2022年辽宁省水稻中熟组区试铁岭点参试品种的农艺性状与产量的相关分析
2024-05-27李殿平
李殿平
摘 要:选择2022年辽宁省水稻中熟组区试铁岭点参试的14个品种,通过观测其株高、总粒数、穗长、每穴穗数、结实率、千粒重及产量,采用相关性分析、差异显著性分析等方法研究参试品种的农艺性状与产量的关系。结果表明:每穗总粒数与穗长正相关,每穗总粒数与每穴穗数负相关,产量与千粒重负相关。铁岭地区选择分蘖数适中的每穗总粒数多的大穗小粒品种可能更容易高产,但是也容易出现穗下部二次枝梗籽粒灌浆變差、结实率降低的情况,需要改良水稻种植方法与栽培技术,提高结实率,可以更进一步的提高水稻产量。
关键词:水稻;中熟组区试;农艺性状;产量;相关性分析
中图分类号:S511.2+2 文献标志码:A文章编号:1673-6737(2024)02-0018-05
Correlation Analysis of Agronomic Traits and Yield of Rice Varieties Tested at Tieling in Middle Maturity Group of Liaoning Province in 2022
LI Dian-ping
(Tieling Academy of Agricultural Sciences, Tieling Liaoning 112616, China)
Abstract: Fourteen rice varieties tested in Tieling(mid-maturing group regional trial) in 2022 were selected. By observing their plant height, total grains, panicle length, panicle number per hole, seed setting rate, 1000-grain weight and yield, the relationship between agronomic characters and yield of the tested varieties was studied by means of correlation analysis and difference significance analysis. The results showed that the total number of grains per panicle was positively correlated with panicle length, the total number of grains per panicle was negatively correlated with panicle number per hole, and the yield was negatively correlated with 1000-grain weight. In Tieling area, selecting varieties with moderate tillers and more total grains per panicle with large panicle and small grains may be easier to produce high yield, but it is also easy to have poor grain filling and lower seed setting rate in secondary branches at the lower panicle. It is necessary to improve rice planting methods and techniques to improve seed setting rate, which can further improve rice yield.
Key words: Rice; Regional test of middle ripening group; Agronomic traits; Yield; Correlation analysis
我国是世界水稻的生产和消费大国,种植面积占世界水稻面积的20%左右,总产量占世界总产的33%左右,居世界首位。我国北方水稻以粳稻为主,栽培面积占全国水稻面积的19%左右,占全国粳稻面积的60%左右。农业研究和生产实践表明,选育水稻新品种是提高水稻单产的有效途径,育种工作在水稻生产中具有举足轻重的地位[1]。辽宁是东北粳稻的主产区之一,粳稻种植面积近50~60万hm2,占全国粳稻面积的10%左右,其水稻生产在东北乃至全国水稻生产中占有重要地位[2]。粳稻因其抗寒性强、品质优良、商品率高,越来越受到人们的重视和青睐,在水稻生产和人民生活中需求量逐年升高,并且由于人口的不断增加和农村劳动力向城市的转移,粳稻生产出现了供不应求的情况,因此辽北地区水稻产量的提高变得十分必要。近年来通过科技攻关,辽宁省的稻作研究在很多方面处于世界同类生态区的领先水平,通过科研人员的不断探索、品种的不断更新和各项技术措施的配套研究,水稻单产不断提高[3]。辽宁省在水稻育种领域取得了较大的进步,其中辽宁省农科院水稻所和沈阳农业大学在国家发展战略和农业农村发展需求的指引下更是做出了卓越贡献。铁岭市是辽宁省粳稻生产主产区,种植面积约5.7万hm2,在全省粳稻生产和粮食安全中具有重要的地位[4-5]。铁岭市土地肥沃,水资源充足,所处的黄金纬度带又造就了适合水稻生长得天独厚的气候条件。根据辽宁中熟稻区与生产条件等特点,加强铁岭稻区高产、优质、抗寒、抗稻瘟病等优异水稻品种资源的引进与培育。为了更好地培育出适合铁岭稻区的绿色优质高产高效的粳稻新品种,进一步提高水稻产量以实现超高产,本文分析了辽宁省水稻中熟组区域试验的不同粳稻品种农艺性状及产量,研究它们的产量表现和农艺性状的变化,分析各农艺性状、株型与产量之间的关系,优化产量结构,以期为加快选育适合铁岭地区水稻生产的新品种提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为2022年铁岭市农业科学院水稻试验田内参加辽宁省中熟组区域试验的14份材料,分别为铁粳1712、北粳1906、天隆粳669、沈稻61、沈稻6号、天实稻819、盐粳196、十新稻344、天实稻821、铁粳1811、沈稻100、辽粳810、彦粳45、盘粳50,对其株高、总粒数、穗长、每穴穗数、结实率、千粒重以及产量进行测量,并对结果加以分析,分析不同性状间的相关关系。
1.2 试验设计
试验在铁岭市农业科学院水稻试验田进行,采用完全随机区组设计,每个品种3次重复,4月15日采用大棚播种育苗,5月19日移栽插秧,栽培以及管理措施与当地水田相同,并且进行正常的追肥以及病虫草害防治。
1.3 试验调查
1.3.1 株高 于水稻成熟期测量,此时水稻已由营养生长转为生殖生长,水稻已完全抽穗开始灌浆,株高不再变化,此时测量由茎基部至穗顶的长度为株高。
1.3.2 每穴穗数 于水稻成熟期调查每穴水稻的穗数,抽穗结实少于5粒的穗不算,但白穗应算。每个品种取3个重复区组,最后将3个重复区组的平均值视为此品种的每穴穗数。
1.3.3 总粒数、穗长、结实率、千粒重 水稻完全成熟之后,在同一重复的保护行非边行中每品种取有代表性的植株3穴,作为室内考种样本。量取穗长,将植株脱粒,分离出实粒与瘪粒,计数计重,按照每穗实粒数/每穗总粒数×100%计算出结实率,在考种后完全晒干的实粒中,每品种各随机取两个1 000粒分别称重,取两个重复的平均值计算出千粒重。
1.3.4 产量 按品种成熟先后及时收获,分小区单收、单晒、称产,稻谷完全晒干(含水量粳稻14.5%)扬净后称重,以kg表示。
1.4 数据分析软件与方法
利用Excel2016进行数据分析及差异显著性分析,利用spss软件进行相关性分析,利用R软件进行绘图。
2 结果与分析
2.1 数据分布
如表1所示,产量变化范围最大,平均值为590.8 kg/667 m2,株高平均为111.6 cm,总粒数平均为130.8粒/穗,穗长平均为17.1 cm,穗数平均为19.1穗/穴,结实率平均为76.4%,千粒重平均為26.3 g。
在株高上,沈稻100最高为121.8 cm,北粳1903最矮为104.8 cm;在每穗总粒数上,沈稻100最多为153.7粒/穗,沈稻6号最少为85.3粒/穗;在穗长上,沈稻100最长为20.3 cm,沈稻6号最短为14.6 cm;在每穴穗数上,铁粳1811最多为22.4穗/穴,沈稻100最少为15.7穗/穴;在结实率上,天实稻819最好为81.8%,沈稻61最差为65.1%;在千粒重上,盐粳196最大为28.8 g,铁粳1811最小为21.8 g;在产量上盐粳196最高为624.4 kg/667 m2,彦粳45最低为549.3 kg/667 m2。
2.2 各农艺性状间相关性分析
如图1所示,所有性状之间均呈极显著关系,其中穗长与每穴穗数间在0.01水平上极显著,其余性状间均在0.001水平上极显著。
每穴穗数与穗长、每穴穗数与每穗总粒数、穗长与结实率、株高与结实率、每穴穗数与千粒重、每穗总粒数与结实率、千粒重与产量、结实率与产量呈极显著负相关。穗长与每穗总粒数、株高与穗长、结实率与千粒重、每穴穗数与结实率、株高与每穗总粒数、每穗总粒数与产量呈极显著正相关。
由图1可知,在与产量相关的6个性状上,产量与每穗总粒数呈极显著正相关,产量与千粒重、结实率呈极显著负相关。表明提高产量需要提高水稻的每穗总粒数,结实率高的不一定产量就高,而千粒重低的小粒品种可能更加的高产。
水稻穗长与每穗总粒数呈极显著正相关,表明穗长的品种着生在水稻穗上的籽粒可能更多。水稻株高与穗长呈极显著正相关,表明水稻穗长与水稻植株整体高度可能存在一定的联系,水稻植株越高,水稻穗长也相应的增长。
水稻每穴穗数与穗长呈极显著负相关关系,表明每穴穗数少的品种的穗长可能一般比每穴穗数多的品种要长一些。水稻每穴穗数与每穗总粒数呈极显著负相关,表明随着每穴穗数的增加,每穗上的总粒数有可能会变少。水稻穗长与结实率呈极显著负相关关系,表明穗长的品种结实率可能低一些,穗长的品种着生在水稻穗上的籽粒更多,灌浆不充分致使穗下半部二次枝梗瘪粒数增加,导致结实率下降。水稻株高与结实率呈极显著负相关关系,表明株高高的水稻的结实率要差一些,可能是株高越高穗长越长,而每穴穗数减少每穗总粒数增多,导致着生在水稻穗上的籽粒更多灌浆不充分,致使穗下半部二次枝梗瘪粒数增加,结实率下降。
由表1可知,参加辽宁省水稻中熟组区域试验的14个品种中,株高平均为111.6 cm,中位数为111.2 cm,相差0.4 cm;每穗总粒数平均为130.8粒/穗,中位数为132.8粒/穗,相差2粒/穗;穗长平均为17.1 cm,中位数为17 cm,相差0.1 cm;每穴穗数平均为19.1穗/穴,中位数为18.9穗/穴,相差0.2穗/穴;结实率平均为76.4%,中位数为78.4%,相差2%;千粒重平均为26.3 g,中位数为26.8 g,相差0.5 g;产量平均为590.8 kg/667 m2,中位数为593.8 kg/667 m2,相差3 kg/667 m2,由此看出数据均匀分布可靠。沈稻6号的穗长短于群体值,沈稻100的穗长长于群体值。沈稻6号的每穗总粒数低于群体正常值,可能是由于沈稻6号的穗数较多穗长较短,每穗上所着生的籽粒偏少造成的。
3 结论与讨论
总体来说,通过对试验地区的自然条件进行概述,掌握基本试验环境的条件下,对水稻农艺性状株高、每穗总粒数、穗长、每穴穗数、结实率、千粒重与产量进行分析,采取相关性分析法、差异显著性分析法等分析方法进行研究,可以得出:产量与每穗总粒数、千粒重、结实率紧密相关。产量与每穗总粒数正相关,每穗总粒数与穗长正相关,每穗总粒数与每穴穗数负相关,说明产量的提升应增加水稻的每穗总粒数,而每穗总粒数的增加应适当增加穗长,减少水稻的每穴穗数。产量与千粒重负相关,说明千粒重低的小粒品种可能更加的高产。产量与结实率负相关,说明结实率高的不一定高产,而产量的提高可能会出现结实率下降的现象,出现这种现象可能与产量与结实率负相关、结实率与穗长负相关、穗长与每穴穗数负相关、穗长与每穗总粒数正相关有关,产量提高结实率下降、结实率下降穗长增长,穗长增长每穴穗数减少,每穗总粒数增加,这样的大穗品种会使水稻穗部着粒密度加大,导致穗下部二次枝梗籽粒灌浆变差,出现结实率变低的情况,印证了产量提高结实率下降的情况。
国内研究学者提出过自己的水稻理想株型,如国家杂交稻研究中心的超级杂交稻株型模式、沈阳农业大学的直立大穗型模式、广东省农业科学院的半矮秆丛生型模式、四川农业大学的重穗型模式等[6-8]。杨守仁[9-10]提出了利用理想株型和优势性状相结合来提高水稻产量,认为理想株型品种抗倒伏,耐肥,生物量较大,且经济系数适宜,可以均衡各项有利农艺性状从而提高水稻产量。以上各类理想株型就水稻的株高、分蘖数、穗型、穗粒数、叶型等农艺性状提出了较为具体的见解和指标,对培育高产优质高效水稻指明了方向,发挥了重要的作用。
关于水稻产量构成的因素,前人已经进行了大量的研究。杨建昌等研究了籽粒结实与干物质积累、产量形成方面的关系[11]。王昌华等对穗部性状和产量构成因素与产量的关系进行了研究[12]。赵飞等[13]研究了不同地区的不同水稻品种之间的产量构成因素,提出相同品种在不同地区受环境影响很大,而在相同地区的不同品种之间的差异则主要由自身的遗传物质决定。张红林等[14]对 1996-2005年江西省水稻区域试验资料进行分析,提出了南方稻区水稻育种中的不足和解决办法。王远征等[15]根据北方区域试验 2011-2013年的数据,对水稻产量与品质之间的关系进行了研究。我国的水稻新株型品种,包括超级稻及杂交水稻都是大穗型品种,通过提高每穗总粒数的方法使水稻的产量得到提高[16]。但是在每穗总粒数增加后,着生在穗下部的籽粒灌浆程度容易降低,尤其是二次枝梗,甚至出现空瘪粒的现象,进而导致结实率下降,所以大穗型水稻品種需配合优良的栽培技术,在产量潜力上还有充分的发挥空间。本研究表明,铁岭地区选择分蘖数适中的每穗总粒数多的大穗小粒品种可能更容易高产,但是也容易出现穗下部二次枝梗籽粒灌浆变差、结实率降低的情况,需要改良水稻种植方法与栽培技术,促进水稻籽粒的灌浆活力与速率,提高结实率,可以更进一步的提高水稻产量。
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