新質(zhì)源雜交稻金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)綜合栽培技術(shù)研究初報(bào)

摘要：為了探討新質(zhì)源優(yōu)質(zhì)雜交稻“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”高產(chǎn)栽培技術(shù)，運(yùn)用最優(yōu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行移栽秧齡、插植密度、施N量、施K量4項(xiàng)栽培措施試驗(yàn)研究，建立經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量與4項(xiàng)栽培措施的回歸模型，分析了4項(xiàng)栽培措施對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，提高密度和施N量能增加有效穗數(shù)，提高施K量對(duì)增加有效穗數(shù)有一定效果，延長(zhǎng)秧齡有效穗數(shù)會(huì)有所降低，提高密度會(huì)降低每穗總粒數(shù)，提高施N量對(duì)增加每穗總粒數(shù)也有一定效果，提高施N量會(huì)降低結(jié)實(shí)率，各項(xiàng)措施對(duì)千粒重的影響較弱，各因素對(duì)產(chǎn)量的影響施N量>密度>施K量>秧齡。經(jīng)微機(jī)模擬，篩選出高產(chǎn)的技術(shù)措施范圍：移栽秧齡為25～31d，密度為24.3～30.5萬(wàn)叢/hm2，施純N量127.9～203.1kg/hm2，施K2O 56.5～196.0kg/hm2。

關(guān)鍵詞：新質(zhì)源雜交稻;“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”;最優(yōu)設(shè)計(jì);效應(yīng)分析;模擬選優(yōu)

中圖分類(lèi)號(hào)：S511

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200215031

收稿日期：2019-12-15

作者簡(jiǎn)介：劉珠（1966-），本科，高級(jí)農(nóng)藝師。研究方向：農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。

引言

福建農(nóng)林大學(xué)研究成功的福建野生稻新型雄性不育細(xì)胞質(zhì)源（CMS-FA）雜交稻育種技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)新質(zhì)源雜交稻，是一項(xiàng)遺傳規(guī)律、育種方法都不同于野敗型三系法雜交稻和二系法雜交稻的育種技術(shù)。采用該技術(shù)培育的雜交稻具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣、種子生產(chǎn)安全等特點(diǎn)[1-2]。

首個(gè)新質(zhì)源雜交稻品種“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”通過(guò)福建省審定（閩審稻2010005）。黃達(dá)彪等分析福建省2001—2010年10a審定的152個(gè)水稻品種的稻谷單產(chǎn)比對(duì)照增產(chǎn)6%以上（含6%）、中感稻瘟病以上（含中感）、米質(zhì)達(dá)三等部頒食用秈米標(biāo)準(zhǔn)以上（含3等）和直鏈淀粉含量在15%～20%之間等4項(xiàng)品種性狀。結(jié)果其中3項(xiàng)品種性狀達(dá)標(biāo)的有“Ⅱ優(yōu)沈98” 、“樂(lè)優(yōu)94”、“eⅡ優(yōu)315”、“Ⅱ優(yōu)039 ”、“閩豐優(yōu)3301”、“秋優(yōu)125”、“玉優(yōu)一號(hào)”、“江優(yōu)明62”、“兩優(yōu)航2號(hào)”、“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”10個(gè)品種;4項(xiàng)品種性狀達(dá)標(biāo)的唯有“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”[3]。

“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”是以新質(zhì)源優(yōu)質(zhì)不育系“金農(nóng)2A”[4-6]為母本，以“金恢3號(hào)” [7]為父本配組育成的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雜交稻品種[8，9]。2007年參加福建晚稻遲熟組區(qū)試，平均產(chǎn)量7647.45kg/hm2，比對(duì)照“汕優(yōu)63”增產(chǎn)8.98%，達(dá)極顯著水平;2008年續(xù)試，平均產(chǎn)量7014.75kg/hm2，比對(duì)照“汕優(yōu)63”增產(chǎn)9.07%，達(dá)極顯著水平;2a區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量7331.10kg/hm2，比對(duì)照“汕優(yōu)63”增產(chǎn)9.03%;2009年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量7983.00kg/hm2，比對(duì)照“汕優(yōu)63”增產(chǎn)16.49%。主要米質(zhì)指標(biāo)：糙米率81.7%，整精米率46.85%，長(zhǎng)寬比3.0，堊白粒率25%，堊白度3.4%，膠稠度76mm，直鏈淀粉含量15.7%，米質(zhì)達(dá)部頒3等食用秈稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。中感稻瘟病。2010年通過(guò)福建省農(nóng)作物委員會(huì)審定（閩審稻2010005），已在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用[10-12]。但未見(jiàn)有配套栽培技術(shù)研究報(bào)道。因此，以“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”為試材，進(jìn)行插植密度、移栽秧齡、施N量、施K量4因素栽培試驗(yàn)，為該品種的推廣提供高產(chǎn)栽培科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以插植密度、移栽秧齡、施N量、施K量為試驗(yàn)因素，采用二次飽和D-最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)[13，14]，選用4因素5水平的“416-A”設(shè)計(jì)方案，各因素水平及編碼的設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。各處理組合的實(shí)施方案見(jiàn)表2。小區(qū)面積13.34m2，2次重復(fù)，共32個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2 實(shí)施概況

2016年，試驗(yàn)在福建省沙縣夏茂鎮(zhèn)長(zhǎng)阜村實(shí)施。各小區(qū)間筑小田埂，同時(shí)覆蓋地膜，防止各小區(qū)間肥水串流。按移栽秧齡分期分批播種，40d秧齡的6月4日播種，36d秧齡的6月9日播種，30d秧齡的6月16日播種，24d秧齡的6月23日播種，20d秧齡的6月28日播種，濕潤(rùn)育秧。統(tǒng)一于7月16日移栽。各處理每公頃統(tǒng)一施過(guò)鈣375kg， N、K肥按試驗(yàn)處理施?；蕿镹40%，P50%，K50%;分蘗肥為N40%，P50%，K50%;穗肥為N20%?；⑻Y肥N為碳酸氫銨，穗肥N為尿素。分蘗肥移栽后7～8d施，開(kāi)始幼穗分化時(shí)施用穗肥。適時(shí)用藥防治三化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病等病蟲(chóng)害，未發(fā)生稻瘟病。于10月22—26日成熟。

1.3 觀察記載項(xiàng)目

記載各處理的播種、移栽、齊穗、成熟日期。成熟時(shí)在重復(fù)Ⅰ各小區(qū)調(diào)查30叢有效穗數(shù)，根據(jù)各處理的插植密度推算單位面積有效穗數(shù)，取3叢有代表性稻株室內(nèi)考種，考察每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀。除插植密度7.5萬(wàn)叢/hm2外，其它各處理的各小區(qū)割去邊行后實(shí)割測(cè)產(chǎn)，按實(shí)際收割叢數(shù)折算小區(qū)濕谷重，各小區(qū)取濕谷1.5kg曬干，計(jì)算曬干率，推算小區(qū)干谷產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果采用寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站馬自清的《農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析shyfxExcel》計(jì)算程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各項(xiàng)農(nóng)藝措施對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響

試驗(yàn)考察了有效穗、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重4個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀（表2），根據(jù)考種結(jié)果建立了4個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀的回歸模型（表3）。

水平。從一次項(xiàng)的主效應(yīng)偏回歸系數(shù)值的絕對(duì)值大小可知，密度（bx1為34.69）、施N量（bx3為17.31）是影響有效穗數(shù)的主要因素，均為正效應(yīng)，即提高密度和施N量能增加有效穗數(shù)。同時(shí)，秧齡（bx2為-6.72）對(duì)有效穗有較高的負(fù)效應(yīng)，即延長(zhǎng)秧齡有效穗數(shù)會(huì)有所降低。施K量（bx4為4.94）對(duì)有效穗有較高的正效應(yīng)，即提高施K量也能一定程度上增加有效穗數(shù)。密度（bx1為-18.41）是影響每穗總粒數(shù)的主要因素，為負(fù)效應(yīng)，即提高密度會(huì)降低每穗總粒數(shù)。施N量（bx3為3.65）對(duì)每穗總粒數(shù)也有較高的正效應(yīng)，即提高施N量每穗總粒數(shù)也會(huì)有所增加。施N量（bx3為-4.42）是影響結(jié)實(shí)率的主要因素，為負(fù)效應(yīng)，即提高施N量會(huì)降低結(jié)實(shí)率。各項(xiàng)措施對(duì)千粒重的影響較弱。

2.2 各項(xiàng)農(nóng)藝措施對(duì)產(chǎn)量的影響

2.2.1 產(chǎn)量回歸模型的建立與檢驗(yàn)

2.2.1.1 產(chǎn)量回歸模型的建立

根據(jù)各處理實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果（表2），經(jīng)微機(jī)運(yùn)算，每公頃產(chǎn)量與4項(xiàng)農(nóng)藝措施的回歸方程為：

y=6968.84+305.66x1-69.09x2+150.73x3+220.48x4+23.43x1x2-32.80x1x3-30.84x1x4+145.24x2x3+

70.90x2x4-66.73x3x4-286.06x12-338.84x22-437.85x32-405.34x42

試驗(yàn)隨機(jī)誤差的無(wú)偏估計(jì)為：

δ=誤差平方和[]誤差自由度

=169473915=336.13（kg/hm2）

回歸模型95%置信區(qū)域?yàn)閥±658.81（kg/hm2）。

2.2.1.2 產(chǎn)量回歸模型的檢驗(yàn)

為了明確回歸方程的有效性，進(jìn)行F檢驗(yàn)。結(jié)果表明，回歸檢驗(yàn)的F值為3.48，大于F0.05（15，15）=2.40，達(dá)0.05顯著水平，表明回歸方程與實(shí)際情況擬合很好，能反應(yīng)4項(xiàng)措施與產(chǎn)量的綜合關(guān)系。

為了明確各因子的影響程度，對(duì)n所建回歸方程的偏回歸系數(shù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，結(jié)果表明，bx1 達(dá)0.01顯著水平，bx4達(dá)0.05顯著水平，bx3、bx32 達(dá)0.2顯著水平，bx2x3、bx22、bx42達(dá)0.3顯著水平。

2.2.2 各項(xiàng)農(nóng)藝措施對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)分析

采用貢獻(xiàn)率法[14]分析各因素的重要性，經(jīng)計(jì)算，各因素的貢獻(xiàn)率分別為：

Δ1（密度）=0.9117

Δ2（秧齡）=0.3508

Δ3（施N量）=1.3144

Δ4（施K量）= 0.9086

可見(jiàn)各因素對(duì)產(chǎn)量的作用大?。菏㎞量>密度>施K量>秧齡。

2.2.3 單項(xiàng)農(nóng)藝措施對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)

用降維法可分析出各因素與產(chǎn)量的關(guān)系，當(dāng)另3個(gè)因素的編碼值取零水平時(shí)，一因素與產(chǎn)量的偏回歸方程為：

y=6968.84+305.66x₁-286.06x₁²

y=6968.84-69.09x₂-338.84x₂²

y=6968.84+150.73x₃-437.85x₃²

y=6968.84+220.48x₄-405.34x₄²

因4個(gè)偏回歸方程的二次項(xiàng)均為負(fù)值，4個(gè)因素與產(chǎn)量的關(guān)系呈彎曲度不同開(kāi)口向下的拋物曲線，有極大值，過(guò)高或過(guò)低均不利高產(chǎn)。用二次方程求極值的方法，可求出其最高產(chǎn)量的取值水平。其最佳產(chǎn)量的x1為0.5348（27.23萬(wàn)叢/hm2），x2為-0.1020（29.4d），x3為0.1721（N165.2kg/hm2），x4為0.2720（K2O 134.3kg/hm2）?？梢?jiàn)最佳產(chǎn)量的密度為27.23萬(wàn)叢/hm2，移栽秧齡為29d，施N量為165.2kg/hm2，施K2O134.3kg/hm2。

2.2.4 農(nóng)藝措施間的互作對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)

由回歸方程可知，因素間存在互作效應(yīng)。秧齡（x2）與施N量（x3）呈正互作效應(yīng)，達(dá)到0.3顯著水平，說(shuō)明秧齡短的因本田分蘗時(shí)間長(zhǎng)，分蘗數(shù)多有效穗也多，N肥適當(dāng)少些有利高產(chǎn);移栽偏遲的，因本田分蘗時(shí)間縮短，則N肥要多些，通過(guò)以肥攻蘗增穗也可獲較高產(chǎn)量。

2.3 高產(chǎn)栽培優(yōu)化技術(shù)方案

為了尋找高產(chǎn)栽培優(yōu)化技術(shù)方案，采用統(tǒng)計(jì)選優(yōu)法，以產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行頻數(shù)分析。確定產(chǎn)量的預(yù)定指標(biāo)，在約束條件下，4個(gè)因素各取5個(gè)水平，按一定步長(zhǎng)，在微機(jī)上模擬。不斷變化步長(zhǎng)和取值范圍，直到5個(gè)水平上的模擬值都達(dá)到預(yù)定指標(biāo)時(shí)，該取值范圍即為達(dá)到預(yù)定指標(biāo)理想的取值區(qū)域[15]。經(jīng)微機(jī)模擬，產(chǎn)量≥6500kg/hm2的取值范圍是，秧齡25～31d，每公頃插24.27～30.47萬(wàn)叢，施純N 127.9～203.1kg，施K2O 56.8～196.0kg，平均為秧齡28d移栽，每公頃插27.4萬(wàn)叢，施純N 165.5kg，施K2O 126.3kg（見(jiàn)表4）。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，提高密度和施N量能增加有效穗數(shù)，提高施K量對(duì)增加有效穗數(shù)也有一定效果，延長(zhǎng)秧齡有效穗數(shù)會(huì)有所降低;提高密度會(huì)降低每穗總粒數(shù)，提高施N量對(duì)增加每穗總粒數(shù)也有一定效果。提高施N量會(huì)降低結(jié)實(shí)率。各項(xiàng)措施對(duì)千粒重的影響較弱。

“金農(nóng)2優(yōu)3號(hào)”作雙季晚稻栽培欲取得較高產(chǎn)量，密度在24.27～30.47萬(wàn)叢/hm2內(nèi)，通過(guò)穗粒結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)，密度較高時(shí)每穗粒數(shù)較多;密度較高時(shí)有效穗數(shù)較多，都可取得高產(chǎn)。秧齡25～31d適時(shí)應(yīng)盡量提早移栽，過(guò)遲移栽秧苗老化，分蘗力減弱，有效穗數(shù)減少，產(chǎn)量降低。在試驗(yàn)田類(lèi)似的肥力條件下，施N量在127.9～203.1kg/hm2都可獲高產(chǎn)，根據(jù)各處理對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響分析，施N量偏高會(huì)降低結(jié)實(shí)率，生產(chǎn)上應(yīng)注意N肥不要過(guò)量。施K2O 56.5～196.0kg/hm2可獲高產(chǎn)。各因素對(duì)產(chǎn)量的影響與相關(guān)的研究相近[16-25]。

同時(shí)要利用因素間的互作關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)條件的變化合理調(diào)整措施的搭配，充分提高產(chǎn)量。秧齡短時(shí)因本田分蘗時(shí)間長(zhǎng)，分蘗數(shù)多有效穗也多，N肥適當(dāng)少些有利高產(chǎn);移栽偏遲的，因本田分蘗時(shí)間縮短，則N肥要多些，通過(guò)以肥攻蘗增穗也可獲較高產(chǎn)量。

與2007年、2008年福建晚稻遲熟組區(qū)試結(jié)果比較，試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)量偏低，結(jié)合試驗(yàn)考種結(jié)果分析，主要原因是試驗(yàn)田基腐病發(fā)生偏重，結(jié)實(shí)率偏低。如何提高該品種的產(chǎn)量，有待于進(jìn)一步深入研究。

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（責(zé)任編輯 李媛媛）