不同穗型品种与移栽密度对再生稻产量、 发苗能力与干物质积累的影响

邹 丹，唐启源，郑华斌，王慰亲，张 相，刘功义，莫文伟，郑志刚

(湖南农业大学 农学院，长沙 410128）

0 引 言

中国是最早种植再生稻（Oryza sativa L.）的国家之一，最早可追溯到1700 年前[1]。受栽培技术、生产条件与环境的限制，再生稻种植的规模不大，零星分布在全国各地。随着生活质量的提高、城市化的不断推进及广大农民种植双季稻的积极性不断下降，种植再生稻成为较好的稻作模式[2-6]。再生稻1 种2 收，轻简化栽培，节省大量劳动力，有利于规模化经营和种粮大户合理安排生产条件。简化栽培的同时，再生稻还能满足高产与优质需求。但是大面积生产上，再生稻整体产量还不够理想，还有很大的提升空间。【研究意义】适当的移栽密度是再生稻高产的基础，但是不同穗型品种对移栽密度的响应规律不一致，探索不同穗型品种的适宜种植密度成为提高再生稻产量的一个重要手段。

【研究进展】大面积生产上，再生稻整体产量还不够理想，主要限制因子穗数不足，如何提高单位面积穗数成为再生稻增产的关键。周奥等[7]研究了品种对再生稻的影响，通过选择再生力强的品种来增加穗数。徐富贤等[8]研究了栽培密度对再生稻的影响，通过增加单位面积基本苗来增加穗数。邹丹等[9]研究了发苗肥与发苗水层对再生季发苗的影响，通过增强再生季发苗能力来增加穗数。周巍等[10]研究了宽窄行在再生稻上的应用，通过减少机械碾压面积来增加穗数。杨日等[11]研究了播期对再生稻的影响，通过提高成穗率来增加穗数。【切入点】但是还缺乏不同移栽密度与不同穗型品种二者协同对再生稻再生季影响的研究。【拟解决的关键问题】通过6 个移栽密度和3 个穗型品种的不同组合，来研究不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻再生季产量、发苗能力与干物质积累及分配的影响，明确移栽密度、品种类型以及两者协同对再生稻再生季的影响，以期为再生稻种植提供技术参考和科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点与材料

试验于2019 年在湖南省长沙市金井镇白沙村（113°16′E，29°37′N）进行，该地区为亚热带湿润气候，无霜期260～300 d，年降雨量1 200～1 500 mm，前荏作物为水稻。供试土壤为肥力中等的麻砂泥，耕作层土壤（0～20 cm）的基本理化性质为pH 值6.27、有机质量36.01 g/kg、全氮量1.05 g/kg、有效磷量23.39 mg/kg、速效钾量102.24 mg/kg。试验品种分多穗型、穗粒兼顾型、大穗型3 种类型。多穗品种为天优华占，由中国水稻研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所与广东省农业科学院共同选育，每穗粒数141.1，有效穗295.5 万/hm2，结实率81.8%，2012 年通过国家审定，编号2012001。穗粒兼顾型品种为徽两优898，由安徽荃银高科种业股份有限公司与安徽省农业科学院水稻研究所共同选育，每穗粒数189.7，有效穗264 万/hm2，结实率83.8%，2015 年通过国家审定，编号2015028。大穗品种为Y 两优900，由创世纪种业有限公司选育，每穗粒数205，有效穗214 万/hm2，结实率81.7%，2016 年通过国家审定，编号2016044。尿素氮量为46.2%，复合肥（N、P2O5、K2O 质量比为15∶15∶15）量为45%，钾肥含K2O 量为60%。

1.2 试验设计

采用二因素裂区试验设计，移栽密度为主区D（D1:15 万穴/hm2，株行距为20 cm×33.3 cm、D2:18.75万穴/hm2，株行距为20 cm×26.7 cm、D3:22.5 万穴/hm2，株行距为16.7 cm×26.7 cm、D4:26.25 万穴/hm2，株行距为16.7 cm×22.9 cm、D5:30 万穴/hm2，株行距为16.7 cm×20 cm、D6:33.75万穴/hm2，株行距为13.3 cm×22.2 cm），品种为副区（HLY898:徽两优898、YLY900:Y两优900、TYHZ:天优华占），共计18 个处理，每个处理设3 次重复，共54 个小区，每个小区长5 m，宽4 m，共20 m2，重复之间设排灌沟，小区之间覆膜筑埂，单排单灌，防止肥水互窜，四周设置1 m 的保护行。

1.3 试验管理

生育期详见表1。施肥：头季施纯N 193 kg/hm2，氮肥为尿素，分基肥（占50%）、分蘖肥（占20%）和穗肥（占30%）3次施用。磷肥（P2O5）90 kg/hm2，作为基肥一次施用。钾肥（K2O）180 kg/hm2，分基肥（占50%）和穗肥（占50%）2次施用。促芽肥（103.7 kg/hm2纯N）在头季齐穗后20 d施用，发苗肥（103.7 kg/hm2）在收割后2 d灌浅水施用。

头季病虫害防治及水分管理参照当地大田水平，再生季不进行任何病虫害防治。头季返青期至齐穗期保持浅水层（3～5 cm），齐穗期至收获期干湿交替管理，收割后立即灌浅水。再生季水分管理为干湿交替灌溉。

表1 品种生育期 Table1 Fertility stage of varieties

1.4 试验项目

生育期记载：记录头季播种期、移栽期、成熟期及再生季的成熟期。

发苗动态：头季收割后选择具有代表性的10 蔸水稻（边3 行除外），收割后每3 d 记录1 次发苗数，直至逐渐下降。

空蔸率（%）：头季收割后15 d 调查全小区空蔸情况，按蔸计算空蔸率。

农艺性状：配合考种每个小区选择具有代表性的10 蔸水稻（避免边3 行）测量株高。

测产与产量构成考察：再生季收割后选取长势均匀的150 蔸（避免边3 行）水稻，脱粒晒干风选后以14%的吸湿水来计算稻谷产量。再生季成熟期选取20蔸（避免边3 行）长势均匀的水稻，计算平均穗数。按平均穗数选取10 蔸（避免边3 行）长势均匀的水稻作为考种样，洗净减去根部，手工脱粒，再将茎叶穗分类装袋，先用105 ℃杀青0.5 h，然后70 ℃烘干至恒质量，称质量。将脱下的籽粒晒干后水选，将瘪粒和实粒分开，用70 ℃烘干至恒质量，称量3 份30 g 实粒样品和3 g 瘪粒样品，计算每穗粒数、结实率和千粒质量。

1.5 数据处理和统计分析

用Excel 2010 处理数据与作图，Statistix 8.0 进行方差分析，LSD 法进行处理间多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻产量及产量构成的影响

图1 为不同移栽密度下再生季产量，由图1 可知，产量（y）与移栽密度（x）呈抛物型曲线关系：y=-9.732 9x2+450.59x+1 332.1；决定系数R2=0.912；拟合程度非常高，当移栽密度为23.15 万穴/hm2时，产量最高，达到6 547 kg/hm2。不同穗型品种对移栽密度的响应不同，穗粒兼顾型品种HLY898 与多穗型品种TYHZ 在D3 处理下再生季产量最高，大穗型品种YLY900在不同移栽密度下再生季产量无显著差异。表2 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季产量及产量构成，由表2 可知，移栽密度对单位面积有效穗、每穗粒数与产量均有极显著影响，对结实率与千粒质量无显著影响。品种类型对产量及产量构成均匀有极显著的影响，F 值表现为每穗粒数＞结实率＞千粒质量＞单位面积有效穗＞产量。

表2 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季产量及产量构成 Table 2 The yield and yield components of ratooning season under different panicle-typed varieties and transplanting density

图1 不同移栽密度下再生季产量 Fig.1 The yield of ratooning season under different transplanting density

随着移栽密度的增加，3 个品种产量均先增后减，穗粒兼顾型品种HLY898与多穗型品种TYHZ实际产量均以D3 处理为最高，大穗型品种YLY900 实际产量以D4 处理为最高。D6 处理为实际产量最低，D3处理的实际产量最高，显著高于D1、D5 与D6 处理，同其他处理相比增产5.4%～22.7%，穗粒兼顾型品种HLY898 的实际产量显著高于多穗型品种TYHZ 与大穗型品种YLY900，多穗型品种TYHZ 与大穗型品种YLY900 之间没有显著性差异。进一步分析产量构成发现，单位面积穗数随移栽密度增加先增加后减少，D5 处理最高，D1 处理最低，显著低于其他处理。每穗粒数随移栽密度增加呈波浪形变化，D1 处理与D3处理最高，显著高于D2、D5 与D6 处理。随移栽密度增加，结实率与千粒质量均先增后减，最大值分别为D3 与D2 处理，均没有达到显著性水平。从品种类型来分析产量构成发现，多穗型品种TYHZ 的千粒质量最高，显著高于大穗型品种与穗粒兼顾型品种，但是每穗粒数偏少，导致产量不高。大穗型品种YLY900 每穗粒数最多，显著高于多穗型品种与穗粒兼顾型品种，但是单位面积穗数与结实率较低，导致产量不高。穗粒兼顾型品种HLY898 的单位面积穗数与结实率均显著高于大穗型品种与多穗型品种，产量构成因子比较协调，实际产量最高，增产9.99%～11.70%。

2.2 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻发苗能力的影响

2.2.1 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻苗桩比、穗桩比及最高苗数的影响

最高苗数与苗桩比均能反映母桩发苗能力，穗桩比一定程度上能反映再生苗成穗能力，均能显著影响再生季产量。表3 为不同移栽密度与不同穗型品种下再生季苗桩比、穗桩比及最高苗数。由表3 中的F 值可知，品种对最高苗数、穗桩比及苗桩比有极显著影响，说明再生季发苗能力与成穗能力与品种遗传因素关系极显著。从苗桩比看，穗粒兼顾型品种HLY898显著高于大穗型品种YLY900 与多穗型品种TYHZ，穗粒兼顾型品种HLY898 母桩发苗能力较好。从单位面积最高苗数看，多穗型品种TYHZ 显著高于穗粒兼顾型品种HLY898 与大穗型品种YLY900，但是多穗型品种TYHZ 的穗桩比显著低于穗粒兼顾型品种HLY898 与大穗型品种YLY900，说明多穗型品种TYHZ 单位面积最高发苗最高，但是再生苗成穗率较低。综上，穗粒兼顾型品种HLY898 发苗能力最好，再生苗成穗率也较高，最适宜作为再生稻种植。再生季发苗能力与成穗能力也受移栽密度的影响，移栽密度极显著影响穗桩比，显著影响单位面积最高苗数，对苗桩比有一定的影响，但未达到显著水平。从苗桩比看，随着移栽密度的增加，苗桩比呈单峰变化，D3处理最好，D6 处理最低，其中，D3 处理与D4 显著高于D6 处理。从穗桩比看，随着移栽密度的增加，穗桩比也呈单峰变化，D4 处理最高，D6 处理最低，其中，D4 处理显著高于D1、D2 与D6 处理。从单位面积最高苗数看，随着移栽密度的增加，单位面积最高苗数也呈单峰变化，D3 处理最高，D1 处理最低，其中D3 处理显著高于D1、D5 与D6 处理。综上，D3 与D4 处理再生季发苗能力与成穗能力均处于较高水平，是比较理想的移栽密度。移栽密度与品种之间有一定的互作，其中穗桩比达到极显著水平，单位面积最高苗数达到显著水平。从苗桩比、穗桩比与单位面积最高苗数看，最佳组合分别为大穗型品种YLY900 下的D3 处理、大穗型品种YLY900 下的D4处理与多穗型品种TYHZ 下的D3 处理。

表3 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季苗桩比、穗桩比及最高苗数 Table3 The seedling pile ratio, panicle pile ratio and the highest regeneration seedlings of ratooning season under different panicle-typed varieties and transplanting density

2.2.2 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻发苗动态的影响

图2 为不同移栽密度与不同穗型品种下再生季发苗动态，由图2 可知，头季收割后5 d 内，低密度处理发苗速度非常快，高密度处理5～8 d 发苗速度更快。头季收割后8～14 d 发苗速度还处于较高水平，头季收割后14～26 d 之间，发苗速度开始减缓并逐渐稳定，D1 处理最先达到稳定，头季收割后26～29 d 之间，D1 处理继续保持稳定，D2、D3、D4 与D6 处理的单位面积再生苗数均出现不同程度的下降，D5 处理还在缓缓上升。3 个品种间的发苗动态也有较大的差异，头季收割后0～5 d，大穗型品种YLY900 发苗最快，收割后5～11 d 多穗型品种TYHZ 发苗速度更快，收割后11～17 d，穗粒兼顾型品种HLY898 发苗速度更快，收割后17～29 d 穗粒兼顾型品种HLY898 单位面积再生苗数逐渐停止增长并趋于稳定，大穗型品种YLY900 单位面积再生苗数开始逐渐下降，多穗型品种TYHZ 持续增长。

图2 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季发苗动态 Fig.2 The dynamic of seedling growth under different panicle-typed varieties and transplanting density

2.3 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻干物质积累及收获指数的影响

图3 为同移栽密度与不同穗型品种下再生季地上干物质积累及收获指数（图中不同小写字母表示不同处理在5%水平上差异显著，下同。），由图3 可知，移栽密度对再生季地上单位面积干物质积累影响不大，说明水稻自身具有一定的协调作用，稀植情况下，单穴干物质积累多，密植情况下，单穴干物质积累少，最终不同移栽密度处理下单位面积干物质积累相差不大。从收获指数看，随着移栽密度的增加，收获指数呈单峰变化，D3 处理最高，显著高于D6 处理。不同穗型品种收获指数有显著的差异，穗粒兼顾型品种HLY898 收获指数最高，大穗型品种YLY900 生育期过长，再生季中后期干物质向穗部转运较少，收获指数显著低于穗粒兼顾型品种HLY898 与多穗型品种TYHZ。不同穗型水稻品种再生季地上干物质积累也有显著的差异，大穗型品种YLY900 与穗粒兼顾型品种HLY898 显著高于多穗型品种TYHZ。

图3 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季地上干物质积累及收获指数 Fig.3 The dry matter accumulation and Harvest index of ratooning season under different panicle-typed varieties and transplanting density

2.4 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻空蔸率与株高的影响

2.4.1 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻空蔸率的影响

图4 为不同移栽密度与不同穗型品种下再生季空蔸率，由图4 可知，移栽密度显著影响再生稻再生季空蔸率（头季纹枯病导致再生季空蔸），随着移栽密度的增加，再生季空蔸率越高，其中D6 处理再生季空蔸率最高，显著高于D1、D2、D3 与D4 处理，其次是D5 处理，显著高于D1 处理。品种之间再生季空蔸率也有显著性差异，多穗型品种TYHZ 再生季空蔸率显著高于大穗型品种YLY900与穗粒兼顾型品种HLY898，大穗型品种YLY900 再生季空蔸率高于穗粒兼顾型品种HLY898，但没达到显著性差异。

图4 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季空蔸率 Fig.4 The rate of empty hill in ratooning season under different panicle-typed varieties and transplanting density

2.4.2 不同移栽密度与不同穗型品种对再生稻株高的影响

图5 为不同移栽密度与不同穗型品种下再生季株高，由图5 可知，稀植低密种植下，再生稻再生季株高较高。整体而言，随着移栽密度的增加，再生季株高越低，其中D1 处理与D2 处理再生季株高显著高于D6 处理，D3、D4、D5 与D6 处理之间没有显著性差异。3 个不同穗型品种再生季的株高也差异显著，表现为穗粒兼顾型品种HLY898＞大穗型品种YLY900＞多穗型品种 TYHZ，穗粒兼顾型品种HLY898 再生季株高显著高于大穗型品种YLY900 与多穗型品种TYHZ，大穗型品种YLY900 再生季株高显著高于多穗型品种TYHZ。

图5 不同移栽密度与不同穗型品种下再生季株高 Fig.5 The plant height of ratooning season under different panicle-typed varieties and transplanting density

2.5 产量与相关指标的相关性分析

表4 为再生季产量与相关指标的相关性分析，由表4 可知，再生季产量与单位面积穗数、水稻品种类型、收获指数、穗桩比、结实率与株高极显著正相关，与单位面积最高苗数及千粒质量显著相关，相关性表现为单位面积穗数＞水稻品种类型＞收获指数＞穗桩比＞结实率＞株高＞单位面积最高苗数＞千粒质量。再生季产量与每穗粒数及移栽密度负相关，与单位面积地上干物质积累及苗桩比正相关，均没达到显著性相关。

表4 再生季产量与相关指标的相关性分析 Table 4 Correlation analysis between yield of ratooning season and relevant indicators

3 讨 论

再生稻产量实质上是水稻地上干物质的积累、分配及转运共同作用的结果[10]。本研究表明，再生季产量与收获指数显著正相关，同前人非再生稻的研究结果一致[11]。随着移栽密度的增加，收获指数与产量的变化规律一致，均是D3 处理最佳，进一步分析D3处理的产量及产量构成因子，发现D3 处理的每穗粒数、产量及结实率均是最佳，说明中密处理能扩大库容量，更有利于光合产物输出到籽粒中，显著提高产量[12-13]。穗粒兼顾型品种HLY898 的干物质积累和收获指数均处于较高水平，最终产量最高，显著高于大穗型品种YLY900 与多穗型品种TYHZ。

大面积生产上再生稻整体产量不理想，主要限制因子是单位面积穗数。邹丹等[9]研究表明，发苗能力与再生季产量显著正相关。本研究表明，再生季产量与穗桩比极显著正相关，与单位面积最高苗数显著正相关，同前人研究结果一致[9]。本试验穗粒兼顾型品种HLY898 发苗能力最佳，分析不同品种再生季发苗动态(图2)，发现大穗型品种YLY900 发苗速度较快，在头季收割后20 d 单位面积再生苗数就逐渐稳定并开始下降，说明大穗型品种YLY900 母桩营养状况非常差，一部分的高位芽由于营养不良已经死亡，非常低的单位面积穗数及结实率也证实了这一点。多穗型品种TYHZ 单位面积再生苗数以稳定的速度持续增长，结合穗粒兼顾型品种HLY898 发苗动态和多穗型品种TYHZ 的单位面积穗数和穗桩比可知，头季收割后25 d 后萌发的再生苗并不能形成有效穗。不同密度处理下，发苗能力以D3 处理最佳，其苗桩比与单位面积最高苗数均最高，穗桩比也较高，说明D3 处理的母桩营养状况较好，能输送更多同化物给再生芽。

株高是影响水稻群体质量的重要农艺性状之一，本研究表明再生季产量与株高极显著正相关，同前人非再生稻研究结果一致[14-16]。纹枯病是水稻种植中常见的病症，对水稻危害极大，移栽密度是影响纹枯病的重要因素之一，再生稻头季纹枯病会导致再生季空蔸。移栽密度显著影响再生稻再生季的空蔸率，整体上看，随着移栽密度的增大，再生季空蔸率越高，其中D6 处理再生季空蔸率最高，显著高于其他处理(D5处理除外)，同前人非再生稻研究结果一致[17]，说明移栽密度过大不利于通风透光群体的构建，头季更易被纹枯病菌侵染，导致再生季空蔸。品种之间再生季空蔸率也有显著性差异，多穗型品种TYHZ 再生季空蔸率显著高于大穗型品种YLY900与穗粒兼顾型品种HLY898，可能原因是多穗型品种TYHZ 头季单位面积穗数较多，局部群体过大，不利于通风透光，更易被纹枯病菌侵染。

再生稻再生季产量是单位面积穗数、每穗粒数、结实率及千粒质量共同作用的结果，但是作用程度大小，前人研究结果还有一些差异。习敏等[18]认为单位面积穗数在再生季产量中起主导作用，唐文帮等[19]认为每穗粒数起主要作用。本研究表明，再生季产量与单位面积穗数和结实率显著正相关，与千粒质量显著正相关，与每穗粒数负相关，与前人结果有一定差异，可能是因为本试验选择的是不同穗型品种，其中大穗型品种YLY900 每穗粒数很高，但结实率和产量不高的缘故。本试验D3 处理最佳，结实率及每穗粒数最高，产量构成因子更协调，产量最高，显著高于D1、D5 与D6 处理，较其他处理增产5.4%～22.7%，说明中密度处理能改善水稻群体质量，改善通风和光照条件，协调个体与群体的关系，充分发挥产量潜力实现高产[20]。互作分析认为，穗粒兼顾型品种HLY898×D3 处理组合模式再生季产量最高7 740 hm2，但是它的产量构成因子均不是最高，说明产量构成之间有一定的互作，协调好产量构成因子才能实现高产。本试验中穗粒兼顾型品种HLY898 与多穗型品种TYHZ 在22.5 万穴/hm2移栽密度下再生季产量最高，大穗型品种YLY900再生季产量在不同移栽密度下无显著差异，同前人非再生稻研究结果存在一定差异[21]，这可能是再生稻再生季特殊的生长环境导致的。同时，本试验每种穗型只选用了一个品种，因此下一步研究会增加品种数量来进一步明确不同穗型品种对移栽密度的响应规律。

4 结 论

1）穗粒兼顾型品种HLY898 与多穗型品种TYHZ在22.5 万穴/hm2移栽密度下再生季产量最高，大穗型品种YLY900在不同移栽密度下再生季产量无显著差异。穗粒兼顾型品种HLY898 再生季空蔸率低，苗桩比高，再生苗成穗能力强，干物质积累能力强，收获指数高，产量构成因子比较协调，实际产量显著高于多穗型品种TYHZ 与大穗型品种YLY900，增产

9.99%～11.70%。

2）再生季空蔸率与移栽密度成正比，22.5 万穴/hm2移栽密度处理下，再生稻再生季发苗能力强，收获指数高，源库关系好，产量构成因子更协调，能充分发挥产量潜力实现高产。

3）移栽密度与穗型品种互作条件下，穗粒兼顾型品种HLY898 与22.5 万穴/hm2的密度组合模式综合性能最好，产量最高。