播期对籼粳杂交稻生育期、产量及其构成因子的影响

黄惠芳，沈建勋，赵 捷，苘娜娜，褚思洁

(1杭州市种子服务总站，杭州 310020；2杭州市原种场，杭州 311115；3杭州种业集团，杭州 310020)

水稻是浙江省最为重要的粮食作物，常年种植面积在86.67万hm2左右。近年来，随着籼粳杂交稻品种的育成与推广，浙江省水稻单产得到了大幅度提高，尤其是 ‘甬优12’等大穗、密穗型品种的育成，水稻每667m2的产量更是突破1 000kg，为浙江省粮食高产做出了重要贡献。但是，随着这些高产型籼粳杂交稻品种的推广，生产中的问题也逐渐显现。如‘甬优12’作为单季稻种植，全生育期在160d以上，在11月上中旬才能成熟[1]。而油菜作为浙江省主要的冬季作物，一般需10月底前播种，因此，‘甬优12’等籼粳杂交稻的推广影响后茬作物的播种，导致其减产或出现冬季抛荒现象。另外，随着这些密穗型籼粳杂交稻品种的推广，水稻稻曲病也日益严重，呈逐年上升趋势，严重影响水稻的品质和食用安全[2]。因此，生产上应选择适宜的籼粳杂交稻品种，在提高水稻产量的同时，兼顾轮作制度，降低病虫害的发生。

播期是影响水稻产量的重要因素。首先，不同的播期影响水稻在营养生长阶段所需的积温与光照；其次，选择合适的播期可确保在最适温度下水稻生长通过高温或低温敏感期；最后，合适的播期可确保水稻籽粒在最适温度下开始灌浆，从而影响产量与品质[3]。播种过早将使水稻整个生育期延长，增加病虫害防治、灌溉等成本，同时生物量增加而产量下降；播种较迟，籽粒将不能完全成熟导致减产[4]。Murua[5]研究表明，在水稻灌浆期间适当的高温可提升代谢过程，加快灌浆效率。Dehghan[6]研究表明，播期的变化通过作物营养生长与生殖生长之间的转换来影响产量，同时影响产量与产量组成成分之间的相关性。因此，播期对于水稻产量和熟期具有非常重要的影响。

水稻产量作为一个复杂的农艺性状，受诸多因素的影响，其中单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重是决定水稻单株产量的3个基本要素。不同品种的产量不仅取决于自身的遗传差异，同时还受环境因素的影响，是品种与环境间互作的结果[7]。本试验以浙江省主要推广的籼粳杂交稻品种‘嘉优中科3号’[8]、‘春优927’[9]、‘甬优538’[10]为材料，研究不同播期对其产量及其构成因子的影响，以获得不同品种最佳的播种时间，为籼粳杂交稻适时播种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用‘甬优538’‘春优927’‘嘉优中科3号’为浙江省近年来主要推广的籼粳杂交稻品种。其中‘甬优538’系宁波市种子有限公司育成，于2013年通过浙江省品种委员会审定(浙审稻2013022)；‘春优927’系中国水稻研究所育成，于2017年通过浙江省品种委员会审定(浙审稻2017017)；‘嘉优中科3号’系浙江省嘉兴市农业科学研究院、中国科学院遗传与发育生物研究所和台州市台农种业有限公司联合育成，于2016年通过浙江省品种委员会审定(浙审稻2016014)。

1.2 方法

试验于2017年和2018年在杭州市瓶窑镇试验基地进行。试验田前茬为小麦，肥力水平中等偏上、排灌方便、肥力均匀，每期每个品种种植约40 m2，3个品种合计种植约120 m2。小区边设同期种植品种作为保护行。

试验设6个播期处理，即4月25日(Ⅰ)、5月5日(Ⅱ)、5月15日(Ⅲ)、5月25日(Ⅳ期)、6月4日(Ⅴ)、6月14日(Ⅵ)。2017年和2018年的4月25日—11月15日水稻生长期杭州平均气温见图1，气温数据来自杭州市气象局。

采用湿润育秧、手工移栽方式种植。播种前用25%咪鲜胺乳油2 000倍液浸种，预防恶苗病；播种后用1.2kghm2丙草胺防治杂草，后期搭防鸟网防鸟害。移栽前5d秧田追施尿素150 kghm2，秧龄20 d移栽，株行距20cm×25 cm，双本移栽。大田移栽前施复合肥(N∶P2O5∶K2O=24∶10∶14)600 kghm2作基肥，后期追肥2次，分蘖肥施尿素 187.5 kghm2和氯化钾 112.5 kghm2，保花肥施尿素225 kghm2，虫害防治和其他管理同大田生产。

1.3 试验数据记载与测定

观察并记载供试水稻品种不同播期的主要农艺性状数据，成熟时每个小区中央选择连续10行，每行10穴，对产量构成因子进行考种分析，产量采用全区实割测产。抽穗、成熟等生育期对应准确的日期。

1.4 数据分析

利用Excel 2010进行数据处理，不同播期间的差异采用SPSS 17.0软件Duncan法进行差异显著性分析。

表1 播期对水稻全生育期及主要农艺性状的影响

2 结果与分析

2.1 播期对生育期及主要农艺性状的影响

由表1可知，不同籼粳杂交稻品种全生育期有着明显的差异。‘嘉优中科3号’的生育期较‘春优927’和‘甬优538’短，其平均全生育期为 142.5 d，而‘春优927’和‘甬优538’的全生育期较为接近，分别为 167.25 d和 170.25 d。不同播期对籼粳杂交稻品种的全生育期有着明显的影响。在不同播期处理下，‘嘉优中科3号’的全生育期较为稳定，变异系数为2.81%；而‘春优927’和‘甬优538’的全生育期变化较大，变异系数分别为4.61%和5.30%；‘春优927’和‘甬优538’从第Ⅱ期开始，随着播期的推迟，生育期逐渐缩短，可能是其感光性较强，而‘嘉优中科3号’感光性相对较弱，受播期影响较小。基本苗是水稻营养生长阶段一个重要的农艺性状，是水稻取得高产的重要基础。‘春优927’与‘甬优538’平均基本苗数比较接近，分别为92.96×104hm2和92.05×104hm2，而‘嘉优中科3号’较低，为88.94×104hm2，但3个品种的基本苗在不同播期下变异系数均较大，其营养生长易受环境条件的影响。株高是一个非常重要的农艺性状。‘春优927’株高最高，平均达 123.79cm；‘甬优538’次之，为 125.71cm；‘嘉优中科3号’最矮，平均株高为 107.58cm。但‘嘉优中科3号’株高变异系数最低，仅为1.45%，受播期影响较小；而‘春优927’和‘甬优538’株高的变异系数分别为2.71%和2.62%，在不同播期下其株高表现差异较大。‘春优927’与‘甬优538’株高的变化趋势相似，从第Ⅰ期到第Ⅲ期，随着播期的推迟，株高逐渐增高，而从第Ⅲ期到第Ⅵ期，株高又随着播期的延迟逐渐降低。穗长是另一个重要的农艺性状，‘甬优538’的平均穗长最长，达23.25cm；‘春优927’次之，为22.89cm；‘嘉优中科3号’最短，为21.29 cm。‘嘉优中科3号’的穗长变异系数最低，为2.57%，‘甬优538’的穗长变异系数最高，为4.95%，‘春优927’为3.75%。穗长越长的品种受播期的影响越明显，而穗长较短的品种受播期影响相对较小。在不同播期下，‘嘉优中科3号’穗长从第Ⅰ期到第Ⅲ期呈下降趋势，到第Ⅳ期又升到最高值，而后逐渐下降；‘春优927’的穗长从第Ⅱ期开始随播期的延迟而逐渐下降；‘甬优538’则从第Ⅰ期开始穗长逐渐下降。可见，播期对穗长的影响各不相同。

2.2 播期对籼粳杂交稻产量及其构成因子的影响

由表2可知，不同籼粳杂交稻品种的产量有着明显的差异。其中，‘春优927’平均产量最高，达10.26 thm2；‘甬优538’次之，为9.86 thm2；‘嘉优中科3号’产量最低，为8.98 thm2。产量变异系数‘春优927’最低，为5.70%，‘甬优538’为8.06%，‘嘉优中科3号’最高，为15.31%，说明播期对‘春优927’的产量影响最小，对‘嘉优中科3号’的产量影响最大。‘春优927’的产量随着播期推迟呈先上升后下降的趋势；‘嘉优中科3号’和‘甬优538’产量变化趋势与‘春优927’不同，其中‘嘉优中科3号’的最高产为第Ⅵ期，而‘甬优538’的最高产为第Ⅲ期。分析3个品种的产量主要构成因子，其中平均产量最高的‘春优927’每穗实粒数和结实率最高，分别达 212.63粒和72.05%，同时其变异系数分别为8.29%和7.22%，相对较低；千粒重为24.83g，介于‘嘉优中科3号’(26.88g)与‘甬优538’(22.66g)之间，但其变异系数(2.15%)为3个品种中最低；有效穗数(192.28万hm2)居3个品种第二，但其变异系数(3.01%)最低，因此，‘春优927’不仅高产而且也较为稳产，其产量及主要构成因子受播期影响较小。‘嘉优中科3号’的产量变异系数最大，其产量的主要构成因子有效穗数、每穗实粒数、千粒重和结实率的变异系数也为3个品种中最高，分别为5.29%、14.04%、3.93%和11.28%，因此，‘嘉优中科3号’产量受播期影响最大，生产上要选择最佳时期播种。‘甬优538’有效穗数为 207.33万hm2，为3个品种中最高，但其千粒重和结实率分别为22.66g和70.38%，为3个品种中最低，也是其产量介于‘春优927’和‘嘉优中科3号’之间的主要原因，而且‘甬优538’的产量和产量构成因子受播期影响的程度也介于‘春优927’和‘嘉优中科3号’之间。

表2 播期对产量及其构成因子的影响

2.3 产量性状相关性分析

连续两年6个不同播期试验下，3个籼粳杂交稻品种的产量及其主要构成因子之间具有一定的相关关系。其中产量与每穗实粒数之间呈极显著正相关，与结实率之间呈显著正相关；每穗实粒数与穗长和结实率之间呈显著正相关；而千粒重与有效穗数和每穗实粒数之间呈显著负相关。因此，产量与其构成因子之间具有非常密切的相关性，每穗实粒数、结实率越高，产量就越高；穗长越长，每穗实粒数和结实率也相应越高；千粒重越大，则每穗实粒数、穗数越少。

表3 产量及其构成因子之间的相关性分析

3 结论与讨论

3.1 播期对籼粳杂交稻品种生育期的影响

播期是影响水稻生育期的重要因素，播期的差异使水稻从播种到成熟的整个生育期各个发育阶段感受的环境光温条件均有差异，导致其从营养生长到生殖生长转换期间积累的光合作用产物不同，最终对水稻产量和生育期造成影响。谢正荣等[11]研究表明，适宜的播期有利于调节水稻生育进程，尤其是经济产量形成期与高效光合生产能力同步，保证个体发育与成熟。凌启鸿[12]认为，合理确定播期使水稻结实期处于最佳光温状态是水稻高产、优质的基础。籼粳杂交稻一般情况下，其母本为粳稻，父本为籼粳中间型，F1杂交种具有一定的感光特性。本试验中的3个籼粳杂交稻品种，‘春优927’与‘甬优538’属迟熟晚稻类型，感光性较强，其播种越早生育期越长；而‘嘉优中科3号’感光性相对较弱，生育期受播期影响较小，且全生育期较短，属早熟晚稻品种。本试验中，3个品种均是越早播种则越早成熟，生产上可根据前作情况和品种特性确定合适的播期。

3.2 播期对产量及其构成因子的影响

水稻产量主要受品种本身特性与环境光温条件共同决定，播期的变化使品种从播种到成熟，从营养生长到生殖生长的各个阶段感受的环境条件发生变化。水稻播种过早，播种至抽穗期间温度较低，有效积累缓慢，营养生长期较长；播种过迟，抽穗时间缩短，有效总积温降低，孕穗时间的缩短影响了颖花的形成，减少了籽粒形成的基数，单株产量也随之降低[13]。张在金等[14]研究表明，感光性较强的水稻品种随着播期的延迟，其营养生长阶段缩短，水稻整体生物量变小，随之造成有效穗数减少、穗型变小，而由于其能在正常季节抽穗，灌浆结实期的气候条件差异不大，使得其结实率和千粒重变化较小。也有研究表明，播期过早或过晚都对水稻生长不利，使水稻产量受损，不利形成高产[15]。李秀芬等[16]研究认为，播期推迟对产量构成因子造成负面影响，其籽粒灌浆不完全、充实度差，每穗粒数、结实率和千粒重均下降，从而造成减产。本研究表明，播期对3个品种籼粳杂交稻产量及产量构成因子的影响各不相同，可根据不同的品种选择合理的播期从而获得高产，这与鲁昕等[17]研究相一致。本研究中，‘春优927’与‘甬优538’的最高产量分别出现在第Ⅲ期(5月15日)和第Ⅳ期(5月25日)，为获得高产可将播期安排在5月中下旬，与浙江省传统的晚稻种植时间基本一致，但因其本身的生育期长，影响后茬作物的播种，可选择耐迟播的油菜或小麦品种与其轮作。而‘嘉优中科3号’的最高产出现在第Ⅵ期(6月14日)，其感光性相对较弱，全生育期较短，在稻油或稻麦轮作的前提下，可考虑播种这种感光性较弱的籼粳杂交稻品种，且适时早播可为后茬作物的播种提供充足的时间。

3.3 产量构成因子之间的相关性

穗数、每穗粒数和千粒重是构成水稻产量的3个基本要素[7]。本试验表明，籼粳杂交稻品种的产量与每穗实粒数之间呈极显著正相关，与结实率之间呈显著正相关；每穗实粒数与穗长和结实率之间呈显著正相关；而千粒重与有效穗数和每穗实粒数之间呈显著负相关。王淑玲[18]等研究也表明，每穗粒数和着粒密度对产量的影响最大，每穗粒数与穗长呈正相关，而与穗数呈负相关。因此，在生产上，种植籼粳杂交稻品种，可以通过适当控制穗数，增加穗长和每穗粒数，提高结实率达到高产目标。