不同雜交水稻播始?xì)v期與結(jié)實(shí)期對(duì)播期的反應(yīng)差異研究

吳霞　陶詩順　鐘昀　馬鵬　余康寧

摘 要 研究不同基因型雜交水稻播始?xì)v期與結(jié)實(shí)期對(duì)播期的反應(yīng).以45個(gè)雜交水稻組合為材料，設(shè)置8個(gè)播期處理，分析發(fā)現(xiàn)隨播期的推遲播始?xì)v期縮短，結(jié)實(shí)期延長，但播始?xì)v期的縮短量大于結(jié)實(shí)期的增長量，致使全生育期縮短，且將播期推遲到5月中旬對(duì)全生育期天數(shù)的影響最大.播期每推遲10 d，播始?xì)v期縮短5.8 d，結(jié)實(shí)期延長2.3 d，全生育期縮短3.5 d；隨播期的推遲，播始?xì)v期與全生育期所需的有效積溫下降，結(jié)實(shí)期所需的有效積溫較恒定，受播期影響??；雜交水稻生育期對(duì)播期的反應(yīng)存在較大的基因型差異，播期每推遲10 d，生育期縮短2.1～5.2 d.根據(jù)其生育期隨播期變化的變異程度可將供試組合分為鈍感型與敏感型2類，其中鈍感型組合8個(gè)，敏感型組合37個(gè).

關(guān)鍵詞 雜交水稻；播期；生育期；有效積溫

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1000-2537（2015）04-0013-08

Abstract In this study， the response of the duration of different hybrid rice varieties to different sowing dates was investigated. In the test， 45 indica rice varieties were used and 8 sowing dates were set. The duration from seeding to heading was shortened and grain filing stage was extended when the sowing date delays. However duration from seeding to heading shortened more than the increase of grain filing stage， therefore the whole growth period shortened. When the sowing date put off until mid-May， the influence on the whole growth period was the largest. The whole growth period and duration from seeding to heading would be respectively shortened by 3.5 d and 5.8 d， and grain filing stage was extended by 2.3 d， when the sowing date delayed 10 d. The effective accumulated temperature of duration from seeding to heading and the whole growth period decreased with the delay of sowing date. The effective accumulated temperature in grain filing stage was stable. There were some differences between these cultivars about the responses of the duration to different sowing dates. The whole growth period was shortened between 2.1 d and 5.2 d， when the sowing date delays 10 d. According to variation levels of growth stage corresponding to different sowing dates， the test group could be classified into two types， i.e.， the insensitive type and the sensitive type. There were 8 insensitive types and 37 sensitive types.

Key words hybrid rice； sowing date； growth period； effective accumulated temperature

四川中東部丘陵稻區(qū)以油菜、小麥茬兩熟制雜交稻為主.本區(qū)冬、春干旱頻繁，初夏旱發(fā)生頻率高[1-2].目前雜交中稻大多在3月底至4月上旬播種育秧，此期正值該區(qū)缺水季節(jié)，育秧用水矛盾突出；同時(shí)由于水源條件限制，該區(qū)水稻大部分要在油菜或小麥?zhǔn)斋@后等水栽插，秧齡一般長達(dá)50～60 d，個(gè)別片區(qū)甚至達(dá)60～75 d.秧齡過長易造成秧苗素質(zhì)劣化，栽后生長發(fā)育不良從而導(dǎo)致減產(chǎn)[3].探索該區(qū)兩熟制雜交稻適當(dāng)遲播，避開春旱缺水對(duì)水稻育秧和初夏缺水對(duì)水稻栽插的不利影響，或?qū)嵭性谟筒恕⑿←準(zhǔn)斋@后直播水稻以省去育秧用水同時(shí)減少生產(chǎn)用工，對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻的節(jié)水及高效栽培具有十分重要的意義.但播期的改變必然會(huì)引起水稻生育特性和產(chǎn)量性狀等多方面的變化[4-8]，弄清這些問題是實(shí)施上述栽培策略的基礎(chǔ).為此，作者對(duì)四川盆地近年推廣的系列雜交稻品種進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究.本文主要報(bào)道不同基因型雜交稻生育進(jìn)程對(duì)不同播期的反應(yīng)結(jié)果.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以45個(gè)近年四川省主推或代表性雜交水稻組合為材料，包括宜香優(yōu)2115、德香4103、內(nèi)5優(yōu)39、川優(yōu)6203、泰優(yōu)99、F優(yōu)498、Ⅱ優(yōu)498、蓉18優(yōu)188、川作6優(yōu)177、川農(nóng)優(yōu)498、宜香3724、蓉18優(yōu)198、瀘優(yōu)5號(hào)、宜香2079、內(nèi)5優(yōu)317、內(nèi)5優(yōu)306、內(nèi)5優(yōu)5399、內(nèi)香2128、Q優(yōu)6號(hào)、渝香203、Ⅱ優(yōu)H103、川香8108、協(xié)優(yōu)027、輻優(yōu)6688、川谷優(yōu)918、Q優(yōu)108、Ⅱ優(yōu)11、內(nèi)香7539、瀘香615、岡優(yōu)188、綿香576、宜香3551、協(xié)優(yōu)527、川香3號(hào)、中優(yōu)838、金優(yōu)527、綿2優(yōu)838、D優(yōu)17、宜香907、花香優(yōu)1618、中優(yōu)177、花香7號(hào)、川谷優(yōu)399、瀘優(yōu)9803和富優(yōu)4號(hào)等.

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2013年在西南科技大學(xué)校內(nèi)試驗(yàn)基地（31.5°N，海拔582 m）進(jìn)行.試驗(yàn)地前作蔬菜，肥力中等.試驗(yàn)設(shè)8個(gè)播期處理，即T1：4月12日、T2：4月19日、T3：4月26日、T4：5月3日、T5：5月10日、T6：5月17日、T7：5月24日和T8：5月31日.

試驗(yàn)為兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，播期為主區(qū)，品種為副區(qū)，3次重復(fù).采用直播方式，每一播期每品種播種兩行，相鄰兩品種間行距為45 cm，同一品種兩行相距25 cm，行長5.0 m.播種時(shí)，將種子催至萌發(fā)狀態(tài)，每行播種水稻100粒左右，4.0葉期定苗，每行保留30株，株距17 cm，并保證植株分布均勻一致，密度為17 株/m2（折11 330 株/667 m2）.肥水管理按不同播期生育進(jìn)度進(jìn)行，各處理方法保持完全一致.

1.3 觀測內(nèi)容

在水稻開始抽穗后，每天觀察并記載不同播期處理下各品種的抽穗情況，最終以其50%的稻穗抽出劍葉葉鞘1～2 cm之日作為抽穗期；成熟時(shí)每天觀察并記載不同播期處理下各品種的成熟情況，以全株正常稻穗上90%的谷粒谷殼變黃作為成熟標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)播種期、抽穗期和成熟期計(jì)算各品種不同播期處理的播始?xì)v期（自播種至抽穗期所經(jīng)歷的天數(shù)），結(jié)實(shí)期（抽穗期至成熟所經(jīng)歷的天數(shù)）和全生育期（自播種至成熟所經(jīng)歷的天數(shù)）等.

同時(shí)，根據(jù)中國天氣網(wǎng)綿陽整點(diǎn)天氣實(shí)況獲得的氣象資料，以一天2時(shí)、8時(shí)、14時(shí)、20時(shí)4個(gè)時(shí)刻的平均氣溫（℃）相加后平均，計(jì)算各品種不同播期處理水稻生育期間的日平均溫度（T）.再按照公式K=N（T-C）計(jì)算不同播期處理下水稻播種—抽穗和全生育期所需的有效積溫.式中K為水稻完成某階段發(fā)育所需要的總熱量，用“日度”表示，N為完成某階段發(fā)育所需要的天數(shù)，C為水稻的發(fā)育閾溫度（10 ℃）.

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)生育進(jìn)程的影響

從表1可知，在各生育階段播期間變異系數(shù)較組合間變異系數(shù)大，說明播期對(duì)雜交稻的生育進(jìn)程產(chǎn)生一定影響.將雜交稻的整個(gè)生育期劃分為播始?xì)v期與結(jié)實(shí)期兩個(gè)階段，第一階段以庫源器官建成的營養(yǎng)生長為主，第二階段以籽粒器官充實(shí)的生殖生長為主.如表1所示，隨著播種期推遲，抽穗期隨之延遲，但播始?xì)v期逐漸縮短，T8處理下播始?xì)v期最短.以T1處理的觀察值為基數(shù)，T2～T8處理下播始?xì)v期的變化幅度依次為：-5.0，-10.0，-15.1，-19.1，-22.9，-24.8，-28.5 d.若以T1為零點(diǎn)，其余播期距零點(diǎn)的天數(shù)（t）為自變量，播始?xì)v期差（Y）為依變量，可以擬合出Y與t的線性回歸方程：Y=-1.47-0.58 t，R2=0.984，該方程能較好地反映出播始?xì)v期隨播期推遲的變化情況.播期每推遲10 d，播始?xì)v期約縮短5.8 d.

結(jié)實(shí)期隨播期的推遲逐漸增長，T8處理下結(jié)實(shí)期最長.與T1處理相比，T2～T8處理下結(jié)實(shí)期的增長幅度依次為：1.3，2.8，4.3，4.7，5.6，9.0，12.5 d.擬合出播期間結(jié)實(shí)期差（Y）與播期推遲天數(shù)（t）的線性方程：Y=-0.59+0.23 t，R2=0.927，該方程能較好地反映結(jié)實(shí)期隨播期推遲的變化情況.播期每推遲10 d，結(jié)實(shí)期延長2.3 d.

全生育期隨播期的推遲呈縮短趨勢，45個(gè)組合中有37個(gè)組合的最短全生育期出現(xiàn)在T6處理下（表2），表明將播期推遲到5月中旬對(duì)全生育期長短的影響最大.與T1處理相比，T2～T8處理下全生育期的平均變化幅度依次為：-3.7，-7.3，-10.8，-14.4，-17.0，-15.8，-16.0 d.擬合出播期間全生育期差（Y）與播期推遲天數(shù)（t）的線性方程：Y=-2.06-0.35 t，R2=0.884，該方程能較好地反映全生育期隨播期推遲的變化情況.播期每推遲10 d，全生育期縮短3.5 d.隨播期的推遲雜交稻全生育期顯著縮短，這主要是播種-抽穗階段天數(shù)明顯減少所致.

2.2 播期對(duì)積溫效應(yīng)的影響

溫度是影響水稻生育進(jìn)程的重要因素，水稻完成某一生育過程需要一定的溫度積累量.有效積溫更能反映水稻生育期間對(duì)熱量的要求，在水稻生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用.45個(gè)雜交稻組合在8個(gè)播期處理下播始?xì)v期所需的有效積溫為：1 396.54～1 180.49 ℃（表3），播期間的變異系數(shù)為5.82%，隨播期的推遲播始?xì)v期所需的有效積溫下降顯著，表明播期對(duì)播始?xì)v期所需的有效積溫影響較大.以T1處理下各生育階段有效積溫的利用率為 100%計(jì)，隨播期的推遲，播始?xì)v期期有效積溫利用率逐漸降低，其中T8處理下利用率最低.與T1相比，T2～T8處理下播始?xì)v期有效積溫的利用率均<100%，表明隨播期的推遲雜交稻播始?xì)v期不能較好地利用當(dāng)?shù)氐挠行毓赓Y源.

結(jié)實(shí)期的有效積溫為：494.27～526.49 ℃，播期間的變異系數(shù)為2.38%，結(jié)實(shí)期的有效積溫較穩(wěn)定，維持在510 ℃左右，受播期的影響小.與T1處理相比，T2～T8處理下結(jié)實(shí)期有效積溫的利用率均>100%，表明結(jié)實(shí)期雜交稻對(duì)溫光資源的利用不受播期的影響.

全生育期的有效積溫為1 890.81～1 695.57℃，播期間的變異系數(shù)為3.80%，隨播期的推遲全生育期所需的有效積溫值逐漸減小，利用率逐漸降低，其中T8處理下利用率最低.與T1相比，T2，T3處理下有效積溫利用率分別下降了約2%與4%，降低幅度小，播期間差異不顯著；T4～T8處理下有效積溫利用率則顯著降低.

2.3 雜交稻生育期對(duì)播期反應(yīng)的基因型差異

從表1可以看出， 在同一播期條件下，45個(gè)雜交稻無論是播始?xì)v期，結(jié)實(shí)期，還是全生育期，均存在顯著的基因型差異，變異系數(shù)在1.91%至6.75%之間.在同一播期內(nèi)，45個(gè)組合的播始?xì)v期最大相差15 d，結(jié)實(shí)期最大相差11 d，全生育期最大相差22 d.T1為本地區(qū)雜交稻播種的正常時(shí)節(jié)，從T1來看（表2，4），在45個(gè)組合中播始?xì)v期最長的組合為川谷優(yōu)918，最短的組合為川香3號(hào)，結(jié)實(shí)期最長的組合為宜香907，最短的組合為中優(yōu)177，全生育期最長的組合為川谷優(yōu)918，，最短的組合為川香3號(hào).

由表2中不同組合播期間的生育期差可以看出，45個(gè)雜交稻生育期對(duì)播期的反應(yīng)存在較大的差異.T2處理下，45個(gè)組合全生育期差的變化幅度為-7～-1 d，平均-3.7 d，供試組合中有75.6%集中在-5～-3 d；T3處理下全生育期差的變化幅度為-11～-2 d，平均-7.3 d，供試組合中有73.3%集中在-10～-6 d；T4處理下全生育期差的變化幅度為-18～-6 d，平均-10.8 d，供試組合中有68.9%集中在-13～-9 d；T5處理下全生育期差的變化幅度為-21～-9 d，平均-14.4 d，供試組合中有75.6%集中在-17～-10 d；T6處理下全生育期差的變化幅度為-28～-13 d，平均-17.0 d，供試組合中有66.7%集中在-18～-13 d；T7處理下全生育期差的變化幅度為-24～-10 d，平均-15.8 d，供試組合中有64.4%集中在-18～-14 d；T8處理下全生育期差的變化幅度為-24～-9 d，平均-16.0 d，供試組合中有77.8%集中在-19～-13 d.不同組合對(duì)播期的敏感程度不同，據(jù)表2擬合出播期間全生育期差（Y）與播期推遲天數(shù)（t）的線性回歸方程：Y=a+bt，決定系數(shù)均達(dá)到5%或1%顯著水平，因此該方程能反映出隨播期的推遲全生育期的變化情況.由表5可知，播期每推遲10 d，45個(gè)雜交的組合的全生育期將縮短2.1～5.2 d，組合間差異顯著.

根據(jù)上述研究結(jié)果，將45個(gè)雜交稻組合按照全生育期隨播期變化的變異程度分為鈍感型與敏感型2類（表5）.播期每推遲10 d，生育期縮短2～3 d的組合為鈍感型，生育期縮短3～6 d的組合為敏感型.對(duì)播期反應(yīng)鈍感的雜交稻共計(jì)8個(gè)，占總數(shù)的17.8%，對(duì)播期反應(yīng)敏感的雜交稻共計(jì)37個(gè)，占總數(shù)的82.2%.

3 小結(jié)與討論

適當(dāng)遲播或油（麥）后直播是解決四川中東部地區(qū)水稻生產(chǎn)茬口矛盾與用水矛盾的栽培策略之一.播期的改變使得生育期間生態(tài)條件改變，雜交稻的生育特性必然發(fā)生較大變化，因此播期對(duì)雜交稻生育進(jìn)度的影響及其與所需積溫的關(guān)系，以及不同組合生育期對(duì)播期反應(yīng)的差異都是值得探究的關(guān)鍵問題.關(guān)于播期對(duì)水稻生育期與積溫效應(yīng)的影響，前人已進(jìn)行過相關(guān)研究，但由于試驗(yàn)地點(diǎn)、參試組合及播期設(shè)置的不同，研究結(jié)果不盡相同，而關(guān)于四川地區(qū)雜交水稻生育進(jìn)程對(duì)播期反應(yīng)的差異性研究還未見報(bào)道.姚義等[9]研究表明隨著播期的推遲，水稻拔節(jié)期、抽穗期和成熟期相應(yīng)順延，生育期縮短，主要表現(xiàn)為抽穗前生育天數(shù)的縮短，抽穗到成熟階段相對(duì)穩(wěn)定.關(guān)于早熟晚粳蘇香粳2號(hào)在蘇州的播栽期研究發(fā)現(xiàn)，播期每推遲 10 d，抽穗期，成熟期相應(yīng)推遲1～2 d，全生育期縮短8 d[10].常優(yōu)1 號(hào)播栽期試驗(yàn)中，播期每推遲7 d，孕穗期、齊穗期、成熟期均約推遲 1 d[11].適宜的播期可以有效利用溫光資源[12-13]，許珂等[14]研究發(fā)現(xiàn)隨著播期推遲，各組合類型水稻組合生育期積溫均表現(xiàn)出明顯下降的趨勢.

本試驗(yàn)研究表明，隨播期的推遲雜交水稻生育期延遲，全生育期縮短.其中播始?xì)v期天數(shù)縮短，結(jié)實(shí)期天數(shù)增長，但播始?xì)v期的縮短量顯著大于結(jié)實(shí)期的增長量，致使全生育期縮短，播始?xì)v期受播期的影響大于結(jié)實(shí)期，且將播期推遲到5月中旬對(duì)全生育期長短的影響最大.通過回歸分析得出，在試驗(yàn)播期范圍內(nèi)，播期每推遲10 d，播始?xì)v期約縮短5.8 d，結(jié)實(shí)期約延長2.3 d，全生育期約縮短3.5 d.隨播期的推遲，播始?xì)v期的有效積溫明顯下降，結(jié)實(shí)期的有效積溫較穩(wěn)定，受播期影響小，全生育期的有效積溫隨播期的推遲呈下降趨勢.

文獻(xiàn)研究表明，不同的水稻組合生育進(jìn)程對(duì)播期的反應(yīng)存在顯著的基因型差異，謝正榮等[15]研究表明播期每推遲 10 d， 5個(gè)組合齊穗期相應(yīng)推遲的天數(shù)為2.75 d至12.18 d.許珂等[14]研究表明播期對(duì)生育期較短的中熟中粳及遲熟中秈影響較小，對(duì)生育期較長的遲熟中粳、早熟晚粳及中熟晚粳影響較大.本研究45個(gè)水稻基因型在8個(gè)播期處理下生育期的變化也存在明顯的差異，根據(jù)其生育期隨播期變化的變異程度分為鈍感型與敏感型2類.其中播期每推遲10 d，鈍感型生育期縮短2～3 d，敏感型縮短3～6 d.播期與組合的合理配套有利于協(xié)調(diào)水稻生育進(jìn)程，充分利用水稻生長季的有效溫光資源，獲得最大的光合生產(chǎn)量，最大限度挖掘組合的高產(chǎn)潛力[16-17]，因此明確播期對(duì)雜交稻生育進(jìn)程的影響及其與所需積溫的關(guān)系以及不同基因型雜交水稻生育進(jìn)程對(duì)播期的反應(yīng)能為本地雜交水稻的適當(dāng)遲播和油（麥）后直播栽培技術(shù)的運(yùn)用提供理論與實(shí)踐依據(jù).

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（編輯 王 健）