不同超级稻品种产量形成及其氮素吸收差异研究

吴建富　孙明株　王海辉　周春火　潘晓华　石庆华

（1江西农业大学双季稻现代化生产协同创新中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室，南昌330045；2江西省农业技术推广总站，南昌330046；第一作者：wjf6711@126.com）



不同超级稻品种产量形成及其氮素吸收差异研究

吴建富1孙明株2王海辉1周春火1潘晓华1石庆华1

（1江西农业大学双季稻现代化生产协同创新中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室，南昌330045；2江西省农业技术推广总站，南昌330046；第一作者：wjf6711@126.com）

摘要：以江西省水稻生产上推广的几个超级早稻、超级晚稻品种为材料，研究了长江中下游双季稻区不同超级稻品种产量形成、干物质生产及其氮素吸收特性。结果表明，同一栽培条件下，不同超级早、晚稻品种间干物质生产与转运、产量形成及氮素吸收存在一定的差异，生产100 kg籽粒所需的氮量差异不大。相关分析表明，超级早、晚稻总干物质积累量、茎叶干物质输出率和转换率与其产量均呈显著正相关。适宜在江西地区种植的超级早、晚稻品种分别为陆两优996、金优458和钱优1号、天优华占。

关键词：双季超级稻；品种；产量；干物质积累；氮素吸收

近年来，随着超级稻品种的不断出现以及在生产上大面积推广应用，对水稻单产和总产的提高起到了重要作用。关于超级稻的研究已有较多报道，但结果因品种类型、生态条件和栽培技术措施等方面不同而存在差异［1-9］。目前对超级稻养分吸收特性的研究对象主要是一季稻，对长江流域超级早、晚稻养分吸收特性的研究较少［8-11］。已有研究表明，超级早、晚稻具有明显的产量优势［4］，而超级稻产量形成、氮素吸收及干物质生产对超级稻生产极为重要［12］。因此，本文以近年来江西省水稻生产上推广的几个超级早、晚稻品种为材料，研究不同超级稻品种的产量形成及其氮素吸收特性，旨在为江西省双季超级早、晚稻推广应用制定相应的配套栽培技术措施提供理论依据。

1　材料与方法

1.1供试材料

供试超级早稻品种为两优287（全生育期107 d）、金优458（112 d）、中嘉早32（109 d）、中早22（114 d）、株两优819（107 d）和陆两优996（108 d）。超级晚稻品种为钱优1号（130 d）、金优299（109 d）、丰源优299 （114 d）、天优华占（122 d）、淦鑫688（124 d）、五丰优T025（112 d）。淦鑫688和五丰优T025种子由江西农业大学遗传育种教研室提供，其他品种由中国水稻研究所提供。

1.2种植方法

试验于2014年在江西农业大学科技园和江西省进贤县温圳镇杨溪村进行，供试土壤肥力中上，采用湿润育秧，早稻栽插规格20.0 cm×16.7 cm，晚稻栽插规格20.0 cm×20.0 cm，每丛均为2粒谷苗。随机区组排列，小区面积30 m2，4次重复。氮肥用量早、晚稻分别为纯氮150 kg/hm2和165 kg/hm2，磷、钾肥用量相等，分别为氯化钾150 kg/hm2、钙镁磷肥450 kg/hm2。氮肥按基肥50%、分蘖肥20%、穗肥30%施用，磷肥全部作基肥一次性施用，钾肥按基肥50%、穗肥50%施用。其他管理措施一致。

1.3测定指标与方法

1.3.1干物质及植株N测定

在水稻各主要生育时期每处理取代表性植株5丛，分茎鞘、叶片和穗3部分于烘箱105℃杀青15 min，然后保持80℃至样品烘干，供干物质、植株全氮测定。植株全N含量采用凯氏定氮法-Foss 2300全自动定氮仪测定。

1.3.2产量及产量构成

在田间调查的基础上，各小区根据平均有效穗数取代表性植株5丛进行考种，每小区实割200丛测产。

1.4有关指标的计算方法

茎鞘物质输出率（%）=［（抽穗期茎鞘干质量-成熟期茎鞘干质量）/抽穗期茎鞘干质量］×100；

茎鞘物质转换率（%）=［（抽穗期茎鞘干质量-成熟期茎鞘干质量）/产量］×100。

1.5数据处理

表1　超级早、晚稻产量及产量构成

用Excel和DPS软件处理数据。两地试验品种间变化趋势基本一致，因此，本文以江西农业大学试验数据为重点进行分析。

2　结果与分析

2.1超级早、晚稻产量形成的特点

由表1可知，在等养分水平下，超级早稻产量以陆两优996最高，与金优458、中嘉早32和中早22产量无显著差异，但显著高于两优287和株两优819，增幅为16.96%～18.34%，后两者之间差异不显著。超级晚稻产量以钱优1号最高，丰源优299产量最低，但品种间差异不显著。

产量构成因素中，单位面积有效穗数超级早稻呈金优458及株两优819＞陆两优996及两优287＞中早22及中嘉早32的趋势，且前2个品种显著高于后4个品种；而超级晚稻以五丰优T025有效穗数最多，丰源优299最少，各品种间差异较小。成穗率超级早稻两优287、中早22和中嘉早32差异不明显，但显著高于其他品种；而超级晚稻成穗率金优299、丰源优299之间无显著差异，但显著高于钱优1号、天优华占和五丰优T025，后3个品种间无显著差异。每穗粒数超级早稻中嘉早32最多，显著高于其他品种；而超级晚稻以五丰优T025最多，也显著高于其他品种。结实率超级早稻以两优287最高，陆两优996次之，而超级晚稻以天优华占最高，金优299最低。千粒重超级早、晚稻各品种间差异均达显著水平（表1）。

综上所述，超级早、晚稻不同品种间产量构成因素变化规律不一致。这说明在同一栽培条件下，产量的形成是各产量因素相互作用的结果，这可能与品种的遗传特性有关。

2.2超级早、晚稻干物质生产

2.2.1干物质生产及其分配特点

由表2可知，超级早、晚稻总干物质积累量与其产量的变化趋势基本一致，早稻以陆两优996最高，与金优458相比差异不大，但显著高于两优287、中嘉早32、中早22和株两优819，而两优287、中嘉早32和中早22间无显著差异，却均显著高于株两优819；超级晚稻总干物质积累量表现为钱优1号与天优华占基本持平，却显著高于金优299、淦鑫688、五丰优T025和丰源优299，而金优299、淦鑫688和五丰优T025间差异不明显，却显著高于丰源优299。相关分析表明，超级早、晚稻总干物质积累量与其产量均呈显著正相关，相关系数分别为0.9683和0.9865。

不同超级稻品种间各主要生育阶段干物质积累及其分配比例也存在很大的差异（表2）。在移栽-幼穗分化期，超级早稻干物质积累量以金优458最高，陆两优996次之，两优287最低，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的18.93%；而超级晚稻干物质积累量以金优299最高，钱优1号次之，淦鑫688最低，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的25.94%。幼穗分化-齐穗期，超级早稻干物质积累量以中早22最高，金优458次之，中嘉早32最低，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的38.70%；而超级晚稻干物质积累量以淦鑫688最高，钱优1号次之，金优299最少，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的29.76%。齐穗-成熟期，超级早稻干物质积累量以两优287最高，陆两优996次之，株两优819最低，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的41.48%；而超级晚稻干物质积累量以丰源优299最高，天优华占次之，钱优1号最少，此阶段各品种干物质积累量平均占总干物质量的43.38%。

表2　超级早、晚稻各主要生育阶段干物质积累

表3　超级早、晚稻齐穗-成熟期茎叶干物质输出率与转换率（%）

2.2.2干物质转运

由表3可知，超级早稻干物质输出率和转换率均以陆两优996最高，显著高于两优287和株两优819，而与金优458、中嘉早22、中早22差异不明显；超级晚稻干物质输出率以钱优1号最高，与天优华占无显著差异，但显著高于金优299、丰源优299、淦鑫688和五丰优T025，而转换率各品种间差异不显著。超级早、晚稻干物质输出率平均分别为22.97%和21.28%，转换率平均分别为22.58%和23.55%。相关分析表明，超级早、晚稻茎叶干物质输出率和转换率均与其产量呈显著正相关，相关系数分别为0.9306、0.9387和0.9399、0.9568。

2.3超级稻氮素积累及其分配特点

由表4可知，同一施肥水平下，氮素积累量在生育前期（移栽至幼穗分化期）超级早稻以金优458最高，陆两优996次之，其余品种差异不明显，而超级晚稻以金优299最高，天优华占最低；生育中、后期（齐穗期、成熟期）超级早稻以陆两优996最高，超级晚稻以钱优1号最高。生产100 kg籽粒所需的氮量超级早、晚稻各品种差异较小。

从表4还可以看出，超级早稻一生中总吸氮量以陆两优996最多，两优287其次，株两优819最少；晚稻以钱优1号最多，丰源优299次之，淦鑫688最少。在主要生育阶段各品种的吸氮量及所占比例有所不同。从表5可以看出，移栽-分化期超级早稻以金优458吸氮量最高，陆两优996次之，中早22最低；超级晚稻则以金优299最高，钱优1号次之，淦鑫688最低。幼穗分化-齐穗期超级早稻以中早22最高，陆两优996次之；超级晚稻则以淦鑫688最高，钱优1号次之，金优299最低。齐穗-成熟期超级早稻以两优287最高，金优458次之，中早22最低；超级晚稻则以丰源优299最高，天优华占次之，金优299最低。从表5还可以看出，超级早、晚稻各生育阶段吸氮量主要集中在生育前期（移栽-分化期），生育中、后期（分化-齐穗期、齐穗-成熟期）相对较少。各生育阶段氮素积累量的比例生育前期早稻低于晚稻，之后则相反。

3　讨论

近年来，随着我国超级稻计划的示范与推广［13］，越来越多的地区实现了超级稻的大面积生产。通过适宜的品种、适当的栽培技术以及较好的生态区域，创造出许多地区的高产记录［14-15］。与常规稻相比，超级稻品种具有较高的增产潜力。由于各超级稻品种对不同生态区域的适应性不同，以及当地栽培技术、水肥管理措施不同，导致品种的产量潜力也有所不同［14］。本试验供试的12个超级稻品种在同一栽培和管理条件下，超级早稻产量以陆两优996最高，株两优819最低；超级晚稻以钱优1号最高，丰源优299最低，但晚稻品种间差异不显著。已有研究表明，超级早、晚稻品种的干物质生产优势集中体现在生育的中、后期，前期干物质生产量品种间差异不大［12］。本研究的结果与袁小乐等［12］关于超级早、晚稻的研究结果基本一致。水稻各生育期对养分的吸收，因生育期的长短和产量高低不同而有较大差异。总体上来说，随着产量的提高稻株对养分的吸收量增多［16］。本研究结果表明，超级早稻一生中总吸氮量以陆两优996最大，株两优819最低；超级晚稻以钱优1号最高，淦鑫688最低。超级早、晚稻各生育阶段氮素积累量主要集中在移栽-分化期，而分化-齐穗期和齐穗-成熟期相对较少。

综上所述，本试验所用的12个不同基因型超级早、晚稻品种，在江西省范围内示范与推广，其产量形成特点不尽相同，干物质生产和氮素吸收也有所不同。综合超级早、晚稻各品种的产量特性及干物质生产特点，初步认定适宜在江西省种植的超级早、晚稻品种分别为陆两优996、金优458、钱优1号和天优华占。

表4　超级早、晚稻各生育期氮素积累量（kg/hm2）

表5　超级早、晚稻不同生育阶段氮素积累量（kg/hm2）

参考文献

［1］陈达刚，周新桥，李丽君，等.超级稻产量构成因素与产量的关系研究［J］.广东农业科学，2008（7）：3-6.

［2］饶鸣钿，林玉棋，林柳姬，等.双季超级晚稻的经济效益、产量构成及高产技术分析［J］.江西农业学报，2007，19（10）：22-24.

［3］吴文革，吴桂成，杨联松，等.超级稻Ⅲ优98的产量构成与物质生产特性研究［J］.扬州大学学报：农业与生命科学版，2006，27 （2）：11-15.

［4］袁小乐，潘晓华，石庆华，等.超级早、晚稻产量与产量构成特点［J］.江西农业大学学报，2009，31（1）：49-53.

［5］邹应斌，夏胜平.超级杂交稻“三定”栽培技术［M］.长沙：湖南科学技术出版社，2010：12-13.

［6］邹应斌.籼型超级杂交水稻高产栽培研究进展［J］.沈阳农业大学学报，2007，38（5）：707-7131.

［7］朱德峰，孙永飞，陈苇，等.超级稻协优9308营养特性与施肥技术［J］.中国稻米，2002（2）：18 -19.

［8］袁小乐，潘晓华，石庆华，等.超级早、晚稻的养分吸收和根系分布特性研究［J］.植物营养与肥料学报，2010，16（1）：27-32.

［9］陈爱忠，潘晓华，吴建富，等.施氮量对双季超级稻产量、干物质生产及氮素吸收利用的影响［J］.杂交水稻，2011，26（2）：58-63.

［10］李木英，石庆华，王涛，等.氮肥运筹对陆两优996吸氮、干物质生产和产量的影响［J］.江西农业大学学报，2008，30（2）：187-193.

［11］裴又良.超级杂交稻两优培九的营养特性研究［A］.袁隆平.超级杂交稻研究［M］.上海：上海科学技术出版社，2006：311-315.

［12］袁小乐，潘晓华，石庆华，等.双季超级稻的干物质生产特性研究［J］.杂交水稻，2009，24（5）：71-75.

［13］何花榕，杨惠杰，李义珍，等.超级稻Ⅱ优航1号再生高产栽培的库源结构特征分析［J］.中国农学通报，2008，24（6）：52-57.

［14］顾伟，李刚华，杨从党，等.特殊生态区水稻超高产生态特征研究［J］.南京农业大学学报，2009，32（4）：1-6.

［15］彭既明，袁隆平，陈立湘，等.湖南隆回超级杂交稻“百亩方”单产突破13.5 t/hm2的栽培技术［J］.杂交水稻，2011，26（6）：49-50.

［16］苏祖芳，周记平，丁海红.稻作诊断［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：119-120.

Study on Yield Formation and Nitrogen Absorption for Different Genotype Supper Rice Varieties

WU Jianfu1，SHUN Mingzhu2，WANG Haihui1，ZHOU Chunhuo1，PAN Xiaohua1，SHI Qinghua1
（1Collaborative Innovation Center for the Modernization Production of Double Cropping Rice，Jiangxi Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Ministry of Education/Jiangxi Key Laboratory of Crop Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Nanchang 330045，China；2Jiangxi Agricultural Technology Extension General Station，Nanchang 330046，China；1st author: wjf6711@126.com）

Abstract:The experiments were conducted in middle and lower reaches of Yangtze River of double cropping rice，to study the feature of yield formation and dry matter production and its nitrogen accumulation of different super rice. The results showed that there were regular diversity between the dry matter production and transportation，yield formation and its nitrogen accumulation with the identical cultivation conditions. There was no significant difference among super early rice or super late rice on the N requirement for 100 kg grain. Correlation analysis indicated that the relationship between total dry matter accumulation of super early rice and late rice，the transportation and transformation ratio of dry matter in stems and leaves，and rice grain yield was significant positive correlation. The super early rice and late rice varieties Luliangyou 996，Jinyou 458，Qianyou 1 and Tianyouhuazhan，are suitable for planting in Jiangxi Province.

Key words:double cropping super rice；varity；yield；dry matter accumulation；nitrogen absorption

中图分类号：S511

文献标识码：A

文章编号：1006-8082（2016）03-0001-05

收稿日期：2015-12-21

基金项目：国家“十二五”科技支撑计划项目（2011BAD16B04）；国家科技支撑计划项目（2012BAD14B14）；农业部超级稻专项（09004142）