尖數(shù)呈負(fù)相關(guān)，但都不顯著。

3 結(jié)論與討論

王彥榮等[6]研究表明，相比常規(guī)粳稻，雜交粳稻產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)并不明顯，但是穗粒數(shù)優(yōu)勢(shì)突出。本試驗(yàn)結(jié)果也顯示，雜交粳稻產(chǎn)量較常規(guī)粳稻高出5%左右，差異并不顯著，雜種優(yōu)勢(shì)不突出；雜交粳稻每穗實(shí)粒數(shù)較常規(guī)粳稻增加21%左右，但是有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率分別比常規(guī)粳稻低8%左右，這是導(dǎo)致產(chǎn)量差異不顯著的重要原因。千粒重和經(jīng)濟(jì)系數(shù)兩種類(lèi)型粳稻差異較小。

董桂春等[7]研究認(rèn)為，南方雜交秈稻秧苗在發(fā)根力、根系活力、根系分布、各級(jí)根長(zhǎng)、根粗、根數(shù)以及根毛均優(yōu)于常規(guī)水稻。王彥榮等[6]研究表明，粳型雜交稻根系粗壯、根長(zhǎng)、根體積、根質(zhì)量和根冠比等方面都比常規(guī)粳稻有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤以生長(zhǎng)前期表現(xiàn)更為明顯。吳偉明等[8]研究認(rèn)為，粳型水稻一般具有良好的深扎根性，而秈型水稻的根系分布則相對(duì)較淺；秈粳雜交稻根系分布特征與粳稻相似。本試驗(yàn)結(jié)果表明，北方雜交粳稻苗期根系的平均直徑比常規(guī)粳稻粗19%左右，而在根長(zhǎng)、投影面積、表面積、根體積、根尖數(shù)上均比常規(guī)粳稻小，兩者間差距較大；北方雜交粳稻苗期根系屬于“短粗胖”類(lèi)型，而常規(guī)粳稻相對(duì)細(xì)長(zhǎng)。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量和苗期根系平均直徑以及根體積呈正相關(guān)，與根長(zhǎng)、根尖數(shù)呈負(fù)相關(guān)，但都不顯著，說(shuō)明增加苗期根系平均直徑和根體積對(duì)產(chǎn)量有一定提升作用。