調(diào)查者在水稻考種中的差異性研究

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(天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院， 天津 300384)

調(diào)查者在水稻考種中的差異性研究

劉建，李慧敏，張芬，李文飛，劉瑞亮

(天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院， 天津 300384)

為了準(zhǔn)確把握水稻品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素，以津原45、鹽豐47和津原85為供試材料，由6名天津農(nóng)學(xué)院的在校學(xué)生對相同樣本分別進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果顯示，和品種無關(guān)，不同調(diào)查者間除單株有效穗外，株高、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重都存在著一定的差異。其中結(jié)實(shí)率和千粒重的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)差異最大，特別是結(jié)實(shí)率，調(diào)查者間的差異達(dá)到了顯著水平，但這種差異在水選后重新調(diào)查時(shí)各品種都存在減小的趨勢。

水稻； 調(diào)查者； 考種

研究者為了準(zhǔn)確把握品種或品系的農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀，一般水稻收獲時(shí)都要對當(dāng)年的試驗(yàn)材料進(jìn)行取樣調(diào)查，即考種?？挤N的項(xiàng)目往往由設(shè)計(jì)者根據(jù)試驗(yàn)的目的和要求而定，但主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素通常是調(diào)查必備的項(xiàng)目。農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素不僅可以反映不同品種或品系的特征特性，而且產(chǎn)量構(gòu)成因素對準(zhǔn)確估測水稻的產(chǎn)量有著非常重要的作用，因此，對新引進(jìn)的稻種資源進(jìn)行農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀的評(píng)價(jià)是十分必要的?？挤N是育種和栽培研究中最為基本也是非常重要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室工作。

目前，研究人員在產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量[1]、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量[2-4]、不同栽培模式下農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量差異[5-8]、不同施肥條件下農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量差異[9-11]等方面已經(jīng)做了大量研究，但不同調(diào)查者間在進(jìn)行農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查時(shí)的差異性研究未見報(bào)道?？挤N時(shí)研究人員在不同項(xiàng)目上的調(diào)查誤差會(huì)對品種或品系的特征特性評(píng)價(jià)和精確估產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響，為此研究調(diào)查者間誤差產(chǎn)生的原因和如何縮小這種誤差有著非常重要的意義。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試材料為2015年種植于天津市津南區(qū)辛莊鎮(zhèn)的3個(gè)水稻品種津原45、鹽豐47和津原85。津原45為天津地區(qū)春稻主栽品種，津原85為麥茬稻主栽品種，這2個(gè)品種現(xiàn)為天津的區(qū)試對照品種，鹽豐47為遼寧引進(jìn)品種，在天津也有較大面積的栽培。

1.2 方 法

1.2.1 田間取樣

水稻成熟后，每個(gè)品種選擇分蘗力中等，有代表性的樣本各5株，待自然風(fēng)干后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種?？挤N項(xiàng)目包括株高、有效穗、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。

1.2.2 考種方法

考種由6名大學(xué)四年級(jí)的學(xué)生來完成，每名學(xué)生分別對相同的樣本進(jìn)行調(diào)查作為重復(fù)。具體方法是，首先每名學(xué)生分別用直尺逐一測量3個(gè)品種各5株的株高，并數(shù)出每株有效穗，然后剪下稻穗并測量穗長。以上程序完成后，每品種各單株分別脫粒，分裝入15個(gè)紙袋中編號(hào)，每個(gè)學(xué)生分別調(diào)查穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。調(diào)查千粒重的同時(shí)使用日本佐竹公司生產(chǎn)的水分測定儀測定稻谷的水分含量，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)含水量下稻谷的千粒重。標(biāo)準(zhǔn)含水量以國家制定的GB 1350-1999稻谷標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，計(jì)算公式如下：

表1 不同調(diào)查者間津原45的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

調(diào)查者調(diào)查項(xiàng)目株高(cm)單株有效穗(個(gè))穗長(cm)每穗粒數(shù)(個(gè)/穗)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)A115.815.218.98149.896.224.79B115.815.219.02149.796.925.05C115.715.218.96149.796.924.53D115.815.218.98149.997.124.95E115.715.219.01149.697.024.59F115.615.219.02149.796.724.98ave.115.7315.2019.00149.7396.8024.82VR0.200.000.100.300.900.52s0.080.000.030.100.320.22CV(%)0.070.000.130.070.330.87

注：ave.為平均值；VR為變異幅度；s為標(biāo)準(zhǔn)差；CV為變異系數(shù)。下同。

表2 不同調(diào)查者間鹽豐47的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

調(diào)查者調(diào)查項(xiàng)目株高(cm)單株有效穗(個(gè))穗長(cm)每穗粒數(shù)(個(gè)/穗)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)A99.710.415.89162.996.726.96B99.710.415.92163.396.827.05C99.710.415.93163.196.926.81D99.710.415.93163.197.326.48E99.710.415.90162.997.126.72F99.610.415.88163.296.826.07ave.99.6810.4015.91163.1096.9526.68VR0.100.000.050.400.600.98s0.040.000.020.160.230.36CV(%)0.040.000.130.010.231.35

式中，G為實(shí)測千粒重，M為稻谷的實(shí)際含水量，M標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)含水量，取值為14.5%(粳稻)。

1.2.3 水選和千粒重以及結(jié)實(shí)率的再測定

將以上考種材料進(jìn)行水選，篩選出的空癟粒和實(shí)粒分別放置，并在80 ℃的干燥箱中進(jìn)行12 h快速干燥。干燥完畢后，對空癟粒和實(shí)粒分別計(jì)數(shù)，計(jì)算出千粒重和結(jié)實(shí)率，并折合成標(biāo)準(zhǔn)千粒重。調(diào)查同樣由6名學(xué)生分別完成。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

將6名學(xué)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總，用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用Excel制表，列出變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。對水選前后的結(jié)實(shí)率和千粒重進(jìn)行方差分析，比較不同調(diào)查者間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同調(diào)查者間津原45的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

表1中給出了6名調(diào)查者對津原45農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的考種結(jié)果，表中的各數(shù)據(jù)為5株樣本的平均值(以下各表均相同)。從表1中可以看出，無論是變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差還是變異系數(shù)，結(jié)實(shí)率和千粒重的變異幅度均較大，每穗粒數(shù)的變異幅度雖略大于株高和穗長，但標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)均小于前兩者。6名調(diào)查者的單株有效穗均相同，變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)都為零，也就是說在該項(xiàng)目上，不同調(diào)查人員間不存在任何差異。本試驗(yàn)中，各因素受調(diào)查者影響的順序?yàn)椋呵ЯＶ?結(jié)實(shí)率>穗長>株高=每穗粒數(shù)>單株有效穗。

2.2 不同調(diào)查者間鹽豐47的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

表2是6名調(diào)查者對鹽豐47農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的調(diào)查結(jié)果。由表2可以看出，無論是變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差還是變異系數(shù)，千粒重都呈現(xiàn)出了最大值，其次是結(jié)實(shí)率。株高、穗長和每穗粒數(shù)的變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)的值均較小，單株有效穗和津原45相同，即6名調(diào)查者間沒有任何差異。各考種項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)結(jié)果雖然和表1中的順序略有不同，但基本一致。

2.3 不同調(diào)查者間津原85的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

津原85的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的考種結(jié)果列入表3。從表3中可以看出，千粒重的變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)依然為最大，其次為結(jié)實(shí)率。株高、穗長和每穗粒數(shù)的變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)的值同樣較小，6名調(diào)查者的單株有效穗沒有差異，這和表1，表2的結(jié)果完全相同，說明調(diào)查者在千粒重和結(jié)實(shí)率上的考種結(jié)果差異較大，在株高、穗長以及每穗粒數(shù)上差異較小，在單株有效穗上沒有任何差異。

表3 不同調(diào)查者間津原85的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

調(diào)查者調(diào)查項(xiàng)目株高(cm)單株有效穗(個(gè))穗長(cm)每穗粒數(shù)(個(gè)/穗)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)A94.118.220.46108.0396.426.96B94.018.220.51108.1296.826.20C94.018.220.48108.2196.526.88D94.018.220.48107.8996.726.91E94.018.220.40108.2497.027.07F94.018.220.42108.0396.927.00ave.94.0218.2020.46108.0996.7226.84VR0.100.000.110.350.600.87s0.040.000.040.130.230.32CV(%)0.040.000.200.120.241.19

2.4 水選后各品種結(jié)實(shí)率和千粒重的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

結(jié)實(shí)率和千粒重是產(chǎn)量構(gòu)成因素中最重要的組成部分，對準(zhǔn)確計(jì)算理論產(chǎn)量至關(guān)重要。表1，表2，表3的結(jié)果顯示，各調(diào)查者在結(jié)實(shí)率和千粒重方面的考種差異較大，為了縮小這種誤差，同樣的樣本在水選后對結(jié)實(shí)率和千粒重進(jìn)行了重新調(diào)查。結(jié)果顯示，無論是結(jié)實(shí)率還是千粒重，3個(gè)品種和水選前相比都明顯的降低了(表4)。這說明稻谷水選后可減小調(diào)查者對結(jié)實(shí)率和千粒重的考種差異，提高調(diào)查的精確度。

表4 各品種水選后農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)

調(diào)查者 津原45 鹽豐47 津原85 結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)A91.8224.9093.2627.1392.3027.01B91.8925.0693.2527.0892.2726.89C91.7824.8492.9826.9992.1626.91D91.7525.0293.2426.9592.3126.96E91.8224.8193.1726.9792.2926.98F91.8625.0393.2226.8892.2327.05ave.91.8224.9493.1927.0092.2626.97VR0.140.250.280.250.150.16s0.050.110.110.090.060.06CV(%)0.060.430.110.340.060.22

2.5 水選后調(diào)查者間結(jié)實(shí)率和千粒重的比較

方差分析的結(jié)果(表5)顯示，在結(jié)實(shí)率方面，水選前調(diào)查者A和除C之外的其他人員間存在著顯著差異，而各調(diào)查者在千粒重上的差異水選前后都不顯著，造成這種結(jié)果的主要原因在于，盡管各調(diào)查者間水選前千粒重的變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)較大，但3個(gè)品種平均后，調(diào)查者間的差異減小了。水選后各調(diào)查者間的結(jié)實(shí)率不存在顯著差異，表明結(jié)實(shí)率間的差異縮小了，這和表4的結(jié)果相一致。

3 討 論

考種是育種和栽培研究以及精確測產(chǎn)過程中對品種或品系特征特性進(jìn)行正確評(píng)價(jià)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確把握品種或品系的農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀意義重大。本試驗(yàn)中，不同調(diào)查者在農(nóng)藝性狀方面的差異較小，如株高的變異幅度在1～2 mm之間，穗長的變異幅度更小，在0.11～0.5 mm之間(表1～3)，它們的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)也較小。從理論上講，對于給定的樣本，株高和穗長的值應(yīng)是一定的，不應(yīng)存在差異，調(diào)查者在讀取數(shù)據(jù)時(shí)存在的判斷誤差，是造成這種微小差異的主要原因。方差分析的結(jié)果也顯示，不同調(diào)查者間在株高和穗長上不存在顯著差異，說明考種者間的這種對品種株高和穗長的評(píng)價(jià)不會(huì)產(chǎn)生影響，也就是說傳統(tǒng)的株高和穗長的調(diào)查方法是可行的。

表5 農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查者間的差異

調(diào)查者 水選前 水選后 結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)結(jié)實(shí)率(%)千粒重(g)A96.44b26.2492.4626.35B96.85a26.1092.4726.34C96.78ab26.0792.3126.25D97.02a26.1292.4326.31E97.03a26.1392.4326.25F96.82a26.0192.4426.32

注：同一列含有不同字母的表示調(diào)查者間差異顯著，顯著水平α=0.05，沒有字母標(biāo)記的表示調(diào)查者間差異不顯著，表中數(shù)據(jù)為3個(gè)品種的平均值。

每個(gè)水稻生產(chǎn)者都期望獲得一定的目標(biāo)產(chǎn)量，它是水稻高產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié)之一，涉及品種、插秧密度、水肥管理和病蟲害防治等多種因素[12]。產(chǎn)量構(gòu)成因素是對產(chǎn)量的詮釋，也就是說，要達(dá)到一個(gè)目標(biāo)產(chǎn)量，可以考慮從產(chǎn)量構(gòu)成因素的某一方面著手來實(shí)現(xiàn)。因此，相對于農(nóng)藝性狀而言，產(chǎn)量構(gòu)成因素的調(diào)查意義尤為重要。本研究中，6名調(diào)查者在單株有效穗上不存在任何差異，在每穗粒數(shù)上的變異幅度在0.3～0.4個(gè)之間，它們的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)均較小(表1～3)，方差分析的結(jié)果也顯示，調(diào)查者間在單株有效穗和每穗粒數(shù)上不存在顯著差異(表略)，說明這種誤差不會(huì)對產(chǎn)量造成較大影響，可忽略不計(jì)。結(jié)實(shí)率和千粒重在變異幅度，標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)上都高于其它調(diào)查項(xiàng)目，方差分析結(jié)果顯示，水選前調(diào)查者間的結(jié)實(shí)率存在顯著差異(表5)，以上結(jié)果說明，結(jié)實(shí)率和千粒重是調(diào)查項(xiàng)目中最難把握的因素。

為了找到不同調(diào)查者間結(jié)實(shí)率和千粒重產(chǎn)生較大差異的原因，把相同的材料進(jìn)行水選干燥后進(jìn)一步調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，調(diào)查者間在結(jié)實(shí)率和千粒重上的變異幅度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)均減小了。方差分析結(jié)果顯示，調(diào)查者在結(jié)實(shí)率上不再有顯著差異，但結(jié)實(shí)率和水選前相比降低了，而千粒重略有增加。這說明調(diào)查者對籽粒飽滿度的標(biāo)準(zhǔn)判斷存在差異，從本試驗(yàn)的結(jié)果看，考種者對籽粒飽滿度的認(rèn)知低于水選標(biāo)準(zhǔn)。朱慶森等在研究中指出，水稻專家對水稻品種籽粒充實(shí)度的評(píng)價(jià)結(jié)果差異很小[13]，與本次的試驗(yàn)結(jié)果有所不同，這主要是因?yàn)閮烧叩恼{(diào)查主體和試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，前者的調(diào)查主體為水稻專家，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和基本相同的認(rèn)知力；另一方面，前者是專門針對籽粒飽滿度的認(rèn)知判斷，試驗(yàn)仔細(xì)，花費(fèi)時(shí)間較長，后者是對調(diào)查方法的研究，調(diào)查速度快，花費(fèi)時(shí)間較少。在實(shí)際的考種工作中，往往需要對大量的試驗(yàn)材料進(jìn)行調(diào)查，許多工作不可能完全由專家來完成。為了保證調(diào)查的進(jìn)度和試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在一定標(biāo)準(zhǔn)下操作，來減少調(diào)查者間的差異是十分必要的。從本研究的結(jié)果看，以水選作為籽粒飽滿度的標(biāo)準(zhǔn)，減小了調(diào)查者間的差異，可提高試驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性。許桂玲[14]等也曾用水選種子作為飽滿籽粒來計(jì)算千粒重，但沒有對調(diào)查者間的差異進(jìn)行研究。

水稻千粒重是指以克表示的一千粒飽滿種子的重量，是檢驗(yàn)種子質(zhì)量和作物考種的內(nèi)容，也是田間預(yù)測產(chǎn)量時(shí)的重要依據(jù)。但在同一株水稻中，稻谷種子的比重也存在較大差異，高者可以達(dá)到1.3以上，由于調(diào)查者對飽滿度的判斷標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致對產(chǎn)量的估測產(chǎn)生影響。眾所周知，水稻理論產(chǎn)量可由下面公式計(jì)算得出：

產(chǎn)量=面積×株數(shù)/單位面積×每株有效穗×每穗粒數(shù)×結(jié)實(shí)率×千粒重

以本試驗(yàn)的津原85為例，公式中前面3項(xiàng)不存在差異，每穗粒數(shù)的差異可以忽略不計(jì)，水選前B和C調(diào)查者在估產(chǎn)上達(dá)到了2%以上的差異。以水選前后作為對比，更是達(dá)到了4.5%。目前，我國對籽粒飽滿度沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在日本一般用比重為1.06的鹽水選種子作為調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)，這主要是因?yàn)槿毡臼袌錾箱N售的稻米都是經(jīng)過機(jī)器篩選后的整精米，恰和比重為1.06以上稻谷的出米率相當(dāng)。我國在過去糧食不足的年代，大型的米業(yè)加工廠較少，沒有碎米篩選，日常食用的大米中含有較多碎米。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，對稻米品質(zhì)的要求也越來越高，我們食用的大米從整精米上和日本、韓國等已無差別[15]。為此很有必要對稻米的飽滿度進(jìn)行定義，以提高水稻計(jì)產(chǎn)的有效性和準(zhǔn)確性。

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Studies on the Difference of Surveyor in Rice Seed Investigation

LIUJian,LIHuimin,ZHANGFen,LIWenfei,LIURuiliang

2016-11-23

天津自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(13 JCYBJC 39700)。

劉 建(1970—)，男，博士，副研究員，主要從事水稻食味育種和栽培理論研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.083

S 511

A

1001-4705(2017)04-0083-04