不同水稻品种在布隆迪的适应性研究

刘开强 陈雷 黄玉溢 高国庆 陈彩虹 高利军 潘英华

摘要：【目的】探討我国不同水稻品种在布隆迪不同生态点的种植表现，筛选适宜当地种植的水稻新品种，为我国水稻新品种、新技术在非洲的推广应用提供理论参考和技术指导。【方法】采用多点鉴定的方式，以布隆迪水稻品种V18为对照，对我国7个水稻品种的生育期、产量、产量构成要素及抗病性等进行评价与鉴定。同时，利用布隆迪水稻品种V18和TOX，以当地传统大田种植方式为对照，进行不同栽培模式研究。【结果】在生育期方面， 与对照V18相比，IMBO试验基地桂育7号、特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占的生育期较短，MOSO试验基地桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571和特优831的生育期较短，两地均表现为多数参试品种比对照V18趋向于早熟。在产量方面，IMBO试验基地桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占的产量分别较对照V18增产18.97%、24.14%、25.86%、50.00%、31.03%、29.31%和24.14%; MOSO试验基地桂丰2号、桂育7号、特优649、特优7571、特优831和新香占的产量分别较对照V18增产37.04%、29.63%、14.81%、33.33%、33.33%和33.33%。抗病性鉴定结果表明，特优63、特优649和特优7571的综合抗病性较强。栽培模式试验结果表明，以实际产量为选择依据，插秧行间距20 cm×15 cm是较适合TOX品种的种植方式，插秧行间距20 cm×20 cm是较适宜V18品种的种植模式。【结论】综合产量、品质和抗病性等因素，筛选出适宜布隆迪种植的水稻品种特优649和特优7571。此外，采用适宜的栽培方式可有效提高布隆迪水稻产量。

关键词： 布隆迪;水稻;产量;适应性

中图分类号： S511.037                             文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2020）02-0283-08

Adaptability of different rice varieties in Burundi

LIU Kai-qiang1， CHEN Lei2， HUANG Yu-yi3， GAO Guo-qing2， CHEN Cai-hong1，

GAO Li-jun1*， PAN Ying-hua2*

（1Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory，Nanning  530007; 2Rice Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Key Laboratory of Rice Genetics and Breeding， Nanning  530007， China; 3Agriculturual Resources and Environment Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning  530007， China）

Abstract：【Objective】This paper discussed the planting performance of different Chinese rice varieties in different ecological sites in Burundi，selected the suitable varieties for Burundi， and provided theoretical reference and technical guidance for the application of Chinese new rice varieties and cultivation methods in Africa. 【Method】The growth period， yield， yield components and disease resistance of seven rice varieties introduced from China were evaluated and identified by means of multi-point identification with Burundi rice variety V18 as the control. Meanwhile， different cultivation me-thods were studied by using Burundi rice varieties V18 and TOX in comparison with local traditional field cultivation method as control. 【Result】Guiyu 7， Teyou 63，Teyou 649，Teyou 7571，Teyou 831 and Xinxiangzhan had shorter growth periods compared with V18 in IMBO base. Guifeng 2，Guiyu 7，Teyou 63，Teyou 649，Teyou 7571 and Teyou 831 all had shorter growth periods than the local variety V18 in MOSO base.  For production，the yield of Guifeng 2，Guiyu 7，Teyou 63，Teyou 649，Teyou 7571，Teyou 831 and Xinxiangzhan increased by 18.97%，24.14%，25.86%，50.00%，31.03%，29.31%，24.14% than V18 in IMBO base. The yield of Guifeng 2，Guiyu 7，Teyou 649，Teyou 7571，Teyou 831，Xinxiangzhan increased by 37.04%，29.63%，14.81%，33.33%，33.33%，33.33% than V18 in MOSO base. The results of disease resistance implied that Teyou 63，Teyou 649，Teyou 7571 had strong comprehensive tolerance. The results of cultivation model test showed that， based on the actual yield， the planting method with row spacing of 20 cm×15 cm was more suitable for TOX， and the planting mode with row spacing of 20 cm×20 cm was more suitable for V18. 【Conclusion】Based on several factors such as yield， quality and disease resistance， two rice varieties（Teyou 649 and Teyou 7571） suitable for planting in Burundi have been selected. In addition， the suitable cultivation method can also effectively increase rice yield in Burundi.

Key words： Burundi; rice; yield; adaptability

Foundation item：Guangxi Science Research and Technology Development Project（Guikehe 1346009-4）; Youth Talent Cultivation Fund of Guangxi Rice Breeding Research Small Highland of Talents（Guinongkeshuidao QN-05）; Basic Research Project  of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（Guinongke 2020YM72）

0 引言

【研究意义】布隆迪共和国（以下简称布隆迪）位于非洲中部，地处赤道南侧，属于热带地区，与广西气候条件极为相似。布隆迪是联合国确定的最不发达国家之一，全国60%以上的财政需要国际援助，40%的基本生活物资需要进口，贫穷和饥饿是影响布隆迪国家安全和社会发展的首要问题。水稻是布隆迪的主要粮食作物，据联合国粮食及农业组织（FAO）统计数据显示，布隆迪2018年水稻收获面积为43808 ha，总产量55671 t，单位面积产量仅1271.8 kg/ha，人均稻谷量不到5 kg。因此，对大多数居民来说，稻米是一种粮食奢侈品。在2011年非洲国家共同体联席会议上，布隆迪政府将农业确定为未来发展的主导产业和优势产业，优先发展农业。近年来我国水稻专家在政府国际合作项目的大力支持下，带着先进的水稻品种和生产技术积极援助布隆迪水稻生产，使布隆迪水稻产量翻了三倍（Mbonihankuye，2019）。利用我国先进成熟的粮食高产技术，帮助布隆迪等国家发展粮食生产，是我国对非洲技术外交的重要内容，对推动我国与非洲各国关系及在国际和平建设进程中具有十分重要的作用。【前人研究进展】水稻的生育期、抗病性和产量是评价水稻优良品种在不同生态区生态适应性的重要指标。我国水稻专家在东帝汶筛选出18个生育期适宜、产量高、米质表现较好的杂交水稻组合，但与对照相比抗性欠佳（胡继银等，2013）。我国水稻品种特优136在越南试种时，表现出抗性较强、产量高，且米质较好（刘百龙等，2013）。在坦桑尼亚试种的12个中国杂交水稻品种，产量表现优于对照，增产效果显著（严志等，2015）。在喀麦隆试种的10个中国杂交水稻品种中，有7个品种的产量和抗性俱佳，适合在当地进一步推广种植（张军等，2018）。在津巴布韦，6个中国杂交水稻品种表现为分蘖强、有效穗数多，杂种优势明显，旱直播产量在7.84～9.42 t/ha，较当地对照增产显著（吴明奎和Makoni Jane，2018）。湖北省种子集团有限公司在巴基斯坦推广杂交水稻组合HS473，发现该组合可比当地对照品种增产5%（叶威等，2018）。此外，多达数百个中国水稻品种在尼日利亚进行试种，部分产量优势明显，比当地常规稻增产20%以上，并表现早熟、抗稻瘟病且米质符合非洲人民的要求（莫志军等，2019）。【本研究切入点】近年来我国水稻专家积极援助布隆迪水稻生产（Mbonihankuye，2019），但目前鲜见关于我国水稻品种在布隆迪不同生态点适应性研究的报道。【拟解决的关键问题】在布隆迪不同生态点开展我国水稻品种栽培试验，对参试水稻品种的生育期、产量性状和抗病性等进行评估;同时，利用布隆迪水稻品种V18和TOX，以当地传统大田种植方式为对照，进行不同栽培模式研究，以期获得适宜布隆迪种植的水稻新品种和提高水稻产量的最佳栽培方式，为我国水稻新品种、新技术在非洲的推广应用提供理论参考和技术指导。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试品种包括V18、TOX、桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占等9个水稻品种，品种V18和TOX由布隆迪国家农业科学院提供，其余品种由广西农业科学院水稻研究所提供。

1. 2 试验地概况

栽培试验在布隆迪国家农业科学院IMBO试验基地和MOSO试验基地进行。IMBO试验基地位于布琼布拉市吉汉佳县（Gihanga，29°20′10″E，3°14′30″S），海拔811 m，为当地低海拔区，是布隆迪的水稻主产区;该基地为冲积沙壤土，平均耕层深度23.0 cm;欧盟（EU）等国际援助组织前期在该基地援建排灌沟渠，排灌条件相对优越;土壤养分检测结果（表1）显示，该基地土质偏酸性，pH 5.15，有机质含量20.7 g/kg，但严重缺磷，由于稻秆及杂草翻埋还田，该地块速效氮适宜、速效钾偏高。MOSO试验基地位于尼罗河发源地区域（30°4′21″E，4°0′19″S），地处冲击河谷，海拔1197～1241 m，为当地中海拔区域;年均温22～27 ℃，年均降雨量1000～1200 mm，大小雨季分别在10月或11月中旬—次年1月或2月、2月或3月中旬—6月中旬;该区域水量相对丰沛;基地土壤为沙壤至中壤土，土质疏松，平均耕層深度22.2 cm;核心试验示范田面积1.0 ha，有排灌条件;前作为水稻、杂豆，已撂荒两季，原杂草丛生，其优势杂草为非洲狗尾草（Setaria anceps stapf）、稗草[Echinochloa crusgalli（L.） Beauv]、白茅[Imperata cylindrica（L.） Beauv.]、牛膝菊（Galinsoga parviflora Cav.）、含羞草（Mimosa pudica Linn.）等。土壤养分检测结果（表2）显示，该基地土质偏酸性，pH 5.69;有机质含量高达64.8 g/kg，碱解氮和速效钾含量偏高，但与布隆迪国内绝大部分土壤一样，该地块严重缺磷、缺钙。

1. 3 试验方法

1. 3. 1 我国不同水稻品种在布隆迪不同生态区的栽培试验 IMBO试验基地采用完全随机区组设计，设3次重复，每小区约30 m2，行株距为23.33 cm×13.33 cm。肥料施用方法：基肥施復合肥（18-46-0）120 kg/ha;分蘖肥分2次施入，第1次为插秧后6 d，施尿素和氯化钾各75 kg/ha，第2次为插秧后35 d施用，施尿素和氯化钾各75 kg/ha。2014年1月10日播种，2月2—3日插秧，每穴2苗。MOSO试验基地采用完全随机区组设计，设3次重复，每小区约10 m2，行株距为20.00 cm×15.00 cm。肥料施用方法：基肥施复合肥（18-46-0）120 kg/ha;分蘖肥分2次施入，第1次为插秧后6 d，施尿素和氯化钾各75 kg/ha，第2次为插秧后40 d施用，施尿素和氯化钾各75 kg/ha。2014年1月8日浸种，1月9日播种，2月4—5日插秧，每穴2苗。两地其余管理措施均按照布隆迪当地水稻高产栽培管理措施进行。

1. 3. 2 布隆迪当地品种的不同栽培模式试验 为探索适宜当地的水稻栽培方式，采用当地水稻品种V18和TOX，在IMBO试验基地进行不同栽培模式试验。设3种当地较易接受的精确定量栽培模式，分别为A模式（插秧行间距15 cm×15 cm）、B模式（插秧行间距20 cm×15 cm）和C模式（插秧行间距20 cm×20 cm），对照为当地传统种植方式（T）。肥料施用方法：基肥施复合肥（18-46-0）120 kg/ha;分蘖肥分2次施入，第1次为插秧后6 d，施尿素和氯化钾各75 kg/ha，第2次为插秧后30 d施用，施尿素和氯化钾各75 kg/ha。

1. 4 测定项目及方法

准确记录各参试品种的生育期。在成熟期，沿试验区对角线调查30穴水稻的有效穗数，并取接近平均值的代表性植株3穴，分别测定穗粒数和实粒数，计算结实率。从实收稻谷中去杂晒干测千粒重，按试验区实收产量计算单位面积产量。

1. 5 抗病性自然鉴定

叶瘟于水稻始穗期前进行调查，五点取样，每点调查5株，调查总株数、病株数、病斑型和病斑面积。穗颈瘟于水稻蜡熟期前进行调查，五点取样，每点调查5株，调查总穗数和病穗数，计算病穗率。纹枯病于水稻乳熟期前进行调查，五点调查，每点调查5株，计算病情指数。白叶枯病于水稻齐穗期前调查，3点取样，每点5蔸，调查总株数、病株数和病斑面积。稻曲病于品种腊熟期至黄熟期，每小区全部调查，记载病株数、病穗数和每穗病粒数。根据病害调查结果，依据表3进行水稻相应病害的抗病等级划分。

1. 6 统计分析

采用Excel 2019进行试验数据处理，运用DPS 9.50进行统计分析，并以LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2. 1 我国水稻品种在布隆迪不同生态区的生育期表现

由IMBO试验基地水稻生育期表现（图1）可知，参试水稻品种的全生育期在131～141 d。全生育期最短的品种是新香占和桂育7号，全生育期最长的品种为桂丰2号，除桂丰2号外，其余品种的全生育期均比对照V18短，表明多数参试品种比对照V18趋向于早熟。

由MOSO试验基地水稻生育期表现（图1）可知，参试水稻品种的全生育期在134～144 d。全生育期最短的品种是桂育7号，全生育期最长的品种为新香占。除新香占外，其余品种的全生育期均比对照V18短，同样表明多数参试品种比对照V18趋向于早熟。

在两个不同生态区的种植试验中，水稻品种特优63的全生育期较稳定，均为135 d;而新香占的全生育期在不同生态区间差异明显，在MOSO试验基地种植的新香占比在IMBO试验基地种植的新香占生育期延长13 d。结合不同生态区的气候条件及水稻实际生长情况，不同水稻品种生育期改变可能与当地的温光条件变化及品种自身感温性不同有关。

2. 2 我国水稻品种在布隆迪不同生态区的产量表现

由表4可知，在IMBO试验基地，参试水稻品种桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占的产量较对照V18分别增产18.97%、24.14%、25.86%、50.00%、31.03%、29.31%和24.14%，其中特优649的产量（8.7 t/ha）最高，显著高于其他品种（P<0.05，下同）。由表5可知，在MOSO试验基地，桂丰2号、桂育7号、特优649、特优7571、特优831和新香占的产量较对照V18分别增产37.04%、29.63%、14.81%、33.33%、33.33%和33.33%，其中桂丰2号的产量（3.7 t/ha）最高，显著高于其他品种;特优63较V18减产3.70%，但差异未达显著水平（P>0.05，下同）。

在产量构成因素中，穗粒数和千粒重是影响产量的重要组成因子。由表4可知，在IMBO试验基地，桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571和特优831的实粒数分别较对照V18显著提高60.82%、50.06%、13.86%、50.57%、39.24%和28.48%，新香占的实粒数与对照基本持平，无显著差异。桂育7号、特优63、特优7571和特优831的千粒重分别较对照V18提高2.00%、4.00%、2.00%和8.00%，而桂丰2号、特优649和新香占的千粒重分别较对照V18显著降低30.00%、10.00%和30.00%。由表5可知，在MOSO试验基地，特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占的实粒数分别较对照V18显著提高20.08%、31.15%、31.81%、30.75%和44.27%;桂丰2号和桂育7号的实粒数分别较对照V18降低35.92%和7.69%。特优831和新香占的千粒重较对照V18提高2.17%和8.30%，而桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649和特优7571的千粒重分别较对照V18显著降低10.83%、9.75%、5.05%、9.75%和5.05%。

综合产量及其构成因素分析可知，特优649、特优7571、特优831和特优63适宜在IMBO生态区种植，桂丰2号、特优7571、特优831、新香占和桂育7号适宜在MOSO生態区种植。

2. 3 抗性鉴定表现

鉴于试验基地条件有限及工作量较大，本研究仅在IMBO试验基地开展参试水稻品种抗病性自然鉴定。结果（表6）表明，在抗叶瘟表现中，除桂丰2号、特优831和新香占表现为7级感病外，其他品种均表现为5级中感。在抗穗颈瘟鉴定中，桂丰2号为9级高感，桂育7号、新香占和对照V18表现为7级感病，特优831为5级中感，特优63、特优649和特优7571达3级中抗水平。在抗纹枯病鉴定中，特优63、特优649、特优7571、特优831和对照V18表现为5级中感;桂丰2号、桂育7号和新香占表现为7级感病。在抗白叶枯病鉴定中，特优63、特优649、特优7571、新香占和对照V18表现为5级中感，桂丰2号、桂育7号和特优831表现为7级感病。在稻曲病抗性评价中，9个水稻品种均达3级中抗水平。综合评价，水稻品种特优63、特优649和特优7571的综合抗病性较强。

2. 4 布隆迪当地品种在不同栽培模式下的产量及其构成差异

选择当地主栽品种TOX与V18进行4种栽培模式的比较试验，结果（表7）显示，A、B、C模式下TOX与V18品种的产量均较对照T模式显著增产。对于TOX品种，B模式的增产效果最佳， 较T模式增产50.00%;在产量构成因素中，A、B、C模式下每穗粒数和结实率均较对照T模式显著增加。对于品种V18，C模式的增产效果最显著，较T模式增产61.26%;在产量构成因素中， A、B、C模式下有效穗数和结实率较对照T模式显著增加，其中A模式的结实率最高。由此可知，以实际产量为选择依据，插秧行间距20 cm×15 cm（B模式）是较适合TOX品种的栽培模式，插秧行间距20 cm×20 cm（C模式）是较适宜V18品种的栽培模式。

3 讨论

近年来，我国水稻品种在非洲不同国家的推广应用取得长足进步，解决了当地的部分饥荒问题（叶威等，2018;张军等，2018;莫志军等，2019;吴明奎和Makoni Jane，2019）。在研究和推广的过程中，考察我国水稻品种在当地的生育期、产量、抗病性等性状表现，成为研究的重要内容和推广我国水稻的主要依据。

生育期是评价水稻安全种植的关键指标之一（陈杰等，2018）。同一生态区不同水稻品种的生育期或同一水稻品种在不同生态区的生育期均存在差异。超级稻特优582在广西不同生态区种植，生育期差异相对明显，适应性较广（秦培钊等，2014）;刘广林等（2009）在广西南宁进行水稻品种两优培九的适应性研究，指出两优培九作早稻种植全生育期相对北方稻区偏长，建议在广西应尽早播种。丁成泉等（2010）研究了超级稻品种在广西南宁的试种表现，发现粳稻品种产量均较低，主要是因其生育期与原产地相比均减少一个月左右;而籼稻表现各异，部分品种生育期过长，不适合作早稻种植。由此可知，不同生态地区在引种时需严格注意不同水稻品种的生育期变化。本研究中，与对照V18相比，参试的大部分我国水稻品种属早熟品种，可为当地水稻品种的种植搭配提供更多选择，也为后作农作物布局提供了保障。

产量是评价水稻品种最重要的指标。水稻的结实率、穗数和穗粒数等因素对产量的贡献较大（徐敏等，2019;陈飘等，2020）。我国水稻品种已在非洲16个国家得到推广。梁心群（2014）研究指出，在文莱推广的我国水稻品种，每穗总粒数和每穗实粒数均超过对照品种。徐炼德等（2015）研究表明，在喀麦隆推广的我国水稻品种，相对于对照品种，穗粒数和有效穗数的增加是提高水稻产量的保证。本研究结果显示，我国水稻品种桂丰2号、桂育7号、特优63、特优649、特优7571、特优831和新香占在布隆迪不同生态点的产量整体上高于对照，一定程度上与实粒数高于当地品种有关。

抗病性是影响水稻高产、稳产的重要因素。在喀麦隆试种的我国杂交水稻组合对当地的稻瘟病、纹枯病均表现出良好的抗性，为水稻的稳产奠定了基础（张军等，2018）。在尼日利亚试种的我国杂交水稻品种，抗稻瘟病但不抗非洲稻瘿蚊、水稻黄斑病等本地病虫害，还需进一步的试种试验（莫志军等，2019）。在津巴布韦试种我国水稻品种时，结合化学防治手段控制病虫害发生，可有效保证水稻的稳产（吴明奎和Makoni Jane，2019）。本研究中，我国水稻品种特优63、特优649和特优7571在布隆迪IMBO试验基地的抗性鉴定中综合表现较好，同时结合产量因素评价，特优649和特优7571在当地有较大的高产和稳产潜力。

优良的栽培方式是水稻产量的基础保证。刘百龙等（2013）采用高产栽培技术在越南凉山、宣光进行我国水稻品种特优136的对比试验，结果表明特优136比对照增产24.65%。叶威等（2018）在巴基斯坦试种水稻杂交组合HS473，发现结合当地的配套高产栽培技术，其产量比对照提高5%。王骞等（2019）研究认为，坦桑尼亚水稻品种采用高产栽培技术后增产效果显著。本研究中，利用布隆迪水稻品种V18和TOX，以传统大田种植方式为对照，进行不同精确定量栽培方式的对比研究，结果表明，采用不同精确定量栽培模式种植的水稻产量均比对照模式显著增产，说明适宜的栽培方式能极大提高水稻产量。先进的栽培模式可为布隆迪水稻生产提供良种配良法的配套栽培体系，能极大提高布隆迪的水稻产量，对解决该地区居民饥饿问题具有重要意义。

4 结论

通过评价我国优良水稻品种在布隆迪不同生态点的生态适应性表现，综合产量、品质和抗病性等因素，筛选出适宜当地种植的水稻品种特优649和特优7571。此外，采用适宜的栽培模式可有效提高布隆迪水稻产量。

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