適宜再生水稻品種的篩選及其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)差異性分析

曹國軍,謝國強,吳延壽,陳國徽,周 微,高冰可,尹建華*

(1.江西省九江市農(nóng)業(yè)科學院,江西 九江 332000;2.江西省農(nóng)業(yè)科學院 水稻研究所,江西 南昌 330200)

適宜再生水稻品種的篩選及其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)差異性分析

曹國軍1,謝國強1,吳延壽2,陳國徽1,周 微1,高冰可1,尹建華2*

(1.江西省九江市農(nóng)業(yè)科學院,江西 九江 332000;2.江西省農(nóng)業(yè)科學院 水稻研究所,江西 南昌 330200)

以江西省近3年審定的24個優(yōu)質(zhì)中晚稻品種為材料開展再生稻品種的篩選研究,對這些品種的生育期、產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素和再生力進行了差異性分析。結(jié)果表明:再生稻的頭季產(chǎn)量與單位面積有效穗、每穗實粒數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系;再生季產(chǎn)量與有效穗呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,與每穗實粒數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系;再生力與再生季產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系；在供試的24個品種中,準兩優(yōu)608、欣優(yōu)827、五優(yōu)328、農(nóng)香優(yōu)華占和五優(yōu)航1573可在贛北地區(qū)作再生稻推廣種植。

再生稻;再生能力;品種篩選;產(chǎn)量；產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

再生稻由于其再生季生育期較短,適合在一季稻溫光熱量有余而兩季稻溫光熱量又不足的地區(qū)種植,其可作為一種提高產(chǎn)量和效益的耕作制度。再生稻在世界大部分地區(qū)都有種植,其中主要集中在東南亞地區(qū)、拉丁美洲和非洲等國[1]。中國最早的再生稻記錄是西晉時期郭義恭的《廣志》。中國目前種植水稻的面積約為2000萬hm2,其中約有300萬hm2適合推廣再生稻。四川、福建、湖北、江西等省正在試驗推廣再生稻品種[2-5]。可見再生稻推廣潛力巨大。

由于經(jīng)濟的發(fā)展,贛北地區(qū)農(nóng)村勞動力外流現(xiàn)象嚴重,勞動力非常短缺[6-8]。相對于種植兩季稻,種植再生稻具有一種兩收,省種、省工、省水、省藥、省秧田,栽培技術(shù)簡單易行,米質(zhì)好,食味佳,無污染等諸多優(yōu)點，符合贛北地區(qū)當前農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。2016年,九江地區(qū)再生稻種植面積達到了0.67萬hm2左右。但目前遇到再生稻品種頭季稻生育期長、米質(zhì)差，后季再生力不強等問題,導(dǎo)致再生稻種植技術(shù)難以推廣。我們選擇江西省近3年審定的優(yōu)質(zhì)中晚稻品種進行了再生稻品種的篩選試驗,并分析了不同品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征,以期篩選出適于贛北地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)再生稻品種,明確再生稻超高產(chǎn)的產(chǎn)量架構(gòu),為再生稻資源篩選和豐產(chǎn)栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗在九江市農(nóng)業(yè)科學院試驗基地進行,試驗田前作為綠肥、油菜,沙質(zhì)壤土,土壤肥力狀況:pH 5.73,有機質(zhì)11.8 g/kg,全氮0.82 g/kg,速效磷44.38 mg/kg,速效鉀61.24 mg/kg。

1.2 供試材料

選取江西省近3年審定的優(yōu)質(zhì)中晚稻品種24個,其頭季稻米質(zhì)均達國標三級。以目前在贛北地區(qū)大面積作再生稻種植的豐兩優(yōu)香一號作為對照品種。

1.3 試驗設(shè)計與田間管理

每個品種設(shè)一個大區(qū),大區(qū)面積為133 m2。各大區(qū)間隔35 cm的工作行。參試24個品種于3月28日同時播種,采用覆膜濕潤育秧,每公頃大田用塑料軟盤(434孔)900張。于4月28日拋秧,每公頃拋37.5萬叢左右。田間病蟲害采用統(tǒng)一管理。頭季稻成熟前一周擱田使其自然晾干直至黃熟。頭季稻成熟即收割,留茬高度40 cm左右(以保留倒二節(jié)腋芽為準)。頭季稻收割后立即覆水,隨后保持淺水灌溉至再生稻收割前一周。

頭季稻氮肥(N)、磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O)施用量分別為195、120、195 kg/hm2，其中基肥施用15-15-15的復(fù)合肥375 kg/hm2、鈣鎂磷肥375 kg/hm2；在分蘗期(移栽后7 d)追加尿素150 kg/hm2和氯化鉀112.5 kg/hm2；在幼穗分化期再追施尿素150 kg/hm2和氯化鉀112.5 kg/hm2。

再生季施肥:為了更加準確真實地體現(xiàn)各品種的再生能力,在頭季稻收割前未施促芽肥。頭季稻收割后1～3 d施150 kg/hm2尿素和112.5 kg/hm2氯化鉀作為提苗肥；在分蘗期每公頃用15 g 九二〇+2250 g磷酸二氫鉀對水225 kg噴霧。對再生稻進行正常田間管理,直至再生稻成熟后收割。

1.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子測定

對各品種實收測產(chǎn),隨機選取5個點,收割面積為4.0 m×3.5 m,并連續(xù)取20株實地調(diào)查株高、有效穗數(shù)；并取樣進行室內(nèi)考種,計算每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel及SPSS 13.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同再生水稻品種的生育期

24個候選再生稻品種的生育期如表1所示：全部品種頭季生育期在132～150 d之間,以晶兩優(yōu)華占最長,以徽兩優(yōu)9810最短,各品種間差距較為明顯;再生季生育期在59～69 d之間,以野香優(yōu)2號和啟元S/R11-04最長,以天優(yōu)華占最短;兩季總生育期在196～217 d之間，以晶兩優(yōu)華占最長,以徽兩優(yōu)9810最短;頭季稻的生育期為再生稻的1.96～2.42倍,因此對于這24個品種來說，主要是頭季生育期決定了兩季生育期比和總生育期。所有參試品種的實際生育期均比品種審定介紹的生育期長,這主要是由于所選品種多做中晚稻種植,于3 月中下旬播種,而2016年頭季期間陰雨天較多,日照時間較少,播始期積溫較低,延遲了頭季稻的生長發(fā)育;但2016年再生季后期氣溫較高,且寒露風來得較往年晚,故再生季各品種都可以安全齊穗。根據(jù)贛北地區(qū)的歷年氣候條件,再生稻只有在9月25日之前抽穗,在10月底之前成熟,才能保證免受寒露風的影響而獲得較高的再生季產(chǎn)量。

表1 不同品種頭季、再生季和兩季總生育期的比較

2.2 不同再生水稻品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

24個候選再生稻品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)如表2、表3和表4所示,不同品種間頭季有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重都存在顯著性差異,頭季有效穗以五優(yōu)航1573最高,為406.5萬穗/hm2,以五優(yōu)328最低,為298.5萬穗/hm2;實粒數(shù)以T兩優(yōu)華占最高,為159.0粒,以168A/華占最低,為97.3粒;結(jié)實率以啟元S/R11-04最高,為93.9%,以晶兩優(yōu)華占最低,為65.7%。相關(guān)分析結(jié)果表明,單位面積有效穗、每穗實粒數(shù)與頭季產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.467*、0.408*),顯示再生稻頭季高產(chǎn)必須依靠穩(wěn)定穗數(shù),主攻大穗,以形成巨大的庫容量。

不同品種間再生季有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重都存在顯著性差異,再生季有效穗以豐兩優(yōu)香一號最高,為378.0萬穗/hm2,以啟元S/R11-04最低,為195.0萬穗/hm2;實粒數(shù)以欣優(yōu)827最高,為68.1粒,以168A/華占最低,為39.7粒;結(jié)實率以五優(yōu)航666最高,為91.6%,以野香優(yōu)2號最低,為64.4%。相關(guān)分析結(jié)果顯示,再生季產(chǎn)量與有效穗呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.724**),與每穗實粒數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.417*),與結(jié)實率、千粒重呈正相關(guān),但均未達到顯著水平。表明再生季產(chǎn)量的高低主要取決于再生季的有效穗數(shù),這與有關(guān)學者[9-10]的研究結(jié)果一致。

從表2中可以看出：再生季與頭季相比,穗粒數(shù)下降最為顯著，基本上下降一半左右；結(jié)實率升降不一,可能與品種特性和氣候相關(guān)；在24個品種中,再生季每公頃有效穗下降150萬穗的品種有8個,再生季每公頃有效穗不降反升的品種只有2個:準兩優(yōu)608和安優(yōu)航1573,但上升幅度均不大；兩季單位面積有效穗數(shù)基本保持平衡的有欣優(yōu)827和農(nóng)香優(yōu)華占。

表2 不同品種頭季和再生季產(chǎn)量構(gòu)成因子比較

表3 頭季產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的相關(guān)系數(shù)

注:“**”表示在0.01顯著水平下相關(guān);“*”表示在0.05顯著水平下相關(guān)。下同。

2.3 不同再生水稻品種頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和總產(chǎn)量的差異

產(chǎn)量試驗結(jié)果(表5)表明：對照品種豐兩優(yōu)香1號的頭季產(chǎn)量處于中等水平,不同品種間頭季產(chǎn)量存在顯著差異，其中天優(yōu)華占、T兩優(yōu)華占、C兩優(yōu)華占、Y兩優(yōu)9918、晶兩優(yōu)華占、五優(yōu)5412、恒豐優(yōu)華占、泰優(yōu)98比對照高2.5%～10.9%；頭季產(chǎn)量以泰優(yōu)98最高,為9936.0 kg/hm2,以野香優(yōu)9號最低,為7752.0 kg/hm2。對照品種豐兩優(yōu)香1號的再生季產(chǎn)量處于中等偏上水平,不同品種間再生季產(chǎn)量存在顯著差異,其中欣優(yōu)827、五優(yōu)328、農(nóng)香優(yōu)華占、五優(yōu)航1573、準兩優(yōu)608比對照高1.4%～32.7%；再生季產(chǎn)量以準兩優(yōu)608最高,為6048.0 kg/hm2,以野香優(yōu)9號最低,為2424.0 kg/hm2。從兩季總產(chǎn)量來看,恒豐優(yōu)華占、農(nóng)香優(yōu)華占、五優(yōu)航1573、準兩優(yōu)608比對照高1.1%～5.4%，以準兩優(yōu)608最高,為14202.0 kg/hm2,以野香優(yōu)9號最低,為10176.0 kg/hm2。頭季產(chǎn)量/再生季產(chǎn)量的變異幅度為1.35～3.46,此比值越大,表明品種的再生季產(chǎn)量越低。相關(guān)分析結(jié)果表明,再生季產(chǎn)量與頭季產(chǎn)量呈負相關(guān),但相關(guān)不顯著。

表4 再生季產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的相關(guān)系數(shù)

表5 不同品種頭季產(chǎn)量、再生季產(chǎn)量和總產(chǎn)量的比較

2.4 不同再生水稻品種再生力的比較

水稻再生力是指頭季稻收割后繼續(xù)萌發(fā)出再生苗的能力,在本研究中用再生季的有效穗除以頭季的有效穗來表示再生力[11]。從圖1中可以看出:不同品種間再生力存在顯著差異,再生力在0.50～1.05之間,其中以準兩優(yōu)608最高(1.05),以168A/華占最低(0.50)；再生力較強(0.90～1.05)的品種有6個；品種準兩優(yōu)608的再生力高于對照豐兩優(yōu)香一號,其余品種的再生力均低于對照。此外，品種的再生力與再生季產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.765(圖2)。因此再生力是衡量再生季產(chǎn)量的一個重要指標,可以通過提高品種的再生力來提高再生季產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明：再生稻頭季產(chǎn)量與單位面積有效穗、每穗實粒數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系;再生季產(chǎn)量與有效穗呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,與每穗實粒數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。所以要實現(xiàn)再生稻的超高產(chǎn),頭季必須在穩(wěn)定足額穗數(shù)的基礎(chǔ)上,主攻大穗,形成巨大的庫容量;另外,再生季要獲得高產(chǎn),就必須提高腋芽萌發(fā)率,形成更多的再生穗,以多穗補小穗的不足,形成巨大的庫容量,可通過高留稻樁以保留較多的頂部腋芽和稻樁貯藏物質(zhì),重施芽肥以促進枝梗分化和葉片生長,在頭季后期實行間歇性濕潤灌溉以維持較強的葉片光合能力和根系活力,從而促進再生分蘗的萌發(fā)生長成穗。前人的研究[12-15]也得出了相似的結(jié)論。

圖1 不同品種再生力的比較

再生力是衡量再生稻腋芽萌發(fā)能力的重要指標之一,也是提高再生季產(chǎn)量的決定性因素。本文研究結(jié)果顯示品種的再生力與再生季產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,因此可以通過提高品種的再生力來提高再生季產(chǎn)量。本研究為了準確地探明不同品種的再生力,在頭季齊穗期后未施用促芽肥。品種的再生力達到1左右是較為理想的,因為再生季的穗粒數(shù)較頭季大大降低,只有提高再生季的有效穗才能保證再生季的產(chǎn)量提高。因此篩選適宜的再生稻首先要考慮品種的再生能力,再生能力強的品種適宜作再生稻種植；其次是要考慮豐產(chǎn)性,作為優(yōu)質(zhì)再生稻品種,產(chǎn)量高是廣大種植戶的必要選擇。

圖2 品種再生力與再生季產(chǎn)量的相關(guān)性

從產(chǎn)量構(gòu)成來分析,頭季和再生季有效穗高有利于提高再生稻的總產(chǎn)量；在再生季有效穗稍低于頭季稻的情況下,可通過提高再生季的結(jié)實率來彌補產(chǎn)量。在篩選適宜當?shù)胤N植的再生稻時，一定要選擇生育期適中的品種,以保證再生季能夠安全成熟。另外再生稻再生季晝夜溫差大,米質(zhì)一般優(yōu)于頭季,因此再生季的稻谷價格較高，經(jīng)濟效益較好。綜合考慮再生能力、產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成和經(jīng)濟效益因素,對照在贛北地區(qū)大面積種植的豐兩優(yōu)香 1號,我們認為在供試的24個品種中,準兩優(yōu)608、欣優(yōu)827、五優(yōu)328、農(nóng)香優(yōu)華占和五優(yōu)航1573這5個品種是適于在贛北地區(qū)作再生稻推廣種植的品種,它們都具有較高的再生力,其中準兩優(yōu)608是最適宜作再生稻的品種；雖然五優(yōu)航1573的再生能力在篩選出的5個品種中最低,但其基礎(chǔ)分蘗能力很強,總產(chǎn)量也較高。

總之,選用合適的水稻品種是再生稻成功的關(guān)鍵。這就要求選擇的品種首先生育期要適宜,確保再生苗早發(fā)快發(fā),安全齊穗;其次是再生能力強,具有再生稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性;三是產(chǎn)量潛力大[16]。在贛北地區(qū)再生稻品種選擇原則:應(yīng)選擇頭季能在8月20日之前收獲,再生季能在9月25日之前抽穗;頭季產(chǎn)量在8250 kg/hm2以上,再生季產(chǎn)量在3750 kg/hm2以

上,兩季產(chǎn)量合計在12000 kg/hm2以上的中晚稻品種；最后再生稻的選擇要考慮經(jīng)濟效益,再生季稻米口感好,可作為優(yōu)質(zhì)晚稻出售,提高種植戶的收入。

[1] Chauhan J S, Vergara B S, Lopez S S. Rice ratooning: research paper series No. 102 [M]. Banos: International Rice Research Institute, 1985: 19.

[2] 朱永川,熊洪,徐富賢,等.再生稻栽培技術(shù)的研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2013,29(36):1-8.

[3] 徐富賢,熊洪,張林,等.再生稻產(chǎn)量形成特點與關(guān)鍵調(diào)控技術(shù)研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2015,48(9):1702-1717.

[4] 謝華安.超級稻作再生稻高產(chǎn)栽培特性的研究[J].雜交水稻,2010(S1):17-26.

[5] 李經(jīng)勇,張洪松,唐永群.中國再生稻研究與應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè),2009(5):88-92.

[6] 張桂蓮,屠乃美.再生稻研究現(xiàn)狀與展望[J].作物研究,2001,15(3):64-69.

[7] Yuan J. Study on nitrogen requirement and split application of nitrogen fertilizer in ratooning rice [J]. Acta Agronomica Sinica, 1996(4): 11-12.

[8] 熊洪,內(nèi)茂林,徐福賢,等.南方稻區(qū)再生稻研究進展及發(fā)展[J].作物學報,2000,26(17):297-304.

[9] 鄭亨萬.低留樁強再生力水稻新品種篩選試驗[J].江西農(nóng)業(yè)學報,2015,27(8):36-39.

[10] 林祁,鄭小蘋,劉鋒,等.廣兩優(yōu)676作再生稻超高產(chǎn)栽培的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征分析[J].福建稻麥科技,2016,34(3):8-11.

[11] 馬曉春.中稻蓄留再生稻品種篩選與頭季收獲方式對再生季產(chǎn)量的影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學.

[12] 楊惠杰,李義珍,黃育民,等.超高產(chǎn)水稻的產(chǎn)量構(gòu)成和庫源結(jié)構(gòu)[J].福建農(nóng)業(yè)學報,1999,14(1):1-5.

[13] 何花榕,楊惠杰,李義珍,等.超級稻Ⅱ優(yōu)航1號再生高產(chǎn)栽培的庫源結(jié)構(gòu)特征分析[J].中國農(nóng)學通報,2008,24(6):52-57.

[14] 張上守,卓傳營,姜照偉,等.超高產(chǎn)再生稻產(chǎn)量形成和栽培技術(shù)分析[J].福建農(nóng)業(yè)學報,2003,18(1):1-6.

[15] 熊洪,冉茂林,徐富賢,等.南方稻區(qū)再生稻研究進展及發(fā)展[J].作物學報,2000,26(3):297-304.

[16] 周奧,何可佳,李曉剛.湖南地區(qū)再生稻品種篩選及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[J].中國農(nóng)學通報,2016,32(15):1-5.

(責任編輯:黃榮華)

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

江西省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(JXARS-02)；九江市科技支撐項目“超級稻-再生稻-油菜周年高產(chǎn)高效技術(shù)模式集成創(chuàng) 新及示范”；江西省協(xié)同創(chuàng)新項目“贛北轉(zhuǎn)型升級高效種植模式集成研究與示范”。

曹國軍(1982─),男,高級農(nóng)藝師,碩士,主要從事作物高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。*通訊作者:尹建華。

S511.037

A

1001-8581(2017)08-0006-05