邓 锋,杨 峰,熊绪让,谢 兵,白德朗
(国家杂交水稻工程技术研究中心,湖南 长沙410125)
超级杂交稻在湖南和海南的高产栽培都有不少报道[1-2],但超级杂交稻在长沙和三亚高产栽培的比较研究却鲜有报道,笔者对超级杂交稻先锋组合在两地生态条件下示范栽培的特点及主要性状作一比较分析,以期为超级杂交稻的优质高产栽培提供科学依据。
三亚市荔枝沟镇警备区农场湖南杂交水稻研究中心南繁基地,北纬18.4°、东经109.4°、海拔6 m,供试面积0.387 hm2,稻田为沙壤土,有机质含量 1.89%,N、P2O5、K2O全量养分分别为 1.09、0.63、1.52 g/kg,速效养分为 104.3、116.54、85.62 mg/kg,pH 6.96;长沙试点为芙蓉区马坡岭湖南杂交水稻研究中心试验农场,北纬28.3°、东经113.1°、海拔38 m,供试面积0.393 hm2,稻田为中粘土,有机质含量3.82%,N、P2O5、K2O全量养分分别为2.11、1.27、10.77 g/kg,速效养分为 152.01、60.13、190.09 mg/kg,pH 6.33。
两地示范栽培的5个两系籼型杂交稻先锋组合为:双 8S/0293、DH2525、P88S/115、P88S/1128、两优377,均由国家杂交水稻工程技术研究中心选育。
三亚的栽培季节为旱季(冬春季),2007年12月15日播种,塑料软盘育秧,12月28日~12月31日移栽,规格30 cm×16.5 cm,20万穴/hm2;长沙的栽培季节为夏秋季,2008年5月21日播种,塑料软盘育秧,6月4日~6月6日移栽,规格33.3 cm×16.5 cm,18万穴/hm2。本田均为机、牛耕整结合,2犁2耙1平。病虫草害防治及管水、施肥等均按高产措施进行。N、P、K三要素的基、面肥、追肥和总用肥量都是三亚的高,具体施肥情况如表1。
每个栽培示范组合设东南、东北、西南、西北、中5个点,每点定10穴(蔸)进行苗情的跟踪观察记载,并设10株禾进行叶龄记载。收割前按对角线五点(避开杂株)每点沿行、株向各连续数10蔸禾,按穗数平均值取2蔸禾共计20蔸,晾干后进行经济性状考种。实产量为每组合测收5点,共计100 m2以上稻谷晒干扬净后折算单产。每日观察记载有关农业气象。土壤与米质分析由本中心与省水稻所化验室共同完成。数理统计用Excel和DPS软件[3]。
表1 三亚与长沙两试验基地的施肥情况比较
如表2所示,三亚苗期气温较低,到达计划穗数期为栽后26 d,最高苗期为栽后52 d;长沙苗期气温高,进入计划穗数期为栽后16 d,最高苗期为栽后32 d。倒3叶露尖(幼穗Ⅲ期),三亚平均为播后66.6 d,长沙为56.8 d。始穗期,三亚平均为播后105 d,长沙为85.8 d,前者长19.2 d。始穗至成熟历期,三亚平均为37.4 d,长沙为49.6 d,前者短12.2 d。全生育期,三亚平均为142.2 d,长沙为135.4 d,前者长7 d。从主茎总叶龄(N)看,三亚平均为14.1片,长沙为15.3片,长沙比三亚多1.2片。从播种至拔节历期看,三亚的伸长节间数(n)平均为4.4个,拔节期多数迟于幼穗分化,属于“重叠型”[4],平均为播后72.6 d,营养生长期较长;长沙的伸长节间数平均5.8个,拔节等于或早于幼穗分化始期,属于“衔接型”或“分离型”,平均为播后52.4 d,比三亚短20.2 d。
表2 参试组合示范栽培生育期比较
如表3所示,平均基本苗三亚比长沙少0.75万/hm2;分蘖率(本文为最高苗÷基本苗×100%)三亚为1 466%(平均值,以下同),比长沙多203个百分点;有效穗三亚为342.6万/hm2,比长沙多121.6万/hm2;成穗率三亚为59.77%,比长沙高16.53个百分点;株高三亚为100.2 cm,比长沙短32 cm;穗长三亚为20.98 cm,比长沙短6.02 cm;总粒数三亚为150.1粒/穗,比长沙少81.8粒/穗;实粒数三亚为125.5粒/穗,比长沙少76粒/穗;结实率三亚为83.76%,比长沙低2.85个百分点;千粒重三亚为25.16 g,比长沙低0.12 g;理论产量三亚为10.76 t/hm2,比长沙低 0.39 t/hm2;实际产量三亚为10.59 t/hm2,比长沙低0.12 t/hm2;日产量三亚为74.55 kg/hm2,比长沙低4.8 kg/hm2。各项经济性状的波动大小(以变异系数CV衡量),三亚以分蘖率、成穗率和每穗总粒数的CV较大,长沙以分蘖率和每穗实粒数的CV较大。
如表4所示,出糙率,三亚为81.58%(平均值,下同),比长沙高0.36%,但均达国标优1级籼稻标准;总精米率,三亚为70.1%,比长沙低0.68%;整精米率,三亚为21.34%(谷样受曝晒等影响),比长沙低32.64%;精米长,三亚为6.7 mm,比长沙短0.27 mm;长宽比,三亚为2.95,比长沙小0.24,均达优1级;垩白粒率,三亚为43.05%,比长沙低11.65%;垩白度,三亚为5.79%,比长沙小3.55%;胶稠度,三亚为50.1 mm,长沙为62 mm,分别达优3、优2级;糊化温度,三亚为 4.47(中),比长沙(2.6,高)好;直链淀粉含量,三亚为15.46%,长沙为19.01%,分别达优3、优1级;糙米蛋白质含量,三亚为10.92%,比长沙高1.74%。
从变异系数看,垩白粒率、垩白度和直链淀粉均达20%以上,此外,三亚的整精米率和胶稠度在30%以上,长沙的糊化温度在20%以上。相关分析表明,三亚的出糙率、精米长、长宽比、胶稠度与实产量呈正相关,精米率、整精米率、垩白粒率、糊化温度、直链淀粉和蛋白质含量6项与产量呈负相关;长沙的出糙率、精米率、胶稠度、糊化温度与产量呈正相关,垩白粒率和垩白度、直淀含量与产量呈负相关,说明这些随产量的提高而改善,整精米率、精米长与长宽比、蛋白质含量随产量提高而减小(不显著)。综合进行相关分析的结果表明,出糙率、整精米率、长宽比、垩白粒率、垩白度、胶稠度及直淀量共7项随产量提高而改善。
表4 参试组合稻米品质性状及其与产量相关性的比较
据农业气象实况记载:播种~拔节,三亚历期73 d,日平均气温(注:日平均气温通常有2种算法:日最高与最低气温平均;4个定时,即2、8、14、20时的气温相加平均,本文采用前种方法)24.3℃,日较差9.2℃,活动积温1 774℃,阴或雨日20 d,分别比长沙多21 d、低4.8℃、高1.9℃、多263℃、多9 d;拔节~始穗,长沙历期34 d,日均温35.2℃,日较差8.7℃,活动积温1 047℃,阴或雨日8 d,分别比三亚长 2 d、高 4.5℃、低 0.2℃、多 206℃、多 5 d;始穗~成熟,长沙历期49 d,日均温27.6℃,日较差7.8℃,活动积温1 352℃,阴或雨日14 d,分别比三亚长 11 d,低 1℃,高 0.7℃,多 265℃、多 8 d;播种~成熟,三亚与长沙的历期分别为143、135 d,日平最低温分别为21.6、25.1℃,日平最高温分别为30.2、32.9℃,日平均气温分别为 25.9、29℃,日较差分别为8.6、7.8℃,活动积温分别为3 704、3915℃,阴天及雨日分别为29、33 d。
超级杂交稻在三亚冬春季(早稻)和长沙夏秋季(一季中晚稻)栽培,时空差异大,在三亚表现营养生长缓慢,群体苗蘖长消稳健,分蘖多且穗数多,但主茎总叶数变少,株高和穗长变短,每穗颖花数减少,尤其是对短日反应较敏感又不耐寒的组合(如双8S/0293)在特殊年份(历史上罕见的2月低温),出现颖花退化;4月日照由短变长,高温强光,有逼熟之虞,虽稻米外观品质不差,出糙率有所增加,但昼夜温差变小,呼吸消耗加大,田间落粒性强,经济产量和米质没有大的提升。长沙由于前中期高温长日,营养生长旺盛,植株高大,主茎总叶数虽有增加,但营养生长期缩短,昼夜温差小,群体茎蘖长消落差大,拔节早,中小蘖易失去成穗的机会,成穗率低,每穗总粒数虽多,但单位面积群体总颖花增加不多,后期气温由高到低,成熟期长,昼夜温差增大,则有利于同化物积累和提高结实率,自然落粒少,整精米率、胶稠度和直链淀粉含量等性状均有改进。总体上,栽培期间三亚的全生育期比长沙长,日平均温比长沙低,两地的最高苗数、穗数、株高、穗长、穗平总粒数差别大,结实率和千粒重差别小,三亚的穗数可观,穗大不足,长沙的穗大可观,穗数不足,两者单产难分高下,因不同年成而异。米质以垩白粒率和胶稠度相差较大,出糙率、精米率和垩白度相差小,三亚的糙米蛋白质含量较高可能与施氮量高有关。
超高产的获得需要杂种优势与生态优势和科学的栽培技术结合,但生态条件特别是气候变化,总有不如人意的情况发生,为此,栽培家必须充分挖掘科技潜力,缓解环境压力,延伸高产时空以应对挑战。具体到三亚示范点,播种期按常规可维持不变或根据品种温光特性提前或推后,增加光合同化产物,促进穗大粒多;在稀播足肥下适当延长秧龄,使秧苗更壮;插植密度视品种株叶型和生育期长短可适当增减;沙田对肥料敏感,在底面肥充足的前提下适当增大中后期用肥量;以浅水勤灌为主,齐穗后有高温逼熟问题,要勤灌少干;稻谷干燥中应避免曝晒和雨淋。长沙点的播种期可提前到5月15日左右,尽可能培育壮秧早栽,增加本田低位分蘖;密度上可采取“宽行密株、增蔸减苗”方法,如穴插单本,有利壮个体,降株高,增穗数,让前中期的长日高温多带来正效应;施肥仍强调施足有机基肥,基蘖肥结合平稳促进,用好穗肥和叶面肥;粘土田保水保肥力强,除追肥打药、孕穗及抽穗等敏感期外,可勤干少灌。
除此以外,可对高产生理指标及土壤的供氮量、氮肥当季利用率等进行研究比较。根据“精确定量栽培”[4]的原理,对新组合和新的生态环境要进行全面细致试验、研究分析,准确掌握生长发育特性及精准栽培参数,方能充分发挥新品种潜力。
[1]吴朝晖.超级杂交稻在海南三亚单产超12 t/hm2的栽培技术[J].杂交水稻,2003,18(6):36-37.
[2]白德朗,熊绪让,李孟辉,等.两系超级杂交中稻组合两优29高产示范栽培研究[J].湖南农业科学,2007,(4):84-86,89.
[3]唐启义,冯光明.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.
[4]凌启鸿.水稻精确定量栽培理论与技术[M].北京:中国农业出版社,2007.