基于重庆高质高效创建核心区的水稻产量构成分析
2020-08-14方立魁刘丽李均颜学汉肖若于丛云飞李杰
方立魁 刘丽 李均 颜学汉 肖若于 丛云飞 李杰
摘 要 对重庆市永川区高质高效创建60个核心区180块稻田进行产量构成调查,分析不同穗型杂交稻品种在手栽和毯苗机插等不同栽培条件下的产量及产量构成。结果表明,核心区平均移栽密度13.35万窝/hm2,有效穗218.55万穗/hm2,着粒223.7粒/穗,结实率87%,千粒重27.54 g,平均产量9 579 kg/hm2;其中产量达到9 000~10 500 kg/hm2的田块占63.3%。大穗型品种产量表现较稳定,穗数型品种在机插秧条件下产量表现更突出。移栽密度、有效穗与产量呈极显著正相关。在生产上选用机插秧或者新型直播栽培技术或者适度增密增穗,是提高产量水平的主要技术途径。
关键词 水稻;高产创建;产量;产量构成
中图分类号:S511.5 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.19.001
水稻是重庆市第一大粮食作物,其高产研究倍受关注。前人对重庆地区水稻精确定量栽培技术[1]、中稻再生稻栽培技术[2]、机插秧栽培技术[3]、稻油轮作栽培技术[4]等单项高产技术,以及不同种植模式条件下产量及产量构成已有大量研究,但是以往的研究主要以田间试验为基础,涉及的品种类型、田块类型有限,而针对大面积高产示范方面的研究较少。本研究以2017年重庆市永川区部级优质中稻高质高效创建主题示范项目60个核心示范区的180块稻田为研究对象,对不同类型品种、不同栽培技术条件下重庆水稻高产群体产量构成特征进行分析,旨在为指导重庆及相似生态区杂交中稻大面积生产提供依据。
1 材料与方法
1.1 调查样本
2016年在永川区19个镇街的60个高产高效创建核心区随机抽取180块稻田,进行理论测产,涉及稻田面积37.36 hm2。
1.2 调查方法
水稻成熟期,在各创建核心区随机抽取稻田进行理论产量调查,每个田块按对角线法确定 5个观测样点,每个样点调查 50穴,共计 250穴稻株,计算每穴穗数,每个样点按照平均穗数取 10穴置于尼龙丝网袋内,待样品风干后进行考种,分别测定每穗粒数、结实率和千粒重,通过测量实际株行距确定单位面积穴数和有效穗数。
1.3 数据处理
数据整理用Excel软件,相关性分析用SPSS软件。
2 结果与分析
2.1 核心区总体产量构成
对180块稻田理论测产数据进行统计分析,结果显示,平均有效穗218.55万穗/hm2,平均着粒数223.73粒/穗,平均实粒数194.38粒/穗,平均结实率87.01%,平均千粒重27.54 g,平均产量9 579 kg/hm2(见表1)。180块稻田产量变幅7 642.5~11 968.5 kg/hm2,其中产量大于10 500 kg/hm2的田块24块,9 000~10 500 kg/hm2的田块114块,低于9 000 kg/hm2的田块42块。
2.2 品种类型及产量构成分析
180個样本共涉及水稻品种26个,其中大穗型品种(穗实粒数≥200粒)15个,占品种数的57.6%,大穗型品种样本数123个,占样本总数的68.3%。大穗型品种平均有效穗196.5万穗/hm2,较穗数型品种(穗实粒数<200粒)低21.3%;穗着粒数243.68粒/穗,较穗数型品种增30.8%;两种类型的结实率、产量相当(见表1)。
26个水稻品种中优质稻品种(国标3级以上)11个,占品种数的42.3%,优质稻品种样本数125个,占总样本数的68.4%。优质稻品种平均有效穗15.3万穗/hm2,较普通杂交稻增加8.8%;穗着粒数较普通杂交稻降低7.95%;平均产量9 577.95 kg/hm2,较普通杂交稻高3.1%(见表1)。
26个品种中有两系杂交稻品种4个,占15.3%,两系杂交稻样本26个,占样本总数的14.4%。两系杂交稻平均有效穗234.15万穗/hm2,较三系杂交稻高8.5%,平均产量较三系杂交稻低136.35 kg/hm2(见表2)。
2.3 不同栽培技术产量构成分析
180个理论测产样本中,毯苗机插样本数112个,常规手栽样本47个,钵苗机插和新型直播推广面积小,测产样本也相对较少。由表2可以看出,不同栽培技术下有效穗、着粒数、平均产量差异达到显著水平。其中毯苗机插平均有效穗224.25万穗/hm2,比钵苗机插减12%,比新型直播减23.9%,比开厢条栽、常规手栽分别增加19.69%、8.1%。毯苗机插平均穗着粒218.9粒,比开厢条栽减16.7%,比新型直播增20.4%。毯苗机插平均产量9 739.5 kg/hm2,比钵苗机插减5.66%,比新型直播减2.26%,比开厢条栽增7.2%,比常规手栽增4.95%。
在毯苗机插条件下,两系杂交稻与三系杂交稻相比,平均有效穗增19.6%,结实率降3.8个百分点,产量增3.3%。在开厢条栽条件下,两系杂交稻与三系杂交稻相比,平均有效穗增44.9%,穗粒数减31.2%,结实率增4.8个百分点,产量减5.8%。在常规手栽条件下,两系杂交稻与三系杂交稻相比,平均有效穗减9.3%,产量减4.3%(见表2)。
对3个大穗型品种和3个穗数型品种在相同栽培技术条件下的产量构成进行分析。由表3可见,3个大穗型品种,手栽平均密度10.68万窝/hm2,较毯苗机插秧减21.7%;平均有效穗207.52万穗/hm2,较毯苗机插减3.71%;平均产量9 635.05 kg/hm2,较毯苗机插减2.5%。3个穗数型品种,手栽平均密度12.76万窝/hm2,较毯苗机插减14.8%;手栽有效穗223.17万穗/hm2,较毯苗机插减3.58%;平均产量8 792.76 kg/hm2,较毯苗机插减10.12%。
2.4 产量构成的相关性分析
由表4可知,密度、有效穗与产量均呈极显著正相关,密度、有效穗与着粒数、千粒重呈极显著负相关,密度与结实率呈显著负相关,有效穗与结实率呈极显著负相关。着粒数与结实率、千粒重呈显著负相关,与产量呈正相关但未到显著水平。结实率与千粒重呈极显著正相关。
3 结论与讨论
3.1 穗型、穗粒数及栽插方式与水稻产量、产量潜力的关系
穗型包括穗的形态、长短、颈穗弯曲角度、轻重等,可根据研究目的不同将水稻穗型按各种分类方法划分[5]。周开达等按照单穗重量大小将穗型划分为轻穗型、中穗型及重穗型[6]。以此为基础,马均等研究表明,重穗型品种的产量及产量潜力均比中穗型品种高10%左右,而后者又高出轻穗型品种15%以上,重穗型品种比中、轻穗型品种较易获得更高的产量和具有更大的增产潜力,且其产量水平也较稳定[7]。金良等对重穗型水稻品种Ⅱ优6078 库容量、物质积累等指标与产量关系研究表明,Ⅱ优6078库容量比汕优63提高11.51%,颖花数提高15.55%;在生育后期,光合产物向穗部运转比汕优63强,群体单位面积生物量提高9.1%,单株物质积累量比汕优63多60%[8]。
为了便于分析,本研究将调查的26个品种按平均穗粒数分为大穗型(≥200粒)和穗数型(<200粒),大穗型品种占总样本量的68.3%。大穗型品种与穗数型品种总体上产量相当,但是不同栽培技术对大穗型品种和穗数型品种影响不同,大穗型品种受栽培技术的影响较小,手栽和机插秧均能发挥大穗型品种的产量潜力;穗数型品种受栽培技术的影响较大,手栽密度小,有效穗不足,难以发挥穗数型品种的产量潜力,手栽产量比机插秧产量低10.12%。
李旭毅等以杂交籼稻德香4103为材料开展了田间试验,调查测定了直播、机插秧及人工移栽等3种栽培方式的产量及其构成因素,结果表明杂交籼稻品种产量直播与人工移栽相当,高于机插秧[9]。程建平等以籼型杂交水稻组合培两优986为试验材料,采用机械插秧和人工手插秧种植方式对比,研究机插水稻的产量形成特性,结果表明机插较手插显著提高单位面积的有效穗数,理论产量、实际产量分别增产11.40%、2.73%[10]。此外有研究表明,毯苗机插,随着密度降低,大穗型、中穗型品种产量均呈先增后减趋势,小穗型品种产量呈递减趋势;同一密度下,钵苗机插产量显著高于毯苗机插,增产幅度表现为大穗型>中穗型>小穗型[11]。
本研究调查结果表明,在生产实践中产量水平依次是钵苗机插>新型直播>毯苗机插>手栽,与李旭毅等田间试验的结果不同。不同穗型品种毯苗机插产量均高于手栽,说明在高产实践中毯苗机插能够发挥不同类型品种特别是穗数型品种的产量潜力。钵苗机插和水稻新型直播调查样本量较少,产量表现与前人研究一致,因此认为这两项技术有较好的推广应用潜力。
3.2 两系品种产量潜力发挥
与三系杂交水稻相比,两系水稻具有育种效率高、繁制种成本低、丰产势强、品质相对佳等优势。张现伟对2006—2015年重庆市两系水稻的种植面积、主推品种情况分析显示,两系稻种植面积10年间呈明显的增长态势,其中2014年占水稻种植总面积的17.2%[12]。
从本研究调查样本量看,创建区两系杂交稻占14.4%,低于全市推广水平。对产量构成进行分析,总体上两系杂交稻样本平均有效穗较三系杂交稻高8.5%,毯苗机插条件下平均单产较三系品种理论产量增3.3%。因此在生产上采用机插秧、新型直播等栽培技术提高密度有利于两系品种产量潜力发挥。
3.3 产量构成因素与产量的关系
余长水等对贵州寡日照地区重穗型杂交水稻栽插密度与产量的研究结果表明,在适当的范围内,密度与产量有极显著的相关关系[13]。姜心禄等分析了高产栽培条件下不同品种产量构成因素与产量的关系,结果表明不同的品种类型有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重对产量的影响存在差异;在10 500~11 250 kg/hm2的产量目标下,通过中小苗三角形条栽模式研究结果显示超级稻的产量与穗数、千粒重关系密切,同时,與穗粒数呈负相关,与结实率呈显著负相关;非超级稻品种的产量与有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重均呈负相关关系,且与穗数、千粒重呈显著负相关[14]。姜元华等系统比较分析了不同类型水稻品种产量、茎蘖组成、穗部性状、籽粒灌浆等方面的差异,结果表明产量构成因素对产量的净贡献率表现为总颖花量>结实率>千粒重,对总颖花量的净贡献率表现为每穗粒数>有效穗数,说明大穗依然是水稻高产的主要途径[15]。
本研究对水稻产量构成因素与产量的相关性分析表明,产量与移栽密度和有效穗达到极显著正相关水平,由此可见,在生产上穗数型品种或者两系品种适度增密增穗,能进一步提高产量。
参考文献:
[1] 姚雄,李经勇,李杰,等.重庆水稻精确定量高产栽培示范研究及技术推广建议[J].中国稻米,2015,21(4):197-200.
[2] 方立魁,丛云飞,刘丽,等.渝西地区再生稻高产品种筛选及株型特征分析[J].西南师范大学学报(自然科学版),2018,43(4):69-73.
[3] 高立均,张巫军,段秀建,等.南方水稻机插秧技术的最新研究进展与发展建议[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,42(6):59-64.
[4] 方立魁,隗冥,丛云飞,等.稻油轮作机插秧水稻群体特征及产量形成机制研究[J].西南大学学报(自然科学版),2018,40(10):39-45.
[5] 党姝,张振宇,陈殿元.不同株穗型水稻品种研究进展[J].安徽农业科学,2019,47(6):14-15.
[6] 周开达,马玉清,刘太清,等.杂交水稻亚种间重穗型组合选育——杂交水稻超高产育种的理论与实践[J].四川农业大学学报,1995,13(4):403-407.
[7] 马均,朱庆森,马文波,等.重穗型水稻光合作用、物质积累与运转的研究[J].中国农业科学,2003,36(4):375-381.
[8] 金良,鲁远源,李贤勇,等.重穗型水稻品种Ⅱ优6078物质积累与运转的研究[J].西南大学学报(自然科学版),2009,31(2):103-107.
[9] 李旭毅,付明全,池忠志,等.成都平原栽培方式对不同类型水稻生长发育及产量形成的影响[J].中国农学通报,2018,34(6):1-7.
[10] 程建平,吴建平,王友根,等.机插对籼型杂交水稻生育特性和产量的影响[J].中国农机化学报,2009(6):45-48.
[11] 胡雅杰,钱海军,曹伟伟,等.机插方式和密度对不同穗型水稻品种产量及其构成的影响[J].中国水稻科学,2016,30(5):493-506.
[12] 张现伟,李经勇,李超明,等.近10年重庆两系水稻应用性分析[J].中国农学通报,2017,33(6):14-19.
[13] 余常水,张书华,王怀昕,等.寡日照低辐射区重穗型杂交水稻超高产栽插密度与方式[J].贵州农业科学,2004,32(3):22-24.
[14] 姜心禄,吴茂力,池忠志,等.不同类型水稻品种的产量构成因素与产量的关系[J].西南农业学报,2012:25(3)792-797.
[15] 姜元华,张洪程,赵可,等.长江下游地区不同类型水稻品种产量及其构成因素特征的研究[J].中国水稻科学,2014,28(6):621-631.
(责任编辑:丁志祥)