冬水田雜交中稻品種適應氮肥后移的篩選指標

徐富賢， 張 林， 熊 洪， 朱永川, 劉 茂， 郭曉藝

(四川省農業科學院水稻高粱研究所，四川瀘州 646000)

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2013年在四川省農科院水稻高粱所瀘縣實驗基地的冬水田進行，稻田土質均勻。基礎土壤pH 5.2、 有機質17 g/kg、 全氮1.62 g/kg、 速效氮150.0 mg/kg、 全磷390 mg/kg、 有效磷16.8 mg/kg、 全鉀12 g/kg、 有效鉀127 mg/kg。

1.2 調查項目及方法

移栽后第10天開始，每小區按對角定兩點，每點10穴，每周調查1次苗情動態，至苗峰下降為止。齊穗期按其小區平均有效莖數取樣3穴，采用干物重法考查粒葉比[取樣植株稻穗的總穎花數/取樣植株綠葉總面積(朵/cm2)][13]。成熟期試驗所有小區，按其小區平均有效莖數取樣5穴，在室內考查穗部性狀，并收小區實產。小區實產和千粒重均按13.5%含水量折合為標準重量。

1.3 統計分析

采用DPS數據處理系統和Excel， 進行兩種施方式的產量差值與其產量性狀間的相關、 回歸與通徑分析。

2 結果與分析

2.1 兩種施氮方式下20個雜交組合的產量及相關性狀

2.2 產量性狀對前氮后移的響應

20個雜交組合在前氮后移和重底早追下成穗率與最高苗的相關系數r分別為-0.3925、 -0.6418**，說明分蘗力強的品種成穗率低；前氮后移的20個雜交組合平均最高苗數為253.65×104No./hm2、 有效穗173.70×104No./hm2、 成穗率68.72%和穗粒數222.91粒，分別比重底早追減少2.76%、 2.55%、 1.31%和0.69%，表明前氮后移雖然控制了苗峰，但同時有效穗數也有所下降，成穗率并未提高，最終產量差值與成穗率相關不顯著(r分別為0.2623、 0.1811)。

以20個品種前氮后移、 重底早追的產量、 產量相關性狀平均值(表1)為自變量x，以兩種施氮方式間的產量差值(表2)為因變量y，進行回歸與通徑分析。前氮后移處理下，對增產效果起重要作用的是品種的穗粒數(x3)和結實率(x4)；重底早追處理下，最高苗數(x1)和穗粒數(x3)起關鍵作用。穗粒數(x3)是對前氮后移增產作用影響最大的產量因子(表3)。穗粒數(x3)對兩種施氮處理產量差值的直接貢獻最大，間接作用總和中則以最高苗數(x1)的作用較大(表4)。

2.3 穗粒數較少品種適宜前氮后移施肥法的原因分析

20個雜交組合在兩種施氮方式下水稻產量性狀間的相關分析(n=40)可見，分蘗力越強組合的有效穗越高(r=0.5505**)，而穗粒數隨有效穗數增加而降低(r=-0.7043**)；穗粒數分別與結實率和千粒重呈極顯著負相關(r分別為-0.4168**和-0.7767**)，穗粒數多的組合的粒葉比(spikelets/cm2)越高(r=0.7862**)，即庫大源小，庫源矛盾越大。從20個雜交組合的穗粒數對兩種處理產量和穗粒結構的差值影響(表5)看，不同穗粒數組合間表現不一致，穗粒數越多的組合，前氮后移之后其有效穗數、 穗粒數和產量分別比重底早追施氮法下降越多，千粒重卻提高越多，對結實率的影響不明顯。

表1 20個雜交組合在兩種施氮方式下的產量相關性狀

續表1 Table 1 Continuous

由20個參試組合中，5個增產組合、 11個持平組合和4個減產組合的產量及其穗粒結構平均值(表6)可見，穗粒數在190粒以下的中穗型組合，兩種施氮處理的有效穗、 穗粒數和結實率明顯增加，千粒重差異不顯著，增產7.86%；穗粒數225粒左右的大穗型持平組合在產量及其穗粒結構差異上均不顯著；穗粒數超過260粒的特大穗型減產組合，有效穗下降8.65%，穗粒數和千粒重也明顯減少，結實率差異不顯著，最終減產5.64%。究其原因，穗粒數較少的組合，其分蘗力較強，在前氮后移情況下，雖然最高苗數與重底早追處理相比仍有所下降，因最高苗期群體光照條件改善，成穗率提高[15]，以致有效穗反而比重底早追處理有所增加，穗粒數、 結實率和千粒重因施用穗肥[16]有一定提高，最終增產顯著或極顯著；穗粒數過大的組合，其分蘗力較弱，在前氮后移(前期施氮少)情況下，因最高苗數明顯不夠，有效穗數顯著下降；雖然施用了穗肥，因前期施氮水平低，植株氮含量水平較比重底早追法要低，特大穗型在穗分化過程中需求的養分也較多，而促花肥施用后要等數天后才能起作用，導致因穗分化初期養分不足而減少了穗粒數；但隨著后期穗肥的作用，有效避免了大穗型組合因源不足所致的結實率和千粒重的進一步下降。因此，穗粒數偏少組合適宜前氮后移。

2.4 適宜前氮后移的雜交組合穗粒數預測

如前所述，穗粒數偏小的雜交組合適宜前氮后移施肥法，但以何種程度為宜呢？根據20個參試組合在兩種施氮方式下的平均穗粒數(x)與兩種施氮方式間的產量差值(y),模擬獲得線性回歸方程y=2607.9-11.02x, 決定系數R2=0.6308。理論上假設y=0，前氮后移不比重底早追增產。因此解得適宜前氮后移的雜交組合的穗粒數x=236.65粒/穗，即穗粒數≤237粒的雜交組合，在前氮后移情況下，其產量可望大于或等于重底早追施氮法。

表3 兩種施氮處理下水稻產量差值與組合間產量相關性狀的回歸分析*

表4 兩種施氮處理下水稻產量性狀對產量差值的通徑分析

表5 兩種施氮方式下雜交組合產量、穗粒結構差值與穗粒數的相關系數

3 討論

關于水稻前氮后移的品種適應性問題，國內外尚無系統的研究報道。先期眾多研究對前氮后移的增產效果表現不盡相同[6-11]，可能與試驗品種不同有一定關系。李武等[17]研究結果指出，穗肥的增產作用與品種有關，培雜泰豐適宜于穗肥增氮，華優86則反之。但該研究只有兩個試驗品種，也沒有進一步指出適宜穗肥增氮的品種特征。本研究結果表明，前氮后移比重底早追的增產效果與兩種施氮方式下雜交組合的穗粒數呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.7870**(n=20)和-0.7986**(n=20)。其原因在于，小穗型組合在前氮后移情況下，仍能確保較多的有效穗數，而且穗粒數、 結實率和千粒重因施用穗肥有一定提高而增產；而穗粒數過大的組合，則因有效穗數顯著比重底早追少和穗粒數有所降低而減產。這可能是先期研究前氮后移增產效果各異的重要原因之一。

雖然本研究已鑒定出了4個雜交組合(內5優306、 蓉18優447、 內5優317 和川谷優7329)適宜前氮后移，可直接用于生產。但生產上種植的水稻品種繁多，難以通過試驗進行大量篩選。本文首次建立了前氮后移增產量(y)與雜交組合穗粒數(x)的關系模型：y=2607.9-11.02x, 決定系數R2=0.6308。并預測出穗粒數≤237粒的雜交組合適宜于前氮后移施氮法。據此，生產可根據種植品種群體的平均穗粒數確定采用相應的施氮方式。即穗粒數≤237粒的雜交組合采用前氮后移施肥法，而大于237粒/穗的雜交組合則宜重底早追施氮法。但需指出的是，水稻品種穗粒數是反映品種間庫源結構的較好性狀[12-13]，穗粒數越高的品種，庫源矛盾越大，其高產需氮量越高。由于水稻群體穗粒數受本田施氮量及栽秧密度的影響較大。因此，本研究提出的將穗粒數作為選擇用于不同施氮方式的指標值，需要限定其栽培條件，即在冬水田區目前大面積推廣的雜交中稻高產栽培技術(每公頃施氮 150 kg，磷、 鉀肥按N ∶P2O5∶K2O=1 ∶0.5 ∶0.5做底肥一次施用，中苗移栽，每公頃栽1.2萬穴)條件下的穗粒數。研究結果表明穗粒數少于237粒的雜交組合在前氮后移情況下，其產量可望大于或等于重底早追施氮法，其中如群體穗粒數230粒左右的品種已屬大穗型品種。若穗粒數超過237粒的特大穗品種，在更高施氮量水平下采用氮肥后移，應有一定增產效果，而對不同超大穗粒數品種與施氮量和氮后移比例互作關系尚需進一步研究。

表6 兩種施氮方式下增、 減產雜交組合產量性狀的平均值比較

致謝：本文承蒙涂士華研究員修改和指導，特此深表謝意！

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