机插条件下不同米粉稻品种产量形成特点与辐射利用率比较

张恒栋黄敏单双吕赵春荣陈佳娜曹放波范龙王玉梅邹应斌

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2贵州黔西南喀斯特区域发展研究院，贵州兴义562400；*通讯作者：jxhuangmin@163.com）

机插条件下不同米粉稻品种产量形成特点与辐射利用率比较

张恒栋1,2黄敏1*单双吕1赵春荣1陈佳娜1曹放波1范龙1王玉梅1邹应斌1

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2贵州黔西南喀斯特区域发展研究院，贵州兴义562400；*通讯作者：jxhuangmin@163.com）

于2016年早、晚季在湖南省浏阳市永安镇开展大田试验，对湖南常用米粉稻品种陆两优996、中嘉早17和中早39的产量形成特点和辐射利用率进行比较。结果表明，早季陆两优996的产量比中嘉早17和中早39高35.34%～46.18%，差异显著；晚季各品种的产量差异未达显著水平。早季陆两优996的每穗粒数、千粒重、成熟期干物质量、收获指数比其他2个品种分别高14.77%～29.41%、6.11%～13.20%、23.34%～34.78%、9.96%～10.65%；辐射截获量和辐射利用率比其他2个品种分别高7.29%～13.75%和14.86%～18.93%。

米粉稻；辐射利用率；产量；干物质积累

米粉稻是指适合当地米粉生产，且通过省级以上农作物品种审定的非转基因水稻[1-2]。米粉稻的种植在很大意义上解决了长江流域早籼稻食味品质差，不被人们所青睐的问题[3]。随着劳动力的转移，生活水平的提高[4-6]，早籼稻作为口粮造成了大量积压，给国家造成了很大的经济损失[7-9]，影响了农民种粮的积极性，导致双季稻面积降低，复种指数下降，造成了大量的粮食损失[10-11]。因此，研究米粉稻提高早籼稻的经济价值对于维持国家粮食安全，促进双季稻发展有重要意义。

光能资源以及作物的光能利用率对产量有重要影响[12-13]，作物的光能利用率受作物叶片的光能截获量和所截获光能的转化率影响[12]。前人研究了施肥[14]、密度[15]等对作物光能利用率的影响，以及米粉稻的栽培调控[16-17]、品种的筛选与选育[9，18]、化学调控[17，19]等。在湖南已经筛选出了一定数量的米粉稻品种。本文通过不同米粉稻品种的田间试验，研究了机插条件下米粉稻品种的产量和辐射利用率，以期为米粉稻的高产栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为湖南常用米粉稻品种：两系杂交早稻品种陆两优996（LLY996）和常规早稻品种中早39（ZZ39）、中嘉早17（ZJZ17）。大田试验于2016年3-10月在湖南省浏阳市永安镇进行，试验地土壤肥力均匀，前茬作物为水稻。土壤有机质含量43.44 g/kg，全氮、全磷、全钾含量分别为1.70、0.45、9.53 g/kg，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为200.70、6.24、148.13 mg/kg，pH值为6.08。

1.2 试验设计与方法

采用随机区组设计，重复3次，小区面积40 m2。早、晚季种植，试验采用秧盘淤泥育秧，秧盘规格为58 cm×25 cm，每盘播芽谷120 g。早季于3月27日播种，4月19日移栽；晚季于7月7日播种，7月23日移栽。试验用井关PZ80-25乘坐式高速插秧机插秧，每丛栽插4～5株。试验按照N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1的比例进行施肥，早季施纯N 135 kg/hm2、P2O567.5 kg/hm2、K2O 135 kg/ hm2，晚季施纯 N 150 kg/hm2、P2O575kg/hm2、K2O 150 kg/hm2，其中氮肥（46.4%的尿素）按照基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶2∶3的比例施用，磷肥（过磷酸钙）全部作基肥施用，钾肥（氯化钾）按照基肥∶穗肥=5∶5的比例施用。其他田间管理方式同当地高产栽培习惯。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 干物质积累

于齐穗期和成熟期选取生长均匀且有代表性的植株10丛，按茎、叶、穗分类，并用LI-3000C便携式叶面积仪（美国LI-COR公司）测量上述时期的叶面积。分类的样品在105℃恒温下杀青30 min，转至70℃下烘干至恒质量，称量计为干物质量。成熟期的干物质量参照产量与产量构成。

表1 不同米粉稻品种的产量和产量构成

表2 不同米粉稻品种辐射截获率和RUE

1.3.2 辐射利用率（RUE）

分别在分蘖中期（MT）、幼穗分化始期（PI）、齐穗期（HD）、齐穗后20 d（HD20）和生理成熟期（PM），选择晴天无云或少云，于11∶00-13∶00，采用Sunscan冠层分析仪（英国Delta公司）测定各个小区离地10 cm以上的冠层透光率，行、株距方向各测定2次，辐射截获率（Intercepted percent）=100×（入射辐射量-冠层下方辐射量）/入射辐射量，4次辐射截获率的平均值作为该小区的辐射截获率。各个时期截获的辐射量=1/2×（前一个时期的辐射截获率+后一个时期的辐射截获率）×该时期的入射辐射量；RUE（g/MJ）=总的干物质量/各个时期截获辐射量的总和。

1.3.3 产量及产量构成

于成熟期，按对角线取样法，从小区中间选取代表性植株10丛调查有效穗数，手工脱粒后用自来水分离实粒和秕粒，实粒称取3份30 g，秕粒称取15 g，计数后在70℃下烘干至恒质量，考察每穗粒数、结实率和千粒重（恒质量），稻草在70℃下烘干至恒重，测定干物质量。成熟期总干物质量为样本稻草、实粒、秕粒和枝梗干质量之和。从每小区中心收割5 m2用于测产，折算成13.5%含水量的实收产量。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2016整理数据，用Statistix8.0软件进行数据分析，用LSD0.05法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同米粉稻品种产量及产量构成分析

从表1可见，两个种植季节3个品种的产量都表现为陆两优996＞中嘉早17＞中早39，其中早季陆两优996的产量显著高于中嘉早17和中早39，而晚季3个品种的产量差异不显著。早季的有效穗数、穗粒数、千粒重均表现为陆两优996最高，分别比中嘉早17和中早39提高了1.85%～12.00%、12.87%～22.73%、5.76%～11.66%。其中，穗粒数和千粒重品种间差异显著；有效穗数表现为陆两优996高于中嘉早17，但是差异不显著，两者都显著高于中早39；结实率表现为中早39最高，并且显著高于中嘉早17。晚季的穗粒数、千粒重和结实率均表现为陆两优996最高，中嘉早17最低，但是中嘉早17的有效穗数最高，分别比陆两优996和中早39提高了30.00个/m2和59.09个/m2。

2.2 不同米粉稻品种辐射截获率及辐射利用率（RUE）分析

由表2可知，晚季入射辐射量比早季的入射辐射量高13.46%，早、晚两季均以陆两优996的辐射利用率（RUE）最高，分别为2.01 g/MJ和1.82 g/MJ。早季陆两优996的辐射截获率和RUE均显著高于中嘉早17和中早39，晚季3个品种间辐射截获量和RUE差异不显著，均表现为陆两优996＞中嘉早17＞中早39。

由图1可见，水稻自移栽起，各阶段的辐射截获量呈现先增后降的趋势，以孕穗期至齐穗期截获的辐射量最多，早、晚季种植下分别达到了辐射截获总量的42.47%～43.77%和29.71%～30.70%。无论是早季还是晚季，水稻自移栽至分蘖中期和分蘖中期至孕穗期，3个品种截获的辐射量差异均不显著，孕穗期以后陆两优996的辐射截获量显著增加。早季孕穗期以后各生育阶段（PI-HD、HD-HD20、HD20-PM）陆两优996截获的辐射量比中嘉早17和中早39分别高10.11%～13.27%、11.46%～15.90%、8.80%～15.02%，差异显著；晚季孕穗期至齐穗后20 d陆两优996的辐射量略高于中嘉早17，两者显著高于中早39，齐穗后20 d至成熟期中早39的辐射截获量高于中嘉早17。

图1 不同米粉稻品种各生育阶段的辐射截获量

表3 不同米粉稻品种干物质积累情况

2.3 不同米粉稻品种干物质积累状况

如表3所示，早、晚两季不同米粉稻品种齐穗期的干物质量无显著差异，早季表现为陆两优996＞中嘉早17＞中早39，晚季以中早39最大，为1 002.09 g/m2，分别比陆两优996和中嘉早17高89.99 g/m2和145.19 g/ m2。成熟期水稻的干物质量在早、晚两季都以陆两优996最高，分别比中嘉早17和中早39高21.91%～23.15%和26.45%～34.78%，差异显著。花后干物质积累所占的比例，早季明显高于晚季，两季均以陆两优996最高，分别为51.83%和47.96%，高于中嘉早17，显著高于中早39。陆两优996的收获指数早、晚两季分别达到0.53和0.50，比中嘉早17和中早39高2.02%～10.41%，差异显著。

3 小结与讨论

有研究表明，杂交稻的产量显著高于常规稻[20-21]。本研究表明，陆两优996产量较中嘉早17和中早39早季和晚季分别提高了35.34%～46.18%和2.31%～2.90%，早季陆两优996的有效穗数、穗粒数、千粒重均高于中嘉早17和中早39，差异显著，而结实率差异不显著。晚季陆两优996的有效穗数、结实率、穗粒数没有明显的优势，只有千粒重显著高于中嘉早17和中早39。张现伟等[21-22]研究表明，常规稻和杂交稻产量构成之间的差异并没有相同的趋势，各产量构成的大小并没有因为水稻杂交的方式发生明显的变化，作早稻种植，杂交稻和常规稻的产量差异显著，而作晚稻种植产量差异不显著，这可能是由于杂交稻茎叶部非结构性物质积累量和转运速率高于常规稻引起的[23]，早稻作晚稻种植有利于非结构性物质的积累和转运，从而提高了常规稻的产量。

辐射利用率受作物品种和栽培措施的影响，一般认为水稻辐射利用率与水稻产量呈正相关[12-15]。分蘖期至抽穗期水稻的有效光能截获率和利用率呈显著正相关，有效光能利用率可以良好的反映水稻的干物质生产能力[12]。水稻在延长生育期以后会弥补有效光能利用率低的不足，可以提高作物的干物质积累和产量[24]。本研究中，辐射利用率的趋势同米粉稻品种间产量的趋势一致，早季品种间辐射利用率差异显著，晚季差异不显著，随着生育期的推进，不同品种均在孕穗期至齐穗期辐射截获率达到峰值，齐穗前水稻的干物质积累在早季和晚季之间均没有显著差异，齐穗后积累的干物质量同全生育期水稻辐射利用率呈相同趋势，早季种植差异显著，晚季种植差异不显著，与产量变化趋势保持一致。

本文分析了不同的米粉稻品种在早、晚季种植情况下产量、干物质积累和辐射利用率的差异，辐射利用率高，水稻产量、干物质积累也会相应提高，晚季种植下中嘉早17和中早39产量相比早季提高了27.07%～32.59%。现在常规稻仍是双季稻区早稻生产的主要品种，如何通过合理的栽培调控来提高常规米粉稻的产量，提高辐射利用率，对于确保粮食安全有重要意义。

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Comparative Study on Yield Formation and Radiation Use Efficiency among Different Flour Rice Varieties under Machine-transplanted Conditions

ZHANG Hengdong1,2,HUANG Min1*,SHAN Shuanglv1,ZHAO Chunrong1,CHEN Jiana1,CAO Fangbo1,FAN Long1,WANG Yumei1, ZOU Yingbin1
（1Agronomy College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;2Guizhou Qianxinan Karst Regional Development Research Institute, Xingyi,Guizhou 562400,China;*Corresponding author:jxhuangmin@163.com）

The field experiments were conducted in Yongan Town,Liuyang City,Hunan Province in early and late seasons in 2016. The yield formation and radiation use efficiency were compared among three commonly used flour rice varieties in Hunan Province: Luliangyou 996（LLY996）,Zhongjiazao 17（ZJZ17）and Zhongzao 39（ZZ39）.The results indicated that the yield of LLY996 was 34.34%～46.18%higher than that of ZJZ17 and ZZ39 in early season,and the differences were significant;while the differences of the yields in late season were insignificant.The grains per panicle,grain weight,dry matter weight at maturity,harvest index of LLY996 were increased by 14.77%～29.41%,6.11%～13.20%,23.34%～34.78%and 9.96%～10.65%compared to the other two varieties.The intercepted radiation and radiation use efficiency of LLY996 were increased by 7.29%～13.75%and 14.86%～18.93%compared to the other two varieties.

flour rice;radiation use efficiency;yield;dry matter accumulation

S511

A

1006-8082（2017）04-0063-04

2017－06－13

国家重点研发计划项目（2016YFD0300509）