施氮量和移栽密度對雜交早稻“鄱優364”制種產量的影響

段里成,魏雪嬌,陳 立,吳自明,曾勇軍,石慶華,潘曉華,方加海*

(1.作物生理生態與遺傳育種教育部重點實驗室/江西農業大學 雙季稻現代化生產協同創新中心,江西 南昌 330045;2.江西省農業氣象中心,江西 南昌 330096)

一個雜交水稻新品種的推廣應用不僅與該品種的產量特性相關,還與該品種的制種產量有關,制種產量的高低直接關系到新品種的推廣、生產企業與制種農戶的利益[1]。對于如何提高水稻的制種產量,水稻科研工作者從花期相遇[2]、父母本栽插行比[3]、制種授粉[4]、“九二O”的施用[5]等方面進行了大量研究，認為合理的父母本栽插時期,合理的父母本栽插行比,適時、適法的趕粉、授粉,適時噴施適量的“九二O”能夠獲得最大量的有效穗數、最高的結實率,進而獲得較高的制種產量。然而如何從栽培技術方面提高水稻的制種產量報道較少,同時從氮肥和栽插密度兩方面來研究對制種產量影響的報道更少。本試驗利用江西農業大學農學院選育的雜交早稻新品種“鄱優364” 的母本鄱1A和父本R364[6],通過改變其制種過程中母本的施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數,探究這些因素對其制種產量的影響,旨在為其高產制種提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

以R364為父本,鄱1A為母本,按行數比父本∶母本=2∶10進行移栽,父本分兩期播種,第1期父本比2期父本早5 d播種,1期父本比母本早7 d播種,父本移栽秧齡為35 d,母本移栽秧齡為30 d,父本的株距為20～25 cm。母本采用裂區設計,設4個施氮量水平：0 kg/hm2(N0)、120 kg/hm2(N1)、165 kg/hm2(N2)、210 kg/hm2(N3)。在每個施氮量水平下設2個栽插密度水平：34.5萬穴/hm2(D1)和28.5萬穴/hm2(D2)。再在每個栽插密度水平下設3個每穴栽插苗數水平：3根苗/穴(M1)、4根苗/穴(M2)、5根苗/穴(M3)。各處理用隔水板隔開。

施氮量和栽插密度的不同會影響鄱優364的生育進程,所以不同處理“九二O”的施用期也應各不相同，因此本試驗根據生育期調查結果,合理安排“九二O”的施用期和施用量。

各處理的氮肥按基肥∶分蘗肥∶孕穗肥=5∶2∶3分次施用;磷肥施用量折合成P2O5為90 kg/hm2，全部做基肥施用;鉀肥折合成K2O，施用量為150 kg/hm2,按基肥∶孕穗肥=7∶3分次施用。

1.2 取樣及測定方法

1.2.1 干物質量測定 于分蘗盛期、幼穗分化期、抽穗期和成熟期,按平均數法每個小區取樣3蔸,3次重復,剪除根,將稻株分為葉片、莖鞘和穗(抽穗后) 3部分,于烘箱105 ℃殺青30 min,于80 ℃烘至恒質量后稱重。

1.2.2 植株氮含量測定 將待測的植株干樣粉碎，用FOSS-2300型凱式定氮儀測定其氮含量。

1.2.3 測產與考種 在收獲前調查有效穗數,每小區調查50蔸。成熟后，按平均數法每個小區取樣3蔸考種,3次重復;每小區實割100蔸,3次重復,脫粒后曬干測產。

1.3 統計方法

采用Excel 2007和DPS 7.0對試驗數據進行處理。

2 結果與分析

由表1可知,施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數對水稻的產量、有效穗數和每穗粒數都有顯著影響，其中產量和有效穗數隨著施氮量和每穴栽插苗數的增加而顯著增加；每穗粒數隨著施氮量的增加而顯著增加,但隨每穴栽插苗數的增加而顯著減少;產量和有效穗數隨著栽插行距的加大而顯著減少,每穗粒數則呈相反的趨勢；施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數對結實率和千粒重無顯著影響。

表1 施氮量、栽插密度和栽插苗數對制種產量及產量構成的影響

注：同列數據后附不同小寫、大寫字母分別表示差異達到5%和1%的顯著水平。下同。

在同一條件下,產量和有效穗數隨著每穴栽插苗數的增加而增加；隨著施氮量的增加,產量和有效穗數也增加;隨著栽插行距的增加,產量和有效穗數卻顯著減少;施氮量和栽插密度、施氮量和每穴栽插苗數的互作對有效穗數的影響達顯著水平,對產量、每穗粒數、結實率和千粒重無顯著影響;栽插密度和每穴栽插苗數的互作對每穗粒數和千粒重的影響達顯著水平,但對有效穗數、結實率和產量無明顯影響;三者互作對產量及其構成因素的影響不顯著(表2)。當處理組合為N3D1M3時,產量達到最高,有效穗數也達到最大,而每穗粒數、結實率和千粒重并不是最大,說明有效穗數與每穗粒數、結實率和千粒重呈負相關關系,且在該情況下,有效穗數是影響制種產量最主要的因素。

地上部干物質積累量是反映水稻群體干物質積累效率的最直觀的因素。由表3可知,穗分化期到抽穗期干物質積累量達到最大,說明該期間是干物質積累的關鍵時期,也是協調營養生長和生殖生長的重要時期,為后期籽粒灌漿結實打下基礎。在同一條件下,各時期干物質積累和總干物質量隨著施氮量的增加而增加，隨著每穴栽插苗數的增加而增加，隨著栽插行距的增加而減少。說明在本試驗條件下,稀植并不利于干物質的積累和產量的提高。同樣，在組合條件N3D1M3下,總干物質量達到最大,結合表2可知,在該組合條件下,水稻群體達到最優。

表2 施氮量、栽插密度和栽插苗數對制種產量及產量構成的影響

注：“*”和“**”分別表示互作效應達到5%和1%的顯著水平。

表3 施氮量、栽插密度和栽插苗數對不同階段干物質積累的影響

施氮量是影響水稻產量的一個重要因素,通過合理的氮肥調控能夠獲得較高的水稻產量。從表4可以看出：在同一栽插行距和每穴栽插苗數的情況下,隨著施氮量的增加,各個時期氮積累量和氮總吸收量增加;在施氮量一定的情況下,隨著栽插行距變窄和每穴栽插苗數增加,氮總吸收量呈現先增加后降低的趨勢；在組合條件為N3D1M3時,氮總吸收量達到最大,表明該組合條件有利于地下部礦物質轉移到植株上；氮積累量在穗分化到抽穗期間最大,這可能與制種結實率較低,導致抽穗到成熟過程中氮素積累量降低有關。

表4 施氮量、栽插密度和栽插苗數對不同階段氮積累及吸收利用的影響

3 討論與結論

施氮量和栽插密度是影響水稻產量的兩個重要因素,合理的施氮量和種植密度能夠形成一個健康的水稻生長結構[7]。本研究發現在施氮量為210 kg/hm2、母本栽插密度為34.5萬穴/hm2、每穴栽插苗數為5根苗條件下,能夠獲得較高的干物質總量,從而獲得較高的有效穗數和制種產量。胡建平[1]研究發現,母本的有效穗數是影響雜交水稻制種產量的主要因素,要獲得較高的制種產量必須保證具有足夠的有效穗數。在父母本行比、母本苗數一定的情況下,通過合理調節栽培密度、基本苗數及行比能獲得較高的制種產量[8]。還有研究認為,合理的母本種植密度有利于形成高產制種群體結構,有利于協調好個體營養生長和生殖生長的關系[9]。本研究結果與其他學者的研究結果基本一致。

還有研究發現,在制種后期追肥可獲得提高制種產量的效果[10],且分次施肥的增產效果要比一次性施肥好,追施粒肥有利于高產制種產量的形成[11]。本研究發現：增施氮肥有利于提高水稻的有效穗數和每穗粒數,當施氮量為210 kg/hm2時,產量達到最高,且在一定范圍內,隨著施氮量的增加和種植密度加大,各生育期水稻的氮積累量呈增加趨勢;在穗分化到抽穗期氮素積累量明顯高于另外兩個時期的,這是由于制種授粉結實率較低,減少了后期氮素的轉運吸收,導致抽穗期到成熟期氮素積累減少。