“十二五”四川省审定高产型中籼迟熟杂交稻经济性状及产量分析

2017-10-13杨扬况浩池曾正明罗俊涛陈光珍蒋钰东何兴材付均郑军

中国稻米 2017年5期

杨扬况浩池曾正明罗俊涛陈光珍蒋钰东何兴材付均郑军

（1四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻分子生物学与遗传育种重点试验室，四川德阳618000；2国家水稻改良中心四川泸州分中心，四川泸州646100；#共同第一作者；*通讯作者：zmok783@163.com）

杨扬1，2#况浩池1，2#曾正明1，2*罗俊涛1，2陈光珍1，2蒋钰东1，2何兴材1，2付均1，2郑军1，2

对“十二五”期间四川省审定的51个高产型中籼迟熟三系杂交稻组合的经济性状和产量进行了分析，并研究了经济性状与产量间的相关关系。结果表明，这51个组合的平均有效穗数为13.89万/667 m2、穗着粒数为176.87粒、结实率为80.99%、千粒重为29.52 g、稻谷产量为547.22 kg/667 m2、增产率为5.36%。单产与有效穗数和增产率呈极显著正相关，与穗长、穗着粒、结实率和千粒重相关性均不显著；有效穗数与穗着粒数、千粒重呈极显著负相关，与穗长呈显著负相关；结实率与千粒重呈显著负相关。因此，在四川省这样的生态条件下，要进一步突破水稻产量水平，应在保持一定单穗质量的基础上，平衡协调穗、粒结构，适当增加有效穗数。针对不少品种结实率不高的问题，提出了提高新育杂交稻结实率的主要途径。

三系杂交稻；中籼迟熟品种；经济性状

稻米是我国的主要粮食作物之一，更是广大人民的重要主食。为了保障稻米的有效供给，水稻总产量的提高一直是管理者、研究者和生产者关注的重要问题之一。总产量的增长主要依靠面积的增加或单产的提高。随着社会的发展，特别是城镇化和基础建设的加快，使有限的耕地和粮食播种面积正在逐步减少。因此，要保证粮食总产不断增加，只有依靠单产提高。之前，提高水稻单产主要通过提高收获指数来实现，但目前的水稻品种的收获指数已达0.5左右，生理学家指出，水稻收获指数最高只能达0.6左右，要继续通过提高收获指数来获得更高的产量潜力不大。必需在提高生物学总产量的基础上，找出提高稻谷产量的新途径，这是杂交水稻育种的重要课题[1]。水稻的单产是单位面积上的有效穗数、每穗着粒数、结实率和千粒重等经济性状的综合结果。因此，在提高水稻生物产量的基础上，如何通过平衡协调穗、粒、重来提高单产是值得研究的课题。为此，笔者分析了“十二五”期间四川省审定的高产型中籼迟熟杂交稻品种的主要经济性状，以及各经济性状间与产量的相关性，拟寻求单产增加的新途径。

1 材料与方法

试验材料为“十二五”期间通过四川省审定的51个高产型中籼迟熟杂交水稻品种，经济性状和产量的数据来自2008-2014年四川省水稻区域试验总结。区域试验的田间设计采用完全随机区组排列，3次重复，小区面积13.3 m2，四周设保护行，肥水管理同大田生产。稻谷成熟收获后计产、取样调查经济性状。采用实用统计分析及其DPS数据处理系统[2]对数据进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 主要经济性状及产量结果

“十二五”期间四川省审定的51个高产型杂交稻品种的有效穗数变幅为12.0～15.5万/667 m2，平均13.9万/667 m2，最高的是泸香优 177，为 15.5万/667 m2，其次是旌优727和旌3优177，均为15.3万/667 m2，最低的是蓉优918，为12.0万/667 m2。穗长变幅24.1～28.4 cm，平均25.8 cm，最长的是宜香优800，为28.4 cm，其次是川谷优7329，为27.6 cm，最短的是泸优727，为24.1 cm。每穗总粒数变幅为153.0～197.9粒，平均176.9粒，最多的是乐丰优536，为197.9粒，其次是成丰优188，为197.5粒，最少的是蓉优918，为153.0粒。结实率变幅为72.2%～87.2%，平均81.0%，最高的是全优357，为87.2%，其次是蜀优727，为87.1%，最低的是乐优808，为72.2%。千粒重变幅为26.1～32.9 g，平均29.52 g，最高的是川香优308，为32.7 g，其次是内5优828为32.3 g，最低的是川农优华占，为26.1 g。单产变幅为 515.40～572.41 kg/667 m2，平均 547.20 kg/667 m2，最高的是嘉优968，为572.41 kg/667 m2，其次是全优357，为 569.93 kg/667 m2，最低的是冈优 99，为 515.40 kg/667 m2。与公共对照相比的增产率变幅为2.71%～7.66%，平均为5.36%，最高的是嘉优968，为7.66%，其次是川谷优918和华优1199，均为7.34%，最低的是乐5优177，为2.71%。

表1 “十二五”四川省审定高产型中籼迟熟杂交稻品种主要经济性状及产量

表2 主要经济性状和单产的相关系数

各项经济指标在品种间存在不同程度的变异，变异系数为2.23%～20.75%，变异系数最大的是增产率，其次是每穗粒数，最小的是单产。值得注意的是，在51个品种中结实率普遍不高，结实率85.0%以上的只有7个品种，仅占13.73%；结实率80.0%～85.0%的有24个，占47.06%；结实率在80.0%以下的有20个组合，占39.22%。这与生产应用品种要求结实率在80.0%以上有一定差距，个别品种的差距还较大，这应该引起高度重视。

2.2 主要经济性状和产量的相关分析

51个高产型中籼迟熟品种的主要经济性状和产量的相关分析结果见表2。从表2可以看到，有效穗数与单产呈极显著正相关（r=0.4191，P＜0.01），但与穗着粒数和千粒重呈极显著负相关（r=-0.4764和-0.3958，P＜0.01），与穗长呈显著负相关（r=-0.3172，P＜0.05）；有效穗数与结实率和增产率的相关性不显著。穗长与穗着粒数呈显著正相关（r=0.2867，P＜0.05），与结实率、千粒重、单产和增产率的相关性不显著。穗着粒数与结实率、千粒重、单产和增产率的相关性不显著。结实率与千粒重呈显著负相关（r=-0.353，P＜0.05），与单产和增产率的相关性不显著。千粒重与单产和增产率的相关性不显著。单产与增产率呈极显著正相关（r=0.4654，P＜0.01）。

相关分析结果表明，在这51个杂交稻品种中有效穗数的增多对穗着粒数和千粒重有极显著的负向影响，对穗长有显著的负向影响，但对单产的提高有极显著的积极作用。穗着粒数的增多对千粒重、结实率、单产和增产率有一定的负向影响，但影响不显著。结实率的增加对千粒重有极显著的负向影响，但对单产和增产率的提高有一定的积极作用。千粒重的增加对单产和增产率有一定的正向影响，但影响不显著。

3 讨论与结论

在四川生态环境下如何进一步提高产量潜力，四川农业大学周开达院士提出了“亚种间重穗育种”的超高产育种理论和育种路线，提出了四川生态条件下超高产杂交稻品种的性状选择指标：生育期150 d（中籼迟熟），株高 120～125 cm，穗长 26～30 cm，穗平着粒数200数左右，结实率85%，千粒重29～30 g，单穗质量5 g，有效穗数13.0万/667 m2，叶片稍厚而挺直，剑叶长40～50 cm，并同时结合其他性状的改良，产量9.75～10.05 t/hm2（650～670 kg/667 m2）[3]。并明确指出，重穗就是结实率高、籽粒饱满的大穗[4]（平均单穗质量5 g以上）。本文所分析研究的51个品种中单穗质量达5 g的只有乐优198（单穗质量为5.08 g），但该品种有效穗数偏少（12.4万/667 m2），平均单产仅为551.84 kg/667 m2，在51个品种中居第19位。单穗质量居第2位和第3位的内5优828和蜀优727（单穗质量分别为4.74 g和4.73 g），同样因有效穗数偏少（分别为12.4万/667 m2和12.8万/667 m2），平均单产仅为530.8 kg/667 m2和546.5 kg/667 m2，在51个品种中分居第46位和第28位。而嘉优968单穗质量虽然只有4.43 g，但穗质量和穗数（有效穗数14.4万/667 m2）平衡，结合较好，平均单产在51个品种中最高（572.41 kg/667 m2）。平均单产居第2和第3位的全优357和花香7号的单穗质量分别为4.25 g和4.28 g，有效穗数均为14.4万/667 m2。表明有效穗数的多少对四川省高产型中籼迟熟杂交稻产量的提升具有非常重要的作用。相关分析结果也表明，单产与有效穗数呈极显著正相关，而与穗着粒数、结实率、千粒重的相关性不显著。所以笔者认为，在四川这样的生态条件下，要使杂交稻品种产量进一步提高，必须通过株型改良，增强品种的分蘖力，提高成穗率，适当增加有效穗数，建立综合平衡协调的穗、粒结构，使有效穗数达14.5～15.0万/667 m2，穗平着粒180粒以上，结实率85.0%以上，千粒重30 g以上。

在“十二五”四川省审定的51个高产型中籼迟熟杂交稻品种中结实率在80.0%以下的品种有20个，占审定品种数的39.22%，结实率最低的仅为72.2%，这与“十五”期间四川省审定的中籼迟熟杂交稻品种表现趋势是一致的。这极大的遏制了四川省新育成杂交稻新品种产量水平的提高[5]。影响杂交稻结实率高低有内因和外因两大因素。内因一是不育系的可恢性和恢复系的恢复力，二是源库是否协调[6]。外因主要是环境条件是否适宜，如高温、高氮将影响结实率的提高。因此，提高杂交稻结实率的主要途径有：一是从材料选育着手，增强新育不育系的可恢性和新育恢复系的恢复力；二是提高新育杂交稻品种的耐高温能力；三是根据不同地域条件研究其最适宜的群体结构和穗粒结构；四是掌握最适宜的生长季节，避免高温的影响[6]。如果在现有其他经济性状不变的条件下，四川省杂交稻结实率提高到85.0%，则稻谷产量将因此而增加15.0%以上，结实率提高到90.0%，则稻谷产量将因此而增加20.0%以上。

[1]袁隆平，陈洪新.杂交水稻育种栽培学[M].长沙：湖南科学技术出版社，1988：126-128.

[2]唐启义，冯光明.实用统计分析及其DPS数据处理系统 [M].北京：科学出版社，2002．

[3]周开达，汪旭东.亚种间重穗型杂交稻研究[M].成都：四川科学技术出版社，1997.

[4]周开达.四川水稻超高产育种的发展趋势 [J].西南农业学报，1998（11）：1-5.

[5]况浩池，曾正明，罗俊涛，等.四川省新育成中籼迟熟杂交稻经济性状及产量分析研究[J].西南农业学报，2010（4）：1 009-1 012.

[6]袁隆平，陈洪新.杂交水稻育种栽培学[M].长沙：湖南科学技术出版社，1988：270-272.

Abstract:The economic characters and yield of 51 three line hybrid rice varieties with mid-late maturity and high yield approved by Sichuan Province during the 12th Five-year Plan were analyzed,and the correlation between the economic characters and yield were studied.The results showed that the effective panicles per 667 m2was 138.9 thousand,grain number per panicle was 176.87,seed setting rate was 81.0%,1 000-grain weight was 29.52 g,grain yield was 547.22 kg per 667 m2and rate of grain increase was 5.36%.The grain yield per unit area were extremely significant positive correlation with the effective panicles and the rate of yield increase,and not significantly related with panicle length,grain number per panicle,seed setting rate and 1 000-grain weight.The effective panicles were extremely significant negative correlated with grain number per panicle and 1 000-grain weight,and significant negative correlated with panicle length,and the seed setting rate was significant negative correlated with 1 000-grain weight.As the result,in order to achieve high grain yield,on the basis of maintaining suitable weigh of the panicle,we should build comprehensive balance of spike-grain structure,appropriately increase the effective panicles under the ecological conditions of Sichuan Province.Aiming at the problem of low seed setting rate of many varieties,the authors put forward the main ways to improve the seed setting rate of new hybrid rice breeding.

Key word:three-line hybrid rice;mid-late indica varieties;economic characters

Analysis of Economic Characters and Yield of Mid-late Indica Hybrid Rice Approved by Sichuan Province in the 12th Five-year Plan

YANG Yang1,2＃,KUANG Haochi1,2＃,ZENG Zhengming1,2*,LUO Juntao1,2,CHEN Guangzhen1,2,JIANG Yudong1,2,HE Xingcai1,2,FU Jun1,2,ZHENG Jun1,2
（1Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding,Ministry of Agriculture,Deyang,Sichuan 618000,China;2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646100,China;＃equal contribution in this paper;*Corresponding author:zzmok783@163.com）

S511.2+1

1006-8082（2017）05-0038-04

2017-05-19

四川省“十三五”水稻育种攻关项目（2016NYZ0028）；四川省财政创新能力提升工程专项资金项目（2016ZYPZ-034）；四川省农业科技成果转化资金项目（15NZ0003）；德阳市科技成果转化项目（专项）（2014CNZ004）