适宜再生水稻品种的筛选及其产量结构差异性分析

曹国军,谢国强,吴延寿,陈国徽,周 微,高冰可,尹建华*

(1.江西省九江市农业科学院,江西 九江 332000;2.江西省农业科学院 水稻研究所,江西 南昌 330200)

适宜再生水稻品种的筛选及其产量结构差异性分析

曹国军1,谢国强1,吴延寿2,陈国徽1,周 微1,高冰可1,尹建华2*

(1.江西省九江市农业科学院,江西 九江 332000;2.江西省农业科学院 水稻研究所,江西 南昌 330200)

以江西省近3年审定的24个优质中晚稻品种为材料开展再生稻品种的筛选研究,对这些品种的生育期、产量、产量构成因素和再生力进行了差异性分析。结果表明:再生稻的头季产量与单位面积有效穗、每穗实粒数呈显著的正相关关系;再生季产量与有效穗呈极显著的正相关关系,与每穗实粒数呈显著的正相关关系;再生力与再生季产量呈显著的正相关关系；在供试的24个品种中,准两优608、欣优827、五优328、农香优华占和五优航1573可在赣北地区作再生稻推广种植。

再生稻;再生能力;品种筛选;产量；产量结构

再生稻由于其再生季生育期较短,适合在一季稻温光热量有余而两季稻温光热量又不足的地区种植,其可作为一种提高产量和效益的耕作制度。再生稻在世界大部分地区都有种植,其中主要集中在东南亚地区、拉丁美洲和非洲等国[1]。中国最早的再生稻记录是西晋时期郭义恭的《广志》。中国目前种植水稻的面积约为2000万hm2,其中约有300万hm2适合推广再生稻。四川、福建、湖北、江西等省正在试验推广再生稻品种[2-5]。可见再生稻推广潜力巨大。

由于经济的发展,赣北地区农村劳动力外流现象严重,劳动力非常短缺[6-8]。相对于种植两季稻,种植再生稻具有一种两收,省种、省工、省水、省药、省秧田,栽培技术简单易行,米质好,食味佳,无污染等诸多优点，符合赣北地区当前农业的发展趋势。2016年,九江地区再生稻种植面积达到了0.67万hm2左右。但目前遇到再生稻品种头季稻生育期长、米质差，后季再生力不强等问题,导致再生稻种植技术难以推广。我们选择江西省近3年审定的优质中晚稻品种进行了再生稻品种的筛选试验,并分析了不同品种的产量结构特征,以期筛选出适于赣北地区种植的优质高产再生稻品种,明确再生稻超高产的产量架构,为再生稻资源筛选和丰产栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验在九江市农业科学院试验基地进行,试验田前作为绿肥、油菜,沙质壤土,土壤肥力状况:pH 5.73,有机质11.8 g/kg,全氮0.82 g/kg,速效磷44.38 mg/kg,速效钾61.24 mg/kg。

1.2 供试材料

选取江西省近3年审定的优质中晚稻品种24个,其头季稻米质均达国标三级。以目前在赣北地区大面积作再生稻种植的丰两优香一号作为对照品种。

1.3 试验设计与田间管理

每个品种设一个大区,大区面积为133 m2。各大区间隔35 cm的工作行。参试24个品种于3月28日同时播种,采用覆膜湿润育秧,每公顷大田用塑料软盘(434孔)900张。于4月28日抛秧,每公顷抛37.5万丛左右。田间病虫害采用统一管理。头季稻成熟前一周搁田使其自然晾干直至黄熟。头季稻成熟即收割,留茬高度40 cm左右(以保留倒二节腋芽为准)。头季稻收割后立即覆水,随后保持浅水灌溉至再生稻收割前一周。

头季稻氮肥(N)、磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)施用量分别为195、120、195 kg/hm2，其中基肥施用15-15-15的复合肥375 kg/hm2、钙镁磷肥375 kg/hm2；在分蘖期(移栽后7 d)追加尿素150 kg/hm2和氯化钾112.5 kg/hm2；在幼穗分化期再追施尿素150 kg/hm2和氯化钾112.5 kg/hm2。

再生季施肥:为了更加准确真实地体现各品种的再生能力,在头季稻收割前未施促芽肥。头季稻收割后1～3 d施150 kg/hm2尿素和112.5 kg/hm2氯化钾作为提苗肥；在分蘖期每公顷用15 g 九二〇+2250 g磷酸二氢钾对水225 kg喷雾。对再生稻进行正常田间管理,直至再生稻成熟后收割。

1.4 产量及其构成因子测定

对各品种实收测产,随机选取5个点,收割面积为4.0 m×3.5 m,并连续取20株实地调查株高、有效穗数；并取样进行室内考种,计算每穗粒数、结实率和千粒重。

1.5 数据处理

采用Excel及SPSS 13.0软件对试验数据进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 不同再生水稻品种的生育期

24个候选再生稻品种的生育期如表1所示：全部品种头季生育期在132～150 d之间,以晶两优华占最长,以徽两优9810最短,各品种间差距较为明显;再生季生育期在59～69 d之间,以野香优2号和启元S/R11-04最长,以天优华占最短;两季总生育期在196～217 d之间，以晶两优华占最长,以徽两优9810最短;头季稻的生育期为再生稻的1.96～2.42倍,因此对于这24个品种来说，主要是头季生育期决定了两季生育期比和总生育期。所有参试品种的实际生育期均比品种审定介绍的生育期长,这主要是由于所选品种多做中晚稻种植,于3 月中下旬播种,而2016年头季期间阴雨天较多,日照时间较少,播始期积温较低,延迟了头季稻的生长发育;但2016年再生季后期气温较高,且寒露风来得较往年晚,故再生季各品种都可以安全齐穗。根据赣北地区的历年气候条件,再生稻只有在9月25日之前抽穗,在10月底之前成熟,才能保证免受寒露风的影响而获得较高的再生季产量。

表1 不同品种头季、再生季和两季总生育期的比较

2.2 不同再生水稻品种的产量结构

24个候选再生稻品种的产量结构如表2、表3和表4所示,不同品种间头季有效穗、实粒数、结实率、千粒重都存在显著性差异,头季有效穗以五优航1573最高,为406.5万穗/hm2,以五优328最低,为298.5万穗/hm2;实粒数以T两优华占最高,为159.0粒,以168A/华占最低,为97.3粒;结实率以启元S/R11-04最高,为93.9%,以晶两优华占最低,为65.7%。相关分析结果表明,单位面积有效穗、每穗实粒数与头季产量呈显著的正相关关系(r=0.467*、0.408*),显示再生稻头季高产必须依靠稳定穗数,主攻大穗,以形成巨大的库容量。

不同品种间再生季有效穗、实粒数、结实率、千粒重都存在显著性差异,再生季有效穗以丰两优香一号最高,为378.0万穗/hm2,以启元S/R11-04最低,为195.0万穗/hm2;实粒数以欣优827最高,为68.1粒,以168A/华占最低,为39.7粒;结实率以五优航666最高,为91.6%,以野香优2号最低,为64.4%。相关分析结果显示,再生季产量与有效穗呈极显著的正相关关系(r=0.724**),与每穗实粒数呈显著的正相关关系(r=0.417*),与结实率、千粒重呈正相关,但均未达到显著水平。表明再生季产量的高低主要取决于再生季的有效穗数,这与有关学者[9-10]的研究结果一致。

从表2中可以看出：再生季与头季相比,穗粒数下降最为显著，基本上下降一半左右；结实率升降不一,可能与品种特性和气候相关；在24个品种中,再生季每公顷有效穗下降150万穗的品种有8个,再生季每公顷有效穗不降反升的品种只有2个:准两优608和安优航1573,但上升幅度均不大；两季单位面积有效穗数基本保持平衡的有欣优827和农香优华占。

表2 不同品种头季和再生季产量构成因子比较

表3 头季产量与其构成因素间的相关系数

注:“**”表示在0.01显著水平下相关;“*”表示在0.05显著水平下相关。下同。

2.3 不同再生水稻品种头季产量、再生季产量和总产量的差异

产量试验结果(表5)表明：对照品种丰两优香1号的头季产量处于中等水平,不同品种间头季产量存在显著差异，其中天优华占、T两优华占、C两优华占、Y两优9918、晶两优华占、五优5412、恒丰优华占、泰优98比对照高2.5%～10.9%；头季产量以泰优98最高,为9936.0 kg/hm2,以野香优9号最低,为7752.0 kg/hm2。对照品种丰两优香1号的再生季产量处于中等偏上水平,不同品种间再生季产量存在显著差异,其中欣优827、五优328、农香优华占、五优航1573、准两优608比对照高1.4%～32.7%；再生季产量以准两优608最高,为6048.0 kg/hm2,以野香优9号最低,为2424.0 kg/hm2。从两季总产量来看,恒丰优华占、农香优华占、五优航1573、准两优608比对照高1.1%～5.4%，以准两优608最高,为14202.0 kg/hm2,以野香优9号最低,为10176.0 kg/hm2。头季产量/再生季产量的变异幅度为1.35～3.46,此比值越大,表明品种的再生季产量越低。相关分析结果表明,再生季产量与头季产量呈负相关,但相关不显著。

表4 再生季产量与其构成因素间的相关系数

表5 不同品种头季产量、再生季产量和总产量的比较

2.4 不同再生水稻品种再生力的比较

水稻再生力是指头季稻收割后继续萌发出再生苗的能力,在本研究中用再生季的有效穗除以头季的有效穗来表示再生力[11]。从图1中可以看出:不同品种间再生力存在显著差异,再生力在0.50～1.05之间,其中以准两优608最高(1.05),以168A/华占最低(0.50)；再生力较强(0.90～1.05)的品种有6个；品种准两优608的再生力高于对照丰两优香一号,其余品种的再生力均低于对照。此外，品种的再生力与再生季产量呈显著的正相关关系,相关系数为0.765(图2)。因此再生力是衡量再生季产量的一个重要指标,可以通过提高品种的再生力来提高再生季产量。

3 讨论与结论

本研究结果表明：再生稻头季产量与单位面积有效穗、每穗实粒数呈显著的正相关关系;再生季产量与有效穗呈极显著的正相关关系,与每穗实粒数呈显著的正相关关系。所以要实现再生稻的超高产,头季必须在稳定足额穗数的基础上,主攻大穗,形成巨大的库容量;另外,再生季要获得高产,就必须提高腋芽萌发率,形成更多的再生穗,以多穗补小穗的不足,形成巨大的库容量,可通过高留稻桩以保留较多的顶部腋芽和稻桩贮藏物质,重施芽肥以促进枝梗分化和叶片生长,在头季后期实行间歇性湿润灌溉以维持较强的叶片光合能力和根系活力,从而促进再生分蘖的萌发生长成穗。前人的研究[12-15]也得出了相似的结论。

图1 不同品种再生力的比较

再生力是衡量再生稻腋芽萌发能力的重要指标之一,也是提高再生季产量的决定性因素。本文研究结果显示品种的再生力与再生季产量呈显著的正相关关系,因此可以通过提高品种的再生力来提高再生季产量。本研究为了准确地探明不同品种的再生力,在头季齐穗期后未施用促芽肥。品种的再生力达到1左右是较为理想的,因为再生季的穗粒数较头季大大降低,只有提高再生季的有效穗才能保证再生季的产量提高。因此筛选适宜的再生稻首先要考虑品种的再生能力,再生能力强的品种适宜作再生稻种植；其次是要考虑丰产性,作为优质再生稻品种,产量高是广大种植户的必要选择。

图2 品种再生力与再生季产量的相关性

从产量构成来分析,头季和再生季有效穗高有利于提高再生稻的总产量；在再生季有效穗稍低于头季稻的情况下,可通过提高再生季的结实率来弥补产量。在筛选适宜当地种植的再生稻时，一定要选择生育期适中的品种,以保证再生季能够安全成熟。另外再生稻再生季昼夜温差大,米质一般优于头季,因此再生季的稻谷价格较高，经济效益较好。综合考虑再生能力、产量、产量构成和经济效益因素,对照在赣北地区大面积种植的丰两优香 1号,我们认为在供试的24个品种中,准两优608、欣优827、五优328、农香优华占和五优航1573这5个品种是适于在赣北地区作再生稻推广种植的品种,它们都具有较高的再生力,其中准两优608是最适宜作再生稻的品种；虽然五优航1573的再生能力在筛选出的5个品种中最低,但其基础分蘖能力很强,总产量也较高。

总之,选用合适的水稻品种是再生稻成功的关键。这就要求选择的品种首先生育期要适宜,确保再生苗早发快发,安全齐穗;其次是再生能力强,具有再生稻高产稳产特性;三是产量潜力大[16]。在赣北地区再生稻品种选择原则:应选择头季能在8月20日之前收获,再生季能在9月25日之前抽穗;头季产量在8250 kg/hm2以上,再生季产量在3750 kg/hm2以

上,两季产量合计在12000 kg/hm2以上的中晚稻品种；最后再生稻的选择要考虑经济效益,再生季稻米口感好,可作为优质晚稻出售,提高种植户的收入。

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(责任编辑:黄荣华)

Screening of Suitable Ratooning Rice Varieties and Analysis of Their Yield Structure Difference

CAO Guo-jun1, XIE Guo-qiang1, WU Yan-shou2, CHEN Guo-hui1, ZHOU Wei1, GAO Bing-ke1, YIN Jian-hua2*

(1. Jiujiang Academy of Agricultural Sciences in Jiangxi Province, Jiujiang 332000, China; 2. Rice Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China)

We chose 24 high-quality middle and late rice varieties which were approved by Jiangxi province in recent 3 years as the tested materials, carried out a screening study to find out suitable ratooning rice varieties, and analyzed the differences in growth period, yield, yield components and regenerative capacity among these varieties. The results showed that the grain yield of ratooning rice had a significantly positive correlation with both the number of effective spikes per unit area and the number of filled grains per spike in the first cropping season. In the regenerative season, the grain yield of ratooning rice was very significantly positively correlated with the number of effective spikes per unit area, and was significantly positively correlated with the number of filled grains per spike. There was a significantly positive correlation between the regenerative capacity and the grain yield in regenerative season. Among the tested 24 rice varieties, Zhunliangyou 608, Xinyou 827, Wuyou 328, Nongxiangyouhuazhan and Wuyouhang 1573 could be popularized and planted as ratooning rice in the north area of Jiangxi province.

Ratooning rice; Regenerative capacity; Variety screening; Yield; Yield structure

2017-04-22

江西省水稻产业技术体系项目(JXARS-02)；九江市科技支撑项目“超级稻-再生稻-油菜周年高产高效技术模式集成创 新及示范”；江西省协同创新项目“赣北转型升级高效种植模式集成研究与示范”。

曹国军(1982─),男,高级农艺师,硕士,主要从事作物高产栽培技术研究。*通讯作者:尹建华。

S511.037

A

1001-8581(2017)08-0006-05