四川盆地不同類型水稻品種機(jī)插栽培的干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量特性分析

劉琦 胡劍鋒 周偉 楊志平 陳勇 任萬軍

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四川盆地不同類型水稻品種機(jī)插栽培的干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量特性分析

劉琦#胡劍鋒#周偉 楊志平 陳勇 任萬軍*

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 溫江 611130；#共同第一作者；*通訊聯(lián)系人，E-mail: rwjun@126.com)

【目的】闡明機(jī)插栽培對不同類型水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量特性的影響，為四川盆地機(jī)插秧的推廣、品種選育和高產(chǎn)栽培提供依據(jù)?！痉椒ā坑?012年在四川盆地以中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻、粳稻三類共計(jì)10個(gè)品種為材料，研究不同類型水稻品種在機(jī)插栽培條件下的干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成特性?！窘Y(jié)果】1)三種不同類型品種的水稻移栽后干物質(zhì)積累均很好地符合Logistic曲線。中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻物質(zhì)積累均較快，緩增期短，快增期長，物質(zhì)積累有一定優(yōu)勢；粳稻物質(zhì)積累速率小，漸增期、緩增期較長，快增期短，物質(zhì)積累處于劣勢。2)三種類型水稻品種相比，在成熟期中秈中熟雜交稻營養(yǎng)器官干物質(zhì)所占比例最低，生殖器官干物質(zhì)所占比例最高；中秈遲熟雜交稻成熟期葉片占比最高，而粳稻則是莖鞘比例高、穗比例低。3)中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻的莖鞘、葉片物質(zhì)輸出率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均為正值，但粳稻莖鞘物質(zhì)輸出率、轉(zhuǎn)化率和葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均小于0，葉片物質(zhì)輸出率也僅為1.26%。4)中秈中熟雜交稻的產(chǎn)量、每穗實(shí)粒數(shù)、籽粒充實(shí)率、充實(shí)度最高，中秈遲熟雜交稻的結(jié)實(shí)率、千粒重最大，粳稻的有效穗數(shù)、成穗率最高，說明秈稻產(chǎn)量主要與穗部性狀有關(guān)，而粳稻主要與田間有效穗數(shù)有關(guān)。【結(jié)論】在四川盆地的機(jī)插栽培條件下，雜交秈稻需提高其有效穗數(shù)、成穗率；粳稻需篩選大穗型品種，提高每穗粒數(shù)和籽粒充實(shí)度。

水稻；機(jī)插；物質(zhì)生產(chǎn)；產(chǎn)量

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，水稻機(jī)械化種植逐漸取代傳統(tǒng)的手工種植。機(jī)插栽培相對于手工栽插具有節(jié)本、省工，增產(chǎn)效果好、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)[1-2]。但是，由于地形、茬口、土地經(jīng)營制度、育秧技術(shù)等原因，機(jī)插秧在四川的發(fā)展起步較晚，推廣速度較為緩慢[3-4]。近年來，機(jī)插秧的發(fā)展勢頭較好，但因其起點(diǎn)低，總體占比仍較小。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年四川機(jī)插秧的面積占全省水稻總面積的16.37% 。關(guān)于機(jī)插稻，前人開展了大量研究，從播期[5]、耕作方式[6-7]、栽插規(guī)格[8-9]、水肥運(yùn)籌[10]等方面研究營養(yǎng)元素吸收利用、光合物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量形成等特點(diǎn)。明確機(jī)插栽培下不同類型水稻各方面形成的差異，不僅可以促進(jìn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的推廣，還可以為適宜機(jī)插品種的選育提供依據(jù)[11-12]。

在水稻生產(chǎn)過程中，物質(zhì)生產(chǎn)是產(chǎn)量的基礎(chǔ)，水稻產(chǎn)量的形成實(shí)際上是干物質(zhì)生產(chǎn)與分配的過程。相關(guān)研究表明不同類型水稻在不同生育時(shí)期干物質(zhì)生產(chǎn)差異顯著，產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素同樣存在顯著差異[13-15]。李木英等[16]認(rèn)為機(jī)插稻谷產(chǎn)量、干物質(zhì)總產(chǎn)量與生育期顯著正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)不同光溫條件下不同類型水稻產(chǎn)量表現(xiàn)存在顯著差異，營養(yǎng)生長階段溫度較高(26~28℃)，生殖生長階段溫度較低(22~27℃)容易形成高產(chǎn)[17]。而統(tǒng)計(jì)資料分析顯示，在水稻抽穗揚(yáng)花期、灌漿結(jié)實(shí)期四川盆地中淺丘區(qū)熱害發(fā)生頻率呈現(xiàn)增加的趨勢[18]。因而明確不同類型水稻品種在四川盆地高溫、高濕、寡日照的特殊氣候條件下其干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量特性顯得極為重要。本研究以中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻、粳稻三類共計(jì)10個(gè)品種為材料，研究不同類型水稻在機(jī)插栽培條件下干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成特性，以期為四川盆地機(jī)插秧的推廣、品種選育及高產(chǎn)突破提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)供試品種中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻、粳稻共計(jì)10個(gè)品種，具體品種來源見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在四川成都郫縣古城鎮(zhèn)花牌村(N 30°52′53.90″，E 103°55′54.40″)實(shí)施。試驗(yàn)田前作為青菜。水稻生育期氣候條件如圖1所示。土壤主要理化性質(zhì)如下：pH 5.96，有機(jī)質(zhì)含量45.5 g/kg，全氮含量0.87 g/kg，速效氮含量147.2 mg/kg，速效磷含量54.5 mg/kg，速效鉀含量65.5 mg/kg。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。4月上旬育秧，試驗(yàn)采用全自動流水線播種，田間苗床育秧。播種前浸種24 h，濾干，不進(jìn)行催芽處理，每個(gè)品種育6盤，播量為50 g/盤，秧齡32 d，2葉1心和移栽前2 d分別追施尿素6 g/m2。用洋馬VP6E型插秧機(jī)移栽，栽插規(guī)格14 cm×30 cm，小區(qū)面積24 m2(10 m×2.4 m)。秧塊質(zhì)量、栽插質(zhì)量如表2所示。施純氮180 kg/hm2，各時(shí)期施氮比例為基蘗肥∶穗肥=3∶2，其中基肥∶分蘗肥=7∶3，促花肥∶?；ǚ?3∶2。按N∶P2O5∶K2O=2∶1∶2確定磷、鉀肥用量。磷肥全作基肥，按基肥∶穗肥(促花肥)=1∶1比例施鉀肥。其他田間管理措施按大面積生產(chǎn)進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1 生育進(jìn)程及葉齡調(diào)查

移栽后詳細(xì)記錄每個(gè)處理的返青天數(shù)，以及各處理的分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期、成熟期。移栽后各小區(qū)連續(xù)選取10株水稻，每7 d標(biāo)記1次主莖葉齡，直至主莖劍葉抽出，記錄主莖總?cè)~數(shù)。

1.3.2 群體物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)特性

于分蘗盛期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿中期、成熟期按平均莖蘗數(shù)法取樣，每小區(qū)取3穴，去根，分解為莖、葉、穗(抽穗以后)，裝袋，在105℃下殺青60 min，80℃下烘干至恒重并稱重，計(jì)算莖鞘物質(zhì)輸出率、莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、葉片物質(zhì)輸出率、葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)化率。

莖鞘物質(zhì)輸出率(%)=(抽穗期莖鞘干物質(zhì)量?成熟期莖鞘干物質(zhì)量)/抽穗期莖鞘干物質(zhì)量×100；

莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)化率(%)=(抽穗期莖鞘干物質(zhì)量?成熟期莖鞘干物質(zhì)量)/成熟期籽粒干物質(zhì)量×100；

葉片物質(zhì)輸出率(%)=(抽穗期葉片干物質(zhì)量?成熟期葉片干物質(zhì)量)/抽穗期葉片干物質(zhì)量×100；

表1 供試水稻品種簡介

Table 1. Introduction of rice varieties.

圖1 水稻全生育期日降雨量、溫度

Fig. 1. Daily precipitation and air temperature from sowing to maturity.

表2 不同品種秧塊質(zhì)量及栽插質(zhì)量的差異

表3 不同品種生育進(jìn)程及主莖總?cè)~片數(shù)

葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)化率(%)=(抽穗期葉片干物質(zhì)量?成熟期葉片干物質(zhì)量)/成熟期籽粒干物質(zhì)量×100。

1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成

每小區(qū)取20穴定點(diǎn)觀察，從返青后開始每隔7 d調(diào)查一次莖蘗數(shù)，直至齊穗期。成熟期每小區(qū)選取50穴考查平均有效穗數(shù)，計(jì)算成穗率。按照平均有效穗數(shù)取樣，每個(gè)小區(qū)取5穴，考查每穗穎花數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空秕粒數(shù)和千粒重，測定水分含量，并調(diào)查浮粒數(shù)和沉粒數(shù)，沉粒自然風(fēng)干后稱量，測水分含量，而后計(jì)算結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和充實(shí)率。各小區(qū)分別收割曬干計(jì)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

運(yùn)用 Microsoft Excel、DPS 7.05系統(tǒng)軟件處理分析數(shù)據(jù)，用 LSD (least significant difference test) 進(jìn)行樣本平均數(shù)的差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試品種生育進(jìn)程及主莖總?cè)~片數(shù)

試驗(yàn)點(diǎn)不同品種生育進(jìn)程及總?cè)~片數(shù)如表3所示。從總?cè)~齡和全生育期來看，參試粳稻品種平均葉齡和生育期均高于參試秈稻品種。三種類型水稻中以粳稻品種生育期最長，平均達(dá)到163 d，其次為中秈遲熟雜交稻和中秈中熟雜交稻，分別為157.7 d和151.3 d，其中遲熟品種德香4103在機(jī)插條件下生育進(jìn)程加快，生育期近似于中熟品種。秈稻品種的營養(yǎng)生長期(播種-抽穗)所占比重較大，達(dá)75.65%，生殖生長期(抽穗-成熟)占比較小，為24.35%；而粳稻的生殖生長期較長，占整個(gè)生育期的28.57%，比所有秈稻品種中生殖生長期最長的F優(yōu)498高3.57個(gè)百分點(diǎn)。從返青天數(shù)上看，粳稻(6.75 d)>中秈中熟雜交稻(5.7 d)>中秈遲熟雜交稻(5.3 d)，說明粳稻在四川盆地機(jī)插移栽后恢復(fù)緩慢。

2.2 不同類型品種單位面積物質(zhì)積累特性

對不同類型水稻移栽后單位面積干物質(zhì)積累動態(tài)過程進(jìn)行曲線擬合，其中決定系數(shù)R2均大于0.97，表明移栽后單位面積干物質(zhì)積累動態(tài)較好地符合Logistic曲線(圖2)。綜合而言，三類品種快增期均在拔節(jié)后10 d左右開始，至抽穗后20 d左右結(jié)束，最大增長速率出現(xiàn)在拔節(jié)-抽穗期。群體干物質(zhì)積累最大增長速率、平均增長速率表現(xiàn)為中秈遲熟雜交稻>中秈中熟雜交稻>粳稻。結(jié)合圖2、表4可以看出，粳稻栽后物質(zhì)積累速率慢，漸增期1、緩增期3均較長，分別占栽后生育天數(shù)的42.75%、18.32%，快增期2所占比重較低，僅為38.93%，物質(zhì)積累處于劣勢。其中69優(yōu)8號的物質(zhì)積累最大增長速率m最大，但漸增期1和緩增期3較長，快增期2短，其物質(zhì)積累表現(xiàn)出明顯階段性爆發(fā)增長趨勢。中秈遲熟雜交稻物質(zhì)積累速率較快，且緩增期3短，為11.90%，快增期2較長，達(dá)44.44%，因此，其物質(zhì)積累有一定優(yōu)勢。對于中秈中熟雜交稻而言，其漸增期比中秈遲熟雜交稻短6 d，快增期短2 d，緩增期長1 d。3個(gè)中秈中熟雜交稻中，F(xiàn)優(yōu)498的物質(zhì)積累速率m和a以及1、2和3所占全生育期比例的合理性都優(yōu)于其余品種，物質(zhì)積累有明顯優(yōu)勢。

圖2 不同類型品種單位面積干物質(zhì)積累的Logistic回歸方程曲線

Fig. 2. Logistic curve regression equation for dry matter accumulation per unit area of different type rice varieties.

表4 不同品種單位面積干物質(zhì)積累的Logistic方程回歸分析

2－決定系數(shù)；m－干物質(zhì)最大積累速率；a－干物質(zhì)平均積累速率；0－干物質(zhì)積累最大增長速率出現(xiàn)的天數(shù)；1—速度函數(shù)的第一個(gè)拐點(diǎn);2—速度函數(shù)的第二個(gè)拐點(diǎn);1－干物質(zhì)積累的漸增期天數(shù)；2－干物質(zhì)積累的快增期天數(shù)；3－干物質(zhì)積累的緩增期天數(shù)。Ⅰ－中秈中熟雜交稻；Ⅱ－中秈遲熟雜交稻；Ⅲ－粳稻。下同。

2, Decisive coefficient;m, Maximum rate of dry matter accumulation;a, Average rate of dry matter accumulation;0, Days of the biggest growth rate of dry matter accumulation;1,First inflection point of speed function;2,Second inflection point of speed function;1,Incremental period of dry matter accumulation;2,Fast increase period of dry matter accumulation;3, Slow increase period of dry matter accumulation.Ⅰ,Medium-maturinghybrid rice; Ⅱ, Late-maturinghybrid rice; Ⅲ,rice. The same as below.

表5 不同類型品種成熟期單位面積干物質(zhì)積累總量與分配的差異

同一列中(=30)，不同大、小寫字母表示同一品種類型下各品種在=0.01和=0.05水平上差異顯著；平均值(Ⅰ類和Ⅱ類=9，Ⅲ類=12)后不同大、小字母表示不同品種類型在=0.01和=0.05水平差異顯著。*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著。下同。

Values followed by different uppercase and lowercase letters in a column (=30) are significantly different among varieties, and means (type Ⅰand Ⅱ:=9; type Ⅲ:=12) followed by different uppercase and lowercase letters are significantly different among cultivar types at=0.01 and=0.05 levels, respectively．*and**mean significance at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. The same as below.

2.3 不同類型品種單位面積物質(zhì)分配特性

由表5可知，在單位面積干物質(zhì)積累總量上，秈稻較粳稻具有明顯優(yōu)勢，而中秈中熟雜交稻和中秈遲熟雜交稻之間無顯著差異。在單位面積物質(zhì)積累總量、莖鞘、葉、穗干質(zhì)量4個(gè)指標(biāo)上，中秈遲熟雜交稻分別比粳稻高18.27%、12.77%、21.05%、21.22%。三種類型水稻品種相比，中秈中熟雜交稻在成熟期營養(yǎng)器官所占比例最低，莖鞘占比為30.97%，葉片占比為14.42%，生殖器官所占比例最高，為54.60%。中秈遲熟雜交稻成熟期葉片占比最高，而粳稻則是莖鞘占比最高，穗占比最低。

表6 不同類型品種單位面積干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性差異

從具體供試品種來看，單位面積干物質(zhì)積累總量以泰優(yōu)99最大，為1981.1 g/m2；莖鞘、葉片干質(zhì)量則以Ⅱ優(yōu)498最大，分別為725.2 g/m2、336.1 g/m2，兩者均為中秈遲熟雜交稻；而穗干質(zhì)量最大是F優(yōu)498，達(dá)到1111.1 g/m2，為中秈中熟雜交稻。所有品種中連粳10號的總積累量，莖鞘、葉片、穗干質(zhì)量分別為1483.0 g/m2、547.5 g/m2、222.8 g/m2和712.8 g/m2。各供試品種中，莖鞘、葉片所占總干質(zhì)量比例最小的均為F優(yōu)498，莖鞘占比最高的是連粳10號，葉片占比以Ⅱ優(yōu)498最高。所有10個(gè)品種中，F(xiàn)優(yōu)498穗部所占比例最大，為58.05%，高出平均值12.63%，最小的是Ⅱ優(yōu)498，低于平均值10.03%。

2.4 不同類型品種單位面積物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性

對不同類型品種營養(yǎng)器官的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明(表6)，三種不同品種類型中，中秈遲熟雜交稻、中秈中熟雜交稻的莖鞘、葉片物質(zhì)輸出率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率都為正值，但差異未達(dá)到顯著水平，而粳稻莖鞘物質(zhì)輸出率和莖鞘、葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均小于0，而葉片物質(zhì)輸出率大于0，均顯著低于中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻的物質(zhì)輸出率、轉(zhuǎn)化率。各秈型雜交稻品種間以德香4103的物質(zhì)輸出和轉(zhuǎn)化能力最強(qiáng)，F(xiàn)優(yōu)498的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱。粳稻69優(yōu)8號的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力較強(qiáng)，而其余3個(gè)粳稻品種物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力弱，物質(zhì)輸出率、轉(zhuǎn)化率均為負(fù)值。

2.5 不同類型品種產(chǎn)量差異

從表7可以看出，秈、粳稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素有顯著差異，粳稻的成穗率、有效穗數(shù)較秈稻高，但產(chǎn)量、每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和充實(shí)率都低于秈稻；中秈中熟雜交稻和中秈遲熟雜交稻之間無顯著差異。具體來看，中秈中熟雜交稻的產(chǎn)量、每穗實(shí)粒數(shù)、籽粒充實(shí)率、充實(shí)度最高，中秈遲熟雜交稻的結(jié)實(shí)率、千粒重最大，粳稻的有效穗數(shù)、成穗率最高，說明秈稻產(chǎn)量主要與穗部性狀有關(guān)，而粳稻主要與田間有效穗數(shù)有關(guān)。從具體供試品種來看，F(xiàn)優(yōu)498產(chǎn)量最高，比同類型品種的平均產(chǎn)量高4.92%，比所有品種的平均產(chǎn)量高出14.08%。其每穗實(shí)粒數(shù)最高，達(dá)到174.7粒，比同類型品種平均值高16.54%，但有效穗數(shù)和成穗率最低，分別比同類型品種平均值低5.21%和4.79%。宜香優(yōu)2168的千粒重、充實(shí)率、充實(shí)度最高，分別達(dá)32.70 g、97.4%和98.5%；Ⅱ優(yōu)498結(jié)實(shí)率最高，達(dá)到92.6%。粳稻中連粳10號產(chǎn)量最低，其千粒重、充實(shí)率均最低，分別較同類型品種平均值低5.21%和14.51%。W021有效穗數(shù)最高，比同類型品種平均值高6.91%，但實(shí)粒數(shù)最少，比同類型品種平均實(shí)粒數(shù)低8.96%。69優(yōu)8號結(jié)實(shí)率最低，僅為84.1%；連粳10號和徐稻6號充實(shí)率、充實(shí)度均最低。

表7 不同類型品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

2.6 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素與物質(zhì)生產(chǎn)的相關(guān)性分析

從表8可以看出，物質(zhì)生產(chǎn)對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響不盡相同。產(chǎn)量與漸增期和快增期的物質(zhì)積累量、物質(zhì)積累速率、物質(zhì)輸出率以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均呈顯著或極顯著正相關(guān)，而與成熟期莖鞘、葉片的物質(zhì)分配呈負(fù)相關(guān)，但未達(dá)顯著。對產(chǎn)量構(gòu)成因素而言，有效穗與物質(zhì)積累速率、物質(zhì)輸出率、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率呈極顯著負(fù)相關(guān)，只與成熟期莖鞘、葉片的物質(zhì)分配呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。每穗實(shí)粒數(shù)、充實(shí)率、充實(shí)度均與漸增期和快增期的物質(zhì)積累量、物質(zhì)積累速率、物質(zhì)輸出率以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均呈顯著或極顯著正相關(guān)，而結(jié)實(shí)率、千粒重與物質(zhì)生產(chǎn)未達(dá)顯著相關(guān)。綜合來看，產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素與漸增期和快增期的物質(zhì)積累量、物質(zhì)積累速率、物質(zhì)輸出率、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率呈顯著相關(guān)，而與緩增期物質(zhì)積累量、物質(zhì)分配相關(guān)不顯著。

3 討論

3.1 不同類型水稻品種機(jī)插栽培下物質(zhì)生產(chǎn)差異

水稻物質(zhì)生產(chǎn)特性是光合產(chǎn)物在植株中積累與分配的結(jié)果，而不同類型水稻品種其物質(zhì)生產(chǎn)特性不同。對于干物質(zhì)積累，許多學(xué)者通過Logistic模型進(jìn)行研究[19-21]。研究發(fā)現(xiàn)，中秈稻、晚秈稻、粳稻的干物質(zhì)積累均在拔節(jié)-抽穗期最盛[22-23]，但也有研究認(rèn)為雜交秈稻在生育前期干物質(zhì)積累量高，粳稻在生育后期干物質(zhì)積累量高[24-25]。在四川盆地，機(jī)插雜交秈稻在拔節(jié)-抽穗期干物質(zhì)積累量最高，對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最大[26]；粳稻則是在齊穗-成熟期干物質(zhì)積累量最高[27]。本研究結(jié)果顯示，三種不同類型水稻品種移栽后單位面積干物質(zhì)積累均很好地符合Logistic曲線，快增期均在拔節(jié)后10 d左右開始，至抽穗后20 d左右結(jié)束，最大增長速率出現(xiàn)在拔節(jié)-抽穗期。從表8的相關(guān)性分析結(jié)果可以看出，在本研究條件下，物質(zhì)分配對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響較小，相關(guān)性均未達(dá)顯著水平。漸增期和快增期的物質(zhì)積累量與充實(shí)度、充實(shí)率均顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，而緩增期物質(zhì)積累量與充實(shí)度、充實(shí)率和產(chǎn)量的相關(guān)性未達(dá)顯著水平，表明籽粒充實(shí)主要受灌漿前物質(zhì)積累的影響。具體來看，中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻兩者物質(zhì)積累速率均較快，緩增期短，快增期較長，物質(zhì)積累有一定優(yōu)勢，產(chǎn)量較高；粳稻栽后物質(zhì)積累速率慢，漸增期、緩增期均較長，物質(zhì)積累處于劣勢，產(chǎn)量較低。

水稻籽粒的灌漿物質(zhì)分為兩部分，一部分是抽穗后的光合產(chǎn)物，另一部分是抽穗前葉和莖鞘貯藏的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)的再分配。一般而言，莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)化率在20%~40%[28]。Nagata等[29]認(rèn)為NSC轉(zhuǎn)運(yùn)的最大比例僅為48%，也有學(xué)者認(rèn)為灌漿物質(zhì)中來自抽穗前貯藏物質(zhì)的比例會超過50%[30]。相關(guān)分析(表8)結(jié)果表明，產(chǎn)量及其構(gòu)成因素與莖鞘、葉片的物質(zhì)輸出率、轉(zhuǎn)化率呈顯著或極顯著相關(guān)，尤其是充實(shí)度和充實(shí)率，說明籽粒填充以及產(chǎn)量形成受抽穗后物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的影響較大。在本研究條件下，中秈中熟雜交稻物質(zhì)分配表現(xiàn)良好、產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，干物質(zhì)在成熟期分配到穗中較多，營養(yǎng)器官中較少，彌補(bǔ)了其葉片、莖鞘的物質(zhì)輸出率、轉(zhuǎn)化率均較低的弱勢，保證產(chǎn)量在較高的水平。中秈遲熟雜交稻干物質(zhì)積累總量最高，成熟期分配到葉片、莖鞘中的物質(zhì)較多，且葉片、莖鞘物質(zhì)輸出率、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率高，但其在成熟期分配到穗中的物質(zhì)較少，可能與遲熟稻在機(jī)插栽培下源大庫不足有關(guān)。粳稻成熟期葉片干質(zhì)量所占比例較高，表明在后期其物質(zhì)生產(chǎn)仍在進(jìn)行，但其莖鞘物質(zhì)輸出率、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均小于0，葉片物質(zhì)輸出率僅為1.26%，說明葉片、莖鞘中的物質(zhì)只有極少量轉(zhuǎn)運(yùn)到穗中，最終在成熟期干物質(zhì)分配上呈現(xiàn)出葉高穗低的狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)量較低。粳稻中三系雜交稻69優(yōu)8號在物質(zhì)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)表現(xiàn)良好，但其產(chǎn)量仍不及秈稻?？娦〗ǖ萚31]、陳麗楠等[32]均認(rèn)為，氮素穗肥的施用使得齊穗至成熟期莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率顯著下降，籽粒產(chǎn)量主要來源于灌漿結(jié)實(shí)期的光合同化物，且若庫容變小，成熟期莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物回流嚴(yán)重。本研究的結(jié)果與此相似。綜上，在機(jī)插栽培條件下，中秈遲熟雜交稻表現(xiàn)最佳，但穗部干質(zhì)量較低，可培育大穗、擴(kuò)大“庫”容，進(jìn)一步提高產(chǎn)量；中秈中熟雜交稻表現(xiàn)良好，但是其成熟期莖葉占比較低，故在生育后期應(yīng)注意防止功能葉早衰以及提高莖稈抗倒伏能力；在本研究條件下，粳稻適應(yīng)四川盆地氣候生態(tài)較差，物質(zhì)分配莖鞘高穗低、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力弱，下一步需要篩選大穗品種并研究調(diào)節(jié)源、庫、流的栽培技術(shù)措施，從而保證源強(qiáng)、庫大、流暢。

表8 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素與物質(zhì)生產(chǎn)的相關(guān)性

*和**分別表示在 0.05 和 0.01 水平上相關(guān)性顯著。=30。

*and**mean significant correlation at the 0.05 and 0.01 levels, respectively.=30.

3.2 不同類型水稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素差異

產(chǎn)量是產(chǎn)量構(gòu)成因素直接作用形成的，但產(chǎn)量構(gòu)成因素在不同類型水稻中的表現(xiàn)不盡相同。研究表明，不同水稻類型[33]及不同栽培方式[34]對水稻的產(chǎn)量及構(gòu)成因素存在一定影響，而兩者交互同樣存在顯著差異[35-37]。胡雅杰等[35-36]、姜元華等[37]的研究結(jié)果都表明在機(jī)直播和機(jī)插秧(毯苗、缽苗)兩種栽插方式下，粳稻的產(chǎn)量、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率均優(yōu)于雜交秈稻，而雜交秈稻的每穗粒數(shù)、群體穎花量、粒重大于粳稻。李木英等[16]對機(jī)插栽培下不同品種產(chǎn)量的研究結(jié)果顯示，早稻的有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均大于晚稻，但晚稻的產(chǎn)量、每穗粒數(shù)表現(xiàn)更好。在本研究中，粳稻的成穗率、有效穗較秈稻高，但產(chǎn)量、每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和充實(shí)率都低于秈稻；中秈中熟雜交稻和中秈遲熟雜交稻在產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素上沒有顯著差異，但中秈中熟雜交稻的有效穗、結(jié)實(shí)率稍低于遲熟稻。研究表明，常規(guī)粳稻在120~130 g/盤，雜交粳稻在80~90 g/盤的播種量(干種)下，所育秧苗素質(zhì)較好，不僅秧苗成毯效果佳，且大田的移栽質(zhì)量更高[38]。李剛?cè)A等[39]研究發(fā)現(xiàn)，單穴苗數(shù)對機(jī)插粳稻產(chǎn)量影響顯著，主要表現(xiàn)為有效穗差異顯著。而在本研究中，粳稻播種量采用的與秈稻相同50g/盤，播種密度低，導(dǎo)致栽插時(shí)基本苗嚴(yán)重不足，其有效穗高的優(yōu)勢沒有得到發(fā)揮。因而在四川盆地氣候條件下，粳稻若要進(jìn)一步提高產(chǎn)量，則需增加用種量以大幅度提高田間有效穗數(shù)。

在所有雜交秈稻品種中，“F優(yōu)498”產(chǎn)量最高，每穗實(shí)粒數(shù)最大，達(dá)174.7粒，其余秈稻品種每穗實(shí)粒數(shù)在125~150粒之間，顯著低于F優(yōu)498。由此可見，大穗仍是機(jī)插秈稻進(jìn)一步提高產(chǎn)量的途徑之一。本研究結(jié)果顯示，中秈中熟雜交稻、中秈遲熟雜交稻的有效穗、成穗率均顯著低于粳稻，因此雜交秈稻有效穗數(shù)、成穗率的提高對產(chǎn)量的增加將起到關(guān)鍵作用。研究表明，可通過合理基本苗的確定、栽插質(zhì)量的提高、適度擱田等方法調(diào)控分蘗的發(fā)生，提高成穗率進(jìn)而提高產(chǎn)量[40]。對于粳稻而言，其每穗實(shí)粒數(shù)、充實(shí)率、充實(shí)度均顯著低于秈稻。鐘楚等[41]認(rèn)為抽穗開始至齊穗后10 d 這段時(shí)間是決定充實(shí)度、充實(shí)率和千粒重的關(guān)鍵時(shí)期。灌漿結(jié)實(shí)期高溫會加快灌漿速度，降低結(jié)實(shí)率和千粒重，最后導(dǎo)致產(chǎn)量降低[42]。而在本研究中，粳稻播期較早，4月育秧、8月抽穗，結(jié)合圖1不難發(fā)現(xiàn)，粳稻灌漿結(jié)實(shí)期處于全生育期明顯的高溫階段，因粳稻耐低溫但是對高溫敏感，耐熱性較弱，不利于灌漿物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而影響了籽粒的形成和充實(shí)。因此，在四川盆地，需要進(jìn)一步調(diào)整機(jī)插粳稻播栽期以避開灌漿結(jié)實(shí)期的高溫天氣，提高穗粒數(shù)和籽粒充實(shí)度，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

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Dry Matter Production and Yield Characteristics of Machine-transplanted Rice Varieties Falling into Different Types in Sichuan Basin

LIU Qi#, HU Jianfeng#, ZHOU Wei, YANG Zhiping, CHEN Yong, REN Wanjun*

(,,,,; These authors contributed equally to this work;Corresponding author,:)

【Objective】The objective is to elucidate the dry matter production and yield characteristics of machine-transplanted rice varieties. 【Method】The dry matter production and yield formation of 10 varieties of three different types, medium-maturinghybrid rice, late-maturinghybrid rice andrice included, were analyzed under mechanical transplanting in Sichuan Basin in 2012. 【Result】The main results were as follows: 1) The processes of dry matter accumulation of the three different types of rice varieties after transplanting are in accordance with the Logistic curve. The dry matter accumulation of medium-maturinghybrid rice and late-maturinghybrid rice were faster than that ofrice, with shorter slow growth period and longer fast growth period. However, the dry matter accumulation ofrice was slower with longer incremental growth period and slow growth period and shorter fast growth period. Therefore the dry matter accumulation of medium-maturinghybrid rice and late-maturinghybrid rice was superior to that ofrice. 2) The medium-maturing hybrid rice had the lowest proportion of vegetative organs and the highest proportion of reproductive organs, the late-maturing hybrid rice had the highest proportion of leaves at maturity, whereas therice had high proportion for stem but low proportion for panicles. 3) The percentage of output and transformation of stem and leaf in medium-maturing hybrid rice and late-maturing hybrid rice were all positive. However, the percentage of output and transformation of stem and the percentage of transformation of leaf inrice were all negative, and the percentage of output of leaf was only 1.26%. 4) Medium-maturinghybrid rice has largest yield, grain number per panicle, grain filling rate, and filling degree, late-maturinghybrid rice has largest seed setting rate and 1000-grain weight, andrice has largest effective panicle number and productive tiller percentage, which indicates that thehybrid rice yield is mainly associated with panicle traits, andrice is mainly related to the number of panicles in the field.【Conclusion】Hybridrice needs to increase its effective panicle number and the productive tiller percentage under the machine-transplanted conditions. Forrice, it’s necessary to breed large panicle varieties and increase the grain number per panicle and grain filling degree.

rice; mechanical transplanting; dry matter production; yield

10.16819/j.1001-7216.2019.8049

S223.91; S511.01

A

1001-7216(2019)01-0035-12

2018-04-20；

2018-09-14。

國家糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新專項(xiàng)(2016YFD0300506；2017YFD0301702)；四川省育種攻關(guān)項(xiàng)目(2016NYZ0051)。