籼粳杂交稻华中优9326机插和直播穗型与产量比较

李春寿， 王亚梁， 黄福灯， 郝媛媛， 朱德峰

(1.浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所， 浙江 杭州 310021； 2.中国水稻研究所， 浙江 杭州 310006)

随着我国社会经济的发展及农村劳动力的转移，水稻生产模式及技术发生重大转变[1-2]。水稻品种类型从常规水稻品种转变为籼型杂交稻，近几十年，籼粳杂交稻在生产上被广泛应用，产量和品质得到大幅提升[3-5]。水稻种植方式从手工插秧、抛秧种植转变为省工高效的机插秧和直播稻，劳动效率和经济效益得到大幅度提高[1,6-7]。

近几十年来，杂交稻，特别是籼粳杂交稻选育成功，并在生产大面积推广应用，增产效果显著[1,8-9]。籼粳杂交稻较籼型杂交稻及常规稻增产的主要因素是穗大粒多[10]。水稻大穗的形成决定于颖花分化与退化及籽粒结实，品种间颖花分化与退化及籽粒结实存在差异，且受种植方式等因素影响[11-18]。不同种植方式下，水稻的产量及其结构不同，影响产量的形成和提高。研究表明，与直播种植相比，机插秧产量有增有减，增产主要表现为穗数和穗粒数的增加，减产主要表现为穗粒数下降，单位面积总粒数下降，结实率和千粒重下降[19]。直播和机插种植条件下，大穗型籼粳杂交稻的穗粒数不稳定，影响产量的稳定和提高。目前，对于大穗型籼粳杂交稻组合在直播和机插种植下的穗部性状变化特点尚不清楚，制约着籼粳杂交稻大穗优势及产量潜力的发挥。

本试验研究籼粳杂交稻机插和直播种植的穗型特征及产量构成，分析籼粳杂交稻大穗形成的途径，旨在为籼粳杂交稻发挥大穗优势提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试地点及供试品种

试验在浙江省海宁县长安镇德丰村进行，前茬为休闲田。水稻品种为籼粳杂交稻华中优9326。

1.2 试验处理

设置直播和机插秧2个处理，3次重复，采用大区试验，每区333.33 m2。机插秧采用秧盘基质育秧，水稻于5月19日播种，9寸秧盘播种量65 g，湿润育秧，6月18日机插，移栽规格30 cm×18 cm，密度1.24万丛，每丛2本苗。直播水稻于5月19日进行人工播种，667 m2用种1.8 kg。

总氮肥用量为10 kg，其中基蘖肥90%，穗肥10%。采用高产管理方法对水分及病虫草害进行管理。

1.3 产量结构调查

机插水稻，每区调查60丛的穗数，根据密度计算单位面积穗数。根据每丛的平均穗数，选取代表稻丛2丛，考察总粒数、空秕粒数及千粒重。直播水稻，每区选取代表性点3个，每点调查0.5 m2的穗数，测量土地利用率，计算单位面积穗数。每点选取代表性植株4～5株，20～30穗，考察总粒数、空秕粒数及千粒重。

1.4 穗枝梗和籽粒数

测定样本水稻穗长度、一次枝梗长度、一次枝梗数与二次枝梗数、一次枝梗及二次枝梗的总粒数及空秕粒数。

1.5 穗枝梗分类

将水稻穗一次枝梗分为上部、中部和下部3个部位。上部和下部为穗一次枝梗总数的1/3的整数，其余一次枝梗为中部。

1.6 数据处理

采用Excel 2003和SAS 9.0软件对数据进行统计分析、方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 产量及其结构

籼粳杂交稻华中优9326机插种植产量为13.43 t·hm-2，直播种植产量为12.57 t·hm-2，机插种植较直播种植增产6.8%(表1)。产量因子分析结果表明，机插种植每平方米穗数为175.4个，较直播种植下降25.0%，每穗总粒数和结实率分别为317.1粒和91.8%，较直播种植分别提高26.0%和9.2百分点，千粒重较直播种植稍有提高。这些结果表明，机插种植产量的提高主要是由于每穗总粒数和结实率的提高。

表1 华中优9326机插和直播产量及其结构

2.2 穗枝梗

籼粳杂交稻华中优9326机插和直播种植穗长和枝梗数见表2。与直播种植相比，机插种植水稻穗长提高9.4%，一次枝梗数和二次枝梗数分别增加39.7%和28.9%。机插种植水稻穗上、中、下部一次枝梗数较直播分别增加43.8%、31.7%、43.8%(图1)。分析表明，华中优9326机插种植穗大粒多主要由一次枝梗数及相应二次枝梗数增加引起。

表2 华中优9326机插和直播穗长和枝梗数

图1 华中优9326直播与机插穗不同部位一次枝梗数

2.3 穗粒数

籼粳杂交稻华中优9326每穗总粒数机插种植稻较直播种植增加26.0%(表1)，机插种植上、中、下部籽粒数较直播种植分别增加42.6%、20.1%、17.2%(图2)。机插种植稻穗各部位粒数较直播增加的比例表现为上部高于中部、中部高于下部。

图2 华中优9326直播与机插穗不同部位总粒数

2.4 结实率

华中优9326机插稻和直播稻穗籽粒结实率分别为91.6%和82.6%，机插稻较直播稻提高9.0百分点。机插稻上、中、下部穗和二次枝梗的籽粒结实率分析结果(图3)表明，机插稻不同部位穗籽粒结实率差异较小。而直播稻上部穗籽粒结实率较高，中部和下部穗籽粒结实率较上部穗分别下降13.4和16.8百分点；中部和下部二次枝梗籽粒结实率较上部穗分别下降21.3和31.1百分点。直播稻籽粒结实率较低，主要是由于中、下部穗籽粒结实率较低。

图3 华中优9326直播与机插穗与枝梗籽粒结实率比较

3 小结与讨论

全球主要产稻国的社会经济发展与水稻生产模式和技术转变表明，随着社会经济的发展，劳动力成本上升，水稻生产规模化经营和机械化作业成为主流。随着我国社会经济的发展及农村劳动力的转移，水稻生产模式及技术发生转变，特别是近几年来水稻耕作和收获基本实现机械化，种植方式也从手插秧及抛秧向直播和机插秧转变[2]。随着我国水稻育种技术的进步，水稻品种也发生重大转变。自20世纪70年代以来，产量优势明显的籼型杂交稻的种植面积比例不断上升。近年来籼粳杂交稻技术取得突破，其产量较籼型杂交稻显著提高，生产应用面积逐步扩大。籼粳杂交稻品种产量潜力大的主要原因是每穗颖花数多，实现穗大粒多[20]。大穗型籼粳杂交稻组合在不同种植方式下每穗颖花数及粒数差异较大。每穗颖花数及粒数受植株生长量、颖花分化及退化的影响，而水稻植株生长量、颖花分化及退化又受种植环境、种植密度、肥水条件等因素的制约。研究不同种植方式籼粳杂交稻的适宜种植密度，调控肥水条件，可促进颖花分化，减少颖花退化，形成大穗，发挥产量潜力。

本试验明确籼粳杂交稻华中优9326机插种植较直播增产6.8%，增产的主要原因是每穗总粒数和结实率的提高。机插种植水稻穗粒数较直播种植多主要是由于一次枝梗数和二次枝梗数的增加。华中优9326机插种植穗籽粒结实率较高，主要是因为机插种植上、中和下部穗籽粒结实率差异较小，而直播种植上部穗籽粒结实率较高，中部和下部穗籽粒结实率较低。直播种植中、下部穗籽粒结实率低是造成穗籽粒结实率较低的直接原因。