杂交粳稻新粳优1号产量结构分析

刘贺梅,王书玉,殷春渊,孙建权,胡秀明

（河南省新乡市农业科学院,河南新乡453002）

水稻是我国主要的粮食作物之一,常年总产量占粮食总产量的40%以上,粮食总产能否大幅度提高,很大程度上取决于水稻的增产.随着人民生活水平的提高,消费者对稻米品质的要求也越来越高.由于粳米相对籼米品质较好,粳稻消费呈日渐上升趋势[1-3].粳稻在河南省种植面积也越来越大,但要从有限的土地资源上获得更高的产量就意味着必须提高单产[4-7].杂交稻的选育和成功利用对水稻产量的提高起到了决定性作用,因此,对杂交粳稻的产量及其构成因素进行研究具有较大的现实意义.

新粳优1号是河南省新乡市农业科学院以自育不育系新稻97200A与自育恢复系新恢3号配组育成的三系杂交粳稻新组合.该组合产量高、品质优、抗性强、适应广,2008-2010年参加河南省粳稻联合试验,2011年5月通过河南省农作物品种审定.为了充分发挥该组合的高产潜力,本文研究了新粳优1号的主要性状与产量的相关关系,并进一步作了通径分析,为其在生产上大面积应用提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验基本概况

2008-2009 年在河南省有代表性的稻作区濮阳、新乡、焦作、开封、洛阳、南阳、信阳等地设置新粳优1号试验点,试验按照河南省粳稻联合区域试验实施方案的要求进行种植和管理,试验地选择有代表性的稻田地块,施肥水平中等偏上,肥力均匀,排灌方便,形状规整.采用完全随机区组设计,3次重复,小区长方形,面积13.33 m2.

1.2 调查及分析方法

每年每点在各小区随机取10株作为样品,进行产量构成因素调查,然后各小区分别混收实测产量.数据汇总后,剔除试验误差较大、不符合汇总条件的试验点数据,最后选取有代表性的26点次进行数据统计.数据利用唐启义、冯明光的“DPS数据处理系统”[8]进行多元回归相关分析及通径分析,得出了新粳优1号生育期、株高、有效穗、穗长、总粒数、实粒数、结实率和千粒重8个性状与产量构成因子之间的关系,并利用变异系数判别了该品种各性状和产量的稳定性.

2 结果与分析

2.1 产量表现

中熟中粳三系杂交稻新粳优1号在连续两年河南省区域试验中产量表现结果见表1.

表1 新粳优1号两年河南省区域试验产量

由表1可见,新粳优1号在2008年河南省区试中平均产量为9.100 5 t/hm2,比对照豫粳6号增产14.8%,2009年续试平均产量为9.036 0 t/hm2,比对照豫粳6号增产15.7%,两年平均产量为9.068 3 t/hm2,比对照豫粳6号增产15.3%.方差分析结果表明,无论是单年平均产量还是两年的平均产量,两个品种间差异均达极显著水平.

2.2 主要性状表现

新粳优1号两年河南省区试主要性状及产量平均表现见表2.

表2 新粳优1号两年河南省区试主要性状及产量平均表现

由表2可见,新粳优1号生育期为161.42 d,株高121.33 cm,茎秆粗壮,分蘖力较强,穗大粒多,有效穗303.24万/hm2,穗长21.58cm,平均每穗总粒数199.30粒,平均每穗实粒数145.06粒,千粒重23.52g；从变异系数看,有效穗﹥总粒数﹥实粒数﹥结实率﹥千粒重﹥穗长﹥株高﹥生育期.这说明生育期是考察性状中相对最稳定的,受环境的影响较小,有效穗是相对最不稳定的,受环境的影响较大,这给新粳优1号栽培技术中调控群体产量因素结构指明了调控关键性状的难易.

2.3 主要性状的相关分析与通径分析

2.3.1 简单相关分析 新粳优1号主要性状间的简单相关分析见表3.

表3 新粳优1号主要性状间的简单相关分析

从表3中可以看出,生育期和有效穗与产量呈负相关,株高、穗长、总粒数、实粒数、结实率和千粒重与产量呈正相关.其中,实粒数、结实率与产量的相关系数分别为0.612 9、0.501 6,达极显著水平,说明适当增加实粒数和结实率有利于产量的提高.各性状之间,生育期与千粒重呈极显著负相关,表明随着生育期的延长,千粒重会降低,这与生育期过长导致品种后期生长易遭到低温影响抑制籽粒充分灌浆,从而降低千粒重有关；株高与有效穗呈极显著负相关,与穗长呈极显著正相关,而有效穗与穗长呈负相关,表明有效穗的增加,即群体个数的增加,将降低株高和增加穗长；有效穗与实粒数呈显著负相关,表明有效穗过多会抑制实粒数的增加,进而影响产量；总粒数与实粒数呈极显著正相关,与千粒重呈显著负相关,表明总粒数增加,实粒数也会增加,但千粒重会有所下降.在考察的这8个性状之间存在着复杂的相关关系.因此,要提高该品种的产量,必须综合考虑各性状的协调,特别是产量构成因素的协调,在一定范围内优先通过栽培技术增加每穗实粒数,并适当减少单位面积有效穗,以达到高产高效的目的.

2.3.2 各性状的多元回归分析 将产量作为因变量,其他8个性状作为自变量进行多元回归方差分析,结果见表4.

表4 新粳优1号多元回归方差分析

从表4中可以看出,来源于回归的差异P值达到了0.024 4的显著水平,说明8个自变量性状与因变量产量性状有真实的回归关系.

对新粳优1号主要性状进行多元回归相关分析,结果见表5.

由表5可见,新粳优1号产量与生育期、株高、有效穗、穗长、总粒数、实粒数、结实率和千粒重之间可建立多元线性回归方程:Y=-3.609 6+0.015 6X1-0.022 7X2+0.000 8X3+0.035 1X4+0.013 9X5+0.007 8X6+0.077 2X7+0.096 6X8.相关系数r=0.769 3,达极显著水平,决定系数R=0.591 8,调整相关r'=0.632 2.说明新粳优1号这8个性状与产量关系密切,可以通过该方程式来预测其产量.从偏相关系数来看,生育期、有效穗、穗长、总粒数、结实率和千粒重与产量呈正相关,只有株高与产量呈负相关,但均不显著,说明产量的提高是依靠多个因子共同协调来实现.

表5 新粳优1号主要性状多元回归相关分析

2.3.3 通径分析 新粳优1号产量与8个性状的通径分析结果见表6.

表6 新粳优1号主要性状与产量的通径分析

通径分析结果表明,其决定系数为0.769 26,剩余通径系数为0.638 94.由表6可见,各性状对产量的贡献大小依次为：结实率（0.668 5）＞总粒数（0.495 6）＞千粒重（0.253 0）＞实粒数（0.191 9）＞生育期（0.112 3）＞穗长（0.076 2）＞有效穗（0.043 1）＞株高（-0.233 2）.各性状对产量的相对重要性依次为：结实率（0.668 5）＞总粒数（0.495 6）＞千粒重（0.253 0）＞株高（-0.233 2）＞实粒数（0.191 9）＞生育期（0.112 3）＞穗长（0.076 2）＞有效穗（0.043 1）.生育期、有效穗、总粒数、穗长、实粒数、结实率和千粒重对产量的直接效应为正效应,而株高则为负效应.

结实率与产量的直接作用为0.668 5,通过有效穗和总粒数等对产量产生负的间接作用,总粒数的间接作用最大,间接通径系数为-0.200 3,说明增加结实率来提高产量,同时要考虑有效穗和总粒数的间接影响.总粒数与产量的直接作用为0.495 6,通过有效穗、穗长、结实率和千粒重对产量产生负的间接作用,结实率的间接作用最大,间接通径系数为-0.270 2,说明适当增加总粒数可以提高产量,但是总粒数的变化比较复杂,既受栽培条件的控制,又受有效穗数、穗长和结实率的影响.其余性状与产量直接作用都较小,对提高产量影响不是很大.因此,在新粳优1号栽培过程中应着重提高结实率,协调解决好有效穗与总粒数之间的矛盾,是提高其产量的主要途径.

3 小结

本文研究了新粳优1号的8个性状,其相对稳定性为:有效穗＞总粒数＞实粒数＞结实率＞千粒重＞穗长＞株高＞生育期.建立了新粳优1号产量与8个性状之间的多元线性回归方程：Y=-3.609 6+0.015 6X1-0.022 7X2+0.000 8X3+0.035 1X4+0.013 9X5+0.007 8X6+0.077 2X7+0.096 6X8.

通过对新粳优1号产量构成因素分析表明,各性状对产量的贡献大小依次为：结实率＞每穗总粒数＞千粒重＞每穗实粒数＞生育期＞穗长＞每hm2有效穗＞株高.各性状对产量的相对重要性依次为:结实率＞每穗总粒数＞千粒重＞株高＞每穗实粒数＞生育期＞穗长＞每hm2有效穗.

所考察的8个性状对新粳优1号的产量均有不同程度的作用.但结实率、每穗总粒数是影响其产量的主要性状,有效穗和千粒重变异较小,因此,在有效穗数合理前提下,主攻总粒数和结实率,即实粒数是增产的关键.在新粳优1号的栽培上,应注意协调解决好有效穗和实粒数这一对矛盾,通过培育壮秧、合理栽插密度以及合理的田间肥水管理等措施来提高单位面积的有效穗和实粒数,以达到高产高效的目的.

[1]刘明久,赵新亮,齐尚红,等.粳稻主要形态性状与产量的相关分析[J].河南科技学院学报,2005,33（1）：19-21.

[2]林海,庞乾林,阮刘青,等.近10年我国审定通过的粳稻品种产量及品质性状分析[J].中国稻米,2011,17（2）：1-5.

[3]刘贺梅,孙建权,王书玉,等.水稻新品种新稻18号的产量构成因素分析[J].中国种业,2008（11）：28-29.

[4]姜秀英,沈枫,刘博,等.杂交粳稻新组合辽优20产量构成及相关农艺性状分析[J].辽宁农业科学,2008（1）：8-10.

[5]杨成明,李勇强,吴孝波等.杂交水稻新品种Ⅱ优718产量结构分析与增产途径[J].西南农业学报,2006,19（6）：996-999.

[6]吴茂力,吴万义,匡应龙.水稻品种绵香576产量结构分析及其高产栽培技术[J].种子,2010,29（12）：108-109.

[7]苏保,王乌齐.特优175高产结构分析和配套栽培技术探讨[J].江西农业大学学报,2001,23（5）：98-100.

[8]唐启明,冯明光.实用技术分析及DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.