播期对四川盆地宜栽杂交稻结实性的影响

吴 霞，陶诗顺，钟 昀，马 鹏，余康宁

(西南科技大学 生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010)

播期对四川盆地宜栽杂交稻结实性的影响

吴 霞，陶诗顺，钟 昀，马 鹏，余康宁

(西南科技大学 生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010)

【目的】 研究跨季节分期播种对杂交水稻结实性的影响，为杂交稻的避旱节水栽培提供理论依据。【方法】 以20个四川盆地宜栽杂交中籼稻组合为材料，设置6个播期(Ⅰ.4月10日;Ⅱ.4月20日;Ⅲ.4月30日;Ⅳ.5月10日;Ⅴ.5月20日;Ⅵ.5月30日)处理，分析播期对杂交稻结实性的影响及不同品种结实性对播期反应的差异。【结果】 1)3个结实性指标在播期、品种及其互作间的差异均达到了极显著水平，其中结实率和充实度受播期的影响较大，而千粒质量受品种的影响较大。2)3个结实性指标随播期推迟均呈现先上升后下降的趋势，在第Ⅲ期达到最大值，其后随播期的推迟各结实性指标值显著降低，主要是中势粒、弱势粒的结实率及弱势粒的千粒质量和充实度降低幅度较大。3)将杂交中籼稻播期由3月底至4月上旬推迟到4月下旬是可行的，结实性不会受到影响，供试品种都能满足此要求。若要将播期推迟到5月中下旬，则需要选择宜香优2115、德香4103、Ⅱ优498、川香8108和Ⅱ优H103等对播期反应迟钝的品种。【结论】 在适期播种的基础上注意品种的配套，可达到水稻高产的目的。

杂交稻；分期播种；结实性；四川盆地

四川是我国水稻主产区之一，以栽培杂交中籼稻为主。在川东北丘陵区，稻田复种方式多为油菜或小麦接茬杂交水稻。该区域冬、春干旱频繁，初夏旱发生频率高[1-2]。目前杂交中稻大多在3月底至4月上旬育秧，此期正值该区缺水季节，育秧用水矛盾突出；同时，水稻栽插也在较大程度上受水源条件的限制，等水栽秧情况较为普遍，而秧龄延长易造成秧苗品质劣化，导致栽后生长发育不良而减产[3]。因此，如何避开春夏旱对水稻生产的不利影响，是该区域水稻生产上一个亟待解决的问题。从该区域的气候特点来看，如果将水稻的育秧期延迟至4月中下旬或5月上旬，或者在5月中旬油菜、小麦等作物收获后直播水稻，都可以较好地避开或减轻季节性干旱对水稻生产的不利影响，但延迟播种或在油菜、小麦收获后直播对水稻产量的影响是首先要考虑的问题。前人研究认为，随着播种期的推移，水稻的结实性是衡量水稻产量最重要的指标之一[4-5]。为此，本研究以20个四川盆地宜栽杂交中籼稻组合为材料，设置6个播期处理，研究在川东北丘陵区生态条件下，自4月上旬至5月下旬跨季节分期播种对杂交水稻结实性的影响，以期为该区域杂交稻的避旱节水栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以20个近年四川省主推或代表性杂交稻组合为材料，包括宜香优2115、德香4103、内5优39、川优6203、泰优99、F优498、II优498、蓉18优188、川农优498、宜香3724、泸优5号、宜香2079、内香2128、Q优6号、渝香203、Ⅱ优H103、川香8108、协优027、辐优6688、Q优108。

1.2 试验方法

试验于2013年在西南科技大学校内试验基地进行。试验地前作蔬菜，肥力中等。试验设6个播期处理，即4月10日(Ⅰ)、4月20日(Ⅱ)、4月30日(Ⅲ)、5月10日(Ⅳ)、5月20日(Ⅴ)和5月30日(Ⅵ)。

试验为两因素裂区设计，播期为主区，品种为副区，3次重复。采用直播方式，每一播期处理下每品种播种2行，相邻两品种间行距为45 cm，同一品种间行距25 cm，行长5.0 m。播种时，将种子催至短芽谷状态，每行播种水稻100粒左右，3叶期定苗，每行保留30株，株距17 cm，并保证植株分布均匀一致，密度为17株/m2。肥水管理按不同播期生育进程进行，各处理保持完全一致。

1.3 观测内容

每品种设3个取样点，每点5株正常植株(非杂株、严重病虫株等)。分别将各点稻穗全部摘下，置于尼龙网袋内风干至水分含量约为13.5%时，将稻穗按照强势粒、中势粒和弱势粒均分为上中下3部分，分别测定结实率、千粒质量和充实度。谷粒充实度按照朱庆森等[6]的方法测定，谷粒充实度=受精籽粒的平均粒质量/比重大于1的饱粒的平均粒质量×100%。

1.4 数据处理

使用 Microsoft Excel 2003对相关数据进行整理，用SPSS 19.0软件进行相关数理统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期和品种间水稻结实性的方差分析

对6个播期、20个水稻品种的3个结实性指标数据进行方差分析，结果(表1)显示，3个结实性指标在播期、品种、播期×品种互作间的差异均达到极显著水平，表明杂交稻结实性同时受播期、品种及其互作效应的影响。

表1 杂交稻结实性状的方差分析(均方值)Table 1 Analysis of variance for seed setting characteristics of hybrid rice(mean square value)

注：表中数据为均方值。*，**分别表示在P<5%和P<1%水平上差异显著。

Note:Data presented are mean squares.* means significant difference atP<0.05,** means extremely significant difference atP<0.01.

从播期、品种及其互作变异分量占总变异的比例(表2)来看，结实率和充实度播期间的变异在50%以上，说明播期对结实率与充实度有较大影响，其次是播期与品种互作效应，而品种对结实率与充实度的影响最小。千粒质量在播期和播期×品种互作效应间的差异虽也达到极显著水平，但与品种间的变异相比，其变异所占比例较小。可见结实率与充实度主要受播期的影响，而千粒质量主要受品种自身遗传因素的影响。

表2 杂交稻结实性状各变异分量占总变异的比例 Table 2 SS/SST ratios of seed setting characteristics of hybrid rice %

2.2 播期对杂交稻结实性的影响

不同播期间的多重比较结果(表3)表明，3个结实性指标随播期推迟均呈现先升高后降低的趋势，均在第Ⅲ期达到最大值，且第Ⅲ期各结实性状值显著高于其余播期，其后随播期推迟各性状值逐渐降低。可见将播期推迟到第Ⅲ期是可行的，第Ⅰ、Ⅱ期各性状值虽低于第Ⅲ期，但差别不大，在第Ⅲ期以后，结实率、千粒质量和充实度下降幅度较大。

对不同播期下不同粒位结实性状的变异幅度研究结果(表4)表明，3个结实性指标在播期间的变异幅度均表现为弱势粒>中势粒>强势粒。表明穗下部籽粒的结实性受播期影响较大。同一播期下结实率总体表现为强势粒>中势粒>弱势粒，随着播期的变化，结实率变化幅度则表现为弱势粒>中势粒>强势粒，且中势粒与弱势粒的结实率在播期间均表现出显著性差异，播期过迟结实率显著下降，可见中势粒与弱势粒结实率降低是水稻迟播减产的重要因素之一。千粒质量在前5个播期内总体表现为强势粒>弱势粒>中势粒，但各粒位在播期间的变异幅度较小，说明适当迟播对千粒质量的影响不是很大。到第Ⅵ播期时弱势粒千粒质量下降较快，与其余播期间差异显著，表明过迟播种时弱势粒的千粒质量下降也是水稻减产的重要因素。充实度在播期间的变异幅度小于结实率与千粒质量，但充实度在播期间的差异性较为显著，随着播期推迟表现出先升后降趋势，其中弱势粒的下降幅度最大，因此弱势粒的充实度降低也是迟播水稻产量下降的因素之一。

表3 水稻结实性状在播期间的多重比较Table 3 Comparison of seed setting characteristics at different sowing dates of hybrid rice

注：同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。表4同。

Note:Different small letters within each column means significant difference(P<0.05).The same for Table 4.

表4 水稻不同粒位结实性的变异幅度Table 4 Variation of seed setting characteristics at different positions in a rice panicle of hybrid rice

2.3 播期对品种结实性的影响

2.3.1 结实率 20个水稻品种在6个播期下结实率的变异情况(表5)表明，不同水稻品种结实率对播期的反应存在差异。为进一步明确不同品种结实率对播期的反应程度，以各品种在不同播期下结实率的变异系数为基础，对20个品种进行聚类分析，结果(图1)表明，20个品种可以划分为3类：第1类包括II优498、II优H103、宜香优2115和川优6203等4个品种，其变异系数较小,表明这4个品种的结实率对播期反应迟钝，推迟播种对其结实率影响较小;第2类包括内香2128、辐优6688、蓉18优188、宜香3724、内5优39、川农优498、泸优5号和Q优108等8个品种，其变异系数较大，表明该类品种的结实率受播期影响较大，播期过迟结实率下降幅度较大；其余水稻品种变异系数居于前两类之间，为播期反应中间型。

表5 20个水稻品种的结实率在播期间的变异幅度Table 5 Variation of seed setting rate during different sowing dates of 20 rice varieties %

图1 20个水稻品种结实率变异系数的系统聚类

2.3.2 千粒质量 20个水稻品种在6个播期下千粒质量的变异情况(表6)表明，不同水稻品种千粒质量对播期反应存在差异。为明确不同品种千粒质量对播期的反应程度，以各品种在不同播期下千粒质量的变异系数为基础，对20个品种进行聚类分析，结果(图2)表明，大多数品种千粒质量受播期的影响较小，播期间变异幅度较小，可将20个品种划分为2类：第1类包括宜香3724、宜香2079、川优6203、内香2128和Q优6号等5个品种，其变异系数较大；第2类包括其余15个品种，其变异系数较小，表明播期对千粒质量影响较小，迟播对千粒质量影响不大。

表6 20个水稻品种的千粒质量在播期间的变异幅度Table 6 Variation of 1 000-grain weights during different sowing dates of 20 rice varieties

图2 20个水稻品种千粒质量变异系数的系统聚类

2.3.3 充实度 20个水稻品种在6个播期下充实度的变异情况(表7)表明，不同水稻品种充实度对播期反应存在差异。为明确不同品种充实度对播期的反应程度，以各品种在不同播期下充实度的变异系数为基础，对20个品种进行聚类分析，结果(图3)表明，20个品种可以划分为3类：第1类包括德香4103、Ⅱ优498、川优6203、宜香优2115、 Ⅱ优H103和川香8108等6个品种，其变异系数较小，表明这6个品种的充实度对播期反应迟钝，推迟播种对其充实度影响较小；第2类包括宜香3724、Q优108、川农优498、泸优5号、内香2128、内5优39、辐优6688和蓉18优188等8个品种，其变异系数较大，表明该类品种的充实度受播期影响较大，播期过迟充实度下降幅度较大；其余品种为第3类，其变异系数居于中间水平，为播期反应中间型。

表7 20个水稻品种的充实度在播期间的变异幅度Table 7 Variation of grade of filled grain during different sowing dates of 20 rice varieties %

图3 20个水稻品种充实度变异系数的系统聚类

2.3.4 各品种结实性对播期反应敏感程度的评价 根据上述系统聚类分析结果，就供试水稻品种的结实性对播期反应的敏感程度进行综合评价，其中对播期反应钝感的性状记1分，中间型记2分，敏感的记3分，综合得分结果见表8。根据综合得分情况将供试水稻品种划分为3类：第1类综合得分在3～4分，其结实性受播期影响变异幅度较小，为对播期反应钝感型的品种；第2类综合得分在5～6分，其结实性受播期影响变异幅度居中间水平，为对播期反应中间型的品种；第3类综合得分在7～8分，其结实性受播期影响变异幅度较大，为对播期反应敏感的品种。综合表5～7的分析可知，20个供试品种均适宜在前3期内播种，其结实性在播期间未发生较大变异；从第Ⅳ期开始，则要选择结实性对播期反应敏感程度弱的品种，这类品种各结实性指标随播期的推迟变异程度小。

表8 20个水稻品种结实性对播期反应敏感程度的评价Table 8 Evaluation of seed setting characteristics responding to different sowing dates of 20 rice varieties

3 结论与讨论

目前,迟播是解决川东北地区水稻生产用水矛盾与茬口矛盾的有效方法，因此迟播对杂交稻结实性的影响、迟播的播期范围及品种选用都是值得探究的关键问题。关于迟播对水稻结实性的影响，由于试验地点、参试品种、栽培方式及播期设置的不同，研究结果不尽相同。熊圣国[7]研究发现，随着播期推迟，结实率和千粒质量的显著降低是导致产量下降的主要因素。王夫玉等[8]研究发现，播期对籽粒充实度的影响显著大于对颖花量的影响。姚义等[9]研究认为，随着播期推迟，每穗颖花数和结实率显著下降,而穗数和千粒质量变化不大。本研究的分析表明，结实率、千粒质量及充实度在播期、品种及其互作间均达到了极显著差异，但影响大小不同，结实率和充实度受播期的影响较大，千粒质量受品种的影响较大。

不同播期的多重比较结果表明，第Ⅲ期播种各结实性状显著高于其余播期，其后随播期的推迟各性状显著降低，其主要原因是中势粒和弱势粒的结实率、弱势粒的千粒质量和充实度降低幅度较大。水稻同一穗上不同部位的籽粒由于分化和发育时间的不同,往往表现出不同程度的异步灌浆现象，一般开花早的强势粒灌浆启动快,具有较强的获取同化物的能力,因而充实度好,粒质量高,而开花迟的弱势粒灌浆启动慢,获取同化物的能力差,往往结实率低,充实度差[10]。播期推迟使生育期变短，进一步导致弱势粒的结实性下降。因此，提高弱势粒结实性是川东北地区水稻迟播需要解决的重要问题。王志琴等[11]研究发现，改变源库关系的一些处理，如去穗和喷施激素等能明显提高弱势粒的结实率和充实度。

前人研究证实，适宜播种期的确定受光温资源、生产条件、品种特性和前后茬口等诸多因素的影响，表现出较强的地域性[12-17]。本研究发现，在川东北地区，将杂交中籼稻播期由3月底至4月上旬推迟到4月下旬是可行的，结实率、千粒质量与充实度不仅不会降低，还会有小幅度的提高，各供试品种都能满足这个要求。若要将播期推迟到5月中下旬，则需要选择耐迟播的品种，其中宜香优2115、德香4103、 II优498、川香8108和II优H103等5个品种，对播期的敏感程度较弱，结实性随播期的推迟变异幅度较小。 因此，要保证水稻高产，既要注意适期播种，又要注意品种的配套。

[1] 李玉嵩，张 根，陶诗顺.两熟制杂交中稻超稀旱育秧迟栽产量及节水效应研究 [J].灌溉排水学报，2008，27(5):94-96.

Li Y S,Zhang G,Tao S S.Yield and water use efficiency of two-harvest mid-season hybrid rice under super sparse late transplanted and dry seeding cultivation [J].Journal of Irrigation and Drainage,2008,27(5):94-96.(in Chinese)

[2] Cao Y Y,Zhao H.Protective roles of brassnolide on rice seedings under high temperature stress [J].Rice Science,2008,15(1):63-68.

[3] 陶诗顺，王学春，徐健蓉.秧龄对超稀播旱育秧模式杂交中稻的产量效应 [J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2012,40(8)：1-8.

Tao S S,Wang X C,Xu J R.Yield effect of super-sparse and dry seeding method for hybrid rice [J].Journal of Northwest A&F University：Nat Sci Ed,2012,40(8):1-8.(in Chinese)

[4] 汤 洪，吕浩正，杨通洲，等.影响水稻结实率的因素及预防对策 [J].湖南农业科学，2013(8)：17-18,21.

Tang H,Lü H Z,Yang T Z,et al.Effects of rice seed setting rate and prevention countermeasures [J].Hunan Agricultural Sciences,2013(8):17-18,21.(in Chinese)

[5] 曾宪平，何 芳，吕建群，等.四川省2001-2010年审定的杂交水稻中籼迟熟品种的农艺性状分析 [J].西南师范大学学报，2012,37(4)：91-95.

Zeng X P,He F,Lü J Q,et al.Analysis of agronomic characters of late-maturity indica hybrid rice varieties registered from 2001 to 2010 in Sichuan [J].Journal of Southwest China Normal University,2012,37(4):91-95.(in Chinese)

[6] 朱庆森，王志琴，张祖建，等.水稻籽粒充实程度的指标研究 [J].江苏农学院学报,1995，16(2):1-4.

Zhu Q S,Wang Z Q,Zhang Z J,et al.Research grade of filled grain of rice grain [J].Jiangsu Agricultural Research,1995,16(2):1-4.(in Chinese)

[7] 熊圣国.播期对直播水稻产量与品质的影响 [J].安徽农学通报，2012,18(22)：21-24.

Xiong S G.Effects of sowing date on rice yield and quality [J].Anhui Agricultural Science Bulletin,2012,18(22):21-24.(in Chinese)

[8] 王夫玉，张洪程，赵新华,等.温光对水稻籽粒充实度的影响 [J].中国农业科学，2001,34(4)：396-402.

Wang F Y,Zhang H C,Zhao X H,et al.Study on the effects of temperature and illumination on grade of filled grain in rice [J].Scientia Agricultura Sinica,2001,34(4)：396-402.(in Chinese)

[9] 姚 义，霍中洋，张洪程，等.播期对麦茬直播粳稻产量及品质的影响 [J].中国农业科学，2011,44(15):3098-3107.

Yao Y,Huo Z Y,Zhang H C,et al.Effects of sowing date on yield and quality of direct seeding rice of different types and varieties [J].Scientia Agricultura Sinica,2011,44(15):3098-3107.(in Chinese)

[10] Yang J,Peng S B,Visperas R M.Grain filling pattmen and cytokinin content in the grains and roots of rice plants [J].Plant Growth Reuglation，2000,30:261-270.

[11] 王志琴，叶玉秀，杨建昌，等.水稻灌浆期籽粒中蔗糖合成酶活性的变化与调节 [J].作物学报,2004,30(7):634-643.

Wang Z Q,Ye Y X,Yang J C,et al.Changes and regulations of sucrose synthase activity in rice grains during grain filling [J].Acta Agronomica Sinica,2004,30(7):634-643. (in Chinese)

[12] 陈金龙，陆凤珍，周纪平，等.不同播期同期移栽对常优1号粳稻生长发育的影响 [J].江苏农业科学，2003(5):29-30.

Chen J L,Lu F Z,Zhou J P,et al.Effet of different sowing dates but same transplanting time on the growth and development of Changyou 1 [J].Jiangsu Agricultural Science,2003(5):29-30.(in Chinese)

[13] 张冬松，饶鸣钿，林玉棋，等.不同播种期对两优 2186 产量和品质的影响 [J].江西农业大学学报,2003(增刊1):28-29.

Zhang D S,Rao M D,Lin Y Q,et al.Effect of different seeding time on the yield and quality of Liangyou 2186 [J].Journal of Jiangxi Agricultural University,2003(S1):28-29.(in Chinese)

[14] 王成瑷，王伯伦，张文香，等.栽培密度对水稻产量及品质的影响 [J].沈阳农业大学学报,2004,35(4):318-322.

Wang C Y,Wang B L,Zhang W X,et al.Effect of planting density on grian yield and quality of rice [J].Journal of Shenyang Agricultural University,2004,35(4):318-322.(in Chinese)

[15] 郑根龙，葛 翔，方守地，等.杂交早稻不同播种期对生育期影响初报 [J].杂交水稻,1998(增刊):56-57.

Zheng G L,Ge X,Fang S D,et al.Effect on growth duration of early hybrid rice of sowing dates [J].Hybrid Rice,1998(S):56-57.(in Chinese)

[16] 丁长命，邵达孚，戈长水，等.单季粳杂“8优 161”播期效应初探 [J].上海农业科技,2001(2):22-25.

Ding C M,Shao D F,Ge C S,et al.Effect on single cropping japonica hybrid “8 You 161” in different seeding data [J].Shanghai Agricultural Science and Technology,2001(2):22-25.(in Chinese)

[17] 汪继发，宋昌云，吕孝林，等.水稻丰两优 1 号分期播种对生育期及产量结构的影响 [J].安徽农业科学,2002,30(3):369-372.

Wang J F,Song C Y,Lü X L,et al.Effect of seeding date on the growth duration and yield structure of Fengliangyou 1 [J].Anhui Agricultural Science,2002,30(3):369-372.(in Chinese)

Effects of sowing date on seed setting characteristics of hybrid rice varieties in Sichuan

WU Xia,TAO Shi-shun,ZHONG Yun,MA Peng,YU Kang-ning

(SchoolofLifeScienceandEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang,Sichuan621010,China)

【Objective】 The study investigated the effect of late planting on seed setting characteristics of hybrid rice varieties in Sichuan to improve their drought avoidance and water saving cultivation.【Method】 Twenty indica rice varieties were planted at 6 sowing dates (Ⅰ.04-10;Ⅱ.04-20;Ⅲ.04-30;Ⅳ.05-10;Ⅴ.05-20; and Ⅵ.05-30).The effect of late planting on seed setting characteristics of different varieties was analyzed.【Result】 1)The differences in seed setting characteristics of rice varieties between different sowing dates, varieties and their interactions were highly significant. Seed setting rate and grain plumpness were greatly influenced by sowing date and 1 000-grain weight was strongly influenced by variety.2) All the three seed setting characteristics presented a downward trend after the initial increase as the delay of sowing date.They reached the maximum at phase Ⅲ before significant reduction.The seed setting rates of middle-level and weak-level seeds as well as 1 000-grain weight and grain plumpness of weak-level seeds decreased the most.3) The delay of sowing date to late April was feasible to indica hybrid rice.All varieties tested can satisfy this requirement.If the sowing date was delayed to middle or late of May,Yixiangyou 2115,Dexiang 4103,Ⅱ You 498,Chuanxiang 8108,and Ⅱ You H103 should be chosen.【Conclusion】 In order to guarantee the yield of rice,appropriate sowing date and suitable varieties should be selected.

hybrid rice;sowing date;seed setting characteristics;Sichuan Basin

时间:2015-11-11 16:16

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.12.015

2014-04-18

国家“十二五”科技支撑计划重大项目(2013BAD07B13)

吴 霞(1990-)，女，四川泸州人，在读硕士，主要从事水稻栽培研究。E-mail:263576393@qq.com

陶诗顺(1959-)，男，四川苍溪人，教授，主要从事水稻栽培研究。E-mail:tss2203@163.com

S511.042

A

1671-9387(2015)12-0099-08

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20151111.1616.030.html