栽插密度和穴栽苗数对安丰A繁殖产量的影响
2016-05-11龙江辉黄宗洪向关伦杨占烈潘建慧
龙江辉,黄宗洪,甘 雨,向关伦,杨占烈,郭 慧,潘建慧,蔡 源
(1.贵州大学农学院, 贵州 贵阳 550025;2.贵州省水稻研究所, 贵州 贵阳 550006)
■研究报告
栽插密度和穴栽苗数对安丰A繁殖产量的影响
龙江辉1,黄宗洪2*,甘雨2,向关伦2,杨占烈2,郭慧2,潘建慧2,蔡源1
(1.贵州大学农学院, 贵州 贵阳550025;2.贵州省水稻研究所, 贵州 贵阳550006)
摘要:安丰A是福建省农科院稻麦研究所选育的野败籼型三系不育系,贵州省已经利用该不育系配制育成了3个杂交稻组合,通过了贵州省农作物品种审定委员会审定。研究安丰A的生育特性、开花习性、种植密度、基本苗等能够促进其繁殖产量提高,进而加速该不育系在贵州省的应用。对母本安丰A设置了相同行距下不同株距和每穴插不同谷苗数的种植密度试验,研究不同密度对安丰A的抽穗期、盛花期、有效穗、穗长、实粒数、繁殖产量、千粒重等性状的影响。结果显示:不同种植密度对安丰A的盛花期、实粒数、有效穗、繁殖产量等有较大的影响,差异达显著或极显著水平,而对抽穗期、千粒重、穗长的影响不大;穴插不同谷苗数对安丰A的穗长、有效穗等有较大的影响,差异达显著或极显著水平,对抽穗期、盛花期、千粒重、每穗实粒数等影响不明显。安丰A在种植密度为17.25万~22.16万穴/hm2,每穴插3粒谷苗情况下繁殖产量最高。
关键词:安丰A;种植密度; 穴插谷苗数; 繁殖产量
安丰A是福建省农科院稻麦研究所选育的优良水稻三系不育系[1]。贵州省利用安丰A已经配制出了“安优136”[2]、“安优08” 和“安优5819”3个杂交水稻新组合通过贵州省农作物品种审定委员会审定,而且还不断有新组合在参加贵州省区试鉴定。福建省农业科学院稻麦研究所于2010年已将该不育系在贵州的使用权转让给贵州省水稻研究所。栽培密度一直是农业科技工作者用于调节群体结构、提高作物产量、降低成本的一种手段,特别是在杂交种亲本繁殖的过程中,适宜的栽培密度是提高种子繁殖产量的有效途径之一。
为了弄清安丰A在贵州特定生态条件下繁殖的最佳种植密度和穴插谷苗数,以促进安丰A所配组合在贵州省大面积的生产应用,2015年在贵州省岑巩县进行了安丰A的繁殖技术研究,对安丰A在不同种植密度、每穴插不同谷苗数条件下对其繁殖产量的影响进行了试验,以期为生产上安丰A繁殖获得高产提供理论支撑。
1材料与方法
1.1材料
安丰A由福建省农科院稻麦研究所选育,具有育性稳定,开花习性好,异交结实率高,农艺性状优良,配合力好,品质优,耐肥抗倒,中抗稻瘟病、白叶枯病,抗早衰等特点[1]。
1.2方法
1.2.1试验设计
试验于2015年在贵州省岑巩县思肠镇进行。不同密度处理按小区种植,小区面积4.36m2(包括父本行),小区长240cm、宽180cm,父本安丰B单行种植,行距为20cm,父本安丰B与母本安丰A栽插相距20cm,母本每小区栽插13行,行距固定为20cm,采用两因素随机区组试验设计。栽插密度(A)设3个水平,即A1:20cm×35cm(12.31万穴/hm2),A2:20cm×20 cm(17.23万穴 /hm2),A3:20cm×16 cm(22.16 万穴/ hm2);穴插谷苗数(B)设3个水平,即B1:每穴插1 粒谷苗,B2:每穴插2 粒谷苗,B3:每穴插3粒谷苗。试验设置3次重复,随机区组排列。始穗期人工喷洒“920”,扬花授粉期按生产上进行常规人工赶花辅助授粉作业。
1.2.2调查内容
1.2.2.1开花特性。每小区定点3穴,每1穴选取有代表性的3个有效穗调查每日的开花数量,以日总开花量作分析比较。
1.2.2.2始穗期、抽穗期和齐穗期。以小区为单元调查,当小区有10%的稻穗抽穗时,记为始穗期;有50%的稻穗抽穗时,记为抽穗期;有80%的稻穗抽穗时,记为齐穗期。
1.2.2.3经济性状。成熟期每小区取样3穴,考查有效穗、穗长、每穗颖花数、实粒数、异交结实率和千粒重。
1.2.2.4小区实产。成熟期分小区收获,按13.5%水分含量折算种子产量。
1.3数据分析
利用Excel进行数据整理,采用LSD(DPS 7.05)多重比较法检验各处理间的差异显著性。
2结果与分析
2.1不同处理对抽穗的影响
表1不同处理下抽穗期及父母本抽穗相遇的情况
Table 1 The parents meet status at heading stage under different processing
从表1可以看出,不同处理间安丰A生育期相差不大。始穗期集中在7月31日至8月1日,抽穗期在8月1日至8月3日,齐穗期在8月4日至8月5日。从始穗到齐穗各处理经历的时间大致为4~5d。其中8、9始穗期相对其它处理提早约1~2d,表明安丰A在较大的种植密度下抽穗时间会相对提早。在同一种植密度、穴插不同谷苗数下,各处理的抽穗期差异不明显;而不同种植密度、穴插相同谷苗数下,表现为随着种植密度增大,抽穗期会有所提早。父本安丰B于8月1日始穗、8月4日齐穗,历时4d。试验中各处理的父母本花期基本能正常相遇。
2.2不同处理对盛花期的影响
从图1可以看出各个处理的盛花期主要集中出现在始穗的4~5d后,即8月3日至8月6日之间,当种植密度较高时进入盛花期会相对提早。由图2可以看出,在较低种植密度下每穴插不同谷苗数对开花总数有一定影响;在每穴插相同谷苗数下,低密度处理的总开花数普遍高于高密度处理;当种植密度的增加到较高时,每穴插谷苗数对开花总数影响不明显。在试验中不同种植密度下,A1密度下的各个处理开花总数都表现较多,A3密度下的各个处理开花总数表现相对较少。在每穴不同谷苗数下,B1条件下的各个处理开花总数较多,B3条件下的各个处理表现较少,其中A1B1最多,A3B2最少。开花盛期开花数量在整个开花历期中所占的比例来看,在不同种植密度下,A3密度下的各个处理的比例较高,而在A1密度下的各个处理比例较低。在每穴不同谷苗数下,B1条件下的各个处理的比例较高,B2条件下各处理的比例较低,其中A3B3最高,开盛花期开花数量占整个开花历期总开花数的68.77%,而A1B2最低,盛花期开花数量所占的比重只有58.96%。因此在种子生产过程中要根据不同的种植密度、不同的穴插谷苗数,合理的通过人工手段调节父母本的花期,以达到良好的繁殖效果。
图1 不同处理对日开花动态的影响Fig. 1 The influence of different processingon flowering dynamic of rice
图2 不同处理下的总开花数和盛花期比例Fig. 2 The total number of flowers and its proportion in full-bloom stage under different processing
2.3不同处理对相关性状的影响
2.3.1不同处理对穗长的影响
从表2可以看出,不同处理安丰A的穗长变幅为18.62~21.77cm,呈现出随种植密度的增加穗长逐渐变短的趋势,在所有处理中A1B1处理最长,A3B3处理最短。经方差分析,A1B1与A2B3、A2B2差异达到显著水平,与A3B3差异达极显著水平,与A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A3B2差异不显著;A2B1与A3B3、A3B2差异达到显著水平,与A3B3差异达极显著水平;A3B1与A3B2差异达到显著水平,与其它处理差异不显著。表明在较低的种植密度对穗长影响不大,但当种植密度达到较高时对穗长影响较大。在同一种植密度,不同的穴插谷苗数下各处理穗长差异不明显;而在不同种植密度,穴插相同谷苗数下,低种植密度和高种植密度间穗长差异是显著的。
表2不同处理对穗长的影响
Table 2 The influence of different processing on the panicle length of rice
2.3.2不同处理对千粒重的影响
从表3可以看出,不同处理安丰A的千粒重变幅为17.58~18.69g,最高与最低差异只有0.71g。经方差分析,
表3不同种植密度对千粒重的影响
Table 3 Effects of different planting density on thousand-grain weight
各处理间差异不显著。表明安丰A的千粒重性状比较稳定,不会因种植密度和穴插谷苗数的改变而增大或降低。
2.3.3不同处理对有效穗的影响
从表4可以看出,不同处理安丰A的有效穗变幅为172.34万~290.54万/hm2。A3B2最多,A1B3最少。在处理范围内呈现出随着种植密度和穴插谷苗数增加,有效穗增多的趋势。经方差分析,A3B3与A3B2差异不显著,与A3B1差异达显著水平,与其它处理差异达极显著水平;A3B2处理与A3B1、A2B3、A2B2差异不显著,与A2B1、A1B2、A1B1差异达显著水平,与A3B1差异达极显著水平;A2B1与A2B3、A2B2、A2B1、A1B2、A1B1差异不显著,与A1B3差异达显著水平。A2B3、A2B2、A2B1、A1B2、A1B1、A1B3各处理间差异不显著。表明在安丰A的繁殖过程中,为保证适量的有效穗,采用适当增加种植密度和穴插谷苗数是有效的。
表4不同处理对有效穗的影响
Table 4 The influence of different processingon effective spikes of rice
2.3.4不同处理对每穗实粒数的影响
从表5可以看出,不同处理安丰A的每穗实粒数变幅为47.42~62.58粒。经方差分析,4处理与2、A3B3差异达显著水平,而与其它处理间差异均不显著。表明在同一种植密度下,穴插不同谷苗数间的每穗实粒数差异是不显著的;穴插相同谷苗数下,在不同种植密度的每穗实粒数差异也不显著。因此,在繁殖过程中不能一味通过增加基本苗数来达到增产的目的,还要综合考虑种植密度与穴插谷苗数的协调等方面的因素,以达到最佳的增产效果。
表5不同处理对每穗实粒数的影响
Table 5 The influence of different processing on setting grains per panicle
2.3.5不同处理对繁殖产量的影响
从表6可以看出,不同处理安丰A的制种产量变幅为1762.42~2621.81kg/hm2。A3B3最高,1最低。经方差分析,A2B2与A2B3差异不显著,与A2B2差异达到显著水平,与A3B2、A3B1、A2B1、A1B3、A1B2、A1B1差异达极显著水平;A2B2与A3B2、A3B1、A1B3、A1B2差异不显著,与A1B1、A2B1差异达极显著水平; A2B1与A1B1差异性不显著。
表6不同处理对繁殖产量的影响
Table 6 The influence of different processing on the
表明在每穴插同样的谷苗数下,种植密度较低时对安丰A的繁殖产量影响不大,而在同样的种植密度内随着穴插谷苗数的增加繁殖产量随之增长。但当种植的密度达到一定高度时,繁殖产量并不是随着穴插谷苗数的增加而一味增长。根据试验产量分析,母本行株距为20cm×20cm和20cm×16cm,每穴插3粒谷苗时,产量都表现突出,且二者没有显著差异。根据试验结果可知,繁殖安丰A时,种植密度为17.25万~22.16万穴/hm2(净面积),每穴插3粒谷苗时,繁殖产量效果最好。
3结论与讨论
目前多数研究认为,种植密度对作物生育期有一定的影响,一般在低密度条件下,植株有充分的生长空间和良好的营养条件,植株长势旺,生育期表现较长;密度较大时,植株间的竞争使得生育期缩短,抽穗期相对提前。在本试验中发现在较低种植密度下,对安丰A抽穗期的影响不大,这可能因为安丰A本身的生育期较短,种植密度不大的情况下没有明显的株间生长竞争压力;但当种植密度较高时,安丰A的抽穗期也表现出相对性的提前,这一结果与大多数的研究基本一致。
水稻不育系的开花习性是一个较为复杂的性状,与多种因素如天气条件、栽培因素、田间肥水管理等有较大关系。从本试验结果来看,低密度种植穗子较大,总开花数多,结实率较高,随种植密度的增加,总开花数逐渐减少,但从整个群体来看,适宜的种植密度和穴插谷苗数条件下,群体拥有较多的有效穗数,依然可以弥补平均单穗开花较少对繁殖产量的影响。
经济性状与产量是息息相关的,为获得安丰A更高的繁殖产量,需经济性状的综合平衡协调。一般来说水稻产量主要由单位面积有效穗、实粒数、千粒重主要因素构成。试验结果表明,不同种植密度对安丰A千粒重、穗长的影响不大,这与多数学者的研究结果相吻合[6-7],但对有效穗等有较大影响,差异达显著或极显著水平。在种植密度较低的情况下,不同的种植密度对单穗的实粒数影响不明显,当种植密度达到较高时还是有一定影响的,这可能受田间的通风条件、光照和肥水等条件的制约。每穴插不同谷苗数时,安丰A千粒重、每穗实粒数差异不显著,而穗长、有效穗等差异达到显著水平。因此在相同种植密度下,适当增加每穴谷苗数可以增加有效穗数,从而提高繁殖产量。结实率与父母本的花期相遇情况和开花历期相关,因此在安丰A的繁殖过程中还要注意合理调节父母本的开花期,尽量使父母本同期开花。
综合分析,在试验中种植密度为17.25万~22.16万穴/hm2(即设置母本行株距:20cm*20cm~20cm*16cm),每穴插3粒谷苗时繁种效果最佳。
参考文献
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Effects of Transplanting Density and Number of Seedling Per Hill on Breeding Yield of the Anfeng A
LONG Jiang-hui1,HUANG Zong-hong2*,GAN Yu2,XIANG Guan-lun2,YANG Zhan-lie2,GUO Hui2,PAN Jian-hui2,CAI Yuan1
(1.CollegeofAgricultural,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China;2.GuizhouRiceResearchInstitute,Guiyang,Guizhou550006,China)
Abstract:Anfeng A is a CMS Line in rice bred by the Rice and Wheat Breeding Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences,Three hybrid rice combinations derived from Anfeng A were bred in Guizhou province,which were officially approved by Crop Variety Approval Committee of Guizhou Province,A study of growth characteristics, flowering habit, planting density, basic seedlings of Anfeng A was carried on rice breeding and aimed to increase the breeding production,thereby accelerating the application of sterile line in Guizhou province,different plant spacing and number of seedlings per hill of Anfeng A was applied on effects of different planting densities on heading stage, flowering stage, effective spikes, panicle length, setting grains, production, grain weight of rice. The results showed that different planting densities have a greater impact on flowering, setting grains, panicle, production of Anfeng A, the difference was significant or very significant, but the impact on the heading stage, grain weight, ear length is not great; different plug seedling number per hill have a greater impact on the panicle length and effective spikes of Anfeng A, the difference was significant or very significant. But it has not obviously impact on the heading, flowering, grain weight of rice. The yield of Anfeng A at planting density of 172,500 ~ 221,600 hills / hm2 and 3 seedlings per hill could achieve a greater yield.
Key words:Anfeng A;planting density;each hole seedings number;breeding production
通讯作者:黄宗洪(1956- ),男,研究员,主要从事水稻遗传育种研究。
基金项目:贵州省农科院自主创新科研项目"水稻种质创新及高效育种与栽培技术体系研究"[黔农科科院自主创新科研专项字(2014)19号];贵州省水稻产业技术体系建设(GZCYTX2015-0601);贵州省科技基金(黔科合J字[2012]2248号);贵州省农科院研究生创新基因[黔农科合(创新基金)2010003]。
收稿日期:2016-01-13
第一作者:龙江辉(1989- ),男,硕士研究生,研究方向:作物遗传育种。