华南双季直播稻品种筛选及其产量形成特征研究

　　摘要：为筛选适宜在华南双季稻区种植的高产直播稻品种，明确其产量形成特征，以14个水稻品种为材料，在早、晚两季直播条件下开展田间试验，测定各品种的产量及其构成因子、物质生产分配和氮素利用效率。结果表明，不同水稻品种的产量存在显著差异，早、晚季产量分别在3.30~6.12t/hm2之间和4.04~6.05t/hm2之间。15WHZ、培杂泰丰和粤杂889宜作早季直播品种，聚两优751、天优122和天优华占宜作晚季直播品种，五优308则可早晚两季兼用;直播稻产量与结实率、总生物量、收获指数、总吸氮量、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数呈显著正相关，而与有效穗数及不同阶段物质积累量均无显著相关，早、晚两季趋势一。早季直播稻高产应以促进籽粒灌浆充实为主要途径，而晚季则应以扩库和促进结实二者兼顾。总生物量大、收获指数和氮素利用效率高是直播高产品种的重要特征。研究结果可为华南双季直播稻品种选择和高产栽培提供参考。

　　关键词：直播稻;产量;产量构成;生物量;氮素利用效率

　　直播稻具有省工、省力、成本低和效率高的优势。随着我国经济的快速发展，农村劳动力大量向城镇转移，劳动力短缺问题日趋严重，直播稻在南方稻区迅速发展，不推自广。据不完全统计，目前全国直播稻面积约400万hm2左右，比2008年扩大了100万hm2，主要分布于江苏、广东、浙江等沿海地区和四川、湖北、湖南等长江流域稻作区[1-2]。然而在当前直播稻生产中，农民播种量往往偏高，且多采取前重后轻的施肥方式，往往导致水稻群体过大，病虫害和倒伏严重，产量不高不稳[2-3]。水稻是我国65%人口的口粮，维持水稻高产稳产仍非常重要。因此，提高直播稻产量对保障我国粮食安全以及水稻生产效益具有重要意义。

　　广东省是我国重要的双季稻产区，直播稻也是该地区的重要栽培方式，但目前在广东尚未开展双季直播稻高产品种筛选及其产量形成特征规律的工作。为此，笔者在华南双季条件下开展直播稻品种筛选研究，通过系统分析不同品种的产量及其构成、物质生产和氮素吸收利用特征，明确适宜于华南双季稻区的直播高产水稻品种及其产量形成特征，以期为华南双季直播稻品种选育和筛选、促进直播稻高产稳产提供依据。

　　1材料与方法

　　1.1试验地点与供试材料

　　试验于2016年早、晚季在广东省农科院白云基地(113°23’E，23°17’N)进行。试验点安置有气象数据观测站，详见表1。试验田为冬闲田，耕层土壤质地为砂壤土，有机质含量16.60g/kg，全氮0.92g/kg，速效磷23.71mg/kg，速效钾41.99mg/kg。供试水稻品种或品系(以下统称品种)14个。其中常规稻5个，分别为黄丝莉占、黄华占、合丰占、金农丝苗、粤晶丝苗2号;杂交稻9个，分别为15WHZ、聚两优751、五优308、天优122、培杂泰丰、华优665、粤杂889、天优3618、天优华占。除15WHZ为湖北省品种外，其余均为广东省种植面积较大的优良品种。晚季华优665由于出苗率低，不参与数据分析。

　　1.2试验设计

　　试验采用随机区组排列，重复3次。早、晚季的试验小区面积分别为14.8m2和11.0m2。早季于4月12日播种，晚季于7月29日播种，播种量均为60kg/hm2，采用条播方式。统一肥料用量，氮、磷、钾肥分别为尿素(含N46%)、过磷酸钙(含P2O516%)和氯化钾(含K2O60%)，早、晚季氮肥总施用量分别为100kg/hm2和120kg/hm2，其中基肥占20%，分蘖肥占60%，穗肥占20%;磷肥60kg/hm2，全部作基肥一次性施用;钾肥100kg/hm2，基肥和穗肥各占50%。采用井水灌溉，田间管理按常规方法进行，严格防治病虫草害。

　　1.3测定项目及方法

　　1.3.1干物质

　　分别于分蘖中期、拔节期、抽穗期和成熟期，各小区取代表性植株0.5m2，洗净后剪去根，分茎鞘(穗并入茎鞘中)和叶片两个部分，将样品置于烘箱105℃杀青15min，然后在75℃下烘干至恒质量，称重，计算单位面积地上部干物质量。

　　1.3.2产量及产量构成

　　成熟期，每小区取0.5m2代表性植株样品，测定单位面积有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重。每小区实收5m2，脱粒并晒干，风选清除杂质和空秕粒，取3个100g于105℃烘干至恒质量后称重，计算含水量，然后折算成含水量14.0%的产量。

　　1.3.3植株氮素含量

　　抽穗期分别测定叶片和茎秆中氮素含量，成熟期分别测定稻草、枝梗、实粒和空秕粒中氮素含量。将粉碎后的样品放入烘箱中于70℃烘干至恒质量，称取0.25g左右样品，凯氏法消化后，采用全自动连续流动分析仪测定植株各部分样品的氮素含量，计算植株地上部吸氮量。

　　1.4数据处理

　　采用以下公式计算相关参数：氮素籽粒生产效率(NUE，kg/kg)=籽粒产量/成熟期地上部氮素积累量;氮素收获指数(NHI，%)=籽粒中氮素积累量/成熟期地上部氮素积累量×100。

　　采用MicrosoftExcel2007软件录入和整理数据，运用Statistix8进行相关分析、方差分析和差异显著性检验，用SPSS17.0Ward离差平方和法对产量进行聚类分析。

　　2结果与分析

　　2.1直播条件下不同水稻品种的产量及产量构成

　　直播条件下，无论是早季还是晚季，不同品种间产量的差异均达到显著水平，且季节和品种间存在显著的交互作用。在早季，参试品种平均产量为4.91t/hm2，培杂泰丰最高(6.12t/hm2)，合丰占最低(3.30t/hm2)。在晚季，各参试品种平均产量为5.11t/hm2，天优华占最高(6.05t/hm2)，15WHZ最低(4.04t/hm2)。根据各供试品种的产量进行聚类分析，可将供试品种划分为高产、中产和低产3种类型。

　　15WHZ、培杂泰丰和粤杂889在早季表现高产，在晚季则表现为低产，适宜早季直播栽培;聚两优751、天优122和天优华占只在晚季表现高产，适宜晚季直播栽培;而五优308无论是早季还是晚季均表现高产，早、晚两季直播均适合。

　　有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重等产量构成因子品种间也表现出显著差异。

　　2.2直播条件下不同水稻品种的物质生产分配和氮素利用效率

　　除晚季生育后期(抽穗至成熟期)品种间干物质积累量无显著差异外，早、晚季各阶段干物质积累量、总生物量和收获指数(HI)在品种间的差异均达到显著水平(表4)。在早季，干物质积累峰值因品种不同而异。干物质积累量在生育前期(播种至拔节期)以培杂泰丰最高、合丰占最低，中期(拔节至抽穗期)以合丰占和天优3618最高，而后期则以粤杂889最高。晚季所有品种干物质量积累峰值均出现在生育中期，且以聚两优751最高。早、晚季各品种的总生物量分别为9.73~13.54t/hm2和8.51~11.10t/hm2，其中，早季以粤杂889最高，其次为培杂泰丰，五优308最低;晚季总生物量以天优华占最高，15WHZ最低，与二者产量表现相同。而早、晚两季的HI均以五优308最高，分别为53.03%和59.69%;早季粤晶丝苗2号HI最低，只有34.45%;晚季培杂泰丰的HI最低，为45.33%。季节和品种对干物质积累量和HI均表现出显著的互作效应。

　　2.3产量与产量构成因子、物质生产分配及氮素利用效率的相关性

　　由表5可知，在产量构成因子中，产量与有效穗数、每穗粒数之间均无显著相关性，但与结实率呈显著正相关关系，两季表现一致。产量与千粒重在早季呈显著正相关，而与单位面积粒数在晚季呈显著正相关。可见，早季直播稻应以促进灌浆和籽粒充实为主，晚季则应以扩库和促进结实二者兼顾。在干物质生产分配方面，除早季前期干物质积累量与产量呈显著正相关外，其余阶段干物质积累量均与产量无密切关系，而总生物量和收获指数与产量呈显著或极显著正相关，且两季趋势一致。无论是早季还是晚季，产量与总吸氮量、NUE和NHI均呈极显著正相关。由此可知，增加成熟期干物质积累量和吸氮量、促进干物质和氮素向籽粒中的转运，是提高双季直播稻产量的关键途径。

　　3讨论与结论

　　本研究表明，在直播条件下，早、晚两季不同水稻品种间产量均存在显著差异，与前人研究结果一致[13-19]。在供试品种中，最高产量达6.12t/hm2，而最低只有3.30t/hm2，相差近1倍。可见，选择适宜的品种对直播稻高产意义重大。本研究亦表明，季节对直播稻产量有显著的影响。这主要是由于早、晚两季水稻生长期间光温等环境条件的差异较大，对结实率和千粒重造成一定的影响[21]，导致相同品种表现出一定的季节性差异。在早季直播表现为高产的品种15WHZ、培杂泰丰和粤杂889在晚季却表现低产，宜在早季作直播栽培;聚两优751、天优122和天优华占在早季表现为中产水平，而晚季则表现高产，适宜作晚季直播栽培;而五优308在早、晚两季均表现为高产，可早、晚两季兼用。对于育种家而言，应针对早、晚季气候特点，分别选育适宜早季和晚季种植的高产直播稻品种。

　　本试验条件下，产量与总吸氮量、NUE均呈高度正相关，与董桂春等[29-30]在水培条件下的研究结果一致。此外，本研究还表明，直播稻产量与NHI极显著正相关，说明氮素向籽粒中的转运效率越高，直播稻产量随之提高。这与FAGERIA[31]对移栽稻的研究结论相符合。从氮素吸收利用的角度来看，水稻产量可表示为总吸氮量和NUE的乘积。不论是总吸氮量多，还是NUE和NHI高，均是氮素利用效率高的表现。因此，氮素利用效率高也是直播高产品种的重要特征。

　　参考文献

　　[1]陈风波，陈培勇.中国南方部分地区水稻直播采用现状及经济效益评价——来自农户的调查分析[J].中国稻米，2011，17(4)：1-5.

　　[2]齐国峰.水稻直播栽培方式发展现状及存在问题[J].北方水稻，2017，47(4)：61-64.

　　[3]金千瑜，欧阳由男，陆永良，等.我国南方直播稻若干问题及其技术对策研究[J].中国农学通报，2001，17(5)：44-48.

　　[4]姜心禄，杨永波，付明全.直播方式和播种方式对直播稻生长发育及产量形成的影响[J].中国稻米，2018，24(3)：58-61.

　　[5]许轲，唐磊，郭保卫，等.不同水直播方式水稻植株抗倒特性研究[J].华北农学报，2014，29(6)：226-232.

　　[6]霍中洋，姚义，张洪程，等.不同播期直播稻氮素吸收、利用效率的差异[J].扬州大学学报：农业与生命科学版，2012，33(4)：39-45.

《华南双季直播稻品种筛选及其产量形成特征研究》

上一篇：农业社会化服务功能、问题分析及构建策略：基于农民增收视角

下一篇：比空栽培下不同栽插密度对水稻产量及穗部性状的影响