施氮量和移栽密度對(duì)雜交早稻“鄱優(yōu)364”制種產(chǎn)量的影響

段里成,魏雪嬌,陳 立,吳自明,曾勇軍,石慶華,潘曉華,方加海*

(1.作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,江西 南昌 330045;2.江西省農(nóng)業(yè)氣象中心,江西 南昌 330096)

一個(gè)雜交水稻新品種的推廣應(yīng)用不僅與該品種的產(chǎn)量特性相關(guān),還與該品種的制種產(chǎn)量有關(guān),制種產(chǎn)量的高低直接關(guān)系到新品種的推廣、生產(chǎn)企業(yè)與制種農(nóng)戶的利益[1]。對(duì)于如何提高水稻的制種產(chǎn)量,水稻科研工作者從花期相遇[2]、父母本栽插行比[3]、制種授粉[4]、“九二O”的施用[5]等方面進(jìn)行了大量研究，認(rèn)為合理的父母本栽插時(shí)期,合理的父母本栽插行比,適時(shí)、適法的趕粉、授粉,適時(shí)噴施適量的“九二O”能夠獲得最大量的有效穗數(shù)、最高的結(jié)實(shí)率,進(jìn)而獲得較高的制種產(chǎn)量。然而如何從栽培技術(shù)方面提高水稻的制種產(chǎn)量報(bào)道較少,同時(shí)從氮肥和栽插密度兩方面來研究對(duì)制種產(chǎn)量影響的報(bào)道更少。本試驗(yàn)利用江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院選育的雜交早稻新品種“鄱優(yōu)364” 的母本鄱1A和父本R364[6],通過改變其制種過程中母本的施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數(shù),探究這些因素對(duì)其制種產(chǎn)量的影響,旨在為其高產(chǎn)制種提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以R364為父本,鄱1A為母本,按行數(shù)比父本∶母本=2∶10進(jìn)行移栽,父本分兩期播種,第1期父本比2期父本早5 d播種,1期父本比母本早7 d播種,父本移栽秧齡為35 d,母本移栽秧齡為30 d,父本的株距為20～25 cm。母本采用裂區(qū)設(shè)計(jì),設(shè)4個(gè)施氮量水平：0 kg/hm2(N0)、120 kg/hm2(N1)、165 kg/hm2(N2)、210 kg/hm2(N3)。在每個(gè)施氮量水平下設(shè)2個(gè)栽插密度水平：34.5萬穴/hm2(D1)和28.5萬穴/hm2(D2)。再在每個(gè)栽插密度水平下設(shè)3個(gè)每穴栽插苗數(shù)水平：3根苗/穴(M1)、4根苗/穴(M2)、5根苗/穴(M3)。各處理用隔水板隔開。

施氮量和栽插密度的不同會(huì)影響鄱優(yōu)364的生育進(jìn)程,所以不同處理“九二O”的施用期也應(yīng)各不相同，因此本試驗(yàn)根據(jù)生育期調(diào)查結(jié)果,合理安排“九二O”的施用期和施用量。

各處理的氮肥按基肥∶分蘗肥∶孕穗肥=5∶2∶3分次施用;磷肥施用量折合成P2O5為90 kg/hm2，全部做基肥施用;鉀肥折合成K2O，施用量為150 kg/hm2,按基肥∶孕穗肥=7∶3分次施用。

1.2 取樣及測(cè)定方法

1.2.1 干物質(zhì)量測(cè)定 于分蘗盛期、幼穗分化期、抽穗期和成熟期,按平均數(shù)法每個(gè)小區(qū)取樣3蔸,3次重復(fù),剪除根,將稻株分為葉片、莖鞘和穗(抽穗后) 3部分,于烘箱105 ℃殺青30 min,于80 ℃烘至恒質(zhì)量后稱重。

1.2.2 植株氮含量測(cè)定 將待測(cè)的植株干樣粉碎，用FOSS-2300型凱式定氮儀測(cè)定其氮含量。

1.2.3 測(cè)產(chǎn)與考種 在收獲前調(diào)查有效穗數(shù),每小區(qū)調(diào)查50蔸。成熟后，按平均數(shù)法每個(gè)小區(qū)取樣3蔸考種,3次重復(fù);每小區(qū)實(shí)割100蔸,3次重復(fù),脫粒后曬干測(cè)產(chǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2007和DPS 7.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

由表1可知,施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數(shù)對(duì)水稻的產(chǎn)量、有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)都有顯著影響，其中產(chǎn)量和有效穗數(shù)隨著施氮量和每穴栽插苗數(shù)的增加而顯著增加；每穗粒數(shù)隨著施氮量的增加而顯著增加,但隨每穴栽插苗數(shù)的增加而顯著減少;產(chǎn)量和有效穗數(shù)隨著栽插行距的加大而顯著減少,每穗粒數(shù)則呈相反的趨勢(shì)；施氮量、栽插密度和每穴栽插苗數(shù)對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒重?zé)o顯著影響。

表1 施氮量、栽插密度和栽插苗數(shù)對(duì)制種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

注：同列數(shù)據(jù)后附不同小寫、大寫字母分別表示差異達(dá)到5%和1%的顯著水平。下同。

在同一條件下,產(chǎn)量和有效穗數(shù)隨著每穴栽插苗數(shù)的增加而增加；隨著施氮量的增加,產(chǎn)量和有效穗數(shù)也增加;隨著栽插行距的增加,產(chǎn)量和有效穗數(shù)卻顯著減少;施氮量和栽插密度、施氮量和每穴栽插苗數(shù)的互作對(duì)有效穗數(shù)的影響達(dá)顯著水平,對(duì)產(chǎn)量、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重?zé)o顯著影響;栽插密度和每穴栽插苗數(shù)的互作對(duì)每穗粒數(shù)和千粒重的影響達(dá)顯著水平,但對(duì)有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量無明顯影響;三者互作對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響不顯著(表2)。當(dāng)處理組合為N3D1M3時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最高,有效穗數(shù)也達(dá)到最大,而每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重并不是最大,說明有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,且在該情況下,有效穗數(shù)是影響制種產(chǎn)量最主要的因素。

地上部干物質(zhì)積累量是反映水稻群體干物質(zhì)積累效率的最直觀的因素。由表3可知,穗分化期到抽穗期干物質(zhì)積累量達(dá)到最大,說明該期間是干物質(zhì)積累的關(guān)鍵時(shí)期,也是協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的重要時(shí)期,為后期籽粒灌漿結(jié)實(shí)打下基礎(chǔ)。在同一條件下,各時(shí)期干物質(zhì)積累和總干物質(zhì)量隨著施氮量的增加而增加，隨著每穴栽插苗數(shù)的增加而增加，隨著栽插行距的增加而減少。說明在本試驗(yàn)條件下,稀植并不利于干物質(zhì)的積累和產(chǎn)量的提高。同樣，在組合條件N3D1M3下,總干物質(zhì)量達(dá)到最大,結(jié)合表2可知,在該組合條件下,水稻群體達(dá)到最優(yōu)。

表2 施氮量、栽插密度和栽插苗數(shù)對(duì)制種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

注：“*”和“**”分別表示互作效應(yīng)達(dá)到5%和1%的顯著水平。

表3 施氮量、栽插密度和栽插苗數(shù)對(duì)不同階段干物質(zhì)積累的影響

施氮量是影響水稻產(chǎn)量的一個(gè)重要因素,通過合理的氮肥調(diào)控能夠獲得較高的水稻產(chǎn)量。從表4可以看出：在同一栽插行距和每穴栽插苗數(shù)的情況下,隨著施氮量的增加,各個(gè)時(shí)期氮積累量和氮總吸收量增加;在施氮量一定的情況下,隨著栽插行距變窄和每穴栽插苗數(shù)增加,氮總吸收量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；在組合條件為N3D1M3時(shí),氮總吸收量達(dá)到最大,表明該組合條件有利于地下部礦物質(zhì)轉(zhuǎn)移到植株上；氮積累量在穗分化到抽穗期間最大,這可能與制種結(jié)實(shí)率較低,導(dǎo)致抽穗到成熟過程中氮素積累量降低有關(guān)。

表4 施氮量、栽插密度和栽插苗數(shù)對(duì)不同階段氮積累及吸收利用的影響

3 討論與結(jié)論

施氮量和栽插密度是影響水稻產(chǎn)量的兩個(gè)重要因素,合理的施氮量和種植密度能夠形成一個(gè)健康的水稻生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)[7]。本研究發(fā)現(xiàn)在施氮量為210 kg/hm2、母本栽插密度為34.5萬穴/hm2、每穴栽插苗數(shù)為5根苗條件下,能夠獲得較高的干物質(zhì)總量,從而獲得較高的有效穗數(shù)和制種產(chǎn)量。胡建平[1]研究發(fā)現(xiàn),母本的有效穗數(shù)是影響雜交水稻制種產(chǎn)量的主要因素,要獲得較高的制種產(chǎn)量必須保證具有足夠的有效穗數(shù)。在父母本行比、母本苗數(shù)一定的情況下,通過合理調(diào)節(jié)栽培密度、基本苗數(shù)及行比能獲得較高的制種產(chǎn)量[8]。還有研究認(rèn)為,合理的母本種植密度有利于形成高產(chǎn)制種群體結(jié)構(gòu),有利于協(xié)調(diào)好個(gè)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的關(guān)系[9]。本研究結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果基本一致。

還有研究發(fā)現(xiàn),在制種后期追肥可獲得提高制種產(chǎn)量的效果[10],且分次施肥的增產(chǎn)效果要比一次性施肥好,追施粒肥有利于高產(chǎn)制種產(chǎn)量的形成[11]。本研究發(fā)現(xiàn)：增施氮肥有利于提高水稻的有效穗數(shù)和每穗粒數(shù),當(dāng)施氮量為210 kg/hm2時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最高,且在一定范圍內(nèi),隨著施氮量的增加和種植密度加大,各生育期水稻的氮積累量呈增加趨勢(shì);在穗分化到抽穗期氮素積累量明顯高于另外兩個(gè)時(shí)期的,這是由于制種授粉結(jié)實(shí)率較低,減少了后期氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收,導(dǎo)致抽穗期到成熟期氮素積累減少。