不同杂交中稻作再生稻栽培的再生能力及产量比较研究

杨森，孔令娟*，张琦，王青，骆忠明，张晓红，金四九，袁功平

(1.安徽省农业技术推广总站，安徽 合肥 230001；2.望江县种植业技术推广中心，安徽 望江 246200；3.宣城市宣州区种植业局，安徽 宣城 242074；4.东至县农业农村综合技术服务中心，安徽 东至 247200；5.庐江县农业技术推广中心，安徽 庐江 231500；6.桐城市种植业管理中心，安徽 桐城 231400；7.怀宁县种植业技术推广中心，安徽 怀宁 246100)

再生稻作为一种资源节约型、高效型的稻作制度，在种植面积不增的前提下，增加一季水稻产量、两季水稻秸秆有效还田、且头季和再生季均可以有效避开病虫高发期的危害，实现绿色高效生产，有利于提高稻田的综合生产能力。

安徽省位于江淮之间丘陵单、双季稻过渡区即全国双季稻北缘地区，江淮及其以南地区，温光资源丰富，雨热同季，都是发展再生稻的适宜区[1]。再生稻作为“一种两收吨粮田”高产高效栽培技术模式，正得到政府部门越来越多的重视和大力推广，2020年至2022年在安徽省农业农村厅专项政策的推动下，联合科研院所在全省开展多点攻关、示范，多措并举，积极宣传引导和示范推广。在平台建设、品种筛选、栽培技术创新和产业扶持等方面均取得一定的发展和突破，2021年再生稻种植面积达到8万 hm2[2]，2022年预计推广面积约10万 hm2，真正实现了“一种两收”，开拓新型稻作制度发展新模式，也是稳定粮食生产和提质增效的重要举措。我国南方再生稻推广潜力巨大，湖北、湖南、福建等对于再生稻品种选育已有大量研究[3-6]，安徽相关研究表明当前再生季存在安全齐穗的隐患和二季均衡高产栽培等问题，考虑到再生稻生产专用品种应主要从早稻及中稻中选择，且中稻种植品种类型以杂交稻为主[7-9]，本文以7个杂交中稻为研究对象，以再生能力及产量等因子做主要衡量标准，以期确定适宜安徽省沿江江南地区作再生稻的杂交中稻品种，也可为长江中下游双季稻北缘地区杂交中稻作再生稻品种选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

为了鉴定高产杂交中稻新品种作再生稻在生产上的应用价值，研究其配套栽培技术，以近3年审定品种为主，选择7个水稻品种开展试验，具体品种信息见表1。

表1 参试品种信息Table 1 Tested variety information

1.2 试验设计

1.2.1 试验地点

位于安徽省沿江江南地区的庐江县、桐城市、怀宁县、望江县、宣城市宣州区和东至县。其中生育期选择在望江县，头季稻茎蘖动态和再生季再生能力调查选择在望江县、宣城市宣州区和东至县，在6个县(区)均开展头季及再生季产量调查。

1.2.2 小区布置

试验小区每品种200 m2，同一县内不设重复，品种间做好标记，小区四周设置1.8 m宽的保护行，保护行和小区间操作行40 cm。试验区田地平坦，试验田块较规整，交通、水利条件较好，试验田土壤肥力中等，田间肥力均衡。

1.2.3 田管措施

实行工厂化基质育和机插秧，使用咪鲜胺浸种，经“暗化”出苗后旱摆旱育秧，机插前3 d施用尿素 60 kg·hm-2作为送嫁肥，送嫁药施用福戈、爱苗，栽插规格为25 cm×18 cm，约22.2 万穴·hm-2。收获前3 d施用尿素 225 kg·hm-2作促芽肥，收割留桩高度35 cm，后期增施尿素和叶面肥。

1.3 项目测定与方法

1.3.1 测产与考种

每小区选取能代表小区平均水平的区域10 m2收割后用网袋装好，进行人工脱粒，除杂晾晒，水分达标后称重。

1.3.2 再生能力调查

头季稻收获后，每个处理选取3个有代表性的点，每点10 丛用来测定再生芽萌发成苗成穗动态和不同节位再生能力。待萌发生长的芽出鞘2～3 cm时，为再生稻出苗，10%活桩出苗的日期为出苗始期，50%活桩出苗的日期为出苗期，80%活桩出苗的日期为齐苗期[10-11]。

发苗率=(当前苗数/有效母茎数)×100%；

腋芽再生率=(该节位平均每穴再生穗数/头季稻平均每穴有效穗数)×100%。

1.4 数据处理。

数据采用WPS Office 2019软件处理，统计分析用 IBM SPSS Statistics 24进行。

2 结果与分析

2.1 生育期

生育期是评价品种能否作为再生稻安全种植的关键指标之一[12]，记载各品种生育期列于表2。从安全齐穗期来看，试验地安全齐穗期为9月22日，加上再生季出苗到齐穗要经历35～40 d，为保证再生季安全齐穗，头季稻应在8月12日前后收割，最迟应在8月15日左右。供试的品种组合中，旱优73、旱优116、新两优611、鑫两优128头季8月15日成熟收割，其他3个品种和对照均在8月19日成熟收割，晚于最迟收获日期，再生季因为没有遇到寒露风等恶劣低温天气影响，均能在9月20日—22日安全齐穗，若在正常气候年份，存在不能安全齐穗造成减产的风险。从头季成熟到出苗历期来看，各品种历期长短差异较大，最短的是鑫两优香128和友两优2152收获后3 d就出苗，最终再生季产量也最高，最长的是旱优73和旱优116分别需要6 d和9 d，再生季产量最低，可以认为头季成熟到出苗历期短的再生能力较强，产量也较高。从确定播期来看，8月15日收获的4个品种头季平均齐穗期为7月19日，较8月19日收获的4个品种头季平均齐穗期早6.5 d，各品种分别再以头季齐穗期为起点分析，8月15日收获的4个品种到再生季抽穗始期历期30.5 d、到再生季齐穗期历期59 d，较8月19日收获的4个品种分别长2.5 d、短1 d，总体差异较小，可以认为确定再生稻品种播种期要充分考虑头季稻齐穗时间，以确保再生季能安全齐穗。

表2 关键生育期调查Table 2 Investigation of key growth period

2.2 生育期天数

本研究对头季稻和再生季生育期天数进行统计(表3)，头季生育期变幅为148～160 d，除荃优1606和友两优2152外，实际生育期都短于对照，但均长于各自品种审定生育期，这与头季移栽后遇到低温天气，秧苗生长缓慢，以及抽穗扬花期间高温干旱天气有关，在一定程度上延长了生育期，有3个参试品种和对照成熟期推迟到8月19日，较正常最迟收割期晚了4 d。两季生育期变幅为219～234 d，比对照长的有友两优2152和荃优1606。再生季六两优香11、友两优2152与对照相同为76 d，其余品种再生季生育期均少于76 d。

表3 生育期天数调查Table 3 Investigation of days of growth period

2.3 再生能力调查

2.3.1 再生季发苗成穗动态对比

头季收割后对各个品种的再生恢复情况进行了调查(表4)，收割后3 d荃优1606还没有出苗，这可能与收割后晴热高温天气条件下，长时间高温、强光照对再生稻腋芽萌发有抑制作用有关，8月24日后晴热高温天气逐渐缓解，抑制作用降低至解除，发苗势和速度均出现大幅提升，到收割后20 d，每hm2苗数达到234.60万、有效穗211.50万，分别是各品种间的第2、第1高值。收割后3 d旱优116发苗数量也低于对照，其余品种发苗数均高于对照，鑫两优香128出苗最多达到83.55 万·hm-2，收后20 d荃优1606、新两优611、鑫两优香128、友两优2152发苗数均高于对照。

表4 再生芽萌发成苗成穗动态调查Table 4 Dynamic investigation of regeneration bud germination seedling formation and spike formation

再生稻品种再生动态特点分为3个类型：再生能力弱且再生芽萌发慢、再生能力强且再生芽萌发慢以及再生能力强且再生芽萌发快[13]。根据各品种发苗速度和最终发苗数、有效穗数，可以看出，新两优611、鑫两优香128和六两优香11是属于再生能力强且再生芽萌发快的类型，荃优1606、友两优2152和丰两优香1号是属于再生能力强且再生芽萌发慢的类型。各品种最终有效穗数基本在150万·hm-2以上，成穗率基本在80%以上，品种间表现差异不大，说明各品种再生芽萌发的速度不决定最终的成穗率大小，对最终穗数影响较大的还是头季有效母茎数。

2.3.2 不同节位再生能力

对不同芽位分化成蘖情况和腋芽再生率(表5～6)调查发现，最先萌发分化成蘖的是倒2、3节，收割后3 d就开始形成分蘖，平均每穴1.3个芽，倒2、3节占比分别达到41.1%和41.2%；收割后10 d和20 d，倒3、4节分蘖合计占比分别达到69.8%和64.9%，成为主要芽位。对再生稻光合产物分配规律研究表明，头季稻光合产物主要分配到再生季倒2、3节，再生季光合产物分配到倒2、3、4节[14]，说明头季稻向倒2、3节分配的物质促使其在再生季较早发芽，这样可以取得较长的生育期，并为后续生长提供更多的光合物质，对再生稻前期生长非常重要。且再生稻桩上倒2、3芽存活率较高，倒4、5芽存活率较低[15]，基数上的差异也影响不同节位腋芽萌发及成穗表现。

表5 再生季不同芽位分化成蘖调查Table 5 Investigation on the differentiation of tillers from different bud positions during the regeneration season

表6 再生季不同节位腋芽再生率调查Table 6 Investigation on the regeneration rate of axillary buds at different nodes during the regeneration season

不同品种再生稻不同芽位对产量的贡献不同，存在着1个或多个产量贡献的主要节位[16]，保护主要贡献节位的存活与数量，对于再生稻后期形成较多的有效穗数与产量非常重要。旱优116倒2、3芽两芽位合计腋芽再生率为43.36%，都是主要贡献节位，留桩及再生季管理要充分照顾到高节位芽。丰两优香1号、六两优香11、荃优1606倒3、4芽两芽位合计腋芽再生率分别达到43.43%、55.62%、85.80%，都是主要贡献节位。旱优73、鑫两优香128每个芽位分化成蘖数和腋芽再生率相近，各节位产量贡献较为均衡。

2.4 两季产量比较

2.4.1 产量要素比较

两季稻收获后按品种进行考种、理论测产(表7)。从两季产量要素对比来看，再生季hm2有效穗数、穂粒数、千粒重均低于头季，结实率接近头季稻。其中再生季hm2穗数能够达到头季hm2穗数60%以上的有鑫两优香128、友两优2152、旱优73，低于50%的有新两优611。主要是因为头季收获后母茎被收割机械履带碾压损伤，有调查表明机械碾压仅直行部分碾压率就超过了30%[17]；其次，也有可能与高温干旱天气高度重合有关，头季收获后8月15—23日望江县、宣城市宣州区、东至县平均最高气温为37.7 ℃、平均日照时长13 h、无降水，腋芽萌发处于高温、强光照条件下，受到光合作用“午休”现象与光饱和现象的共同影响，光合物质积累减少，这些原因共同导致了再生季母茎腋芽不能重新萌发成蘖，或者萌发成蘖时间较晚，不能形成有效分蘖，降低了形成有效穗数的数量。

表7 两季产量要素统计Table 7 Statistics of production factors for two seasons

从各品种两季表现来看，2022年受到了较为严重的高温干旱影响，正值头季稻抽穗扬花至成熟阶段，结实率受到不同程度影响，除了旱优116外，其余各品种结实率均低于对照，其中友两优2152结实率只有67.82%，显著低于对照，表现不理想。再生季各品种间六两优香11、鑫两优香128、荃优1606、新两优611的每 hm2穗数高于对照，但都没达到显著水平。友两优2152和鑫两优香128穂粒数高于对照，其中友两优2152达到了显著水平。结实率方面，荃优1606、友两优2152、新两优611、鑫两优香128高于对照，但均不显著。旱优116、旱优73、六两优香11、鑫两优香128千粒重高于对照，其中，旱优116和旱优73均达到显著水平。

两季稻收获后分别对头季稻和再生季稻进行实收测产(表8)，合计实收产量均在10 400 kg·hm-2以上。其中，头季稻新两优611、六两优香11显著高于对照，再生季友两优2152、鑫两优香128、荃优1606产量显著高于对照丰两优香1号，新两优611和六两优香11两季合计产量分别较对照丰两优香1号高18.2%和11.1%，各品种间差异均不显著。

表8 两季实收产量统计Table 8 Statistics of actual production for two seasons

2.4.2 相关性分析

对头季稻和再生稻产量要素与产量进行皮尔逊相关性分析(表9)得出，穗数与产量呈显著正相关特性，头季稻每hm2穗数与头季产量、两季产量呈正相关特性，其中与两季产量达到极显著，说明头季稻有效穗数越多产量就越高，也越有利于两季高产，与徐富贤等[18]研究一致，再生季每hm2穗数也与再生季产量呈显著正相关特性，跟头季稻表现相似。头季产量与两季产量呈极显著正相关特性，与再生季受到天气影响，产量在两季中占比较低有关。头季千粒重与再生季产量呈显著负相关，可能与头季灌浆期间光合物质在籽粒与腋芽分配机制有关，再生季千粒重与再生季产量呈显著负相关，具体原因需要进一步研究。不同水稻品种头季与再生季产量之间无显著相关性，说明头季产量高，再生季产量不一定高，也与徐秀娟[19]研究一致。

表9 两季产量要素与实收产量相关性分析Table 9 Correlation analysis between yield factors and actual yield for two seasons

3 结果与讨论

3.1 结果

试验结果表明，头季稻每hm2穗数高的品种，两季产量高，以多穗夺取高产的品种更适合做再生稻栽培。综合不同杂交中稻品种作再生稻栽培表现来看，两季总体产量均较高，综合表现良好，都建议继续开展试验安排。其中：新两优611和六两优香11再生能力强，两次收割产量较高，生育期适中，综合表现最好，说明有作为再生稻生产的潜力，可以进一步扩大示范。鑫两优香128、友两优2152、荃优1606头季抽穗扬花期间遭遇高温干旱天气，对授粉及灌浆有一定的影响，产量表现不好，考虑到这三个品种再生季高节位再生能力强、均匀，产量表现高于对照，可以作为今后品种选育的一个参考，建议收割时注意保留优势芽位，继续开展试验验证。旱优116、旱优73头季稻产量较高，表明这两个品种在高温干旱逆境条件下能够保持高产，但再生季再生能力较差、产量较低，建议再生季注意肥水管理提高腋芽存活率，继续开展试验。

3.2 讨论

3.2.1 高温干旱天气对再生季再生能力的影响

潘四平[20]研究发现，头季稻后期光合产物对腋芽分配的多少，决定了再生季腋芽再生力的强弱。本研究中，头季稻后期高温条件下，午休时间较长，光合产物积累减少，进而减少向腋芽分配，是再生季腋芽再生能力较差的一个原因。有多人研究表明，头季收割后短期内，日温对腋芽萌发有影响，温度过高过低都不利于腋芽萌发，或者低位腋芽处于高温淹水下被闷死、烫死等，造成死芽、缺株[10，21-22]。本研究再生季腋芽萌发前期受到高温抑制，至收割后5～8 d解除高温危害，根据收后10～20 d的调查也表明发苗开始加快，但总量上仍偏少，在荃优1606上的表现尤其明显，这与前人结果一致，是再生季腋芽再生能力较差的主要原因。有关光照对腋芽萌发的作用还存在一定的争议，施能浦等[10]研究表明，光照对头季和再生季的影响甚大，过强的光照会抑制腋芽萌发，方文等[23]研究表明，良好的光照条件有助于腋芽的快速生长。本研究开展期间，头季稻收割后一段时间内，阳光照射十分强烈，再生季腋芽萌发较慢，笔者倾向于认为过强的阳光对再生稻腋芽的萌发有抑制作用，具体影响还需要进一步研究。

3.2.2 对今后再生稻品种选育与推广的思考

2022年夏季，安徽出现大范围持续高温天气，综合强度为1961年以来最强，气象干旱也是近年来较重的，正值本研究头季稻抽穗扬花至再生稻腋芽萌发生长阶段，各试验地均受到不同程度的高温干旱影响，其中有关再生能力的影响较为典型。考虑到近年来极端天气频繁发生，有关再生稻育种除了传统的高产、优质、抗病虫害等指标外，建议将对光敏感度、周年产量平衡、包括抗旱性在内的抗逆性等指标纳入到选种标准或者提高权重。