雙季機(jī)插稻不同產(chǎn)量水平群體的產(chǎn)量構(gòu)成特征研究

呂偉生 曾勇軍 石慶華 潘曉華 黃 山商慶銀 譚雪明 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/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；2 江西省紅壤研究所/國(guó)家紅壤改良工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部江西耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，江西 南昌 331717)

水稻(OryzasativaL.)是我國(guó)的主要糧食作物之一，全國(guó)超過60%的人口以稻米為主食[1-4]。在人多地少的形勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定具有十分重要的意義。前人對(duì)如何塑造水稻理想株型、優(yōu)化其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)等問題開展了大量研究[5-10]。而自1923年英國(guó)育種學(xué)家Engledow首次將禾谷類作物的產(chǎn)量分解為穗數(shù)×單穗粒數(shù)×粒重幾個(gè)構(gòu)成因素以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成間的關(guān)系、高產(chǎn)特性及高產(chǎn)途徑進(jìn)行了一系列探究。凌啟鴻[11]調(diào)查分析了江蘇大量中秈稻高產(chǎn)田的產(chǎn)量與其構(gòu)成因素的關(guān)系后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量的高低主要取決于群體穎花數(shù)的多少，兩者極顯著相關(guān)，而與結(jié)實(shí)率、千粒重?zé)o顯著相關(guān)性；羅德強(qiáng)等[12]研究指出，貴州高原山區(qū)水稻要實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)，需增加有效穗數(shù)并同步促進(jìn)大穗形成；楊惠杰等[13]研究表明，超高產(chǎn)的產(chǎn)量構(gòu)成因品種類型不同表現(xiàn)出多樣性，但庫(kù)容量大是共同特點(diǎn)，穩(wěn)穗數(shù)、促大穗、攻總穎花量、增庫(kù)容是超高產(chǎn)的總趨勢(shì)；謝華安等[14]對(duì)云南永勝縣超高產(chǎn)展示田分析后發(fā)現(xiàn)，超高產(chǎn)水稻有較多每穗粒數(shù)、較高的千粒重及與對(duì)照(當(dāng)?shù)刂髟云贩N汕優(yōu)63)相當(dāng)?shù)慕Y(jié)實(shí)率；楊建昌等[15]認(rèn)為中熟晚粳超高產(chǎn)群體每穗粒數(shù)多、結(jié)實(shí)率高、千粒重與高產(chǎn)相仿；吳桂成等[16]認(rèn)為以足量大穗獲取安全成熟的群體高穎花量，并保證常年的結(jié)實(shí)率與千粒重，是粳型超級(jí)稻的超高產(chǎn)特征；龔金龍等[17]研究表明，大穗型雜交粳稻獲取超高產(chǎn)的關(guān)鍵在滿足一定穗數(shù)和保證穩(wěn)定的結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上提高千粒重；石慶華等[18]分析不同產(chǎn)量水平雙季超級(jí)稻群體的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，超級(jí)早稻高產(chǎn)的關(guān)鍵是在保證穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，超級(jí)晚稻則是在穩(wěn)定穗粒數(shù)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)提高結(jié)實(shí)率。綜合而言，穩(wěn)定穗數(shù)、增加粒數(shù)、擴(kuò)大庫(kù)容是高產(chǎn)向超高產(chǎn)形成的共同特征和基本途徑，其他產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)調(diào)規(guī)律則因氣候條件、品種類型及栽培技術(shù)等因素的差異而略有不同。但這些研究主要集中在一季稻和手栽雙季稻，關(guān)于雙季機(jī)插稻產(chǎn)量構(gòu)成特征的系統(tǒng)研究相對(duì)缺乏[19-21]。近年來(lái)，隨著農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)的改進(jìn)、集中育秧及專業(yè)合作社的發(fā)展，機(jī)插正逐漸成為雙季稻主要的種植方式[22]，探明雙季機(jī)插稻產(chǎn)量構(gòu)成特征及高產(chǎn)協(xié)同規(guī)律，對(duì)促進(jìn)雙季稻機(jī)械化、規(guī)模化與現(xiàn)代化生產(chǎn)具有重要意義。與單季稻和雙季手栽稻相比，雙季機(jī)插稻具有生育期短、有效分蘗節(jié)位少、返青期長(zhǎng)、高產(chǎn)攻關(guān)難度大等特點(diǎn)，且不同產(chǎn)量水平下其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征及協(xié)調(diào)規(guī)律目前尚不明晰。因此，本研究對(duì)江西上高、鄱陽(yáng)等地的機(jī)插早、晚稻百畝超高產(chǎn)攻關(guān)方和千畝高產(chǎn)示范片進(jìn)行連續(xù)兩年的跟蹤調(diào)查，對(duì)超高產(chǎn)、高產(chǎn)和中產(chǎn)3個(gè)不同產(chǎn)量水平群體的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行分析，旨在明確雙季機(jī)插稻高產(chǎn)群體產(chǎn)量構(gòu)成基本特征，為雙季機(jī)插稻的發(fā)展和推廣提供理論依據(jù)與實(shí)踐參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以雙季早稻株兩優(yōu)30(雜交秈稻，全生育期110 d)、兩優(yōu)287(雜交秈稻，全生育期112 d)、中嘉早17(常規(guī)秈稻，全生育期112 d)、中早35(常規(guī)秈稻，全生育期114 d)以及雙季晚稻H優(yōu)518(雜交秈稻，全生育期115 d)、五優(yōu)308(雜交秈稻，全生育期116 d)、五豐優(yōu)T025(雜交秈稻，全生育期116 d)、天優(yōu)華占(雜交秈稻，全生育期120 d)為試驗(yàn)材料，由江西省種子管理局提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2013-2014年，在江西上高、鄱陽(yáng)2個(gè)試驗(yàn)基地分別建立雙季機(jī)插稻百畝超高產(chǎn)攻關(guān)方和千畝高產(chǎn)示范片，各試驗(yàn)基地具體播種的品種、播種時(shí)間、機(jī)插時(shí)間、栽插規(guī)格如表1所示。百畝超高產(chǎn)攻關(guān)方總施氮量分別為早稻195 kg·hm-2、晚稻210 kg·hm-2，千畝高產(chǎn)示范片總施氮量分別為早稻165 kg·hm-2、晚稻180 kg·hm-2；N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶0.9，磷肥全部作基肥，氮、鉀按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3施用，基肥以三元復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)形式施入，其余氮肥以普通尿素(含46% N)、鉀肥以氯化鉀(含60% K2O)施入，分蘗肥與穗肥分別在機(jī)插后7 d和倒2葉抽出期施用。水分管理及其他栽培措施按一般高產(chǎn)方案進(jìn)行。

表1 試驗(yàn)基地播種情況Table 1 Sowing and transplanting situation of experimental site

1.3 調(diào)查及測(cè)定方法

于成熟期，對(duì)各示范區(qū)同一水稻品種不同機(jī)插稻田進(jìn)行理論產(chǎn)量的初步調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定中產(chǎn)(7 000～8 250 kg·hm-2)、高產(chǎn)(8 250～9 000 kg·hm-2)和超高產(chǎn)(9 000 kg·hm-2以上)等不同產(chǎn)量水平群體，每個(gè)群體類型選取代表田塊10～15塊，每個(gè)代表田塊按對(duì)角線法確定5個(gè)觀測(cè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查50穴，共計(jì)250穴稻株，計(jì)算每穴穗數(shù)，每個(gè)樣點(diǎn)按照平均穗數(shù)取10穴置于尼龍絲網(wǎng)袋內(nèi)，待樣品風(fēng)干后進(jìn)行考種，分別測(cè)定每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，通過測(cè)量實(shí)際株行距確定單位面積穴數(shù)，成熟期用聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行收割測(cè)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2.1.1 早稻不同產(chǎn)量水平群體的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 由表2可知，早稻4個(gè)品種在超高產(chǎn)、高產(chǎn)、中產(chǎn)3個(gè)產(chǎn)量水平群體的產(chǎn)量之間差異達(dá)極顯著水平。其中，超高產(chǎn)、高產(chǎn)、中產(chǎn)群體平均產(chǎn)量分別為9 156.65(9 123.71～9 206.78)、8 537.66(8 499.97～8 612.16)、7 739.35(7 717.67～7 747.49)kg·hm-2，超高產(chǎn)較高產(chǎn)高7.25%，高產(chǎn)較中產(chǎn)高10.31%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，隨著產(chǎn)量水平的提高，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)均呈顯著或極顯著增加，群體總穎花量極顯著增加，結(jié)實(shí)率和千粒重基本呈增加趨勢(shì)，但無(wú)顯著差異。從構(gòu)成因素的變異來(lái)看，各產(chǎn)量水平變異系數(shù)(variable coefficient，CV)均表現(xiàn)為有效穗數(shù)變異最大，其次是每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率，千粒重變異最小，且由于穗數(shù)和粒數(shù)的共同變異，總穎花量的變異較大。

表2 早稻不同產(chǎn)量水平的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 2 Grain yield and its components on different yield levels of early rice

注：SHY：超高產(chǎn)(>9 000 kg·hm-2)；HY：高產(chǎn)(8 250～9 000 kg·hm-2)；MY：中產(chǎn)(<8 250 kg·hm-2)。不同大、小寫字母分別表示同一品種不同產(chǎn)量水平間在 0.01 和 0.05 水平差異極顯著和顯著。下同。

Note：SHY：Super-high-yield(>9 000 kg·hm-2). HY：High-yield(8 250～9 000 kg·hm-2). MY：Middle-yield(7 000～8 250 kg·hm-2). Different capital and lowercase letters indicate significant difference and extremely remarkable difference at 0.05 and 0.01 level between different yield levels of the same cultivar, respectively. The same as following.

由表3可知，在中產(chǎn)、高產(chǎn)水平下，早稻產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重相關(guān)性不顯著；在超高產(chǎn)水平下，產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均呈正相關(guān)，與千粒重呈負(fù)相關(guān)，但均不顯著。通徑分析表明，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正效應(yīng)遠(yuǎn)大于結(jié)實(shí)率及千粒重；中產(chǎn)水平表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)；高產(chǎn)和超高產(chǎn)水平下粒數(shù)大于穗數(shù)，且結(jié)實(shí)率的正效應(yīng)也較大。上述結(jié)果表明，機(jī)插早稻取得高產(chǎn)、超高產(chǎn)的關(guān)鍵是在足穗的前提下提高每穗粒數(shù)并保證較高的結(jié)實(shí)率。

表3 早稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)及通徑系數(shù)Table 3 Correlations and path coefficient between grain yield and components of eaily rice

注：*和**分別表示在 0.05 和 0.01 水平顯著和極顯著相關(guān)。下同。

Note:*,**indicate significant at 0.05 and 0.01 level, respectively. The same as following

2.1.2 晚稻不同產(chǎn)量水平群體的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 由表4可知，晚稻各品種在超高產(chǎn)、高產(chǎn)、中產(chǎn)3個(gè)產(chǎn)量水平的產(chǎn)量之間差異也達(dá)極顯著水平。其中，超高產(chǎn)、高產(chǎn)、中產(chǎn)群體的平均產(chǎn)量分別為9 442.60(9 097.52～9 664.03)、8 695.36(8 585.71～8 750.02)、7 827.16(7 747.40～7 965.23)kg·hm-2，超高產(chǎn)較高產(chǎn)高出8.59%，高產(chǎn)較中產(chǎn)高出11.09%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，隨著產(chǎn)量水平的提高，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)均呈顯著或極顯著增加，群體總穎花量呈極顯著增加，結(jié)實(shí)率和千粒重總體呈增加的趨勢(shì)，但均無(wú)顯著差異。產(chǎn)量構(gòu)成因子的變異系數(shù)與早稻基本相同，而穗數(shù)、粒數(shù)的變異較大。

相關(guān)分析表明(表5)，在中產(chǎn)水平下，晚稻產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與結(jié)實(shí)率及千粒重相關(guān)性不顯著；在高產(chǎn)、超高產(chǎn)水平產(chǎn)量與每穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率、千粒重相關(guān)性不顯著。通徑分析顯示，晚稻與早稻類似，每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正效應(yīng)遠(yuǎn)大于結(jié)實(shí)率及千粒重；中產(chǎn)水平表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)；高產(chǎn)、超高產(chǎn)水平下表現(xiàn)為粒數(shù)大于穗數(shù)，超高產(chǎn)水平結(jié)實(shí)率及千粒重的正效應(yīng)均較大?？梢?，機(jī)插晚稻取得高產(chǎn)、超高產(chǎn)的關(guān)鍵應(yīng)是在保證適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗粒數(shù)，并保持正常或較高的結(jié)實(shí)率和千粒重。

2.2 穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的關(guān)系

2.2.1 不同產(chǎn)量水平穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的關(guān)系 相關(guān)分析表明(圖1)，機(jī)插早、晚稻產(chǎn)量與群體總穎花量均呈極顯著直線正相關(guān)，各品種規(guī)律一致。而總穎花量直接受有效穗和每穗粒數(shù)的影響，故對(duì)早、晚稻各品種在各產(chǎn)量水平的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)與群體總穎花量分別作通徑分析和相關(guān)分析。由表9可知，在各產(chǎn)量水平上，早稻穗數(shù)與總穎花量呈正相關(guān)，其中在中產(chǎn)和高產(chǎn)水平上，相關(guān)性達(dá)到顯著或極顯著水平；而粒數(shù)與總穎花量的相關(guān)關(guān)系因品種不同而有所差異；穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的通徑系數(shù)總體表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)。從穗數(shù)和粒數(shù)對(duì)總穎花量的凈貢獻(xiàn)率來(lái)看，各產(chǎn)量水平均為穗數(shù)大于粒數(shù)，即穗數(shù)起主導(dǎo)作用。

對(duì)于機(jī)插晚稻(表7)，在各產(chǎn)量水平上，穗數(shù)與總穎花量呈正相關(guān)，且(除五優(yōu)308外)在中產(chǎn)和高產(chǎn)水平達(dá)顯著或極顯著水平；粒數(shù)與總穎花量在超高產(chǎn)水平均為正相關(guān)；中產(chǎn)、高產(chǎn)水平下穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的通徑系數(shù)總體表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)。從穗數(shù)和粒數(shù)對(duì)總穎花量的凈貢獻(xiàn)率來(lái)看，總體表現(xiàn)為中產(chǎn)、高產(chǎn)水平穗數(shù)大于粒數(shù)，超高產(chǎn)水平則粒數(shù)大于穗數(shù)；隨著產(chǎn)量水平的提高，穗數(shù)的凈貢獻(xiàn)率不斷減小，粒數(shù)則不斷增大。

2.2.2 不同產(chǎn)量水平間穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的關(guān)系 由表8可知，無(wú)論是中產(chǎn)-高產(chǎn)、還是高產(chǎn)-超高產(chǎn)的產(chǎn)量水平間，各品種穗數(shù)與總穎花量均呈極顯著正相關(guān)，粒數(shù)與總穎花量也基本呈顯著或極顯著正相關(guān)；穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的通徑系數(shù)表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)；對(duì)總穎花量的凈貢獻(xiàn)率也表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)。

表4 晚稻不同產(chǎn)量水平的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 4 Grain yield and its components on different yield levels of late rice

表5 晚稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)性及通徑系數(shù)Table 5 Correlations and path coefficient between grain yield and components of late rice

表6 早稻不同產(chǎn)量水平穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的關(guān)系Table 6 Correlation analysis between panicles, spikelets and total spikelets of eaily rice under different yield levels

表7 晚稻不同產(chǎn)量水平穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的關(guān)系Table 7 Correlation analysis between panicles, spikelets and total spikelets of late rice under different yield levels

由表9可知，在中產(chǎn)-高產(chǎn)的產(chǎn)量水平間，各品種穗數(shù)與總穎花量均呈極顯著正相關(guān)，粒數(shù)與其也呈正相關(guān)，穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量的通徑系數(shù)和凈貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)為穗數(shù)大于粒數(shù)。而在高產(chǎn)-超高產(chǎn)的產(chǎn)量水平間，穗數(shù)、粒數(shù)與總穎花量均呈極顯著正相關(guān)，通徑系數(shù)及凈貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)為粒數(shù)大于穗數(shù)。

注：A：早稻；B：晚稻。Note:A: Early rice. B：Late rice.圖1 產(chǎn)量與總穎花量的關(guān)系Fig.1 Relation between total spiketelts and yield

品種Cultivars類型Type通徑系數(shù)PiPath coefficient相關(guān)系數(shù)rCorrelation coefficient凈貢獻(xiàn)率PiriNet contribution rate穗數(shù)粒數(shù)穗數(shù)粒數(shù)穗數(shù)粒數(shù)株兩優(yōu)30Zhuliangyou30中產(chǎn)-高產(chǎn)0.937 0.621 0.795??0.406?0.745 0.252 高產(chǎn)-超高產(chǎn)0.864 0.581 0.815??0.503?0.704 0.292 兩優(yōu)287Liangyou287中產(chǎn)-高產(chǎn)0.702 0.427 0.933??0.808??0.655 0.345 高產(chǎn)-超高產(chǎn)0.619 0.516 0.902??0.856??0.558 0.442 中嘉早17Zhongjiazao17中產(chǎn)-高產(chǎn)0.909 0.399 0.824??0.305 0.749 0.122 高產(chǎn)-超高產(chǎn)0.723 0.548 0.659??0.462??0.476 0.253 中早35Zhongzao35中產(chǎn)-高產(chǎn)0.865 0.452 0.892??0.504?0.772 0.228 高產(chǎn)-超高產(chǎn)0.799 0.388 0.931??0.660?0.744 0.256

3 討論

3.1 雙季機(jī)插稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異特點(diǎn)及協(xié)同規(guī)律

水稻各產(chǎn)量構(gòu)成因素的變化主要受基因型控制，品種間的變異大于環(huán)境間的變異，尤其是粒重，而受環(huán)境影響最大的是有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)[23]，這與本研究結(jié)果相同。本研究中，各產(chǎn)量水平下機(jī)插早、晚稻均表現(xiàn)為有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)變異較大，其次為結(jié)實(shí)率，千粒重變異最?。挥捎谒霐?shù)和粒數(shù)的共同作用，總穎花量變異較大。機(jī)插稻群體穗數(shù)和每穗粒數(shù)受外界環(huán)境及栽培措施的影響較大，在一定范圍內(nèi)主要通過增加穗數(shù)和粒數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)；而千粒重屬品種特性，栽培上通過增加粒重增產(chǎn)的潛力有限；結(jié)實(shí)率受外界條件的影響也較大，保持常年的結(jié)實(shí)率是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中，僅結(jié)實(shí)率與千粒重呈正相關(guān)。Ying等[3]指出，高庫(kù)容即較多的總穎花量(有效穗數(shù)×每穗粒數(shù))是高產(chǎn)水稻的重要特征，穩(wěn)定的庫(kù)有效充實(shí)即正常的結(jié)實(shí)率和千粒重是高產(chǎn)水稻的生理基礎(chǔ)。由此可見，要實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)甚至超高產(chǎn)，關(guān)鍵要協(xié)調(diào)好各產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系，緩和穗粒間及穗數(shù)、粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、千粒重之間相互制約的矛盾，從而達(dá)到高庫(kù)容和穩(wěn)定充實(shí)的統(tǒng)一。前人研究表明，機(jī)插早晚稻產(chǎn)量主要受有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的影響，結(jié)實(shí)率與千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響不明顯[19-21]。本研究結(jié)果也表明，機(jī)插早、晚稻從中產(chǎn)至高產(chǎn)、高產(chǎn)至超高產(chǎn)，有效穗和每穗粒數(shù)共同增加，總穎花量不斷提高，但結(jié)實(shí)率和千粒重總體上變化較小，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了安全增加庫(kù)容和穩(wěn)定有效充實(shí)的協(xié)同；有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正效應(yīng)遠(yuǎn)大于結(jié)實(shí)率及千粒重。而雙季機(jī)插稻要進(jìn)一步增產(chǎn)，則需要配套更為優(yōu)化的栽培技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)各構(gòu)成因素在更高水平的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.2 雙季機(jī)插稻高產(chǎn)群體的穗粒結(jié)構(gòu)特征

大量研究發(fā)現(xiàn)群體庫(kù)容即總穎花量與產(chǎn)量呈顯著直線正相關(guān)，產(chǎn)量隨著總穎花量的增加而增加，擴(kuò)大庫(kù)容量是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、超高產(chǎn)的基本條件[15-16,24]。群體總穎花量由群體穗數(shù)和每穗粒數(shù)共同組成，但二者間存在相互制約的關(guān)系(即較強(qiáng)的補(bǔ)償效應(yīng))，僅依靠增加有效穗數(shù)或每穗粒數(shù)不一定能夠顯著增加庫(kù)容量[7]。擴(kuò)庫(kù)增產(chǎn)的關(guān)鍵是要協(xié)調(diào)好穗數(shù)和粒數(shù)之間的矛盾[3,10]。Ying等[3]研究認(rèn)為，無(wú)論是在熱帶還是在亞熱帶稻區(qū)，每穗粒數(shù)與有效穗數(shù)皆表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)，但當(dāng)穗數(shù)超過一定數(shù)量后每穗粒數(shù)不會(huì)再明顯下降?；糁醒骩25]認(rèn)為手栽早稻要實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)，應(yīng)在高產(chǎn)的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加穗數(shù)的同時(shí)攻取大穗；而關(guān)于機(jī)插稻，于林惠等[26-27]調(diào)查顯示，穗數(shù)是影響江蘇大面積機(jī)插中粳稻產(chǎn)量提高的主要限制因子，而攻大穗是高產(chǎn)方機(jī)插稻實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)的主要途徑。總之，有“足量大穗”是水稻高產(chǎn)群體的結(jié)構(gòu)特征。

本研究中，機(jī)插早、晚秈稻產(chǎn)量與群體總穎花量也表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)；從中產(chǎn)到高產(chǎn)，雙季早、晚稻總穎花量的增加均主要依靠穗數(shù)的增加；從高產(chǎn)至超高產(chǎn)，早稻總穎花量的增加仍可以通過適當(dāng)增加穗數(shù)實(shí)現(xiàn)，而晚稻總穎花量的增加應(yīng)在適當(dāng)增加穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗粒數(shù)。其中，機(jī)插早稻超高產(chǎn)群體需保證有效穗345×104·hm-2以上，每穗粒數(shù)120～135粒；機(jī)插晚稻超高產(chǎn)群體需保證有效穗330×104·hm-2以上，每穗粒數(shù)130～150粒。這與前人提出的水稻品種演變規(guī)律及高產(chǎn)品種特征一致：不同年代品種產(chǎn)量隨總穎花量的增加而提高，而總穎花量的增加主要源于每穗粒數(shù)的增加[28-29]；早稻高產(chǎn)品種在穗粒結(jié)構(gòu)上為穗粒協(xié)調(diào)型，晚稻則應(yīng)是大穗型，每穗粒數(shù)多[30-31]。同時(shí)，雙季機(jī)插稻高產(chǎn)群體的穗粒結(jié)構(gòu)特征與一季稻及雙季手栽稻有所不同。傳統(tǒng)手栽稻品種選擇范圍廣、秧齡彈性大，可以稀播帶蘗移栽，群體調(diào)控空間相對(duì)較大，因此能在穩(wěn)定適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮高產(chǎn)品種的大穗優(yōu)勢(shì)。機(jī)插稻則要求農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)相配套，這決定了其育秧方式的特殊性，也決定了其有別于傳統(tǒng)手栽稻的生育特性和高產(chǎn)規(guī)律。例如，機(jī)插秧因盤根成毯及減少漏蔸的需要，播種密度較大，秧苗生長(zhǎng)空間有限、器官發(fā)育不充分、個(gè)體生長(zhǎng)量較小、成苗率低，且存在機(jī)插損傷[32]；低位分蘗缺位較多[33]，田間觀察還發(fā)現(xiàn)，機(jī)插早晚稻主莖第1～第3葉位基本缺位[34-35]；大田前期分蘗個(gè)體小，對(duì)除草劑及肥水條件敏感，群體調(diào)控不易把握[26]。此外，雙季機(jī)插稻生育進(jìn)程后移，生育期延遲，品種生育期偏緊，適宜機(jī)插的高產(chǎn)品種多屬于穗數(shù)型和穗粒兼顧型[36-37]。因此，雙季機(jī)插稻普遍表現(xiàn)為緩苗期長(zhǎng)、分蘗節(jié)位高而少、成穗率低、穗數(shù)不足、穗型偏小且不整齊，實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)首先就要攻取較多的穗數(shù)。機(jī)插早稻前期溫度偏低，早發(fā)性較弱，總?cè)~片數(shù)少，有效分蘗葉位少，穗型也較小，足穗更是其高產(chǎn)的關(guān)鍵，因此早稻應(yīng)保證較多的基本苗。機(jī)插晚稻生長(zhǎng)期的溫度條件則與早稻相反，即前高后低，始蘗后分蘗迅猛，其高產(chǎn)的關(guān)鍵是構(gòu)建適宜的群體，在保證適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上攻取大穗。

綜上可知，雙季機(jī)插稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)特征應(yīng)該是以較多的穗數(shù)和較大的穗型協(xié)同產(chǎn)出較高的總穎花量，同時(shí)保證正常的結(jié)實(shí)率和千粒重。雙季機(jī)插稻要實(shí)現(xiàn)9 000 kg·hm-2以上的產(chǎn)量，每平方米總穎花量需保證42 000 以上。相應(yīng)的攻關(guān)策略：選擇中熟偏早、分蘗力較強(qiáng)且穗型較大的高產(chǎn)品種；精播勻播，培育適齡壯秧；適當(dāng)淺插，合理密植；適期曬田，提高成穗率；施好穗肥，保蘗促大穗。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，雙季機(jī)插稻不同產(chǎn)量水平群體在有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)以及群體總穎花量上存在顯著差異，在結(jié)實(shí)率和千粒重方面則無(wú)顯著差異。從中產(chǎn)到高產(chǎn)，雙季早晚稻總穎花量的增加均主要依靠穗數(shù)的增加；從高產(chǎn)至超高產(chǎn)，早稻總穎花量的增加仍可以通過適當(dāng)增加穗數(shù)實(shí)現(xiàn)，而晚稻總穎花量的增加應(yīng)在適當(dāng)增加穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗粒數(shù)。以較多的穗數(shù)和較大的穗型協(xié)同產(chǎn)出較高的總穎花量，同時(shí)保證正常的結(jié)實(shí)率和千粒重，是雙季機(jī)插稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)的重要特征。