施氮量和移栽密度对杂交早稻“鄱优364”制种产量的影响

段里成,魏雪娇,陈 立,吴自明,曾勇军,石庆华,潘晓华,方加海*

(1.作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西农业大学 双季稻现代化生产协同创新中心,江西 南昌 330045;2.江西省农业气象中心,江西 南昌 330096)

一个杂交水稻新品种的推广应用不仅与该品种的产量特性相关,还与该品种的制种产量有关,制种产量的高低直接关系到新品种的推广、生产企业与制种农户的利益[1]。对于如何提高水稻的制种产量,水稻科研工作者从花期相遇[2]、父母本栽插行比[3]、制种授粉[4]、“九二O”的施用[5]等方面进行了大量研究，认为合理的父母本栽插时期,合理的父母本栽插行比,适时、适法的赶粉、授粉,适时喷施适量的“九二O”能够获得最大量的有效穗数、最高的结实率,进而获得较高的制种产量。然而如何从栽培技术方面提高水稻的制种产量报道较少,同时从氮肥和栽插密度两方面来研究对制种产量影响的报道更少。本试验利用江西农业大学农学院选育的杂交早稻新品种“鄱优364” 的母本鄱1A和父本R364[6],通过改变其制种过程中母本的施氮量、栽插密度和每穴栽插苗数,探究这些因素对其制种产量的影响,旨在为其高产制种提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以R364为父本,鄱1A为母本,按行数比父本∶母本=2∶10进行移栽,父本分两期播种,第1期父本比2期父本早5 d播种,1期父本比母本早7 d播种,父本移栽秧龄为35 d,母本移栽秧龄为30 d,父本的株距为20～25 cm。母本采用裂区设计,设4个施氮量水平：0 kg/hm2(N0)、120 kg/hm2(N1)、165 kg/hm2(N2)、210 kg/hm2(N3)。在每个施氮量水平下设2个栽插密度水平：34.5万穴/hm2(D1)和28.5万穴/hm2(D2)。再在每个栽插密度水平下设3个每穴栽插苗数水平：3根苗/穴(M1)、4根苗/穴(M2)、5根苗/穴(M3)。各处理用隔水板隔开。

施氮量和栽插密度的不同会影响鄱优364的生育进程,所以不同处理“九二O”的施用期也应各不相同，因此本试验根据生育期调查结果,合理安排“九二O”的施用期和施用量。

各处理的氮肥按基肥∶分蘖肥∶孕穗肥=5∶2∶3分次施用;磷肥施用量折合成P2O5为90 kg/hm2，全部做基肥施用;钾肥折合成K2O，施用量为150 kg/hm2,按基肥∶孕穗肥=7∶3分次施用。

1.2 取样及测定方法

1.2.1 干物质量测定 于分蘖盛期、幼穗分化期、抽穗期和成熟期,按平均数法每个小区取样3蔸,3次重复,剪除根,将稻株分为叶片、茎鞘和穗(抽穗后) 3部分,于烘箱105 ℃杀青30 min,于80 ℃烘至恒质量后称重。

1.2.2 植株氮含量测定 将待测的植株干样粉碎，用FOSS-2300型凯式定氮仪测定其氮含量。

1.2.3 测产与考种 在收获前调查有效穗数,每小区调查50蔸。成熟后，按平均数法每个小区取样3蔸考种,3次重复;每小区实割100蔸,3次重复,脱粒后晒干测产。

1.3 统计方法

采用Excel 2007和DPS 7.0对试验数据进行处理。

2 结果与分析

由表1可知,施氮量、栽插密度和每穴栽插苗数对水稻的产量、有效穗数和每穗粒数都有显著影响，其中产量和有效穗数随着施氮量和每穴栽插苗数的增加而显著增加；每穗粒数随着施氮量的增加而显著增加,但随每穴栽插苗数的增加而显著减少;产量和有效穗数随着栽插行距的加大而显著减少,每穗粒数则呈相反的趋势；施氮量、栽插密度和每穴栽插苗数对结实率和千粒重无显著影响。

表1 施氮量、栽插密度和栽插苗数对制种产量及产量构成的影响

注：同列数据后附不同小写、大写字母分别表示差异达到5%和1%的显著水平。下同。

在同一条件下,产量和有效穗数随着每穴栽插苗数的增加而增加；随着施氮量的增加,产量和有效穗数也增加;随着栽插行距的增加,产量和有效穗数却显著减少;施氮量和栽插密度、施氮量和每穴栽插苗数的互作对有效穗数的影响达显著水平,对产量、每穗粒数、结实率和千粒重无显著影响;栽插密度和每穴栽插苗数的互作对每穗粒数和千粒重的影响达显著水平,但对有效穗数、结实率和产量无明显影响;三者互作对产量及其构成因素的影响不显著(表2)。当处理组合为N3D1M3时,产量达到最高,有效穗数也达到最大,而每穗粒数、结实率和千粒重并不是最大,说明有效穗数与每穗粒数、结实率和千粒重呈负相关关系,且在该情况下,有效穗数是影响制种产量最主要的因素。

地上部干物质积累量是反映水稻群体干物质积累效率的最直观的因素。由表3可知,穗分化期到抽穗期干物质积累量达到最大,说明该期间是干物质积累的关键时期,也是协调营养生长和生殖生长的重要时期,为后期籽粒灌浆结实打下基础。在同一条件下,各时期干物质积累和总干物质量随着施氮量的增加而增加，随着每穴栽插苗数的增加而增加，随着栽插行距的增加而减少。说明在本试验条件下,稀植并不利于干物质的积累和产量的提高。同样，在组合条件N3D1M3下,总干物质量达到最大,结合表2可知,在该组合条件下,水稻群体达到最优。

表2 施氮量、栽插密度和栽插苗数对制种产量及产量构成的影响

注：“*”和“**”分别表示互作效应达到5%和1%的显著水平。

表3 施氮量、栽插密度和栽插苗数对不同阶段干物质积累的影响

施氮量是影响水稻产量的一个重要因素,通过合理的氮肥调控能够获得较高的水稻产量。从表4可以看出：在同一栽插行距和每穴栽插苗数的情况下,随着施氮量的增加,各个时期氮积累量和氮总吸收量增加;在施氮量一定的情况下,随着栽插行距变窄和每穴栽插苗数增加,氮总吸收量呈现先增加后降低的趋势；在组合条件为N3D1M3时,氮总吸收量达到最大,表明该组合条件有利于地下部矿物质转移到植株上；氮积累量在穗分化到抽穗期间最大,这可能与制种结实率较低,导致抽穗到成熟过程中氮素积累量降低有关。

表4 施氮量、栽插密度和栽插苗数对不同阶段氮积累及吸收利用的影响

3 讨论与结论

施氮量和栽插密度是影响水稻产量的两个重要因素,合理的施氮量和种植密度能够形成一个健康的水稻生长结构[7]。本研究发现在施氮量为210 kg/hm2、母本栽插密度为34.5万穴/hm2、每穴栽插苗数为5根苗条件下,能够获得较高的干物质总量,从而获得较高的有效穗数和制种产量。胡建平[1]研究发现,母本的有效穗数是影响杂交水稻制种产量的主要因素,要获得较高的制种产量必须保证具有足够的有效穗数。在父母本行比、母本苗数一定的情况下,通过合理调节栽培密度、基本苗数及行比能获得较高的制种产量[8]。还有研究认为,合理的母本种植密度有利于形成高产制种群体结构,有利于协调好个体营养生长和生殖生长的关系[9]。本研究结果与其他学者的研究结果基本一致。

还有研究发现,在制种后期追肥可获得提高制种产量的效果[10],且分次施肥的增产效果要比一次性施肥好,追施粒肥有利于高产制种产量的形成[11]。本研究发现：增施氮肥有利于提高水稻的有效穗数和每穗粒数,当施氮量为210 kg/hm2时,产量达到最高,且在一定范围内,随着施氮量的增加和种植密度加大,各生育期水稻的氮积累量呈增加趋势;在穗分化到抽穗期氮素积累量明显高于另外两个时期的,这是由于制种授粉结实率较低,减少了后期氮素的转运吸收,导致抽穗期到成熟期氮素积累减少。