周新橋，陳達(dá)剛，單澤林，郭 潔，陳平麗，陳 可，劉傳光，陳友訂

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所，廣東省水稻育種新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省水稻工程實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；2.廣東省惠州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，廣東 惠州 516008)

我國(guó)華南雙季稻區(qū)水稻生產(chǎn)過(guò)程中熱帶季風(fēng)氣候特征明顯，豐沛的光溫資源對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育十分有利。但是，早春的低溫陰雨天氣常常導(dǎo)致?tīng)€秧死苗，而5—7月的“龍舟水”和臺(tái)風(fēng)暴雨又易引起倒伏、空秕粒大量增加而產(chǎn)量銳減；晚季9—10月水稻抽穗灌漿期間“持續(xù)3 d以上、23 ℃以下低溫的寒露風(fēng)”等自然災(zāi)害頻發(fā)，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)[1]。試驗(yàn)場(chǎng)所與廣州氣象站(23°08′N，113°19′E，海拔11.3 m)空中直線距離小于1 km，本試驗(yàn)采用廣州氣象站的氣象因素記錄作為氣象資料[2]。試驗(yàn)期間的氣象資料顯示：早晚兩季供試材料生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)，溫、光、水基本滿足超高產(chǎn)水稻的生長(zhǎng)需要。就不同生長(zhǎng)季節(jié)來(lái)說(shuō)，水稻生長(zhǎng)前期，早季生態(tài)條件下低溫寡照、晚季生態(tài)條件下氣溫適宜且光照較好，日均降水量則早晚季差異達(dá)不到5%顯著水平；日均氣溫(℃)、日均日照時(shí)數(shù)(h)，早季生態(tài)條件下較晚季低(少)，且差異達(dá)1%極顯著水平(秧苗期：早季17.3 ℃、1.7 h，晚季28.2 ℃、7.0 h；插秧后14 d：早季22.1 ℃、1.5 h，晚季28.1 ℃、4.5 h；插秧后幼穗分化前：早季23.0 ℃、1.9 h，晚季27.8 ℃、4.7 h)；灌漿結(jié)實(shí)期，日均日照時(shí)數(shù)早晚季間差異達(dá)不到5%顯著水平，但是日均氣溫和日均降水量早季生態(tài)條件下較晚季生態(tài)條件下高(多)，且差異達(dá)1%極顯著水平(始穗后7 d：早季27.8 ℃、17.8 mm，晚季23.9 ℃、4.0 mm；始穗到成熟期間：早季28.0 ℃、14.7 mm，晚季23.0 ℃、3.2 mm)。

基于此，黃耀祥[3]根據(jù)華南稻區(qū)的氣候特點(diǎn)，提出了早長(zhǎng)根深、叢生快長(zhǎng)株型模式。近年來(lái)陳友訂等[1，4-6]通過(guò)多年的系統(tǒng)研究及育種實(shí)踐構(gòu)建出一套較為完整的“華南雙季超級(jí)秈稻動(dòng)態(tài)株型育種理論體系”，并將該理論體系應(yīng)用于育種實(shí)踐，育成了40多個(gè)通過(guò)國(guó)家級(jí)或省級(jí)審定的品種(組合)，并大面積推廣應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。但是，“華南雙季超級(jí)秈稻動(dòng)態(tài)株型育種理論體系”未針對(duì)早、晚兼用超級(jí)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻品種動(dòng)態(tài)株型差異作具體分析，對(duì)稻米品質(zhì)和抗性考慮也較少，而這對(duì)本稻區(qū)進(jìn)行大面積生產(chǎn)的“翻秋”常規(guī)稻品種和雜交稻強(qiáng)優(yōu)組合至關(guān)重要。

為了使這個(gè)育種理論體系日趨完整，本試驗(yàn)應(yīng)用華南稻區(qū)生產(chǎn)上大面積推廣的8個(gè)早晚兼用的品種(組合)為供試材料，系統(tǒng)地研究了它們?cè)趶V州早、晚季生態(tài)條件下動(dòng)態(tài)株型的差異及其動(dòng)態(tài)株型特點(diǎn)，以期進(jìn)一步充實(shí)和發(fā)展與本稻區(qū)動(dòng)態(tài)株型育種緊密相關(guān)的理論與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)水稻育種“高效”的主導(dǎo)目標(biāo)[7]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用在華南地區(qū)推廣面積較大的華南稻區(qū)4個(gè)超級(jí)雜交稻組合(五優(yōu)308、天優(yōu)華占、H兩優(yōu)991、深優(yōu)1029)、2個(gè)超級(jí)常規(guī)稻品種(華航31號(hào)、合美占)以及2個(gè)優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)常規(guī)稻(南晶占、南桂占)為試驗(yàn)材料。其中華航31號(hào)、合美占、五優(yōu)308、天優(yōu)華占、H兩優(yōu)991、深優(yōu)1029為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定的超級(jí)稻，南晶占于2017年早造在廣東省惠州市惠東縣大嶺鎮(zhèn)小布村、南桂占于2017年晚造在廣東省揭陽(yáng)市云路鎮(zhèn)進(jìn)行百畝連片種植高產(chǎn)示范試驗(yàn)，經(jīng)當(dāng)?shù)厥修r(nóng)業(yè)局組織的專家組驗(yàn)收，南桂占產(chǎn)量達(dá)10.85 t/hm2，南晶占產(chǎn)量達(dá)10.98 t/hm2，均達(dá)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部超級(jí)稻認(rèn)定的相關(guān)指標(biāo)。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)于2015年晚季、2016年早晚兩季和2017年早季在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所大豐試驗(yàn)基地進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方法進(jìn)行：小區(qū)面積22.8 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。早季薄膜覆蓋濕潤(rùn)育秧，早季播種日期3月2日，4月2日移栽；晚季7月22日播種，8月6日移栽。插秧規(guī)格早、晚季均為16.5 cm×19.8 cm，單本移植，30萬(wàn)株/hm2，按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)肥水管理措施進(jìn)行田間管理。

1.3 供試土壤

試驗(yàn)田為砂壤土，機(jī)械組成：砂粒61%、粉粒22%、黏粒17%；pH值6.33，有機(jī)質(zhì)含量2.20 mg/g，速效N 104 mg/kg，P2O5142.5 mg/kg，K2O 98.0 mg/kg，土壤全量N 14.1 mg/g，P2O51.95 mg/g，K2O 5.90 mg/g。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

葉齡從第3行第3株開(kāi)始，每小區(qū)定點(diǎn)10株，每隔3 d進(jìn)行活體動(dòng)態(tài)追蹤調(diào)查。莖蘗動(dòng)態(tài)、株高、葉片形態(tài)(葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、葉片開(kāi)張角度)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量于秧苗期(早季秧齡30 d，晚季秧齡15 d)、分蘗盛期、幼穗第二次枝梗原基分化期(以下簡(jiǎn)稱幼穗分化期)、始穗期和成熟期，每小區(qū)梅花形5點(diǎn)各取5株，進(jìn)行取樣測(cè)定。葉面積采用Li-3100葉面積自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定；干物質(zhì)量測(cè)定：田間取樣→110 ℃烘箱內(nèi)殺青1 h→80 ℃烘至恒質(zhì)量→稱質(zhì)量；葉片開(kāi)張角采用量角器直接度量。成熟時(shí)每小區(qū)取樣10株(梅花形5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)2株)、3個(gè)小區(qū)重復(fù)共計(jì)30株進(jìn)行產(chǎn)量性狀考查，包括單株有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等，經(jīng)濟(jì)系數(shù)僅針對(duì)地上部分進(jìn)行計(jì)算。

經(jīng)濟(jì)系數(shù)[8]=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物學(xué)產(chǎn)量×100%

式中，生物學(xué)產(chǎn)量不包括地下部根的質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

所有數(shù)據(jù)均在 Excel和SPSS 16.0 軟件中進(jìn)行分析和處理。SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析，Excel軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

分蘗是構(gòu)成水稻理想株型的重要因素之一，有效分蘗數(shù)直接決定了水稻的單株穗數(shù)，而單位面積有效穗數(shù)是決定水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一[9]。試驗(yàn)考查了供試材料早、晚兩季5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期的單株平均莖蘗數(shù)。并對(duì)品種與季節(jié)互作進(jìn)行了多重比較(表1)。不同生育時(shí)期，不同品種在不同季節(jié)生態(tài)條件下的單株平均莖糵數(shù)差異表現(xiàn)不同。進(jìn)一步方差分析結(jié)果顯示：秧苗期單株平均莖蘗數(shù)供試材料間的差異，早季生態(tài)條件下達(dá)不到5%顯著水平，但晚季生態(tài)條件下其差異達(dá)極顯著水平；分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期，無(wú)論是早季還是晚季生態(tài)條件下，單株平均莖蘗數(shù)供試材料間的差異均達(dá)1%極顯著水平。單株平均莖蘗數(shù)不同季節(jié)生態(tài)條件下的差異，秧苗期、分蘗盛期和幼穗分化期早晚季間差異達(dá)5%顯著或1%極顯著水平，始穗期和成熟期早晚季間差異達(dá)不到5%顯著水平，秧苗期和分蘗盛期為晚季大于早季，幼穗分化期單株則是早季大于晚季。雜交稻(組合)較之常規(guī)稻(品種)、晚季較之早季，分蘗發(fā)生早、快。單株平均莖蘗數(shù)，5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，超級(jí)雜交稻的單株平均莖蘗數(shù)均較超級(jí)常規(guī)稻(品種)高，除秧苗期兩者差異達(dá)不到5%顯著水平外，其他主要生育期差異達(dá)1%極顯著或5%顯著水平。5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，超級(jí)常規(guī)稻單株平均莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季2.09，10.78，15.40，10.06，9.86個(gè)，晚季2.97，12.53，14.32，10.28，10.12個(gè)；超級(jí)雜交稻單株平均莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季2.11，14.26，17.23，11.03，10.80個(gè)，晚季3.06，13.76，16.13，10.85，10.32個(gè)。

表1 供試材料早、晚兩季不同生育時(shí)期的單株平均莖蘗數(shù)(2015—2017年，廣州)Tab.1 The average tillers per plant of the experimental materials during different growth stage both in the early and late season(2015—2017，Guangzhou)

2.2 株高動(dòng)態(tài)

對(duì)供試材料早、晚季不同生態(tài)條件下各關(guān)鍵生育時(shí)期株高的動(dòng)態(tài)變化及品種與季節(jié)互作進(jìn)行多重比較，結(jié)果如圖1所示，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，供試材料的株高不斷增加；在不同生育時(shí)期，各供試品種的株高表現(xiàn)出不同的季節(jié)生態(tài)特點(diǎn)。進(jìn)一步方差分析結(jié)果顯示：不論是早季還是晚季生態(tài)條件下，供試材料間的株高差異，秧苗期、分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期差異達(dá)5%顯著或1%極顯著水平；不同季節(jié)生態(tài)條件下的株高差異，幼穗分化和成熟期，早晚季間差異達(dá)1%極顯著水平，秧苗期、分蘗盛期和始穗期，供試材料在早、晚季生長(zhǎng)條件下的株高差異達(dá)不到5%顯著水平。雜交稻(組合)較之常規(guī)稻(品種)：秧苗期、分蘗盛期株高，雜交稻(組合)大于常規(guī)稻(品種)、且差異達(dá)5%顯著或1%極顯著水平；幼穗分化期，雜交稻(組合)與常規(guī)稻(品種)的株高差異達(dá)不到5%顯著水平；始穗期、成熟期株高，則是常規(guī)稻(品種)大于雜交稻(組合)、且差異達(dá)1%極顯著水平。5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，超級(jí)常規(guī)稻株高動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季33.26，59.69，90.56，103.76，112.82 cm，晚季34.24，59.64，85.49，98.97，105.02 cm；超級(jí)雜交稻株高動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季34.87，64.08，90.47，92.88，107.46 cm，晚季35.59，64.11，89.36，97.62，102.82 cm。

SS.秧苗期；ATS.分蘗盛期；TSPBDS.幼穗分化期；IHS.始穗期；MS.成熟期。圖中數(shù)據(jù)為2015—2017年平均值，柱子上字母表示品種與季節(jié)互作的5%水平顯著性差異。圖2—3同。

2.3 葉片形態(tài)

2.3.1 葉面積指數(shù)(LAI)動(dòng)態(tài)變化 不同季節(jié)生態(tài)條件下各關(guān)鍵生育時(shí)期供試材料葉面積指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化及品種與季節(jié)互作的多重比較結(jié)果列于圖2，同一品種，在不同生育時(shí)期的葉面積指數(shù)表現(xiàn)出不同的季節(jié)生態(tài)特點(diǎn)；各供試材料葉面積指數(shù)，不同生育時(shí)期，除秧苗期為晚季大于早季外，其他生育時(shí)期均為早季大于晚季。進(jìn)一步方差結(jié)果顯示：不論是供試材料間，還是早、晚季季節(jié)間，其差異均達(dá)1%極顯著水平。就季節(jié)而言，分蘗盛期供試材料平均葉面積指數(shù)晚季大于早季，幼穗分化期、始穗期和成熟期則是均為早季生態(tài)條件下供試材料的平均葉面積指數(shù)大于晚季生態(tài)條件下的平均葉面積指數(shù)。但是，頂上3片功能葉的長(zhǎng)度和寬度，無(wú)論是分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期還是成熟期，均為早季大于晚季。超級(jí)雜交稻較之超級(jí)常規(guī)稻：4個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期(分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期)平均葉面積指數(shù)均表現(xiàn)為超級(jí)雜交稻大于超級(jí)常規(guī)稻、且差異達(dá)1%極顯著水平。4個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，超級(jí)常規(guī)稻平均葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)變化分別表現(xiàn)為早季2.10，5.75，7.10，2.55，晚季3.23，5.40，6.51，2.11；超級(jí)雜交稻平均葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)變化分別表現(xiàn)為早季2.54，6.69，8.06，3.13，晚季3.52，6.16，6.96，2.01。

圖2 各品種(組合)早、晚季葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)變化(2015—2017年，廣州)Fig.2 The leaf index of the experimental materials during different growth stage both in the early and late season(2015—2017，Guangzhou)

2.3.2 葉片開(kāi)張角度動(dòng)態(tài) 供試材料頂上3片葉開(kāi)張角度分蘗盛期早季大于晚季，且差異達(dá)1%極顯著水平；幼穗分化期供試材料頂下1葉、頂下2葉的開(kāi)張角度早晚季節(jié)間的差異同分蘗盛期，頂葉的開(kāi)張角度早晚季節(jié)間差異達(dá)不到5%顯著水平；始穗期供試材料頂上3葉的開(kāi)張角度均為晚季大于早季、且差異達(dá)1%極顯著水平。超級(jí)雜交稻較之超級(jí)常規(guī)稻：頂葉、頂下1葉的開(kāi)張角度，生長(zhǎng)前中期供試材料間的差異達(dá)不到5%顯著水平，但始穗期雜交稻(組合)的頂葉、頂下1葉的開(kāi)張角度較常規(guī)稻(品種)的大，且差異達(dá)1%極顯著水平；頂下2葉開(kāi)張角度，分蘗盛期超級(jí)雜交稻與超級(jí)常規(guī)稻的差異達(dá)不到5%顯著水平，但幼穗分化期、始穗期，頂下2葉的開(kāi)張角度則是超級(jí)雜交稻大于超級(jí)常規(guī)稻、且差異在幼穗分化期達(dá)5%顯著水平、始穗期的差異達(dá)1%極顯著水平。分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期4個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，早季生態(tài)條件下超級(jí)常規(guī)稻頂葉開(kāi)張角度動(dòng)態(tài)變化為31.71°，13.53°，4.00°，6.12°，晚季生態(tài)條件下相應(yīng)為15.39°，12.21°，11.94°，9.64°；超級(jí)雜交稻早季生態(tài)條件下頂葉開(kāi)張角度動(dòng)態(tài)變化為31.97°，15.11°，12.69°，21.25°，晚季生態(tài)條件下相應(yīng)為11.99°，14.04°，11.33°，18.91°；分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期，早季生態(tài)條件下超級(jí)常規(guī)稻頂下1葉、頂下2葉開(kāi)張角度動(dòng)態(tài)變化分別為45.11°，29.28°，10.25°和46.88°，53.54°，21.92°，晚季生態(tài)條件下相應(yīng)為23.18°，26.47°，17.26°和29.46°，32.76°，31.17°；超級(jí)雜交稻早季生態(tài)條件下頂下1葉、頂下2葉開(kāi)張角度動(dòng)態(tài)變化分別為46.67°，38.99°，29.71°，53.99°，65.47°，42.25°，晚季生態(tài)條件下相應(yīng)為22.61°，23.53°，42.17°和33.47°，31.63°，42.26°。無(wú)論是早季還是晚季生態(tài)條件下，相同生育時(shí)期供試材料頂上3片全展葉的開(kāi)張角度均為：全展頂下2葉最大、全展頂下1葉次之、頂葉最小，冠層呈塔型結(jié)構(gòu)，冠層光合作用的改善對(duì)提高水稻生物量和產(chǎn)量具有重要意義[10-13]。

2.4 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

不同季節(jié)生態(tài)條件下各關(guān)鍵生育時(shí)期供試材料平均單位面積干物質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化及品種與季節(jié)互作的多重比較結(jié)果如圖3。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，供試材料的單位面積干物質(zhì)量不斷增加；移栽當(dāng)天、分蘗盛期，供試材料的單位面積干物質(zhì)量均為晚季大于早季，幼穗分化期則是早季大于晚季。進(jìn)一步方差分析結(jié)果顯示：移栽當(dāng)天、分蘗盛期和幼穗分化期的平均單位面積干物質(zhì)量，無(wú)論是供試材料間還是早晚季節(jié)間，其差異均達(dá)1%極顯著水平、始穗期和成熟期，平均單位面積干物質(zhì)量供試材料間差異達(dá)顯著或1%極顯著水平，但是早晚季節(jié)間差異均達(dá)不到顯著水平。雜交稻(組合)較之常規(guī)稻(品種)：秧苗期、分蘗盛期、幼穗分化期和成熟期的平均單位面積干物質(zhì)量，超級(jí)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻間的差異達(dá)1%極顯著水平，且均為超級(jí)雜交稻大于超級(jí)常規(guī)稻；始穗期平均單位面積干物質(zhì)量，超級(jí)雜交稻和超級(jí)常規(guī)稻間的差異達(dá)不到顯著水平。5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期，超級(jí)常規(guī)稻平均單位面積干物質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季26.90，1 437.24，5 828.92，10 632.31，18 271.33 kg/hm2，晚季53.73，1 957.45，4 215.71，10 712.33，18 309.61 kg/hm2；超級(jí)雜交稻平均單位面積干物質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為早季30.06，1 609.09，6 054.60，10 919.70，19 177.54 kg/hm2，晚季61.50，2 137.39，4 845.43，11 015.98，19 137.50 kg/hm2。

圖3 各品種(組合)早、晚季干物質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化(2015—2017年，廣州，秧苗期干物質(zhì)量×10-1)Fig.3 The dry matter per unit area of the experimental materials during different growth stage both in the early and late season(2015—2017，Guangzhou，the dry matter at the seedling stage×10-1 )

2.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素動(dòng)態(tài)

供試材料早、晚兩季的經(jīng)濟(jì)性狀及品種與季節(jié)互作的多重比較結(jié)果列于表2。由表2可知，平均單位面積有效穗數(shù)和平均單位面積產(chǎn)量除天優(yōu)華占外，平均穗長(zhǎng)除深優(yōu)1029外，其他供試材料這3個(gè)指標(biāo)不受早、晚季節(jié)生態(tài)條件的影響；但是無(wú)論是早季還是晚季生態(tài)條件下，這3個(gè)指標(biāo)不同供試材料間的差異達(dá)1%極顯著水平；平均千粒質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)，供試材料間、早晚季節(jié)間的差異均達(dá)1%極顯著水平；平均穗粒數(shù)，供試材料間差異達(dá)顯著水平，早晚季節(jié)間的差異則達(dá)1%極顯著水平；平均結(jié)實(shí)率，供試材料間差異達(dá)1%極顯著水平，早晚季節(jié)間的差異達(dá)顯著水平。本研究中，平均單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和平均單位面積產(chǎn)量，超級(jí)雜交稻大于超級(jí)常規(guī)稻，平均穗粒數(shù)差異達(dá)顯著水平，其他4個(gè)指標(biāo)差異達(dá)1%極顯著水平；平均穗長(zhǎng)和平均結(jié)實(shí)率，則是超級(jí)常規(guī)稻大于超級(jí)雜交稻，且差異達(dá)1%極顯著水平。超級(jí)常規(guī)稻產(chǎn)量構(gòu)成表現(xiàn)為早季穗長(zhǎng)24.58 cm、有效穗數(shù)297.51萬(wàn)穗/hm2、穗粒數(shù)189.87粒、結(jié)實(shí)率83.20%、千粒質(zhì)量21.50 g、經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.54、產(chǎn)量10.03 t/hm2，晚季穗長(zhǎng)24.72 cm、有效穗數(shù)305.78萬(wàn)穗/hm2、穗粒數(shù)183.66粒、結(jié)實(shí)率83.66%、千粒質(zhì)量22.36 g、經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.55、產(chǎn)量10.31 t/hm2；超級(jí)雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成表現(xiàn)為早季穗長(zhǎng)23.10 cm、有效穗數(shù)323.97萬(wàn)穗/hm2、穗粒數(shù)207.17粒、結(jié)實(shí)率72.00%、千粒質(zhì)量23.20 g、經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.56、產(chǎn)量11.09 t/hm2，晚季穗長(zhǎng)23.83 cm、有效穗數(shù)322.73萬(wàn)穗/hm2、穗粒數(shù)187.49粒、結(jié)實(shí)率76.21%、千粒質(zhì)量25.42 g、經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.60、產(chǎn)量11.59 t/hm2。

表2 供試材料早、晚兩季的經(jīng)濟(jì)性狀(2015—2017年，廣州)Tab.2 The economic characters for grain yield of the experimental materials both in the early and late season (2015—2017,Guangzhou)

表2(續(xù))

3 結(jié)論與討論

3.1 華南稻區(qū)早晚兼用超級(jí)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻動(dòng)態(tài)株型特點(diǎn)

有關(guān)水稻理想株型的研究，前人已有諸多報(bào)道[3，14-18]，但多針對(duì)水稻單一季節(jié)下的水稻成熟期的株型模式構(gòu)建，對(duì)早晚兼用型水稻在早、晚兩季的株型差異則研究甚少，對(duì)常規(guī)稻和雜交稻高產(chǎn)株型特點(diǎn)也未進(jìn)行系統(tǒng)研究。陳友訂等[1]對(duì)華南雙季超級(jí)稻的株型模式作了深入的探討，提出了早、晚季超級(jí)稻品種選育具體指標(biāo)，但未針對(duì)早、晚兼用品種早、晚季動(dòng)態(tài)株型差異作具體分析，而這對(duì)本稻區(qū)進(jìn)行大面積生產(chǎn)的“翻秋”常規(guī)稻品種和雜交稻強(qiáng)優(yōu)組合至關(guān)重要。本研究結(jié)果顯示，供試材料的株高、單株平均莖蘗數(shù)、葉片形態(tài)、單位面積干物質(zhì)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素等5個(gè)方面動(dòng)態(tài)株型指標(biāo)具有明顯的季節(jié)生態(tài)特點(diǎn)。早季生態(tài)條件下，供試材料分蘗盛期葉面積指數(shù)晚季大于早季，幼穗分化期、始穗期和成熟期則是均為早季生態(tài)條件下供試材料的葉面積指數(shù)大于晚季生態(tài)條件下的葉面積指數(shù)；但是，頂上3片葉功能葉的長(zhǎng)度和寬度，無(wú)論是分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期還是成熟期，均為早季大于晚季。晚季較之早季，供試品種(組合)分蘗發(fā)生早、快，生長(zhǎng)前期，晚季生態(tài)條件下各供試品種(組合)的單株平均莖蘗數(shù)、單位面積干物質(zhì)量均顯著高于早季生態(tài)條件下的相應(yīng)指標(biāo)；分蘗盛期至幼穗分化期，早季生態(tài)條件下供試品種(組合)的生長(zhǎng)速度較晚季生態(tài)條件下快，始穗期和成熟期的單株平均莖蘗數(shù)、單位面積干物質(zhì)量，早晚季間差異達(dá)不到顯著水平。供試材料的千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率和經(jīng)濟(jì)系數(shù)晚季顯著高于早季，穗粒數(shù)則是早季極顯著高于晚季。千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率和經(jīng)濟(jì)系數(shù)均為早季小于晚季，因?yàn)楣酀{結(jié)實(shí)期，日均氣溫和日均降水量早季生態(tài)條件下較晚季生態(tài)條件下的高(多)導(dǎo)致早季灌漿速度過(guò)快、灌漿期縮短而“高溫逼熟”[19]。

雖然供試材料的動(dòng)態(tài)株型表現(xiàn)出明顯的季節(jié)生態(tài)特點(diǎn)，但是均有著良好的季節(jié)生態(tài)適應(yīng)能力。分蘗盛期，雖然供試材料葉面積指數(shù)晚季大于早季，但是供試材料頂上3葉葉片長(zhǎng)度、寬度、開(kāi)張角度均表現(xiàn)為早季大于晚季，這是適應(yīng)華南稻區(qū)早季苗期低溫寡照的結(jié)果，在水稻生育前期，群體葉面積小，較大的葉片及開(kāi)張角可增大光合面積、提高光能利用率，有利于后期的籽粒灌漿及增產(chǎn)[20]。無(wú)論是早季還是晚季生態(tài)條件下，供試材料均表現(xiàn)為生長(zhǎng)前期葉片開(kāi)張角較大、生長(zhǎng)中后期直立，具有“叢生快長(zhǎng)”和“直立灌漿結(jié)實(shí)”這2個(gè)水稻高產(chǎn)超高產(chǎn)生長(zhǎng)所必需的特性[21]。雜交稻較之常規(guī)稻，生長(zhǎng)發(fā)育前、中期，雜交稻上部3片葉功能葉除開(kāi)張角外，葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積指數(shù)、單位面積干物質(zhì)量等其他各項(xiàng)指標(biāo)均較常規(guī)稻顯著高，單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和單位面積產(chǎn)量，雜交稻組合顯著高于常規(guī)稻品種，但是常規(guī)稻的穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率極顯著高于雜交稻。

3.2 華南稻區(qū)早晚兼用超級(jí)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻動(dòng)態(tài)株型育種選擇指標(biāo)差異

本研究中，生長(zhǎng)前期(秧苗期和分蘗盛期)，超級(jí)雜交稻的葉長(zhǎng)、葉寬、單位面積干物質(zhì)量等指標(biāo)均顯著或極顯著高于常規(guī)稻相應(yīng)指標(biāo)，表現(xiàn)出早生、快長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，晚季較之早季，供試材料分蘗發(fā)生早、快，單位面積干物質(zhì)積累多；無(wú)論是早季生態(tài)條件還是晚季生態(tài)條件下，雜交稻的單株平均莖糵數(shù)、單位面積干物質(zhì)量在5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期(秧苗期、分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期)均較常規(guī)稻相應(yīng)的指標(biāo)高，只是不同時(shí)期達(dá)到的差異顯著水平不同；單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和單位面積產(chǎn)量，超級(jí)雜交稻組合顯著高于超級(jí)常規(guī)稻品種，但是超級(jí)常規(guī)稻的穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率極顯著高于超級(jí)雜交稻。因此，常規(guī)稻品種選育需注重苗期早生、快發(fā)特性的選擇，提高生物產(chǎn)量、保持較高結(jié)實(shí)率的前提下適當(dāng)提高千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)；雜交稻組合選育則要進(jìn)一步提高結(jié)實(shí)率。栽培管理上，科學(xué)肥水管理：稀播培育壯秧，適時(shí)移栽；施足基肥，早施回青肥，重施分蘗肥[22]，促早分蘗；基肥和穗肥適量施用硅肥(有效硅施量 30～45 kg/hm2)，以提高根系活力、延緩后期葉片衰老、協(xié)調(diào)莖葉干物質(zhì)向穗部的轉(zhuǎn)移、提高穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量、優(yōu)化穗粒結(jié)構(gòu)進(jìn)而增產(chǎn)[23]；前期淺水分蘗，中期適時(shí)露曬田、減少無(wú)效分蘗，后期干濕交替，防止過(guò)早斷水，以免影響灌漿結(jié)實(shí)。

陳友訂等[1]針對(duì)華南稻區(qū)的特殊氣候生態(tài)條件，以解決耐肥抗倒、生物產(chǎn)量大和收獲指數(shù)高3個(gè)問(wèn)題入手，構(gòu)建了華南雙季超級(jí)秈稻動(dòng)態(tài)株型育種模式，并提出了關(guān)鍵生育時(shí)期的早、晚不同生長(zhǎng)季節(jié)生態(tài)條件下的理想動(dòng)態(tài)株型量化指標(biāo)和提高水稻產(chǎn)量的措施，但對(duì)稻米品質(zhì)和抗性考慮也較少，如何兼顧提高水稻產(chǎn)量和改良稻米品質(zhì)已成為水稻育種并重的研究課題[24]，而且這對(duì)本稻區(qū)調(diào)整水稻產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、適應(yīng)供給側(cè)改革、現(xiàn)實(shí)水稻綠色生產(chǎn)非常重要。王志東等[25]研究發(fā)現(xiàn)，黃熟期劍葉 SPAD 值越高，稻米蛋白質(zhì)含量越低，食味品質(zhì)越好，通過(guò)黃熟期劍葉 SPAD 值可以預(yù)測(cè)秈稻食味值和蛋白質(zhì)含量。本研究結(jié)果顯示：與超級(jí)稻天優(yōu)華占相比，應(yīng)用華南雙季超級(jí)秈稻動(dòng)態(tài)株型育種理論指導(dǎo)選育而成的常規(guī)稻新品種南桂占、南晶占生長(zhǎng)前中期(分蘗盛期、幼穗分化期)雖然較天優(yōu)華占慢，單株莖蘗數(shù)、單位面積干物質(zhì)量均低于天優(yōu)華占、且差異達(dá)顯著或1%極顯著水平；但是，生長(zhǎng)中后期(始穗期、成熟期)南桂占、南晶占的單株莖蘗數(shù)、單位面積干物質(zhì)量與天優(yōu)華占的差異不顯著，單位面積產(chǎn)量南桂占、南晶占和天優(yōu)華占的差異也未達(dá)顯著水平。不論是早季還是晚季生態(tài)條件下，南桂占、南晶占均表現(xiàn)出與高光效組合天優(yōu)華占[26]相當(dāng)?shù)某弋a(chǎn)潛力，南桂占和南晶占3 a 4造平均理論產(chǎn)量早、晚季分別為10.23，10.90 t/hm2和10.35，10.96 t/hm2，與對(duì)照超級(jí)稻天優(yōu)華占產(chǎn)量相當(dāng)，這顯示了當(dāng)前優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)常規(guī)稻品種與雜交稻組合之間的動(dòng)態(tài)株型特點(diǎn)各有千秋，在育種選擇時(shí)充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)并取長(zhǎng)補(bǔ)短，常規(guī)稻和雜交稻均可培育出優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)品種或強(qiáng)優(yōu)組合。南桂占和南晶占二者不僅產(chǎn)量與雜交稻(組合)相當(dāng)，而且單位面積產(chǎn)量不受季節(jié)生態(tài)條件影響、早晚兼用特性好，國(guó)家區(qū)試(華南早秈組)結(jié)果顯示，南桂占米質(zhì)綜合評(píng)級(jí)為部標(biāo)優(yōu)質(zhì) 1級(jí)，抗稻瘟病，廣東省區(qū)試結(jié)果顯示南晶占米質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)和省標(biāo)優(yōu)質(zhì)1級(jí)，抗稻瘟病。因此，早晚兼用型優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)水稻育種的動(dòng)態(tài)株型構(gòu)建，可以從苗期開(kāi)始，根據(jù)華南雙季超級(jí)秈稻理想動(dòng)態(tài)株型量化指標(biāo)，對(duì)育種材料全生育期中的5個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期(秧苗期、分蘗盛期、幼穗分化期、始穗期和成熟期)的株型進(jìn)行嚴(yán)格篩選，達(dá)到苗期早生快發(fā)、中后期生物產(chǎn)量大、成熟期收獲指數(shù)高，并結(jié)合抗病基因分子標(biāo)記輔助選擇、黃熟期進(jìn)行劍葉SPAD值測(cè)定、后期的米質(zhì)測(cè)定，提高選擇壓進(jìn)行育種實(shí)踐。

生長(zhǎng)發(fā)育前期和中期，單株平均莖蘗數(shù)、株高、葉面積指數(shù)、單位面積干物質(zhì)量，超級(jí)雜交稻組合均顯著高于超級(jí)常規(guī)稻品種；單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和單位面積產(chǎn)量，雜交稻組合顯著高于常規(guī)稻品種；但是常規(guī)稻品種的穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率極顯著高于雜交稻組合。因此，在光溫資源豐沛、但災(zāi)害性天氣較多的華南雙季稻區(qū)，早晚兼用型優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)水稻育種的動(dòng)態(tài)株型構(gòu)建，要求苗期早生快發(fā)、中后期生物產(chǎn)量大、成熟期收獲指數(shù)高。常規(guī)稻品種需要培育品種早生快發(fā)特性、提高生物產(chǎn)量、保持高結(jié)實(shí)率的前提下適當(dāng)提高千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)，雜交稻組合則要進(jìn)一步提高結(jié)實(shí)率。