中稻區(qū)試品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的分析

陳常旭，傅德才，王宇清

（1.桑植縣農(nóng)業(yè)局，湖南 桑植 427100；2.桑植縣人潮溪鄉(xiāng)農(nóng)技站，湖南 桑植 427100；3.湖南省農(nóng)作物良種引進(jìn)示范中心，湖南 長沙 410016）

中稻區(qū)試品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的分析

陳常旭1，傅德才2，王宇清3

（1.桑植縣農(nóng)業(yè)局，湖南 桑植 427100；2.桑植縣人潮溪鄉(xiāng)農(nóng)技站，湖南 桑植 427100；3.湖南省農(nóng)作物良種引進(jìn)示范中心，湖南 長沙 410016）

分析了2010～2014年參加湖南省中稻區(qū)試的343個(gè)品種的產(chǎn)量構(gòu)成特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，比較了在區(qū)試中產(chǎn)量較高的66個(gè)品種的穗粒結(jié)構(gòu)特性。結(jié)果表明，湖南省中稻區(qū)試品種的總粒數(shù)表現(xiàn)出逐年增加的趨勢，正朝著大穗型方向發(fā)展；有效穗基本穩(wěn)定在15萬～16萬/667m2之間；結(jié)實(shí)率普遍較高，但少有結(jié)實(shí)率超過90%的組合；千粒重呈現(xiàn)明顯的品種遺傳特性，隨品種在不同生態(tài)點(diǎn)保持基本穩(wěn)定。

雜交水稻；中稻；區(qū)試；產(chǎn)量構(gòu)成；湖南

自雜交水稻成功推廣以來，我國雜交水稻面積占水稻總播種面積的55%以上，在確保我國糧食安全中發(fā)揮了重要作用[1]。然而，隨著國家科研體制的改革和商業(yè)化育種體系的推進(jìn)，曾經(jīng)以科研單位為主體的雜交水稻育種以及全國2 000家企業(yè)遍地開花的育種形勢面臨著新的挑戰(zhàn)。雜交水稻新品種的選育，不僅已成為提高企業(yè)核心競爭力的重要手段，更是企業(yè)維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的引擎與基石。隨著商業(yè)化育種體系的改革與推進(jìn)，雜交水稻育種隊(duì)伍呈現(xiàn)不減反增的大趨勢，培育的新組合、新品種越來越多。根據(jù)規(guī)定，水稻新品種進(jìn)入市場前必須完成區(qū)試審定的法定程序，而新組合在區(qū)試點(diǎn)的豐產(chǎn)性、抗逆性及品質(zhì)等的競爭優(yōu)勢決定了自身的命運(yùn)。因此，筆者擬通過分析近5 a湖南省區(qū)試通過的中稻新品種產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征特性，以了解全省中稻水稻育種的發(fā)展趨勢，為今后商業(yè)化育種提供可借鑒的思路。

1 研究數(shù)據(jù)及方法

1.1 區(qū)試新品種入選流程及數(shù)據(jù)來源

各區(qū)試點(diǎn)按省區(qū)試管理要求，統(tǒng)一編號，統(tǒng)一試驗(yàn)方案，專人負(fù)責(zé)田間管理。入選區(qū)試的新組合原則：從前一年度預(yù)備區(qū)試品種中挑選優(yōu)先者進(jìn)入第一年度的區(qū)試，第一年度區(qū)試優(yōu)秀者，進(jìn)入第二年度區(qū)試，且進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。進(jìn)入?yún)^(qū)試的新品種均以密碼編號，以防直接管理者人為干預(yù)田間管理，影響結(jié)果的真實(shí)性。所有結(jié)果，按相關(guān)程序解密編號后予以公開。

研究以2010～2014年湖南省中稻區(qū)試解密后的公開數(shù)據(jù)為對象，所有區(qū)試資料來自于湘中和湘西一季稻不同生態(tài)區(qū)的懷化、邵陽、會(huì)同、湘西、龍山、桑植和桂東7個(gè)產(chǎn)量比較試驗(yàn)點(diǎn)，共343個(gè)品種，其中排名前3的有66個(gè)品種。

1.2 區(qū)試田間設(shè)計(jì)與管理技術(shù)概況

根據(jù)參試品種數(shù)量設(shè)置多個(gè)試驗(yàn)小組，每個(gè)小組參試組合12～14個(gè)，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小組重復(fù)3次，小區(qū)面積13.3 m2，小區(qū)四周設(shè)不少于0.3 m的保護(hù)行。

4月中下旬播種，各試點(diǎn)視情況安排具體的播種時(shí)間，同一品種在不同試驗(yàn)點(diǎn)的播種期約有10 d的跨度差異。

1.3 區(qū)試點(diǎn)田間產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)測定方法

各試點(diǎn)根據(jù)品種的成熟期于9月上中旬收割，各小區(qū)單獨(dú)計(jì)產(chǎn)，以3次重復(fù)的平均值為實(shí)際產(chǎn)量。每小區(qū)選擇有代表性的5蔸稻穗，調(diào)查每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)及千粒重等指標(biāo)。品種產(chǎn)量以實(shí)際收割產(chǎn)量為準(zhǔn)，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的調(diào)查僅用于對品種特點(diǎn)的描述。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖南省品種區(qū)試數(shù)量與審定品種差異

隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移以及生產(chǎn)成本的增加，生產(chǎn)實(shí)踐中一季稻正在擠點(diǎn)雙季稻地盤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖南省1990、2000、2010、2013年中稻種植面積分別為48.43萬、63.2萬、76.27萬和117.18萬hm2（數(shù)據(jù)來自湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒）。由于雜交中稻種子市場利潤的驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)了育種組合向中稻品種集中的趨勢。

從湖南省中稻區(qū)試點(diǎn)多年的試驗(yàn)情況來看，每年各區(qū)試點(diǎn)承擔(dān)省級預(yù)備試驗(yàn)的品種達(dá)200個(gè)以上，而正式進(jìn)入?yún)^(qū)試的品種有60個(gè)左右，入選率約30%。近年來，每年通過審定的品種約5～10個(gè)。以湖南省2010～2014年的結(jié)果為例（見表1），從預(yù)備區(qū)試中入選的343個(gè)新組合，進(jìn)入?yún)^(qū)試后僅47個(gè)新組合通過審定正式成為新品種，其審定通過率平均為13.7%。由于2010年中稻品種的對照為三系雜交稻2優(yōu)838，品種審定通過率高達(dá)26%，而隨后4 a，湖南省將兩系雜交稻Y兩優(yōu)1號設(shè)為中稻區(qū)試的對照后，入選區(qū)試的新組合平均審定通過率僅10.8%。

2.2 區(qū)試品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析

每一個(gè)參試組合都是育種家多年篩選且在小區(qū)試驗(yàn)中表現(xiàn)突出，有較大產(chǎn)量潛力和豐產(chǎn)性能的組合。然而，絕大多數(shù)組合在區(qū)試中被淘汰，只有在區(qū)試小組中產(chǎn)量排名前幾位的才能進(jìn)入下年度續(xù)試，而只有在續(xù)試中繼續(xù)保持穩(wěn)定的增產(chǎn)水平，同時(shí)與大面積生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量表現(xiàn)一致的品種，才有可能通過審定。對2010～2014年中稻區(qū)試品種產(chǎn)量性狀排名前三的66個(gè)品種的產(chǎn)量構(gòu)成進(jìn)行分析比較，得出以下結(jié)論。

2.2.1 區(qū)試產(chǎn)量排名前三的鮮見大穗型組合 每穗粒數(shù)是構(gòu)建大庫容量的保證，湖南省中稻的生育期較長，一般在140 d左右，具有充足的營養(yǎng)，生殖生長周期長，有利于建造充足的庫容量，從而形成大穗。由圖1可知，近5 a區(qū)試品種的每穗粒數(shù)基本在165～240粒之間；其中，每穗粒數(shù)為180粒的品種在區(qū)試組合中比例最大，平均值超過40%，每穗粒數(shù)在200粒以上的品種所占比例較少。但從參試品種在不同年份的表現(xiàn)來看，目前參試品種的每穗粒數(shù)表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。2010年，全省參加中稻區(qū)試的品種共計(jì)52個(gè)，平均每穗粒數(shù)為172.2粒，其中每穗粒數(shù)達(dá)200粒及以上的組合不到10%，每穗粒數(shù)最多的為212.5粒。2013年以后，大穗型的品種占參試組合的大多數(shù)，特別是2014年，參加中稻區(qū)試的70個(gè)遲熟品種，平均每穗總數(shù)達(dá)197粒，而超過200粒的品種比例上升為75.7%，達(dá)53個(gè)，每穗粒數(shù)最多達(dá)到288.6粒。這些品種都是在普通生態(tài)條件下種植，沒有精細(xì)的栽培技術(shù)做支撐，在7個(gè)區(qū)試點(diǎn)，每穗平均粒數(shù)接近300粒，大穗的特點(diǎn)非常明顯。而區(qū)試中相對高產(chǎn)的品種（即產(chǎn)量在每個(gè)區(qū)試小組中排在前3位的品種，共計(jì)66個(gè)），每穗總粒數(shù)分布在180～220粒之間，其中每穗粒數(shù)達(dá)190粒的品種占達(dá)到43個(gè)，比例高達(dá)50%以上。這說明湖南的中稻組合，較大的庫容量是產(chǎn)量發(fā)揮優(yōu)勢的主要因素，能表現(xiàn)出較好的產(chǎn)量比較優(yōu)勢，在相同的區(qū)試條件下較易獲得更高產(chǎn)量。但是，在目前的所有參試品種中，總穎花數(shù)為小組第一的品種，很難達(dá)到相對較高的產(chǎn)量，區(qū)試產(chǎn)量都未能進(jìn)入到小組產(chǎn)量的前3名。例如，2014年和2013年共有10個(gè)遲熟小組，每個(gè)小組13個(gè)組合，每穗平均粒數(shù)排在第一位的品種很難獲得高產(chǎn)，其產(chǎn)量均未能進(jìn)入小組前3名。這表明建立大庫后容易受源和流的影響，產(chǎn)量變幅較大，穩(wěn)定性將成為這些品種的研究重點(diǎn)。

2.2.2 大穗兼顧穗數(shù)有利于在區(qū)試中獲得高產(chǎn) 有效穗與品種特性直接相關(guān)，該因素對肥料相對敏感，大面積生產(chǎn)時(shí)增加有效穗是充分發(fā)揮水稻品種高產(chǎn)潛力的有效方法，但水稻區(qū)試點(diǎn)的栽培管理相對粗放，水稻的分蘗很少達(dá)到產(chǎn)量潛力的極值。從圖2中可以看出，2010～2014年所有參試品種的有效穗分布區(qū)間在12萬～19萬/667m2之間，其中有效穗在14萬～15萬/667m2的品種共有115個(gè)，占總參試組合的33.6%。而產(chǎn)量排在小組前3位的66個(gè)品種，有效穗分布在14萬～17萬/667m2之間，其中有效穗在15萬～16萬/667m2的品種有28個(gè)，占總數(shù)的42.4%。由此可知，一個(gè)品種的有效穗能穩(wěn)定在15萬～16萬/667m2，有利于獲取相對高產(chǎn)。當(dāng)然這只是相對于5 a的總體情況而言，對于2010的70個(gè)參試品種，有效穗為14萬～15萬/667m2的品種共32個(gè)，接近參試組合的50%，但排在小組前3位的15個(gè)組合中，有效穗為14萬/667m2的組合有9個(gè)，占60%。這說明無論總體趨勢怎么變化，有效穗的相對優(yōu)勢總是存在，在低肥水平下如何保持一定數(shù)量的有效穗才是區(qū)試獲取高產(chǎn)的關(guān)鍵，對于需要較高肥力水平才能滿足一定數(shù)量有效穗的組合很難在區(qū)試中發(fā)揮其產(chǎn)量優(yōu)勢。

2.2.3 大穗型組合的結(jié)實(shí)率有較大提升空間 所有參加區(qū)試的品種，都是育種家們經(jīng)過層層篩選而挑選的優(yōu)良品種，因此其結(jié)實(shí)率基本上會(huì)超過75%，只要沒遇到特殊天氣狀況，其變化幅度不會(huì)很大。但要進(jìn)入產(chǎn)量前三名的品種，其結(jié)實(shí)率一定都在80%以上。這也是湖南省品種區(qū)試的強(qiáng)制性指標(biāo)之一。由圖3可知，區(qū)試品種的結(jié)實(shí)率普遍呈現(xiàn)較高狀態(tài)，但少有結(jié)實(shí)率超過90%的組合。

2.2.4 千粒重隨品種在不同生態(tài)點(diǎn)保持基本穩(wěn)定 千粒重是雜交水稻品種中變幅最小的因素[2]。由圖4可知，2010～2014年各參試品種的千粒重均在28 g左右變化，其中小于26 g和大于30 g的品種，只占參試品種的10%，并且年度間幾乎沒有變化。

3 結(jié)論與討論

由近5 a來湖南中稻所有區(qū)試品種以及在區(qū)試中相對高產(chǎn)品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素分析可知，湖南省區(qū)試品種的共同特點(diǎn)是：（1）每穗總粒數(shù)是中稻品種中變化較大的一個(gè)因素，但所有區(qū)試品種的總粒數(shù)均表現(xiàn)出逐年增加的趨勢，每穗的平均總粒數(shù)從2010年的172粒到2014年的197粒，其增幅超過10%，但區(qū)試產(chǎn)量位列前3的鮮見大穗型組合；（2）有效穗基本穩(wěn)定在15萬～16萬/667m2左右，通過多穗來取得高產(chǎn)的品種在中稻中表現(xiàn)不突出；（3）區(qū)試結(jié)實(shí)率普遍較高，但少有結(jié)實(shí)率超過90%的組合；（4）千粒重呈現(xiàn)明顯的品種遺傳特性，隨品種在不同生態(tài)點(diǎn)保持基本穩(wěn)定。

因此，一個(gè)品種能否在區(qū)試中獲得高產(chǎn)，大穗可能起著相當(dāng)重要的作用。由此可知，在中稻品種選育方面大穗型的發(fā)展趨勢將越來越明顯，以提高生物學(xué)產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn)雜交水稻的高產(chǎn)育種目標(biāo)。這也符合袁隆平院士提出的超級雜交水稻“由矮桿向半高桿”發(fā)展的觀點(diǎn)[3]。

[1] 羅海偉，楊重法，田小海. 大穗型水稻品種穗部結(jié)構(gòu)特征分析[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2013，（3）：7-10.

[2] 尋培之，沈村義，劉建豐. 水稻千粒重的遺傳研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（16）：4-6.

[3] 袁隆平. 選育超高產(chǎn)雜交水稻的進(jìn)一步設(shè)想[J]. 雜交水稻，2012，（6）：1-2.

（責(zé)任編輯：成 平）

Analysis of Yield Components of Varieties in Mid-Season Rice Regional Tests

CHEN Chang-xu1，F(xiàn)U De-cai2，WANG Yu-qing

（1. Agricultural Bureau of Sangzhi, Sangzhi 427100,PRC; 2. Agro-Technical Station of Renchaoxi, Sangzhi 427100,PRC; 3. Hunan Introduc tion and Demonstration Center for Fine Varieties of Crops, Changsha 410016, PRC）

In this study, the yield component characters and development trend of 343 varieties tested in mid-season rice regional tests in Hunan over the past 5 years have been analyzed, and comparisons of the panicle-spikelet structure’s characters among 66 varieties with relatively higher yield performance in the tests have been made. The results show that the varieties in the tests have been developing from total spikelet number increasing year by year to large panicle type, and their stable effective panicles have been at 150 000～160 000 per 667m2with evident advantages such as general high seed setting rate and obvious hereditary thousand-seed weight.

hybrid rice; mid-season rice; regional test; yield component; Hunan

S511.3+2

A

1006-060X（2015）08-0011-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.004

2015-05-04

湖南省種子管理局中稻區(qū)域試驗(yàn)專項(xiàng)資金（2010～2014）

陳常旭（1976-），男，土家族，湖南桑植縣人，農(nóng)藝師，主要從事水稻、玉米區(qū)域試驗(yàn)和種子市場管理等工作。