浙江省9个晚粳稻代表品种的农艺性状分析

郭莹，李志瑛，翟荣荣，叶靖，王文颇，叶胜海*，王健*

(1.河北科技师范学院 农学与生物科技学院，河北 秦皇岛 066000；2.浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021)

水稻是世界三大粮食作物之一，在总收获面积和单产上排名第二，在全球总产量中仅次于玉米和小麦[1]。水稻也是我国最重要的粮食作物之一，我国有一半以上的人以米饭为主食[2]，其中粳米是人们最喜食的口粮。近年来，随着科技的发展和人们生活水平的提高，我国粳米的消费需求日益增长，在人均稻米年消费量不断下降的情况下，粳米年消费量反而由二十多年前的每人17 kg迅速增加到现在的30 kg，2015年全国粳米需求量达到500亿kg以上。全国粳米需求和粳稻种植面积逐年上升，南方稻区的“籼改粳”发展迅速，浙江、江苏、安徽、湖北等籼粳混栽稻区，粳稻种植所占比例大幅提升；江西、湖南等籼稻区，粳稻种植面积也迅速扩大。此外，随着我国工业化进程加快，人们生活水平提高，对粮食品质提出了更高要求，推动着稻谷产业向高质量方向发展。浙江省水稻种植面积约占粮食作物总面积的65%，其中晚粳稻约占水稻总面积的75%，是浙江省种植面积最大的水稻类型[3]，在满足主粮自给方面起着重要作用。浙江省晚稻品种一般划分为常规晚粳稻(包含常规晚糯稻)、常规晚籼稻、杂交晚粳稻(包含杂交晚糯稻)、杂交晚籼稻以及籼粳杂交等5个类型。其中，晚粳稻品种包括常规晚粳稻、杂交晚粳稻和籼粳杂交稻。而在种植类型上，浙北以单季粳稻为主，浙中浙南单季粳稻、双季粳稻并存。从数量上看，浙江省已成为我国晚稻栽培最集中的区域。随着农业现代化进程加快，特别是近年来国家大力推进优质高效稻米生产基地建设，推动了浙中南地区稻区机械化发展水平的快速提升。这也促进了晚粳稻种业的快速发展，推广普及程度较高。水稻的农艺性状和产量息息相关，分析浙江省9个晚粳稻代表品种的农艺性状及农艺性状对产量的影响，可以更好地了解浙江省晚粳稻品种的发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选取了在浙江省历年审定晚粳稻品种中表现较好，具有代表性的9个品种：秀水48、祥湖84、秀水11、嘉花1号、浙粳22、秀水09、秀水134、嘉58、浙粳99。

1.2 试验设计

试验播种方式均采用催芽后撒播再移栽到大田，移栽密度株行距为30 cm×20 cm。成熟后测定株高、茎粗、分蘖数量、剑叶长、宽等性状。每个品种取3株测量株高并计算其平均值。以测定茎的地上部第二节间的直径为标准，用游标卡尺测量茎粗，每个品种取3株植株，每株水稻测量3次。每个品种选取3株具有代表性的植株，统计每株分蘖数量。以剑叶叶枕至叶尖长度为剑叶长，每个品种选取3株具有代表性的植株，测量3片剑叶的长度。每个品种选取3株具有代表性的植株，测量3片剑叶的宽度，以叶片最宽处为准。

于抽穗期测定叶片叶绿素含量，测定时间选择温度>35 ℃阳光充足的上午9：00—11：00进行，每个品种分别选取3株生长一致的植株，每株选取5个剑叶，用便携式手持叶绿素测定仪(TYS-A 叶绿素测定仪)测定每片剑叶的上中下三部分的叶绿素含量，每个处理进行3次重复，测量时注意避开主叶脉。

2 结果与分析

2.1 各品种农艺性状之间的分析

水稻农艺性状对水稻产量的影响是客观存在的，会间接影响到水稻产量的变化[4]。由表1可知，对供试品种的株高、茎粗、分蘖数、剑叶长、剑叶宽、叶绿素含量进行了测量，发现1990—1999年和2000—2009年、2010—2019年的品种除了平均茎粗，各性状品种之间都没有明显差异。1990—1999年的品种平均株高最高，其次是2010—2019年的品种，2000—2009年的品种株高最矮，但最高和最矮差值为0.23 cm，并没有很大的差异，可能是因为从矮秆品种面世以来，高秆品种就已经极少存在了，所以大多数水稻品种的株高都差不多，都属于矮秆品种。1990—1999年的品种茎粗最小，并和茎粗值最大的2010—2019年、次之的2000—2009年有较大差异，但最小值也为5.25 mm，属于是茎秆较粗的品种，近年来水稻的理想株型在水稻育种中较为重要，而粗壮秆就是水稻理想株型中一个重要指标[5]，所以茎秆越粗越接近于水稻理想株型粗壮秆的指标。可以看到，从1990—1999年到2010—2019年茎粗是逐渐增加的，并且有显著的差异。分蘖数最多的是1990—1999年的品种，最少的是2000—2009年的品种，2010—2019年居中，差值为2.11，差异并不明显，但随着年份的增加，分蘖数有了一点减少，可能是因为记录分蘖时选择的植株差异较大，取样不够严谨，但3个时间段的品种分蘖数差异并没有很大。水稻产量的形成与植株绿色叶片和茎秆光合产物的积累密切相关，尤其剑叶作为水稻功能叶中最为重要的叶片，其光合作用所提供的碳水化合物占到水稻籽粒的50%以上，一定程度决定籽粒灌浆的成败[6]，所以水稻剑叶的面积大小对光合作用量的多少也是有一定影响的。剑叶长随着年份的增加而减小，但3个时间段的品种剑叶长差异不明显；2000—2009年和2010—2019年的品种剑叶宽一样，均大于1990—1999年的品种。叶绿素是水稻进行光合作用的物质基础，叶绿素含量的高低直接影响了光合产物的积累，间接影响了作物的产量；2000—2009年的品种叶绿素含量最高，2010—2019年的品种叶绿素含量最低，但没有显著差异。

表1 各晚粳稻品种农艺性状Table 1 Agronomic traits of various late japonica rice varieties

2.2 各农艺性状之间的相关性

如表2可知，各参试品种株高与剑叶宽呈极显著负相关性，剑叶长与剑叶宽呈显著负相关性，剑叶宽与叶绿素含量呈显著正相关性，叶绿素含量与剑叶长呈显著负相关性。叶绿素含量影响水稻光合作用，从而影响干物质积累，剑叶面积对叶绿素含量有显著影响，但叶绿素含量与剑叶宽呈极显著正相关关系，所以叶绿素含量随剑叶宽的增加而显著增加，但株高与剑叶宽却是极显著负相关关系，说明株高低一点更有利于剑叶宽的增加，从而使得剑叶叶绿素含量更高。

表2 农艺性状之间相关性分析Table 2 Correlation analysis among agronomic traits

2.3 农艺性状对产量的影响

如图1所示，可以明显看到浙粳99的667 m2产量最高，为714.5 kg，其次是秀水11，为695.8 kg，其后依次是嘉58、嘉花1号、浙粳22、秀水48、祥湖84、秀水09、秀水134，分别为687.72、612.03、589.70、526.47、469.63、458.88、457.12 kg；2010—2019年的3个品种秀水134、嘉58、浙粳99的667 m2产量平均值为612.9 kg，是3个时间段中最高的，其次是1990—1999年的3个品种，秀水48、祥湖84、秀水11，它们的平均值是564.1 kg，最低的是2000—2009年的3个品种嘉花1号、浙粳22、秀水09，它们的平均值是553.5 kg。

柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。图1 各晚粳稻品种产量比较Fig.1 Comparison of yield of various late japonica rice varieties

农艺性状和产量的最优回归方程是：y=1 878.992-5.440x1+120.881x2+11.039x3-20.164x4-744.937x5，其中y是产量，x1是株高，x2是茎粗，x3是分蘖数，x4是剑叶长，x5是剑叶宽。由此得到，农艺性状中对产量影响最大的是剑叶宽，其后依次是茎粗、剑叶长、分蘖数，株高对产量影响最小，而叶绿素含量对产量没有直接影响。

3 讨论

农艺性状是水稻提高产量的基础，也与水稻理想株型息息相关。株高是影响水稻产量的主要农艺性状之一[7]，潘玉才等[8]研究报道，水稻产量在一定范围内会随着株高增加而增加。有研究[9]认为，适当增加植株高度可以提高产量。在本研究中，株高相对于茎粗、剑叶长、剑叶宽等农艺性状是对产量影响最小的因子，但还是对产量有影响，与前人研究相符。茎粗是水稻理想株型的一个重要指标，粗壮秆水稻能够提供更强的大穗性状，具有较好的抗倒伏能力[10]。邹德堂等[11]发现，水稻基部伸长节间的茎粗与抗倒伏能力呈正相关。有研究[12]发现，上部茎秆较细，植株较高的水稻易发生弯曲型倒伏。本研究中的9个参试品种均没有发生倒伏，茎粗值最小的为秀水48，接近5 mm，没有植株发生倒伏，与前人研究相符。分蘖是水稻特有的一种生长发育现象，水稻分蘖数直接决定了穗数和穗粒数，间接影响水稻产量和株型[13]。孙志贵等[14]研究表明，氮肥可以促进水稻分蘖，但是分蘖太多会影响水稻植株个体质量，进而导致穗粒数变少而影响产量。单株的分蘖会随丛苗数的增加而降低，进而致使收获穗数不足而间接影响产量，本研究中分蘖是影响水稻产量的农艺性状之一，但没有茎粗和剑叶宽对产量的影响大，与前人研究一致。剑叶对作物的光合作用有着积极的影响，进而可以促进产量[15]。朱双兵等[16]研究表明，剑叶长、宽影响作物净光合速率和群体透光性，进而影响产量的形成。周勇等[17-18]研究报道了剑叶长和产量呈极显著正相关关系，Zhang等[19]研究报道剑叶宽也和产量呈显著正相关关系。本研究中剑叶宽是对产量影响最大的农艺性状，剑叶长对产量的影响在剑叶宽和茎粗之下，与前人研究相符。各农艺性状中，2010—2019年的3个品种茎粗、剑叶宽是3个时间段中最高的，而这2个农艺性状也是对产量影响最大的农艺性状，所以随着年份的变化，浙江省晚粳稻品种的茎粗和剑叶宽也在逐渐增加，从而影响产量。