水稻新品種遼粳419的豐產穩(wěn)產性及高產特性分析

呂 軍，李建國，姚繼攀，姜秀英，蔣洪波，沈 楓

(遼寧省水稻研究所，沈陽 110101)

追求高產、超高產是水稻生產發(fā)展的永恒主題。水稻是人民最重要的糧食作物，水稻生產直接影響著我國稻米市場的穩(wěn)定和糧食安全，水稻超高產承載著國家糧食安全和社會穩(wěn)定的歷史重任[1-2]。近幾年經過育種家的不斷努力，育成了很多超高產的水稻品種，但在實際生產中，很多高產品種由于受氣候環(huán)境、栽培管理方式等因素的影響，不能發(fā)揮其潛在產量潛力，發(fā)生不同程度的減產。因此，選育和推廣豐產性、穩(wěn)產性和適應性好的水稻品種對于提高糧食生產能力，確保糧食安全具有重要意義。

遼粳419是遼寧省水稻研究所以遼星15為母本，鹽粳456為父本雜交選育而成的高產優(yōu)質水稻品種。2018年通過遼寧省農作物品種審定委員會審定(編號：遼審稻20180014)，適宜在遼寧省沈陽及沈陽以南稻區(qū)種植。遼粳419在2016—2017年的區(qū)域試驗中均表現(xiàn)出較高的產量水平，為更全面合理地評價遼粳419的生產利用價值，本研究利用2016—2017年遼寧省水稻區(qū)域試驗和生產試驗數(shù)據(jù)，研究了水稻新品種遼粳419的豐產穩(wěn)產性以及高產形成特性，以期為該品種的高產栽培和大規(guī)模推廣應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

采用2016—2017年遼寧省水稻區(qū)域試驗數(shù)據(jù)。2016年區(qū)試8個試驗點，2017年區(qū)試6個試驗點，生產試驗5個試驗點。以遼粳9號為對照品種。

1.2 試驗方法

按照遼寧省水稻區(qū)域試驗統(tǒng)一試驗方案要求進行田間試驗，試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復。收獲前在每次重復按平均穗數(shù)取10株植株，自然風干后進行室內考種，調查每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結實率和千粒重。

1.3 統(tǒng)計方法

采用與對照品種遼粳9號相比較的方法來衡量豐產性[3]。用高穩(wěn)系數(shù)(HSC)，結合產量變異系數(shù)(CV)來評價品種的豐產性和穩(wěn)產性[4]。

高穩(wěn)系數(shù)HSCi=[1-(Xi-Si)/1.1×Xck]×100%；

式中，Xi和Si分別為第i個品種的平均產量和標準差，Xck為對照品種的平均產量。

HSCi值越小，表明該品種高產、穩(wěn)產性越好，HSCi值越大，表明該品種高產、穩(wěn)產性越差。CV越小，說明品種在不同環(huán)境中的變化越小，品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好[5]。以回歸系數(shù)(b)的大小來衡量品種的適應性[5-6]，并利用決定系數(shù)判斷回歸系數(shù)估測值的可信度[7]。用Excel 2007軟件和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

表2 遼粳419的穩(wěn)產性和適應性分析

表3 遼粳419不同產量水平的產量構成因素

2 結果與分析

2.1 遼粳419的豐產性分析

由表1可看出，遼粳419在2016年遼寧省中晚熟組水稻區(qū)域試驗中，8個試驗點全部增產，平均產量為662.5 kg·(667 m2)-1，較對照品種遼粳9號增產7.1%，達極顯著水平；2017年，6個試驗點匯總，5點增產，平均產量為708.3 kg·(667 m2)-1，較對照品種遼粳9號增產5.6%，達極顯著水平；2017年參加生產試驗，5個點全部增產，平均產量為644.2 kg·(667 m2)-1，較對照品種遼粳9號增產8.0%，達極顯著水平。說明遼粳419具有較好的豐產性，是一個極具增產潛力的水稻新品種。

表1 遼粳419在各試驗點的產量表現(xiàn)

2.2 遼粳419的高產穩(wěn)產性分析

以變異系數(shù)(CV)和高穩(wěn)系數(shù)(HSC)對遼粳419的高產穩(wěn)產性進行綜合評價，從表2可以看出，2016年遼粳419的CV值和HSC值分別為6.100%和8.5，均低于對照品種遼粳9號的CV值(7.014%)和HSC值(15.5)；2017年遼粳419的CV值和HSC值分別為8.389%和12.1，均低于對照品種遼粳9號的CV值(9.019%)和HSC值(17.3)。說明遼粳419是一個高產穩(wěn)產型的水稻新品種。

2.3 遼粳419的適應性分析

由表2可以看出，2016年和2017年遼粳419的回歸系數(shù)分別為0.781和0.904，均小于1，同時也小于對照品種遼粳9號同年的回歸系數(shù)(0.808和1.014)。遼粳419兩年的相關系數(shù)分別為0.905和0.819，分別達到極顯著和顯著水平，說明該回歸系數(shù)估測的理論產量是可靠的，因而該品種的適應性分析也是可信的。說明遼粳419具有廣泛的環(huán)境適應性，且適應能力優(yōu)于對照品種遼粳9號。

2.4 遼粳419的高產形成特性分析

由表3可以看出，遼粳419兩年14個試驗點次的產量均高于600 kg·(667 m2)-1，按不同產量水平分為3個等級，即高產(600～650 kg·(667 m2)-1)、更高產(650～700 kg·(667 m2)-1)、超高產(>750 kg·(667 m2)-1)，3個產量水平平均每穴穗數(shù)分別為17.6穗、19.3穗、22.5穗，超高產較更超產增加16.6%，更高產較高產增加9.66%，每穗粒數(shù)分別為113.5粒、128.7粒、140.3粒，超高產較更高產增加9.09%，更高產較高產增加13.39%，而高產、更高產和超高產3個產量水平的結實率分別為91.6%、88.5%、91.8%，千粒重分別為23.9 g、24.8 g、24.7 g，在不同產量水平間變化幅度均較小。從不同產量水平下產量構成因素的變異系數(shù)可以看出，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)易受環(huán)境條件影響，有較大變動，而結實率和千粒重變動較小，相對穩(wěn)定。生產過程中可通過增加每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)來實現(xiàn)產量的提高。

表4 遼粳419產量與產量構成因素的偏相關與通徑分析

以遼粳419兩年14個試驗點次的產量(Y)為因變量，以每穴穗數(shù)(X1)、每穗粒數(shù)(X2)、結實率(X3)和千粒重(X4)為自變量，進行逐步回歸分析，得到遼粳419的多元線性回歸方程：Y=-191.752+10.529X1+1.365X2+3.490X3+7.207X4。相關系數(shù)R=0.878，達極顯著水平，說明產量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結實率和千粒重密切相關。遼粳419的產量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結實率和千粒重的偏相關系數(shù)分別為0.802、0.685、0.463和0.241(表4)，即遼粳419的產量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結實率和千粒重均呈正相關，其中與每穴穗數(shù)達極顯著正相關，與每穗粒數(shù)達顯著正相關，與結實率和千粒重相關不顯著。說明每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)的變化對遼粳419的產量影響較大。

為進一步弄清產量構成因素對產量的影響，進行了通徑分析，結果表明，每穴穗數(shù)對產量的通徑系數(shù)最大，達0.816 4，而其通過每穗粒數(shù)、結實率和千粒重對產量的間接通徑系數(shù)均為負值，每穗粒數(shù)對產量的通徑系數(shù)也較大，達0.531 1，通過結實率和千粒重對產量的間接系數(shù)為正值，通過每穴穗數(shù)對產量的間接系數(shù)為負值。可見，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對遼粳419產量的直接貢獻較大，但又互相制約。遼粳419高產栽培中要合理協(xié)調每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)的關系，使每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)協(xié)調發(fā)展。結實率和千粒重對產量的通徑系數(shù)相對較小，結實率通過每穗粒數(shù)對產量的間接系數(shù)為正值，通過每穴穗數(shù)和千粒重對產量的間接系數(shù)為負值。千粒重通過每穗粒數(shù)對產量的間接系數(shù)為正值，通過每穴穗數(shù)和結實率對產量的間接系數(shù)為負值。說明與每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對產量的直接貢獻相比，結實率和千粒重對產量的直接貢獻相對較小，但可以通過影響每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)而間接影響產量。

3 結論與討論

新品種在不同地區(qū)的豐產性、穩(wěn)產性和廣泛的適應性，是檢驗品種是否優(yōu)良的基本依據(jù)，也是審定新品種的重要手段。在實際生產中，推廣高產穩(wěn)產且適應性好的優(yōu)良水稻品種，對提高糧食產量，保障糧食安全具有重大意義[8-9]。本研究對遼粳419的兩年區(qū)試和一年生試結果進行分析，結果表明，遼粳419在各試驗點產量表現(xiàn)穩(wěn)定，較對照品種遼粳9號極顯著增產，增產點比例也較高，說明遼粳419具有較好的豐產性。遼粳419在兩年的區(qū)試中，產量的變異系數(shù)(分別為6.100%和8.389%)低于對照品種遼粳9號(分別為7.014%和9.019%)，表明遼粳419的穩(wěn)產性在不同生態(tài)條件中變化不大，靜態(tài)穩(wěn)定性較好。兩年的高穩(wěn)系數(shù)(分別為8.5和12.1)低于對照品種遼粳9號(分別為15.5和17.3)。進一步表明該品種具有很好的高產穩(wěn)產性。遼粳419兩年的回歸系數(shù)(分別為0.781和0.904)均小于1，且低于對照品種遼粳9號(分別為0.808和1.014)，說明遼粳419對年度間的氣候條件和不同生態(tài)條件具有很好的適應性，且適應能力超出對照品種遼粳9號。以上分析表明遼粳419是一個豐產性、穩(wěn)產性、適應性較好的水稻新品種，可大面積推廣應用。

水稻產量是由單位面積上的穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結實率和千粒重4個基本因素構成。實現(xiàn)產量構成因素的協(xié)同發(fā)展是水稻獲得高產與超高產的關鍵。韋還和等[10]、桂成等[11]研究認為，增加穗數(shù)、每穗粒數(shù)或通過穗粒并重獲取群體穎花量是水稻高產形成的有效辦法。本研究結果表明，遼粳419在3個產量等級上(高產、更高產和超高產)，其每穗粒數(shù)和每穴穗數(shù)不斷增加，但其結實率和千粒重變化幅度較小，尤其是在超高產水平下，在保證正常結實率和千粒重的情況下，實現(xiàn)了穗數(shù)和粒數(shù)的同步提高，通過穗粒并重獲得了產量的提高。從遼粳419產量構成因素的回歸分析、偏相關分析和通徑分析結果可以看出，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對遼粳419產量的直接貢獻、相關程度和影響最大，結實率和千粒重對產量的直接作用相對較小，但會通過影響每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)而間接影響產量。因此，遼粳419的超高產途徑應是在保持正常結實率和千粒重的同時，主攻穗數(shù)和每穗粒數(shù)。