杂交籼稻“一种两收”头季高温热害调查及对再生稻的影响

2024-05-29郭亚玲张长海汪向东

安徽农业科学 2024年8期

郭亚玲　张长海　汪向东

摘要以“一种两收”展示试验的18个杂交籼稻品种为材料，将穗形分成中大穗和中小穗，分别考查结实率，研究在自然条件下孕穗至抽穗阶段遇上中等强度高温对再生稻的影响。结果表明，品种间抗热性存在差异。在抽穗阶段遇上高温的14个品种中，深优粤禾丝苗和甬优4901的中大穗和中小穗结实率在85%以上，表现强抗热性，Y两优911的中大穗和中小穗结实率在80%以上，表现较强抗热性，其余品种的中大穗和中小穗结实率在80%以下或中大穗与中小穗结实率差距在10百分点以上，表现抗热性一般或弱；在孕穗阶段遇上高温的4个品种中，仅晶两优华占表现较强抗热性。随着高温热害的产生，头季灌浆期缩短，产量降低，再生季抽穗期提前。最后提出了桐城市再生稻减轻高温热害措施。

关键词 “一种两收”；杂交籼稻；高温热害；结实率；头季；再生季

中图分类号 S551.2+1文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）08-0023-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.006

Investigation on High Temperature and Heat Damage of Indica Hybrid Rice in Two Seasons and Its Effects on Regenerative Season

GUO Ya-ling，ZHANG Chang-hai，WANG Xiang-dong

（Tongcheng Seed Management Station，Tongcheng，Anhui 231400）

Abstract With 18 Indica hybrid rice varieties as research materials，ear shape was divided into middle big ear and middle small ear.Seed setting rate was investigated and the effects of moderate high temperature from booting to heading on regenerative season were researched under natural condition.Results showed that there were differences in heat resistance among varieties.Among the 14 varieties，seed-setting rates of middle big ear and middle small ear of Shenyouyuehesimiao and Yongyou 4901 were above 85%，showing strong heat resistance.Seed-setting rates of middle big ear and middle small ear of Y Liangyou 911 was above 80%，showing relatively strong heat resistance.Seed-setting rates of middle big ear and middle small ear of other varieties were below 80%，and the seed-setting rates between middle big ear and middle small ear were above 10 percentage points，showing general or weak heat resistance.With the occurrence of high temperature，filling stage of first season shortened，yield reduced and heading period of regenerative season happened in advance.Finally，measures to reduce high temperature heat damage of regenerative season in Tongcheng City were put forward.

Key words Two harvesting of one sowing;Indica hybrid rice;High temperature damage;Seed-setting rate;First season;Regenerative season

再生稻是利用水稻的再生能力，通過合理的栽培与管理措施使头季收获后稻茬上存活的休眠芽萌发生长成穗，再收获一季的水稻种植模式，简称“一种两收”［1］。水稻“一种两收”不仅可以充分利用温光资源，提高复种指数，稳定粮食生产，而且显著提高了生产效率、经济效益和生态效益。同时，采用水稻“一种两收”种植模式，改善了稻米品质，增加了产品附加值。安徽省地属南北过渡地带，温光资源条件较好，再生稻种植历史悠久，2018年全省种植面积达4 347.8 hm2［2］。2014年桐城市在政府引导下，种植大户开始种植再生稻，当年再生稻种植面积为220 hm2，2015年发展到340 hm2［3］，随后再生稻种植面积逐年扩大，2022年统计显示，桐城市有91个种植大户种植了再生稻，面积达1 224 hm2。

水稻高温热害是指环境温度超过水稻适宜温度的上限，对水稻的生长发育造成危害，从而导致产量降低的自然灾害［4］。水稻在孕穗、抽穗期的适宜温度为 22 ～ 32 ℃，最适温度为 25 ～ 30 ℃，抽穗前后 10 d 对温度特别敏感，气温在 32 ℃以上就会产生不利影响。孕穗期如遇35 ℃以上的连续高温天，会导致水稻花器发育不全，花粉发育不良，活力下降；抽穗扬花期如遇 35 ℃以上高温就会产生热害，影响散粉和花粉管伸长，而形成空壳粒［5］。根据安徽省近40年（1981—2018年）气象观测数据统计，日最高气温≥35 ℃的高温日大多分布在６—９月，连续出现的时段主要集中在７月上旬至９月上旬，其中８月上旬出现连续3 d以上高温的频率最高，其次是７月中旬下旬、７月下旬至８月上旬、8月上旬前发生连续高温的频率明显高于８月上旬以后［6］。桐城市“一种两收”头季一般于3月下旬播种，7月上中旬抽穗，8月中旬左右成熟。2022年7月10—16日，桐城市出现了连续7 d日最高气温≥35 ℃天气，此时正值“一种两收”头季孕穗至抽穗期，高温过后许多品种出现热害特征。为了解高温对“一种两收”头季的影响，笔者以安徽省农业科学院水稻研究所在桐城市的“一种两收”品种展示试验的18个品种为材料，进行高温热害调查，观察品种受高温后的结实率及对再生季抽穗的影响，以期为水稻“一种两收”科学避灾提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在桐城市龙腾街道天泰农业种植合作社涧桥村田进行，试验田肥力中等。参试品种共18个，全部为杂交稻，由安徽省农业科学院水稻所提供。其中，籼型三系品种5个：深优粤禾丝苗、野香优航1573、桃优香占、鹏优1269、荃优822；籼型两系品种12个：丰两优香一号、Y两优911、友两优2152、徽两优1898、荃两优2118、隆两优1307、玮两优534、徽两优898、梦两优534、皖两优1008、晶两优华占、晶两优1212；籼粳型三系品种1个：甬优4901。

1.2 试验设计

采用大区展示对比试验，大区面积1 334 m2。头季采用塑料大棚硬盘基质秧，3月23日播种，按杂交稻要求培育适龄壮秧。4月20日机插到大田，机插行株距25 cm×16 cm。头季大田基肥为49%（26-8-15）缓释掺混肥料（缓释氮≥10%）325 kg/hm2加尿素75 kg/hm2。大田追肥共2次，第1次追施时间为4月27日，用量是尿素75 kg/hm2；第2次追施时间为6月27日，用量是氯化钾75 kg/hm2。头季于5月23日和7月8日施药防治病虫害。头季于8月22日收割，留桩高度30 cm左右，收割后灌淺水于8月23日施“发苗肥”，用量为45%（18-12-15）配方肥300 kg/hm2。再生季于11月5日收割。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生育期。

准确记载头季播种日期、栽插日期、始穗日期，头季和再生季的齐穗日期、成熟日期、收割日期。计算头季、再生季和两季全生育期。

1.3.2 穗粒性状及产量调查。

头季和再生季水稻成熟时，每个品种取有代表性的植株5穴至室内，风干后进行考种。考查平均穴穗数、平均每穗总粒数、结实率和千粒重，称取5穴去杂质后的稻谷重量，计算每穴稻谷产量。

1.3.3 头季不同穗形结实率调查。

因头季在抽穗阶段遇上持续高温天气，许多参试品种穗部出现热害特征，为了解品种不同穗形在高温下的结实率表现，将取样的5穴按穗子大小分成中大穗和中小穗2个穗形（友两优2152未分）。遇偶数穗平均分配到2个穗形，遇奇数穗将多出的1穗归中小穗的穗形。考查各穗形的结实率。

1.3.4 头季倒伏和穗芽情况及再生季再生穗萌发观察。

在头季稻抽穗后，观察各参试品种的植株状态；在头季稻考种时，目测各参试品种稻谷的芽谷量；头季稻收割后，选择站立的稻桩，观察各品种再生穗萌发时期。

1.4 抽穗前后气温数据获取在电脑上搜索tianqi.2345.com/tongcheng/，在历史天气栏目中查询桐城市历史天气，获取2022年7月1—30日逐日最高气温和日最低气温数据。

2 结果与分析

2.1 头季稻的孕穗至抽穗扬花期与高温吻合程度分析

将桐城市2022年7月1—30日逐日最高气温和最低气温列于表1。从表1可以看出，30 d中有12 d出现日最高气温大于等于35 ℃的天气，其中7月10—16日出现连续7 d高温天气，且日最低气温都在25 ℃以上，已符合中等高温热害气象条件［4，6］。由表2可知，18个参试品种头季稻于7月5—15日始穗，7月9—19日齐穗。从品种的始穗和齐穗时间可以看出，参试品种的抽穗扬花期或孕穗期与7月10—16日的高温时段高度吻合。由表3可知，18个品种中，丰两优香一号、深优粤禾丝苗、野香优航1573和甬优4901的抽穗较早，高温发生时已齐穗，其扬花盛期在高温发生前期（抽穗时期A）；Y两优911、桃优香占和友两优2152的齐穗期在高温发生前期，其扬花盛期在高温发生后期（抽穗时期B）；鹏优1269、徽两优1898、荃两优2118、荃优822、隆两优1307、玮两优534和徽两优898的齐穗期在高温发生后期，其扬花盛期在高温结束后（抽穗时期C）；梦两优534、皖两优1008、晶两优华占和晶两优1212 的齐穗期在高温结束后，其在孕穗期遇上高温（抽穗时期D）。

2.2 不同品种头季稻结实率比较

18个参试品种的结实率数值见3和4。水稻在正常情况下生长，结实率通常在80%以上，一般中大穗的结实率高于中小穗，中大穗与中小穗结实率相差不大［7］。表3为除友两优2152外的17个品种的中大穗和中小穗结实率表现。由表3可知，中大穗的平均结实率为78.11%，中小穗的平均结实率为69.45%，中大穗和中小穗结实率都不高，且有3个品种出现中小穗结实率高于中大穗，说明参试品种出现了热害现象。从表3可以看出，甬优4901、深优粤禾丝苗、荃优822和Y两优911的中大穗结实率在85.00%以上，几乎没有热害现象，徽两优1898、荃两优2118和徽两优898的中大穗结实率低于70.00%，热害现象较重，其余品种中大穗的热害表现轻至中等；中小穗结实率的表现与中大穗有差异，只有甬优4901和深优粤禾丝苗的结实率仍保持在85.00%以上，结实率低于70.00%的品种由中大穗的3个增至中小穗的9个，徽两优1898、隆两优1307、桃优香占和鹏优1269的结实率低于60.00% ，出现明显的热害特征。

由表4可知，参试品种结实率60.47%～89.32%，平均为74.02%，低于正常年份。甬优4901和深优粤禾丝苗的结实率在85.00%以上，抽穗处在A时期，表现抗热能力强；Y两优911、荃优822和晶两优华占的结实率在80.00%～85.00%，Y两优911抽穗处在B时期，中大穗和中小穗结实率差距较小，表现抗热能力较强，荃优822抽穗处在C时期，中大穗结实率较高，中小穗结实率一般，也表现较强的抗热能力，晶两优华占抽穗处在D时期，中大穗和中小穗的结实率基本无差异，表明对孕穗期高温有较强的抗性；结实率在70.00%～80.00%的品种中，丰两优香一号和野香优航1573抽穗处在A时期，中大穗结实率一般，中大穗与中小穗的结实率相差大于10.00百分点，表现抗热能力一般。桃优香占抽穗处在B时期，中大穗与中小穗的结实率均较低且相差达到18.95百分点，表现抗热能力较弱。玮两优534抽穗处在C时期，中小穗的结实率略高于中大穗，表现抗热能力一般。皖两优1008和晶两优1212抽穗处在D时期，皖两优1008的中大穗结实率高于中小穗达12.07百分点，说明其对孕穗后期高温增强抗性较弱，因而抗热能力弱。晶两优1212的中大穗与中小穗的结实率相差较小，表现孕穗期抗热能力较弱；结实率低于70.00%的品种有7个，表现抗热能力弱。

2.3 不同品种头季稻灌浆期比较

由表2可知，参试品种从 8月10日开始陆续成熟。把齐穗日期至成熟日期的天数视为灌浆期，则参试品种的灌浆期为27～36 d。结实率高的深优粤禾丝苗和甬优4901的灌浆期分别为36和35 d，与抽穗期未遇高温年份的灌浆期相近［8］，说明灌浆期的温度对籽粒灌浆影响不大。随着结实率的降低，参试品种的灌浆期缩短趋势明显，鹏优1269和徽两优898的灌浆期只有27 d，比深优粤禾丝苗短9 d，短于30 d的品种对应结实率大都在70.00%左右。结实率低意味着需要得到灌浆的籽粒减少，而植株叶片制造养分的能力并未减弱，导致受精籽粒养分供应充足，故而灌浆期缩短。

2.4 不同品种头季稻的产量比较

由表4可知，参试品种头季平均产量为34.12 g/穴，由于头季稻在抽穗扬花期或孕穗遇上中等强度高温天气，而参试品种对高温抗性表现各异，因而参试品种的头季产量表现不同。产量最高的品种是深优粤禾丝苗，达45.74 g/穴，其次是甬优4901，丰两优香一号位居第3。从表4可以看出，18个参试品种产量水平呈现明显的3个水平档次。第1水平档次：产量水平在40.00 g/穴及以上，为较高产量水平，品种有深优粤禾丝苗、甬优4901、丰两优香一号和晶两优华占共3个，对照这3个品种的抽穗时期发现，这些品种是在高温前齐穗或高温后齐穗，且深优粤禾丝苗和甬优4901抗高温能力强。第2水平档次：产量水平在30.00～35.00 g/穴，为中等产量水平，共12个品种，其中有10个品种齐穗期在高温期间。野香优航1573齐穗期虽然在高温开始时，但其为优质稻品种，本身产量水平不高，且抗高温能力一般。晶两优1212齐穗期在高温结束后，但孕穗期遇上高温。第3水平档次：产量水平在30.00 g/穴以下，为低产量水平。品种是鹏优1269和徽两优1898，以徽两优1898单穴产量最低，数值为21.12 g/穴，只有最高产量深优粤禾丝苗的46.2%，这2个品种抽穗扬花期在高温期内且抗高温能力弱。

2.5 不同品种再生季抽穗进程比较

8月22日头季收割。收割3 d观察，部分品种出现明显的再生苗；收割8 d观察，鹏优1269和徽两优1898的再生苗开始抽穗，说明这2个品种在收割前已有再生苗萌发，这与品种在头季热害较重相对应；收割后14 d，有10个品种出现不同比例抽穗，抽穗比例较高的品种有鹏优1269、徽两优1898、友两优2152、荃两优2118、徽两优898、玮两优534。这6个品种的头季抽穗期均在C时期，结实率在70.00%左右，高温热害明显。从表2可以看出，头季抽穗期相近、热害明显的品种再生季齐穗早，从头季成熟到再生季齐穗大都不足30 d。从观察结果看，头季出现热害后，灌浆期明显缩短，成熟期提前，在头季灌浆期间，再生季腋芽开始萌发，导致再生季齐穗期提前，这与段里成等［9］报道一致。

2.6 不同品种再生季产量比较

从表4可以看出，再生季平均产量为12.81 g/穴。再生季产量也呈3个明显水平档次。第1水平档次：产量水平在20.00 g/穴及以上，为较高产量水平。品种有丰两优香一号和友两优2152，以丰两优香一号产量最高，达25.72 g/穴。第2水平档次：产量水平在10.00～15.00 g/穴，为中等产量水平。共11个品种，产量由高到低依次是荃两优2118、Y两优911、隆两优1307、玮两优534、甬优4901、鹏优1269、桃优香占、晶两优1212、野香優航1573、徽两优1898和徽两优898。第3水平档次：单穴产量水平在10.00 g/穴以下，为低产量水平，共5个品种，分别是晶两优华占、深优粤禾丝苗、皖两优1008、荃优822和梦两优534，以梦两优534单穴产量最低，为7.48 g/穴，只有最高产量丰两优香一号的29.1%。该试验栽培中，由于参试品种生育期存在差异，对头季稻灌浆期的“促芽肥”（头季抽穗后15 d）没有施用，只在头季收割后追施了“提苗肥”，而且，对于成熟期较早的品种而言，“提苗肥”的时间显得施用过迟，从再生季产量数值看，再生季产量与头季高温热害关系不明显，主要与品种的再生特性有关。

2.7 不同品种“两收”总产量比较

头季与再生季产量之和见表4。从表4可以看出，品种间产量水平差值大，两季产量最高的品种是丰两优香1号，为68.44 g/穴，两季产量最低的品种是徽两优1898，为32.44 g/穴，产量只有丰两优香1号的47.40%。参试品种两季之和平均产量为46.93 g/穴，头季与再生季产量之比为7.3∶2.7。从表4可以看出，总产在50.00 g/穴以上的品种有4个：丰两优香一号、甬优4901、深优粤禾丝苗、友两优2152。这4个品种中，深优粤禾丝苗和甬优4901抗热能力强，头季产量高，丰两优香一号和友两优2152头季抗热能力一般或偏弱，但再生季产量较高。总产在40.00～50.00 g/穴的品种有11个，为晶两优华占、荃两优2118、玮两优534、Y两优911、晶两优1212、隆两优1307、桃优香占、野香优航1573、徽两优898、皖两优1008、荃优822。这11个品种头季虽出现不同程度的热害，但产量在第2水平档次，头季与再生季产量比保持在7∶3左右。总产低于40.00 g/穴的品种有3个：鹏优1269、梦两优534、徽两优1898，这3个品种头季表现抗热能力弱，热害重，产量低，再生季产量一般或产量低。

3 结论与讨论

18个“一种两收”参试品种对高温的抗性存在差异。深优粤禾丝苗和甬优4901在遇上高温后，结实率在85.00%以上，头季产量高，表现抗热能力强；Y两优911、荃优822和晶两优华占在遇高温后，中大穗和中小穗的结实率差距较小，且群体结实率超过80.00%，表现较强的抗热能力；丰两优香一号、野香优航1573和玮两优534的中小穗的结实率在65.00%以上，群体结实率超过70.00%，表现抗热能力一般；皖两优1008、桃优香占和晶两优1212在不同生育时期遇上高温，中小穗结实率低或中大穗虽未遇高温但结实率不高，群体结实率在70.00%以上，表现抗热能力较弱；鹏优1269、徽两优1898、荃两优2118、隆两优1307、徽两优898、梦两优534和友两优2152的中大穗和中小穗的结实率差距大或中大穗结实率低，群体结实率低于70.00%，表现抗热能力弱。

选择生育期适中的优质、高产、高抗、再生能力强、适宜机械化种植的品种作再生稻，确保头季产量高，再生季能安全抽穗［2］。统计桐城市1988—2000年和2011—2022年7月1—20日逐日日最高气温资料，25年中有9年出现连续3 d及以上高温天气，上旬和中旬出现的频率有明显差异，7月上旬有3次，约为8年1遇，7月中旬有8次，约为3年1遇。从统计结果可以看出，在桐城推广“一种两收”，头季遇上高温造成热害的概率较高。考虑到头季和再生季温光资源利用，将桐城市“一种两收”头季的抽穗扬花期安排在7月上旬末至7月中旬初较为适宜。2022年属高温年份，梅雨期雨量偏少，有利于“一种两收”头季早生快发，18个品种中，晶两优1212、晶两优华占、皖两优1008、梦两优534、徽两优898、玮两优534和隆两优1307的齐穗期在7月15日后，不建议在桐城市作再生稻品种选用；该试验采用机械栽插，在头季成熟阶段，野香优航1573最早出现倒伏，表现抗倒性差，不宜作再生稻品种选用，深优粤禾丝苗和丰两优香1号在后期出现不同程度倒伏，这可能与该试验施肥水平较高和水分管理欠佳有关，但也说明品种本身抗倒性不够强，深优粤禾丝苗表现抗热能力强但再生季产量低，丰两优香1号抗热能力一般但再生季产量高，这两个品种要慎重选用；徽两优1898、桃优香占、友两优2152、鹏优1269和荃两优2118生育期较适宜且抗倒性较强，但抗热能力差，作“一种两收”种植时宜适时早播以减少遇高温几率，同时加强健身栽培以提高自身抗高温能力；Y两优911和荃优822生育期适宜，抗热能力和抗倒能力较强，头季产量一般，再生季产量较高或尚可，可以作“一种两收”品种选用；甬优4901抗热能力强，抗倒性好，头季生长清秀且产量高，再生季产量较高，总产量位居第2位，最适合桐城市作“一种两收”品种选用，但在头季试验中芽谷较重，因此，在栽培中注意对芽谷的预防。

在“一种两收”头季栽培中，预测在水稻敏感期遇上高温可能性大时，要加强田间管理，增强植株抵御高温热害能力。一是追施以氮钾肥为主的穗肥。合理的穗肥施氮量可构建良好的植株群体，降低水稻穗叶和冠层温度，维持较高的净光合速率和蒸腾速率，从而提高水稻抗热能力［10］；二是在抽穗开花期采用白天灌深水夜间排水（日灌夜排）或喷灌措施，以水调节田间温度，可改善稻田小气候环境，增强植株抗高温能力；三是当水稻遭遇高温时，叶面喷施外源物质（根外施肥）可抵御高温的不利影响［7］。头季稻出现高温热害后，要及时追施“促芽肥”，收割后及时追施“提苗肥”，加强再生季管理来提高再生季产量。

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基金项目现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目。