播期對秈粳雜交稻生育期、產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

黃惠芳，沈建勛，趙 捷，苘娜娜，褚思潔

(1杭州市種子服務總站，杭州 310020；2杭州市原種場，杭州 311115；3杭州種業(yè)集團，杭州 310020)

水稻是浙江省最為重要的糧食作物，常年種植面積在86.67萬hm2左右。近年來，隨著秈粳雜交稻品種的育成與推廣，浙江省水稻單產(chǎn)得到了大幅度提高，尤其是 ‘甬優(yōu)12’等大穗、密穗型品種的育成，水稻每667m2的產(chǎn)量更是突破1 000kg，為浙江省糧食高產(chǎn)做出了重要貢獻。但是，隨著這些高產(chǎn)型秈粳雜交稻品種的推廣，生產(chǎn)中的問題也逐漸顯現(xiàn)。如‘甬優(yōu)12’作為單季稻種植，全生育期在160d以上，在11月上中旬才能成熟[1]。而油菜作為浙江省主要的冬季作物，一般需10月底前播種，因此，‘甬優(yōu)12’等秈粳雜交稻的推廣影響后茬作物的播種，導致其減產(chǎn)或出現(xiàn)冬季拋荒現(xiàn)象。另外，隨著這些密穗型秈粳雜交稻品種的推廣，水稻稻曲病也日益嚴重，呈逐年上升趨勢，嚴重影響水稻的品質(zhì)和食用安全[2]。因此，生產(chǎn)上應選擇適宜的秈粳雜交稻品種，在提高水稻產(chǎn)量的同時，兼顧輪作制度，降低病蟲害的發(fā)生。

播期是影響水稻產(chǎn)量的重要因素。首先，不同的播期影響水稻在營養(yǎng)生長階段所需的積溫與光照；其次，選擇合適的播期可確保在最適溫度下水稻生長通過高溫或低溫敏感期；最后，合適的播期可確保水稻籽粒在最適溫度下開始灌漿，從而影響產(chǎn)量與品質(zhì)[3]。播種過早將使水稻整個生育期延長，增加病蟲害防治、灌溉等成本，同時生物量增加而產(chǎn)量下降；播種較遲，籽粒將不能完全成熟導致減產(chǎn)[4]。Murua[5]研究表明，在水稻灌漿期間適當?shù)母邷乜商嵘x過程，加快灌漿效率。Dehghan[6]研究表明，播期的變化通過作物營養(yǎng)生長與生殖生長之間的轉(zhuǎn)換來影響產(chǎn)量，同時影響產(chǎn)量與產(chǎn)量組成成分之間的相關(guān)性。因此，播期對于水稻產(chǎn)量和熟期具有非常重要的影響。

水稻產(chǎn)量作為一個復雜的農(nóng)藝性狀，受諸多因素的影響，其中單株有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重是決定水稻單株產(chǎn)量的3個基本要素。不同品種的產(chǎn)量不僅取決于自身的遺傳差異，同時還受環(huán)境因素的影響，是品種與環(huán)境間互作的結(jié)果[7]。本試驗以浙江省主要推廣的秈粳雜交稻品種‘嘉優(yōu)中科3號’[8]、‘春優(yōu)927’[9]、‘甬優(yōu)538’[10]為材料，研究不同播期對其產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響，以獲得不同品種最佳的播種時間，為秈粳雜交稻適時播種提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用‘甬優(yōu)538’‘春優(yōu)927’‘嘉優(yōu)中科3號’為浙江省近年來主要推廣的秈粳雜交稻品種。其中‘甬優(yōu)538’系寧波市種子有限公司育成，于2013年通過浙江省品種委員會審定(浙審稻2013022)；‘春優(yōu)927’系中國水稻研究所育成，于2017年通過浙江省品種委員會審定(浙審稻2017017)；‘嘉優(yōu)中科3號’系浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學研究院、中國科學院遺傳與發(fā)育生物研究所和臺州市臺農(nóng)種業(yè)有限公司聯(lián)合育成，于2016年通過浙江省品種委員會審定(浙審稻2016014)。

1.2 方法

試驗于2017年和2018年在杭州市瓶窯鎮(zhèn)試驗基地進行。試驗田前茬為小麥，肥力水平中等偏上、排灌方便、肥力均勻，每期每個品種種植約40 m2，3個品種合計種植約120 m2。小區(qū)邊設同期種植品種作為保護行。

試驗設6個播期處理，即4月25日(Ⅰ)、5月5日(Ⅱ)、5月15日(Ⅲ)、5月25日(Ⅳ期)、6月4日(Ⅴ)、6月14日(Ⅵ)。2017年和2018年的4月25日—11月15日水稻生長期杭州平均氣溫見圖1，氣溫數(shù)據(jù)來自杭州市氣象局。

采用濕潤育秧、手工移栽方式種植。播種前用25%咪鮮胺乳油2 000倍液浸種，預防惡苗??；播種后用1.2kghm2丙草胺防治雜草，后期搭防鳥網(wǎng)防鳥害。移栽前5d秧田追施尿素150 kghm2，秧齡20 d移栽，株行距20cm×25 cm，雙本移栽。大田移栽前施復合肥(N∶P2O5∶K2O=24∶10∶14)600 kghm2作基肥，后期追肥2次，分蘗肥施尿素 187.5 kghm2和氯化鉀 112.5 kghm2，?；ǚ适┠蛩?25 kghm2，蟲害防治和其他管理同大田生產(chǎn)。

1.3 試驗數(shù)據(jù)記載與測定

觀察并記載供試水稻品種不同播期的主要農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)，成熟時每個小區(qū)中央選擇連續(xù)10行，每行10穴，對產(chǎn)量構(gòu)成因子進行考種分析，產(chǎn)量采用全區(qū)實割測產(chǎn)。抽穗、成熟等生育期對應準確的日期。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理，不同播期間的差異采用SPSS 17.0軟件Duncan法進行差異顯著性分析。

表1 播期對水稻全生育期及主要農(nóng)藝性狀的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對生育期及主要農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，不同秈粳雜交稻品種全生育期有著明顯的差異?！蝺?yōu)中科3號’的生育期較‘春優(yōu)927’和‘甬優(yōu)538’短，其平均全生育期為 142.5 d，而‘春優(yōu)927’和‘甬優(yōu)538’的全生育期較為接近，分別為 167.25 d和 170.25 d。不同播期對秈粳雜交稻品種的全生育期有著明顯的影響。在不同播期處理下，‘嘉優(yōu)中科3號’的全生育期較為穩(wěn)定，變異系數(shù)為2.81%；而‘春優(yōu)927’和‘甬優(yōu)538’的全生育期變化較大，變異系數(shù)分別為4.61%和5.30%；‘春優(yōu)927’和‘甬優(yōu)538’從第Ⅱ期開始，隨著播期的推遲，生育期逐漸縮短，可能是其感光性較強，而‘嘉優(yōu)中科3號’感光性相對較弱，受播期影響較小?；久缡撬緺I養(yǎng)生長階段一個重要的農(nóng)藝性狀，是水稻取得高產(chǎn)的重要基礎?！簝?yōu)927’與‘甬優(yōu)538’平均基本苗數(shù)比較接近，分別為92.96×104hm2和92.05×104hm2，而‘嘉優(yōu)中科3號’較低，為88.94×104hm2，但3個品種的基本苗在不同播期下變異系數(shù)均較大，其營養(yǎng)生長易受環(huán)境條件的影響。株高是一個非常重要的農(nóng)藝性狀?！簝?yōu)927’株高最高，平均達 123.79cm；‘甬優(yōu)538’次之，為 125.71cm；‘嘉優(yōu)中科3號’最矮，平均株高為 107.58cm。但‘嘉優(yōu)中科3號’株高變異系數(shù)最低，僅為1.45%，受播期影響較??；而‘春優(yōu)927’和‘甬優(yōu)538’株高的變異系數(shù)分別為2.71%和2.62%，在不同播期下其株高表現(xiàn)差異較大。‘春優(yōu)927’與‘甬優(yōu)538’株高的變化趨勢相似，從第Ⅰ期到第Ⅲ期，隨著播期的推遲，株高逐漸增高，而從第Ⅲ期到第Ⅵ期，株高又隨著播期的延遲逐漸降低。穗長是另一個重要的農(nóng)藝性狀，‘甬優(yōu)538’的平均穗長最長，達23.25cm；‘春優(yōu)927’次之，為22.89cm；‘嘉優(yōu)中科3號’最短，為21.29 cm?！蝺?yōu)中科3號’的穗長變異系數(shù)最低，為2.57%，‘甬優(yōu)538’的穗長變異系數(shù)最高，為4.95%，‘春優(yōu)927’為3.75%。穗長越長的品種受播期的影響越明顯，而穗長較短的品種受播期影響相對較小。在不同播期下，‘嘉優(yōu)中科3號’穗長從第Ⅰ期到第Ⅲ期呈下降趨勢，到第Ⅳ期又升到最高值，而后逐漸下降；‘春優(yōu)927’的穗長從第Ⅱ期開始隨播期的延遲而逐漸下降；‘甬優(yōu)538’則從第Ⅰ期開始穗長逐漸下降?？梢?，播期對穗長的影響各不相同。

2.2 播期對秈粳雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表2可知，不同秈粳雜交稻品種的產(chǎn)量有著明顯的差異。其中，‘春優(yōu)927’平均產(chǎn)量最高，達10.26 thm2；‘甬優(yōu)538’次之，為9.86 thm2；‘嘉優(yōu)中科3號’產(chǎn)量最低，為8.98 thm2。產(chǎn)量變異系數(shù)‘春優(yōu)927’最低，為5.70%，‘甬優(yōu)538’為8.06%，‘嘉優(yōu)中科3號’最高，為15.31%，說明播期對‘春優(yōu)927’的產(chǎn)量影響最小，對‘嘉優(yōu)中科3號’的產(chǎn)量影響最大。‘春優(yōu)927’的產(chǎn)量隨著播期推遲呈先上升后下降的趨勢；‘嘉優(yōu)中科3號’和‘甬優(yōu)538’產(chǎn)量變化趨勢與‘春優(yōu)927’不同，其中‘嘉優(yōu)中科3號’的最高產(chǎn)為第Ⅵ期，而‘甬優(yōu)538’的最高產(chǎn)為第Ⅲ期。分析3個品種的產(chǎn)量主要構(gòu)成因子，其中平均產(chǎn)量最高的‘春優(yōu)927’每穗實粒數(shù)和結(jié)實率最高，分別達 212.63粒和72.05%，同時其變異系數(shù)分別為8.29%和7.22%，相對較低；千粒重為24.83g，介于‘嘉優(yōu)中科3號’(26.88g)與‘甬優(yōu)538’(22.66g)之間，但其變異系數(shù)(2.15%)為3個品種中最低；有效穗數(shù)(192.28萬hm2)居3個品種第二，但其變異系數(shù)(3.01%)最低，因此，‘春優(yōu)927’不僅高產(chǎn)而且也較為穩(wěn)產(chǎn)，其產(chǎn)量及主要構(gòu)成因子受播期影響較小?！蝺?yōu)中科3號’的產(chǎn)量變異系數(shù)最大，其產(chǎn)量的主要構(gòu)成因子有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重和結(jié)實率的變異系數(shù)也為3個品種中最高，分別為5.29%、14.04%、3.93%和11.28%，因此，‘嘉優(yōu)中科3號’產(chǎn)量受播期影響最大，生產(chǎn)上要選擇最佳時期播種?！畠?yōu)538’有效穗數(shù)為 207.33萬hm2，為3個品種中最高，但其千粒重和結(jié)實率分別為22.66g和70.38%，為3個品種中最低，也是其產(chǎn)量介于‘春優(yōu)927’和‘嘉優(yōu)中科3號’之間的主要原因，而且‘甬優(yōu)538’的產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子受播期影響的程度也介于‘春優(yōu)927’和‘嘉優(yōu)中科3號’之間。

表2 播期對產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

2.3 產(chǎn)量性狀相關(guān)性分析

連續(xù)兩年6個不同播期試驗下，3個秈粳雜交稻品種的產(chǎn)量及其主要構(gòu)成因子之間具有一定的相關(guān)關(guān)系。其中產(chǎn)量與每穗實粒數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實率之間呈顯著正相關(guān)；每穗實粒數(shù)與穗長和結(jié)實率之間呈顯著正相關(guān)；而千粒重與有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)之間呈顯著負相關(guān)。因此，產(chǎn)量與其構(gòu)成因子之間具有非常密切的相關(guān)性，每穗實粒數(shù)、結(jié)實率越高，產(chǎn)量就越高；穗長越長，每穗實粒數(shù)和結(jié)實率也相應越高；千粒重越大，則每穗實粒數(shù)、穗數(shù)越少。

表3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子之間的相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

3.1 播期對秈粳雜交稻品種生育期的影響

播期是影響水稻生育期的重要因素，播期的差異使水稻從播種到成熟的整個生育期各個發(fā)育階段感受的環(huán)境光溫條件均有差異，導致其從營養(yǎng)生長到生殖生長轉(zhuǎn)換期間積累的光合作用產(chǎn)物不同，最終對水稻產(chǎn)量和生育期造成影響。謝正榮等[11]研究表明，適宜的播期有利于調(diào)節(jié)水稻生育進程，尤其是經(jīng)濟產(chǎn)量形成期與高效光合生產(chǎn)能力同步，保證個體發(fā)育與成熟。凌啟鴻[12]認為，合理確定播期使水稻結(jié)實期處于最佳光溫狀態(tài)是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎。秈粳雜交稻一般情況下，其母本為粳稻，父本為秈粳中間型，F(xiàn)1雜交種具有一定的感光特性。本試驗中的3個秈粳雜交稻品種，‘春優(yōu)927’與‘甬優(yōu)538’屬遲熟晚稻類型，感光性較強，其播種越早生育期越長；而‘嘉優(yōu)中科3號’感光性相對較弱，生育期受播期影響較小，且全生育期較短，屬早熟晚稻品種。本試驗中，3個品種均是越早播種則越早成熟，生產(chǎn)上可根據(jù)前作情況和品種特性確定合適的播期。

3.2 播期對產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

水稻產(chǎn)量主要受品種本身特性與環(huán)境光溫條件共同決定，播期的變化使品種從播種到成熟，從營養(yǎng)生長到生殖生長的各個階段感受的環(huán)境條件發(fā)生變化。水稻播種過早，播種至抽穗期間溫度較低，有效積累緩慢，營養(yǎng)生長期較長；播種過遲，抽穗時間縮短，有效總積溫降低，孕穗時間的縮短影響了穎花的形成，減少了籽粒形成的基數(shù)，單株產(chǎn)量也隨之降低[13]。張在金等[14]研究表明，感光性較強的水稻品種隨著播期的延遲，其營養(yǎng)生長階段縮短，水稻整體生物量變小，隨之造成有效穗數(shù)減少、穗型變小，而由于其能在正常季節(jié)抽穗，灌漿結(jié)實期的氣候條件差異不大，使得其結(jié)實率和千粒重變化較小。也有研究表明，播期過早或過晚都對水稻生長不利，使水稻產(chǎn)量受損，不利形成高產(chǎn)[15]。李秀芬等[16]研究認為，播期推遲對產(chǎn)量構(gòu)成因子造成負面影響，其籽粒灌漿不完全、充實度差，每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重均下降，從而造成減產(chǎn)。本研究表明，播期對3個品種秈粳雜交稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響各不相同，可根據(jù)不同的品種選擇合理的播期從而獲得高產(chǎn)，這與魯昕等[17]研究相一致。本研究中，‘春優(yōu)927’與‘甬優(yōu)538’的最高產(chǎn)量分別出現(xiàn)在第Ⅲ期(5月15日)和第Ⅳ期(5月25日)，為獲得高產(chǎn)可將播期安排在5月中下旬，與浙江省傳統(tǒng)的晚稻種植時間基本一致，但因其本身的生育期長，影響后茬作物的播種，可選擇耐遲播的油菜或小麥品種與其輪作。而‘嘉優(yōu)中科3號’的最高產(chǎn)出現(xiàn)在第Ⅵ期(6月14日)，其感光性相對較弱，全生育期較短，在稻油或稻麥輪作的前提下，可考慮播種這種感光性較弱的秈粳雜交稻品種，且適時早播可為后茬作物的播種提供充足的時間。

3.3 產(chǎn)量構(gòu)成因子之間的相關(guān)性

穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重是構(gòu)成水稻產(chǎn)量的3個基本要素[7]。本試驗表明，秈粳雜交稻品種的產(chǎn)量與每穗實粒數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實率之間呈顯著正相關(guān)；每穗實粒數(shù)與穗長和結(jié)實率之間呈顯著正相關(guān)；而千粒重與有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)之間呈顯著負相關(guān)。王淑玲[18]等研究也表明，每穗粒數(shù)和著粒密度對產(chǎn)量的影響最大，每穗粒數(shù)與穗長呈正相關(guān)，而與穗數(shù)呈負相關(guān)。因此，在生產(chǎn)上，種植秈粳雜交稻品種，可以通過適當控制穗數(shù)，增加穗長和每穗粒數(shù)，提高結(jié)實率達到高產(chǎn)目標。