孟天瑤李曉蕓李超韋還和史天宇馬榮榮王曉燕楊筠文戴其根,*張洪程,*
(1揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇揚(yáng)州225009;2浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,浙江寧波315101;3浙江省寧波市種子公司,浙江寧波315101;4浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站,浙江寧波315100;*通訊聯(lián)系人,E-mail:qgdai@yzu.edu.cn,hczhang@yzu.edu.cn)
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甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的株型特征
孟天瑤1李曉蕓1李超1韋還和1史天宇1馬榮榮2王曉燕3楊筠文4戴其根1,*張洪程1,*
(1揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇揚(yáng)州225009;2浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,浙江寧波315101;3浙江省寧波市種子公司,浙江寧波315101;4浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站,浙江寧波315100;*通訊聯(lián)系人,E-mail:qgdai@yzu.edu.cn,hczhang@yzu.edu.cn)
孟天瑤,李曉蕓,李超,等.甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的株型特征.中國(guó)水稻科學(xué),2016,30(2):170-180.
摘 要:以甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟類型品系為試材,常規(guī)粳稻寧粳3號(hào)和武運(yùn)粳29、雜交秈稻豐兩優(yōu)香1號(hào)和新兩優(yōu)6380為對(duì)照,比較各類型在穗部特征、葉片形態(tài)以及莖稈特性上的差異。結(jié)果表明,1)依據(jù)甬優(yōu)系列秈粳雜交稻兩年中的產(chǎn)量表現(xiàn),將其分成高產(chǎn)品系(產(chǎn)量>10.5 t/hm2)和中產(chǎn)品系(產(chǎn)量<10.5t/hm2)。兩年中,甬優(yōu)系列秈粳雜交稻高產(chǎn)品系為book=171,ebook=64甬優(yōu)2638、甬優(yōu)2640、甬優(yōu)1610、甬優(yōu)1612和甬優(yōu)1640,中產(chǎn)品系為甬優(yōu)1851、甬優(yōu)1852、甬優(yōu)7753、甬優(yōu)1763和甬優(yōu)5854。產(chǎn)量構(gòu)成因素方面,不同類型品種單株穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重以常規(guī)粳稻最高,每穗粒數(shù)以高產(chǎn)品系最高。2)穗長(zhǎng)以雜交秈稻最高,單穗重和著粒密度以高產(chǎn)品系最高;除穗下部二次枝粳籽粒數(shù)以雜交秈稻最高外,穗部其余5部位籽粒數(shù)均以高產(chǎn)品系、中產(chǎn)品系顯著高于常規(guī)粳稻和雜交秈稻,且籽粒數(shù)以上部二次枝粳和中部二次枝粳的增加最為明顯。3)上三葉的葉長(zhǎng)和葉寬為中產(chǎn)品系>雜交秈稻>高產(chǎn)品系>常規(guī)粳稻,高產(chǎn)品系上三葉的卷曲率高于對(duì)應(yīng)的中產(chǎn)品系;上部第1、2葉的葉基角和披垂角以高產(chǎn)品系最低。4)高產(chǎn)品系株高為118.7cm,高于常規(guī)粳稻(96.6cm),低于雜交秈稻(132.9cm)和中產(chǎn)品系(144.1cm);上部第1、2、3節(jié)間長(zhǎng)度以中產(chǎn)品系最高、常規(guī)粳稻最低;穗長(zhǎng)與穗下節(jié)間長(zhǎng)占株高比例、穗下節(jié)間占稈長(zhǎng)比例均以高產(chǎn)品系最低。單莖干質(zhì)量、單莖鞘干質(zhì)量、莖稈單位節(jié)間干質(zhì)量以高產(chǎn)品系最高。提出了甬優(yōu)秈粳交中熟高產(chǎn)品系的株型選育指標(biāo)及配套高產(chǎn)栽培措施。
關(guān)鍵詞:中熟;甬優(yōu);高產(chǎn);穗部特征;株型;水稻
理想株型與秈粳雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合是進(jìn)一步挖掘水稻產(chǎn)量潛力的重要途徑[1]。國(guó)內(nèi)外研究者根據(jù)不同稻作區(qū)生態(tài)特點(diǎn)和品種特性提出了相應(yīng)的理想株型模式[2-4],如國(guó)際水稻研究所的超級(jí)稻新株型模式[2]、國(guó)家雜交稻研究中心的超級(jí)雜交稻株型模式[3]。此外,眾多研究者通過研究不同基因型品種[5,6]、產(chǎn)量差異群體[7,8]等在株型特征上的差異,探討了水稻高產(chǎn)株型模式。近幾年,甬優(yōu)系列秈粳雜交稻已在生產(chǎn)上表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)[9],多個(gè)品種被農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為超級(jí)稻,如甬優(yōu)12、甬優(yōu)15和甬優(yōu)538,甬優(yōu)12和甬優(yōu)2640更是在長(zhǎng)江中下游地區(qū)連續(xù)多年創(chuàng)造13.5t/hm2以上高產(chǎn)實(shí)績(jī)[10,11]。許德海等[12]和馬榮榮等[13]研究了甬優(yōu)6號(hào)超高產(chǎn)群體的生理特性和株型特征。姜元華等從產(chǎn)量構(gòu)成因素[14]、光合物質(zhì)生產(chǎn)[15]、根系形態(tài)生理[16]等角度對(duì)甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的高產(chǎn)形成機(jī)理進(jìn)行了分析。當(dāng)前對(duì)甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的株型特征已有相關(guān)報(bào)道,但只針對(duì)其中個(gè)別品種,對(duì)甬優(yōu)系列秈粳雜交稻株型特征的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。與常規(guī)粳稻和雜交秈稻相比,甬優(yōu)系列秈粳雜交稻在穗部特征、葉片形態(tài)以及莖稈特性上具有哪些差異,尚缺乏較為系統(tǒng)的比較研究。為此,本研究以生育期與甬優(yōu)2640較為相近(中熟品系)的甬優(yōu)秈粳交組合為試材,以常規(guī)粳稻寧粳3號(hào)和武運(yùn)粳29、雜交秈稻豐兩優(yōu)香1號(hào)和新兩優(yōu)6380為對(duì)照,依據(jù)甬優(yōu)秈粳交組合的產(chǎn)量表現(xiàn)將其分成高產(chǎn)品系(產(chǎn)量>10.5t/hm2)和中產(chǎn)品系(產(chǎn)量<10.5t/hm2),系統(tǒng)比較甬優(yōu)秈粳交組合中的高產(chǎn)品系、中產(chǎn)品系、常規(guī)粳稻和雜交秈稻在穗部特征、葉片形態(tài)以及莖稈特性上的差異,試圖揭示甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的株型特征與產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)形成機(jī)理,以期為秈粳雜交稻高產(chǎn)栽培與育種實(shí)踐提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料與栽培管理
以甬優(yōu)秈粳交品系甬優(yōu)2640、甬優(yōu)2638、甬優(yōu)1640、甬優(yōu)1612、甬優(yōu)1610、甬優(yōu)1851、甬優(yōu)1852、甬優(yōu)7753、甬優(yōu)1763、甬優(yōu)5854為試材(生育期141~143d),以常規(guī)粳稻寧粳3號(hào)和武運(yùn)粳29(生育期150~152d)、雜交秈稻豐兩優(yōu)香1號(hào)和新兩優(yōu)6380為對(duì)照(生育期143~145d)。甬優(yōu)秈粳交材料由寧波市種子公司提供。
試驗(yàn)于2013—2014年在浙江省寧波市鄞州區(qū)洞橋鎮(zhèn)百梁橋村進(jìn)行。土壤類型為黃化青紫泥田,pH 5.51,有機(jī)質(zhì)38.37g/kg,全氮0.16%,堿解氮82.45mg/kg,速效磷20.14 mg/kg,速效鉀78.45 mg/kg,水溶性鹽總量0.13g/kg,有效硅88.64mg/kg。兩年中水稻生長(zhǎng)期間的平均溫度、日照時(shí)數(shù)、降雨量見表1。
采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積25m2,2次重復(fù)。小區(qū)間筑埂隔離,并用塑料薄膜覆蓋埂體,保證單獨(dú)排灌。塑料軟盤育秧,2013年播期為5月18日(2014年為5月19日),播種量100g/盤,秧齡20 d,人工栽插,栽插株行距為30cm×13.2cm。秈粳雜交稻和雜交秈稻每穴2苗,常規(guī)粳稻每穴4苗。秈粳雜交稻和常規(guī)粳稻施純氮270kg/hm2,雜交秈稻施純氮225kg/hm2,施用比例按m基蘗肥∶m穗粒肥=5∶5施用。各小區(qū)磷、鉀肥施用量一致,即施過磷酸鈣(含12%P2O5)1125kg/hm2(折合P2O5為135kg/hm2,全部基施。施氯化鉀(含60%K2O)450kg/hm2(折合K2O為270kg/hm2),按m基蘗肥∶m穗粒肥=5∶5施用。移栽后采用濕潤(rùn)灌溉為主,建立淺水層;群體達(dá)到目標(biāo)穗數(shù)的80%時(shí)進(jìn)行擱田,控制無效分蘗發(fā)生;抽穗揚(yáng)花期田間保持3cm水層,灌漿結(jié)實(shí)期間歇灌溉,干濕交替,收割前7d斷水?dāng)R田。病蟲害按常規(guī)高產(chǎn)栽培要求防治。
表1 水稻生長(zhǎng)期間的氣象資料Table 1.Climate conditions during rice growing seasons.
1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.1 穗部性狀
于成熟期,各小區(qū)按平均穗數(shù)取20穴考種,并分成上部一次枝粳籽粒、上部二次枝粳籽粒、中部一次枝粳籽粒、中部二次枝粳籽粒、下部一次枝粳籽粒、下部二次枝粳籽粒6個(gè)部分。具體分類方法如下:先將整穗按一次枝粳數(shù)平均分成上、中、下3部分,若遇不能平均三等分的,則上部和下部取平均數(shù)的整數(shù)部分,剩余的歸為中部。之后上、中、下部再按籽粒著粒位置分成一次枝粳籽粒和二次枝粳籽粒??疾樗腴L(zhǎng)、每穗粒數(shù)、單穗重、結(jié)實(shí)率和穗部6部位籽粒數(shù)。
1.2.2 上三葉的葉基角和葉披垂角
于齊穗期,各小區(qū)挑選生長(zhǎng)基本一致的植株20穴,選定主莖,測(cè)量葉基角(莖稈與葉片基部夾角)和開張角(莖稈與葉枕至葉尖連線的夾角),披垂角為開張角與葉基角之差。
1.2.3 上三葉長(zhǎng)、寬和卷曲率
于齊穗期,各小區(qū)選取生長(zhǎng)基本一致的20穴植株,選定主莖,測(cè)量上三葉的長(zhǎng)度、寬度(分別測(cè)量葉片完全展平時(shí)的寬度和未失水自然狀態(tài)下的寬度)。卷曲率=葉片完全展平時(shí)的寬度/未失水自然狀態(tài)下的寬度。
1.2.4 莖稈性狀
于乳熟期,各小區(qū)選取生長(zhǎng)基本一致的植株20穴,選定主莖,測(cè)定株高、稈長(zhǎng)、各節(jié)間長(zhǎng)度、基部第1、2、3節(jié)間的莖壁厚度和莖稈粗度等莖稈性狀。
1.2.5 葉面積和干物質(zhì)量
于拔節(jié)期、抽穗期、成熟期按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均值取10穴測(cè)定葉面積和干物質(zhì)量。葉面積測(cè)定按長(zhǎng)寬系數(shù)法進(jìn)行。取樣植株分葉、莖、鞘、穗后在105℃下殺青30min,80℃烘干至恒重,測(cè)定干物質(zhì)量。
1.2.6 產(chǎn)量
成熟期每小區(qū)調(diào)查100穴,計(jì)算有效穗數(shù),取20穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率,測(cè)定千粒重;每小區(qū)實(shí)產(chǎn)收割面積8m2,脫粒后晾曬,并稱重。
1.3 數(shù)據(jù)處理
運(yùn)用Microsoft Excel軟件錄入數(shù)據(jù)、計(jì)算,用DPS軟件作統(tǒng)計(jì)分析。由于2013和2014年兩年試驗(yàn)趨勢(shì)一致,若無特殊說明,主要以2014年數(shù)據(jù)展開分析。
2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
依據(jù)甬優(yōu)秈粳交中熟品系兩年中的產(chǎn)量表現(xiàn),將產(chǎn)量高于10.5t/hm2的列為高產(chǎn)品系,低于10.5 t/hm2的列為中產(chǎn)品系。兩年中,高產(chǎn)品系為甬優(yōu)2640、甬優(yōu)2638、甬優(yōu)1610、甬優(yōu)1640和甬優(yōu)1612;中產(chǎn)品系為甬優(yōu)1851、甬優(yōu)1852、甬優(yōu)5854、甬優(yōu)1763和甬優(yōu)7753。兩年中甬優(yōu)秈粳交高產(chǎn)品系的產(chǎn)量較常規(guī)粳稻高出8.6%~15.4%,較雜交秈稻高出14.2%~20.5%。比較產(chǎn)量構(gòu)成因素,單位面積株穗數(shù)表現(xiàn)為常規(guī)粳稻>高產(chǎn)品系>雜交秈稻>中產(chǎn)品系,每穗粒數(shù)高產(chǎn)品系、中產(chǎn)品系顯著高于常規(guī)粳稻和雜交秈稻,結(jié)實(shí)率和千粒重以常規(guī)粳稻最高(表2)。
2.2 穗部性狀
分析各品種的穗部性狀可知,穗長(zhǎng)以雜交秈稻最高,高產(chǎn)品系單穗重和著粒密度分別為5.8和13.1,均顯著高于其他3種類型。穗部6部位籽粒數(shù)除穗下部二次枝粳籽粒數(shù)以雜交秈稻最高外,其余5部位籽粒數(shù)均以高產(chǎn)品系、中產(chǎn)品系顯著高于常規(guī)粳稻和雜交秈稻,龍其是上部二次枝粳籽粒數(shù)和中部二次枝粳籽粒數(shù)(表3)。
表2 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 2.Grain yield and its components of high-yielding Youngyou indica/japonica hybrid rice with medium maturity.
表3 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的穗部性狀Table 3.Panicle traits of high-yielding Youngyou japonica/indica hybrid rice with medium maturity.
2.3 上三葉的形態(tài)特征
由表4可知,上部3葉的葉長(zhǎng)和葉寬為中產(chǎn)品系>雜交秈稻>高產(chǎn)品系>常規(guī)粳稻。高產(chǎn)品系上部第1、2、3葉的卷曲率分別為1.62、1.33、1.20,高于對(duì)應(yīng)的中產(chǎn)品系(表4)。至于上三葉葉角,劍葉和倒2葉的葉基角以中產(chǎn)品系最高,劍葉和倒2葉披垂角及倒3葉的葉基角和披垂角則以雜交秈稻高于其余3種類型(表5)。
2.4 不同生育期的葉面積指數(shù)和比葉重
不同類型品種抽穗期的葉面積指數(shù)以雜交秈稻最高,達(dá)8.5。上3葉的葉面積指數(shù)及所占比例以中產(chǎn)品系最高。高產(chǎn)品系成熟期葉面積指數(shù)達(dá)3.7,較中產(chǎn)品系、常規(guī)粳稻和雜交秈稻分別高出13.5%、8.1%和27.0%,差異顯著(表6)。
2.5 莖稈特征
中產(chǎn)品系株高達(dá)144cm,高產(chǎn)品種為118.7 cm。穗高和稈長(zhǎng)呈中產(chǎn)品系>雜交秈稻>高產(chǎn)品系>常規(guī)粳稻。倒1和倒3節(jié)間長(zhǎng)度為中產(chǎn)品系>雜交秈稻>高產(chǎn)品系>常規(guī)粳稻,倒2節(jié)間為中產(chǎn)品系>高產(chǎn)品系>雜交秈稻>常規(guī)粳稻。穗長(zhǎng)與穗下節(jié)間長(zhǎng)占株高比例以雜交秈稻最高(49.5%),穗下節(jié)間占稈長(zhǎng)比例以中產(chǎn)品系最高,達(dá)43.5%(表7)。高產(chǎn)品系單莖莖、鞘干質(zhì)量,莖稈單位節(jié)間干質(zhì)量分別為1.81、1.38和0.0645,均高于對(duì)應(yīng)的中產(chǎn)品系、常規(guī)粳稻和雜交秈稻(表8)。
3.1 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的穗部特征
穗大粒多是甬優(yōu)系列秈粳雜交稻產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)形成的重要基礎(chǔ)[14]。姜元華等[14]研究表明,甬優(yōu)系列秈粳雜交稻穗部總粒數(shù)、著粒密度、單穗重、一次和二次枝粳數(shù)以及一次和二次枝粳籽粒數(shù)均顯著高于雜交粳稻、常規(guī)粳稻和雜交秈稻。馬榮榮等[13]研究表明,成熟期秈粳交超級(jí)稻甬優(yōu)6號(hào)穗呈弧形、一次和二次枝粳數(shù)特別多,粒形偏團(tuán)。龔金龍等[17]研究表明,甬優(yōu)系列雜交稻穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)、著粒密度和單穗重均顯著高于對(duì)照常規(guī)粳稻。本研究表明,甬優(yōu)系列高產(chǎn)品系產(chǎn)量均高出對(duì)照常規(guī)粳稻和雜交秈稻8%以上,且每穗粒數(shù)、著粒密度和單穗重均顯著高于中產(chǎn)品系以及對(duì)照。此外,本研究將各品種穗部分成6部分,比較這6部分的籽粒數(shù)發(fā)現(xiàn),除下部二次枝粳籽粒數(shù)低于雜交秈稻外,高產(chǎn)品系和中產(chǎn)品系在其余5部分的籽粒數(shù)均顯著高于對(duì)照,尤其是上部二次枝粳和中部二次枝粳籽粒數(shù)。
表4 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟品種上三葉的葉長(zhǎng)、葉寬和卷曲率Table 4.Length,width and rolling rate of top-three leaves of high-yielding Youngyou japonica/indica hybrid rice with medium maturity.
表5 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟品種上三葉的葉基角和披垂角Table 5.Leaf basic angle and dropping angle of top-three leaves of high-yielding Youngyou indica/japonica hybrid rice with medium maturity.
表6 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟品種不同生育期葉面積指數(shù)和比葉重Table 6.Leaf area index and specific leaf weight at different growth stages of high-yielding Youngyou indica/japonica hybrid rice with medium maturity.
表7 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟品種莖稈特征Table 7.Culm traits of high-yielding Youngyou indica/japonica hybrid rice with medium maturity.
表8 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟品種單莖莖干、鞘干質(zhì)量Table 8.Culm and sheath dry weight per stem of high-yielding Youngyou indica/japonica hybrid rice with medium maturity.
本研究按一次枝粳數(shù)三等分原則將穗部分成上、中、下部,比較這3部分籽粒數(shù)發(fā)現(xiàn),常規(guī)粳稻這3部分籽粒數(shù)比例為1∶1.63∶1.31、雜交秈稻為1∶1.18∶0.78、高產(chǎn)品系為1∶0.96∶0.52、中產(chǎn)品系為1∶1∶0.55(數(shù)據(jù)未列出)。該結(jié)果表明,與常規(guī)粳稻和雜交秈稻相比,甬優(yōu)系列高產(chǎn)品系穗部籽粒數(shù)主要集中在上部和中部,下部較少。由于著生在稻穗中上部的籽粒開花早、灌漿快,充實(shí)好[18],因此,對(duì)大穗型品種而言,這種籽粒數(shù)主要集中在中上部的配置可盡可能地充分利用光合產(chǎn)物進(jìn)行灌漿充實(shí),以提高結(jié)實(shí)率,這與李紅宇等[19]提出的水稻理想穗型參數(shù)中籽粒應(yīng)偏向穗軸中上部分布的思路是一致的。
3.2 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的葉片形態(tài)和株高特性
上三葉作為水稻生殖生長(zhǎng)階段的主要功能葉,其形態(tài)特征(葉片大小和著生角度)對(duì)獲得高產(chǎn)至關(guān)重要,上三葉的葉片形態(tài)特征也一直是理想株型中的重要內(nèi)容[20]。馬均等[4]提出重穗型水稻品種理想株型中上三葉形態(tài)配置如下:倒1、2、3葉葉長(zhǎng)分別為40~45cm、50~55cm、50~60cm,葉寬分別為2.0~2.2cm、1.6~1.8cm、1.4~1.6cm,葉角分別為10°、20°、30°。程式華等[21]提出單產(chǎn)水平12t/hm2以上超高產(chǎn)雜交水稻的理想株型中上三葉形態(tài)配置如下:葉片挺立、微內(nèi)卷,倒1、2、3葉葉長(zhǎng)分別為45cm、50~55cm、50~60cm,葉寬分別為2.5 cm、2.1cm、2.1cm,葉角分別小于10°、20°、30°。杜永等[22]提出黃淮地區(qū)中粳水稻品種超高產(chǎn)(>12t/hm2)株型中上三葉配置為倒1、2、3葉葉長(zhǎng)分別為26~28cm、35~40cm、32~38cm;劍葉角度<20°。本研究表明,與對(duì)照相比,甬優(yōu)系列高產(chǎn)品系上三葉內(nèi)卷,倒1、2、3葉葉長(zhǎng)分別為30.2cm、41.4cm、42.7cm,葉寬分別為2.3cm、2.1cm、1.9cm,均低于對(duì)應(yīng)的雜交秈稻、高于對(duì)應(yīng)的常規(guī)粳稻,這與姜元華等[15]報(bào)道的產(chǎn)量較高的甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的倒1、2、3葉的葉長(zhǎng)和葉寬均顯著高于常規(guī)粳稻、雜交秈稻和雜交粳稻的結(jié)論有所不同,造成差異的原因可能與試驗(yàn)材料有關(guān)。姜元華等[15]研究的甬優(yōu)秈粳雜交稻(甬優(yōu)11、甬優(yōu)12、甬優(yōu)13、甬優(yōu)15、甬優(yōu)17)在當(dāng)?shù)厣谳^長(zhǎng)(170~180d),屬晚熟類型,而本研究所選的甬優(yōu)秈粳雜交稻生育期較短(141~143d),屬中熟類型。中產(chǎn)品系盡管上三葉的葉長(zhǎng)、葉寬顯著高于對(duì)照,但其葉型披散(葉基角和披垂角大),不利于群體中、下層的透光以及維持后期根系活力和葉片不早衰。因此,對(duì)于甬優(yōu)系列中熟類型品系而言,上三葉的葉長(zhǎng)和葉寬不宜過大,本研究條件下,以倒1、2、3葉葉長(zhǎng)分別為28~33cm、40~43 cm、40~45cm、葉寬分別為2.2~2.4cm、2.0~2.2 cm、1.8~2.0cm的配置較為適宜。甬優(yōu)系列高產(chǎn)品系上三葉的葉基角和披垂角均小于對(duì)應(yīng)的常規(guī)粳稻和雜交秈稻,葉型更為直挺。
表9 甬優(yōu)系列秈粳交中熟高產(chǎn)品系的株型選育指標(biāo)Table 9.Breeding index on plant-type characteristics of high-yielding Yongyou japonica/indca hybrids with medium maturity.
增加植株高度是提高水稻產(chǎn)量潛力的可行途徑,但株高過大也會(huì)增加群體倒伏的風(fēng)險(xiǎn),因此,適宜的植株高度一直是水稻工作者們關(guān)注的焦點(diǎn)[23]。就長(zhǎng)江中下游地區(qū)而言,雙季稻中早稻株高以95~105cm、中稻以115~125cm[21]、晚稻以100~110 cm[5]較適宜。馬榮榮等[13]研究表明,甬優(yōu)6號(hào)株高146cm,顯著高于對(duì)照秀水63和汕優(yōu)63。姜元華等[24]研究表明,機(jī)插條件下甬優(yōu)系列秈粳雜交稻(甬優(yōu)11、甬優(yōu)12、甬優(yōu)13、甬優(yōu)15、甬優(yōu)17)平均株高達(dá)161.1cm,顯著高于對(duì)照常規(guī)粳稻、雜交秈稻和雜交粳稻。韋還和等[7]研究表明,甬優(yōu)12不同產(chǎn)量群體的株高隨產(chǎn)量增加而增加,其超高產(chǎn)群體株高達(dá)143.5cm。本研究條件下,甬優(yōu)系列中熟高產(chǎn)品系株高為118.7cm,高于常規(guī)粳稻(96.6cm),低于雜交秈稻(132.9cm)和中產(chǎn)品系(144.1cm)。與上述研究報(bào)道的甬優(yōu)系列雜交稻品種相比,本研究中的甬優(yōu)系列中熟高產(chǎn)品系株高較矮,差異可能主要與品種生育期類型有關(guān),上述研究中的甬優(yōu)系列秈粳雜交稻屬晚熟類型,本研究中的甬優(yōu)系列秈粳雜交稻屬中熟類型。2013年試驗(yàn)過程中,生育后期遭受臺(tái)風(fēng)影響(9月28日),部分中產(chǎn)品系(甬優(yōu)5854和甬優(yōu)1763)出現(xiàn)輕微倒伏。因此,甬優(yōu)系列雜交稻中熟類型品種株高不宜過高,以115~120 cm為宜,對(duì)于晚熟類型品種而言,其適宜株高可更高些。
3.3 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的株型選育指標(biāo)及栽培要點(diǎn)
根據(jù)本研究結(jié)果,將甬優(yōu)系列秈粳交中熟高產(chǎn)品系的株型選育指標(biāo)列于表9。依據(jù)株型特點(diǎn),其配套的栽培措施:1)適當(dāng)稀植。穗大粒多是甬優(yōu)系列秈粳交中熟高產(chǎn)品系產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)形成的重要基礎(chǔ)。前人研究表明稀植化栽培有利于發(fā)揮個(gè)體優(yōu)勢(shì),依靠大穗增產(chǎn)[25,26]。胡雅杰等[11]報(bào)道的甬優(yōu)2640超高產(chǎn)群體(13.5t/hm2)在江蘇東海、興化和海安等地的栽插密度為21.7×104穴/hm2(33cm×14 cm)。2)氮肥適當(dāng)后移。甬優(yōu)秈粳交中熟高產(chǎn)品系依靠大穗增產(chǎn),因此,氮肥施用應(yīng)適當(dāng)后移,建議按m基蘗肥∶m穗肥=4∶6~5∶5的比例施用,促進(jìn)壯稈大穗形成。3)水分合理調(diào)控。移栽后采用濕潤(rùn)灌溉;有效分蘗臨界葉齡期至拔節(jié)期多次輕擱田,穩(wěn)定提高穗數(shù)、調(diào)控群體;灌漿結(jié)實(shí)期間歇灌溉,干濕交替,不僅利于根系下扎,且利于維持植株莖稈和上三葉葉片直挺[27]。
綜上所述,與對(duì)照常規(guī)粳稻和雜交秈稻相比,甬優(yōu)系列秈粳雜交稻中熟高產(chǎn)品系的每穗粒數(shù)、穗重、著粒密度顯著高于對(duì)照,且以籽粒數(shù)在上部二次枝粳和中部二次枝粳的增加最為明顯。上三葉的葉長(zhǎng)和葉寬高于常規(guī)粳稻、低于雜交秈稻,葉基角和披垂角小、葉型直挺。株高適中(120cm左右),單莖莖、鞘干質(zhì)量和單位長(zhǎng)度節(jié)間干質(zhì)量均高于對(duì)照,莖稈充實(shí)好。
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Plant-type Characteristics of High-Yielding Lines of Yongyou japonica/indica Hybrid Rice with Medium Maturity
MENGTian-yao1,LI Xiao-yun1,LI Chao1,WEI Huan-h(huán)e1,SHI Tian-yu1,MA Rong-rong2,WANG Xiao-yan3,YANGJun-wen4,DAI Qi-gen1,*,ZHANG Hong-cheng1,*!
(1Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley,Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China;2 Crop Research Institute,Ningbo A-cademy of Agricultural Sciences of Zhejiang Province,Ningbo 315101,China;3 Ningbo Seed Company of Zhejiang Province,Ningbo 315101,China;4 Yinzhou District Agricultural Technology Service Station,Ningbo 315100,China;*Corresponding author,E-mail:qgdai@yzue.duc.n,hczhang@yzue.duc.n)
MENG Tianyao,LI Xiaoyun,LI Chao,et al.Plant-type characteristics of high-yielding lines of Yongyou japonica/indica hybrid rice with medium-maturity.Chin J Rice Sci,2016,30(2):170-180.
Abstract:A field experiment was conducted using Yongyou japonica/indica hybrids with medium maturity as material,conventional japonicarice(CJR)Ningjing 3and Wuyunjing 29,hybrid indicarice(HIR)Fengliangyouxiang 1and Xinliangyou 6380as the check.Differences in panicle,leaf,and culm traits of various rice types were compared.The results were follows:1)Yongyou japonica/indica hybrids were divided into two types:high-yielding lines(HYL,over 10.5t/hm2)and medium-yielding lines(MYL,less than 10.5t/hm2)based on yield performance.HYL includes Yongyou 2638,Yongyou 2640,Yongyou 1610,Yongyou 1612,and Yongyou 1640,while MYL includes Yongyou 1851,Yongyou 1852,Yongyou 1763,Yongyou 7753,and Yongyou 5854.CJR had the highest number of panicles,seed-setting rate,and 1000-grain weight,while HYL had the highest spikelet number per panicle.2)HIR had the longest panicle length,while HYL had the highest grain weight per panicle and grain density.HIR had the highest number of spikelets on the low secondary rachis branches,while HYL and MYL had the highest number of spikelets in other panicle positions,especially on the upper secondary rachis branches and the middle secondary rachis branches of panicle.3)Leaf length and width of the top-three leaves followed a tendency of MYL>HIR>HYL>CJR.HYL had consistently higher rolling rate of top-three leaves than MYL.HYL had the lowest leaf basic angle and dropping angle of the 1(st)and 2(nd)leaf from the top.4)Plant height of HYL was 118.7cm,higher than CJR(96.6cm),shorter than HIR(132.9cm)and MYL(144.1cm).MYL had the highest length of top-three nodes,while CJR showed the opposite.HYL had the lowest rate of panicle and neck internode to plant height and rate of neck internode to stalk length,while HYL had the highest dry weight per stem,dry weight per sheath,and dry weight per unit internode among different rice types.Breeding index on plant-type characteristics of high-yielding lines of Yongyou japonica/indica hybrid rice with medium maturity and corresponding cultivation methods were proposed.
Key words:medium-maturity;Yongyou;high-yielding;panicle traits;plant type;rice
中圖分類號(hào):S511.01
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1001-7216(2016)02-0170-11
基金項(xiàng)目:農(nóng)業(yè)部超級(jí)稻專項(xiàng)(02318802013231);國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303102);寧波市重大科技資助項(xiàng)目(2013C11001);江蘇省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(BE2015340)。
收稿日期:2015-09-14;修改稿收到日期:2015-10-29。