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粳稻品种在黔中地区的生态适应性

2016-03-02罗德强江学海周维佳张洪程姬广梅王学鸿

贵州农业科学 2016年1期
关键词:籼稻粳稻成熟期

李 敏, 罗德强, 江学海, 周维佳*, 张洪程, 姬广梅, 王学鸿

(1.贵州省水稻研究所, 贵州 贵阳 550006; 2.扬州大学 农学院/农业部长江流域稻作技术创新中心, 江苏 扬州 225009)

粳稻品种在黔中地区的生态适应性

李 敏1, 罗德强1, 江学海1, 周维佳1*, 张洪程2, 姬广梅1, 王学鸿1

(1.贵州省水稻研究所, 贵州 贵阳 550006; 2.扬州大学 农学院/农业部长江流域稻作技术创新中心, 江苏 扬州 225009)

为探明粳稻品种在黔中地区的生态适应性,以杂交籼稻品种冈优527为对照,选用具有高产潜力的12个粳稻品种为试验材料,研究各品种产量及产量构成因素、生育期、株高、干物质积累量等生长发育特性。结果表明:杂交粳稻品种较适宜在本地区种植,表现为生育进程与对照品种同步,全生育期158 d,株高97~108 cm,抽穗期干物质积累量介于701.5~721.8 kg/667m2,抽穗至成熟阶段干物质积累量占总积累量的40%左右,有效穗数为13.3万~15.6万穗/667m2,穗粒数为198.6~236.7粒,结实率为78.8%~83.6%,千粒重约27 g,最终产量为628.3~723.0 kg/667m2。常规粳稻品种产量为414.0~606.9 kg/667m2,平均产量515.6 kg/667m2,产量较低的主要原因是抽穗后干物质积累受阻,穗型较小,库容充实度较差。

粳稻; 黔中地区; 生态适应性; 产量

水稻是我国第一大粮食作物,有籼稻和粳稻2个亚种[1],由于其生物学特性存在较大差异,对气候生态适应性有重要差别[2]。一般来说,南方主要种植籼稻,北方主要种植粳稻,江淮流域的苏、皖、鄂、豫为籼粳稻交错区[3]。随着人们对粳稻食味品质的青睐,粳稻的市场需求逐渐增加,江苏、浙江、安徽等原来都是以籼稻为主的产区,经逐步推行“籼改粳”,粳稻所占比例大幅提升,江苏粳稻面积已占水稻种植面积的90%以上[3]。其中,粳稻新品种选育和高产栽培研究的重要进展为粳稻大面积推广应用提供了重要支撑,一大批具有超高产潜力的粳稻品种相继通过审定,并配套超高产栽培技术,实现了粳稻大面积单产达900 kg/667m2以上水平[4-6]。因此,合理种植粳稻品种可有效促进水稻优质、高产与抗倒的协调统一,但北粳南引是否成功与引育两地水稻生长季节的生态差异及所引品种的生态适应能力有关[7]。因此,笔者以引进的具有高产潜力的12个粳稻品种为研究对象,设杂交籼稻品种为对照,研究粳稻品种在贵州黔中地区的生态适应性,明确适宜在本地区种植的粳稻品种类型和主要生育特性,为粳稻品种在本地区的合理种植提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以具有高产潜力的12个粳稻品种为试材,其中3个杂交粳稻品种(常优2号、杂粳2号、杂粳5号),9个常规粳稻品种(中粳08、晚香粳15、晚农粳7号、晚粳30、晚粳博5、晚粳29、晚粳18-5、晚粳19、晚粳2244),由扬州大学农学院供种;以杂交籼稻品种冈优527为对照,由贵州省水稻研究所供种。

1.2 试验设计

试验于2014年在贵州省水稻研究所试验农场进行。4月28日播种,5月28日移栽,随机区组排列,小区面积为15 m2,共3次重复。栽插行距30 cm,株距16.7 cm。籼稻品种栽1苗,杂交粳稻栽2苗,常规粳稻栽3苗。小区间筑埂并以塑料薄膜包裹,防止串水串肥。

籼稻和粳稻的施氮量(纯N)分别为15 kg/667m2和20 kg/667m2,按基肥∶蘖肥∶穗肥=3.5∶2.5∶4比例施用,其中穗肥分别于倒4叶和倒2叶叶龄期等量施入。磷肥(P2O5)施用量10 kg/667m2,全部用作基肥;钾肥(K2O )施用量15 kg/667m2,分基肥和拔节肥2次等量施用。其他管理措施统一按常规栽培要求实施。严格控制病虫草害对水稻正常生长的影响。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育期 观察记录各品种的播种期、移栽期、拔节期、始穗期、齐穗期和成熟期。

1.3.2 干物质积累量 于抽穗期和成熟期,各小区定点观察连续20株植株的茎蘖数(成熟期为有效穗数),按平均茎蘖数(或平均有效穗数)取4株植株样本,以105℃杀青30 min后,于80℃烘干至恒重。

1.3. 3 成熟期植株主要性状 成熟期各小区定点观测连续20株,测量各品种株高,记录地面到植株顶端长度,并观察各品种病虫害及倒伏情况。

1.3.4 成熟期产量及考种 成熟期各小区定点观察连续20株植株的有效穗数,按平均有效穗数取4株稻穗进行考种,用水漂法测定实粒数,计算结实率。将实粒烘干后测千粒重,重复3次(误差不大于0.1 g)。并实收各小区测定实际产量。

1.4 数据统计与分析

使用Excel 2007进行数据计算,使用Spss13.0进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同类型水稻品种的产量及产量结构

由表1看出,3个杂交粳稻品种的产量介于628.3~723.0 kg/667m2,其中杂粳5号的产量较对照(冈优527)提高11.4%,差异达显著水平。9个常规粳稻的产量介于414.0~606.9 kg/667m2,平均产量较对照品种降低15.0%。与对照品种相比,各粳稻品种的有效穗数均有所增加,其中以晚粳29的有效穗数最高(达16.3万穗/667m2);粳稻品种的每穗粒数均低于对照品种,其中每穗粒数大于200粒的粳稻品种有杂粳2号、杂粳3号、晚粳博5和晚粳19;粳稻品种的结实率介于75.2%~88.6%,除晚粳博5、晚粳19由于未能正常成熟外,其余粳稻品种的结实率绝大多数高于对照品种;粳稻品种的千粒重均低于对照品种,其中中粳08、晚粳博5、晚粳19的千粒重最低,为25 g左右。

表1 不同类型水稻品种的产量及产量结构

注:同列数据后不同字母表示5%差异水平(P≤0.05)。

Note: Different letters in the same column indicate significance of difference at 5% level.

2.2 不同类型水稻品种的生育期及株高

由表2看出,3个杂交粳稻品种的始穗期、齐穗期和成熟期与对照品种较为接近,全生育期均为158 d。中粳08、晚香粳15、晚粳30、晚粳18-5、晚粳2244等5个常规粳稻品种的齐穗期和成熟期较对照品种均有所提前,全生育期介于146~152d,较对照品种缩短5~11 d,这可能是导致其产量较低的原因之一。此外,晚农粳7号、晚粳博5、晚粳29、晚粳19等4个常规粳稻品种的生育期较对照品种有所推迟,导致部分品种未能正常成熟。

表2 不同类型水稻品种的生育期及株高

表3 不同类型水稻品种的各生育阶段干物质积累量

杂交粳稻品种的株高介于97~108 cm,以杂粳5号株高最高;常规粳稻品种的株高介于81~103 cm。

2.3 不同类型水稻品种的干物质积累量

从表3看出,杂交粳稻品种抽穗期的干物质积累量介于701.5~721.8 kg/667m2,与对照品种基本相当;成熟期的干物质积累量介于1 172.6~1 284.5 kg/667m2,其中杂粳5号成熟期的干物质积累量、抽穗至成熟阶段的干物质积累量分别较对照提高8.4%和18.6%。常规粳稻品种抽穗期、成熟期的干物质积累量平均为612.3 kg/667m2和996.1 kg/667m2,较对照品种分别降低13.9%和16.0%,抽穗至成熟阶段的干物质积累量和阶段积累率均低于对照品种。

3 结论与讨论

与籼稻品种相比,粳稻品种具有食味品质和加工品质好、耐低温、耐肥、生育后期不早衰、茎秆抗倒伏能力强等优势[8-9],但由于受到不同生态区的温、光、土壤等环境条件的影响,粳稻品种的生育特性会有不同程度的变异[1,3],粳稻的推广应以产量与当地高产品种持平或略减、而稻米品质得到明显改善为前提,因此,非常有必要探明粳稻的适宜种植区域和主要生物学特征变化,为粳稻品种的合理推广提供理论依据。

研究表明,12个粳稻品种在黔中地区的生长发育特性具有较大差异,产量变幅在414.0~723.0 kg/667m2,其中,杂交粳稻较适宜在该地区种植,表现为生育期适宜,产量较高。杂交粳稻在黔中地区主要产量特性为有效穗数适宜、穗大粒多,库容充实度较好,这与杨建昌等[4]、张洪程等[6]报道的超高产粳稻品种的产量特性较为一致,也与本地区杂交籼稻品种的高产途径[10-11]较为吻合。而常规粳稻品种普遍表现为生育期或长或短,如中粳608等品种生育期太短,物质积累量少,晚农粳5号等品种生育期推迟,导致抽穗后干物质积累量减少,影响籽粒灌浆充实,不能正常成熟。陈温福等[7]研究认为,通过籼粳稻杂交培育的新型粳稻品种可以适应南方的生态条件,这可能是本研究中杂交粳稻较常规粳稻生态适应性较强的原因。

粳稻品种的生态适应性存在较大的品种间差异。与常规粳稻品种相比,杂交粳稻品种更适宜在贵州黔中地区种植。粳稻品种选择的主要要求有:生育期与当地高产籼稻品种相近,分蘖能力适中,株高较高,茎秆粗壮,抽穗后干物质生产能力强,穗型较大,库容充实度较好,病虫害抗性较强。

致谢:感谢龙章永同志在本科毕业实习期间对本研究工作的辛勤付出!

[1] 凌启鸿,张洪程,丁艳峰.关于亚洲栽培稻(Oryza satival.)两个亚种命名的商榷[J].中国农业科学,2013,46(2):250-256

[2] Ying J F,Peng S B,He Q R,Yang H,Yang C D,Visperas R M,Cassman K G.Comparison of high-yield in tropical and subtropical environments:I.Determinants of grain and dry matter yields[J].Field Crops Res,1998,57:71-84

[3] 张洪程,张 军,龚金龙,等.“籼改粳”的生产优势及其形成机理[J].中国农业科学,2013,46(4):686-704.

[4] 杨建昌,杜 永,吴长付,等.超高产粳型水稻生长发育特性的研究[J].中国农业科学,2006,39(7):1336-1345.

[5] 吴桂成,张洪程,戴其根,等.南方粳型超级稻物质生产积累及超高产特征的研究[J].作物学报,2010,36(9):1921-1930.

[6] 张洪程,吴桂成,李德剑,等.杂交粳稻13.5t.hm-2超高产群体动态特征及形成机制的探讨[J].作物学报,2010,36(9):1547-1558.

[7] 陈温福,张龙步,徐正进,等.北粳南引研究的进展与前景[J].沈阳农业大学学报,1994,25(2):131-135.

[8] 李 敏,张洪程.不同施氮水平下籼稻和粳稻的产量相应差异[J].贵州农业科学,2013,41(11):22-24.

[9] 李 敏,张洪程.中熟籼稻和粳稻的高产生育特性比较[J].贵州农业科学,2013,41(12):46-49.

[10] 罗德强,王绍华,江学海,等.精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻产量与群体质量的影响.中国农业科学,2014,47(11):2099-2108.

[11] 罗德强,周维佳,江学海,等.黔中地区杂交水稻产量及其构成因素的相关于通径分析[J].贵州农业科学,2013,41(3):16-18.

(责任编辑: 姜 萍)

Ecological Adaptability of Japonica Rice in Central Guizhou

LI Min1, LUO Deqiang1, JIANG Xuehai1, ZHOU Weijia1*, ZHANG Hongcheng2,GI Guangmei1, WANG Xuehong1

(1.GuizhouRiceInstitute,Guiyang,Guizhou550006; 2.CoollegeofAgronomyYangzhouUniversity/InnovationCenterofRiceProductionTechnologyinYangtzeRiverBasin,MinistryofAgriculture,Yangzhou,Jiangsu225009,China)

The yield, yield components, growth period, height and dry matter accumulation of 12 Japonica rice varieties with high yield potential were analyzed by using Gangyou 527 (hybrid indica rice variety) as CK to discuss the ecological adaptability of Japonica rice varieties in Central Guizhou. Results: Three tested hybrid Japonica rice varieties can be planted in Central Guizhou because their growth process is similar to CK. Total growth period, height, dry matter accumulation at heading stage proportion of dry matter accumulation in total accumulation from heading to maturity, effective spikes, seeds per spike, setting percentage, 1000-grain weight and final yield of three hybrid Japonica rice varieties are 158 d, 97~108 cm, 701.5~721.8 kg/667m2,, 40%, 13.3~15.6 ten thousand/667m2, 198.6~236.7, 78.8%~83.6%, about 27 g and 628.3~723.0 kg/667m2respectively. The yield of common japonica rice varieties is 414.0~606.9 kg/667m2and the average yield is 515.6 kg/667m2. The main reasons to result in lower yield of common japonica rice varieties are frustration of dry matter accumulation after heading, small spike type and poor grain filling rate.

japonica rice; Central Guizhou; ecological adaptability; yield

2015-05-28; 2015-12-24修回

国家自然科学基金项目“水稻高产氮高效基因型的籽粒灌浆机理及其调控”(31360314);贵州省农业攻关项目“水稻超高产群体特征研究及其调控”(20143018);贵州农业科学院研究生创新基金项目“不同种植方式对水稻生产 力及生理生态特征的影响”(黔农科合2011002)

李 敏(1983-),男,副研究员,博士,从事水稻高产高效栽培研究,E-mail:limin-good@sohu.com

*通讯作者:周维佳(1965- ),男,研究员,从事农业科研管理及水稻高产高效栽培技术与理论研究。 E-mail:zhouweijiaa@163.com

1001-3601(2016)01-0013-0043-04

S511

A

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