袁小燕 吳和生 胡維東 薛輝琴
(1東臺市黃海原種場,江蘇省鹽城市 224239;2東臺市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江蘇省鹽城市 224200;3東臺市農(nóng)業(yè)干部學(xué)校,江蘇省鹽城市 224200)
全球氣候變暖,導(dǎo)致極端天氣頻發(fā),特別是高溫天氣,給水稻生產(chǎn)帶來的不利影響,引起了農(nóng)業(yè)科研工作者的高度關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計,在2018年7月—8月,水稻生長發(fā)育的關(guān)鍵時期江蘇省東臺市出現(xiàn)了歷史罕見的持續(xù)高溫天氣(據(jù)東臺市氣象局觀察資料統(tǒng)計,2018年8月1日—15日,日均氣溫達(dá)29.51 ℃,較常年同期高1.64 ℃,其中日最高氣溫高于33 ℃的天數(shù)達(dá)11 d),對正處于抽穗揚花的水稻產(chǎn)生了明顯的危害。為摸清高溫天氣對不同類型雜交稻組合的影響,進(jìn)而為雜交稻抗逆育種和品種利用提供科學(xué)依據(jù),筆者于2018年進(jìn)行了不同類型雜交稻組合的耐高溫性分析。現(xiàn)將相關(guān)試驗結(jié)果報道如下。
供試雜交稻組合為由廣親和秈稻恢復(fù)系、早熟大穗粳稻分別與粳型二系不育系雜交制成的6個秈粳交組合(分別是T162、T181、T300、T303、T443、T35)和6個粳粳交組合(分別是D162、D181、D300、D303、D443、D35)。
試驗在東臺市五烈鎮(zhèn)東里村的品比田中進(jìn)行,各雜交稻組合均于5月13日播種,6月13日移栽,株行距為16.67 cm×30.00 cm。試驗設(shè)1個雜交稻組合為1個處理,每處理重復(fù)3次,小區(qū)面積13.33 m2。試驗小區(qū)統(tǒng)一肥水管理和病、蟲、草害防治。
試驗期間調(diào)查各雜交稻組合的主要生育期。成熟期取樣測定各雜交稻組合的成穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重,計算結(jié)實率、百穎籽粒重(把結(jié)實率與千粒重的相互影響校正在同一標(biāo)準(zhǔn)上)、理論產(chǎn)量;收獲時分小區(qū)實收測產(chǎn)。
由表1可知,粳粳交組合的始穗期均略早于秈粳交組合,其中,D181和D303的始穗期均是8月5日,其余4個粳粳交組合的始穗期在8月7日和8日;而在秈粳交組合中,T303的始穗期最早,為8月6日,其余5個組合的始穗期在8月7日—9日。粳粳交組合的齊穗期與秈粳交組合差異不大,且始穗早的組合齊穗也早,如D181和D303的齊穗期均在8月10日。
表1 不同類型雜交稻組合生育期對比
由表2可知,秈粳雜交組合的抽穗揚花時段為8月7日—12日,粳粳雜交組合的抽穗揚花時段為8月5日—12日。據(jù)東臺市氣象局觀測,8月4日—12日期間,東臺市日平均氣溫為30.00 ℃,日平均最低氣溫為26.67 ℃,日平均最高氣溫為34.33 ℃,這表明2018年各雜交稻組合的抽穗揚花期均處在東臺市的高溫時段,且日平均氣溫達(dá)30.00 ℃,明顯超過了水稻揚花受精適溫的上限(29 ℃),這勢必對水稻受精結(jié)實造成不利影響。
表2 不同類型雜交稻組合抽穗揚花期與高溫天氣的重合度分析(8月)
以往的研究結(jié)果表明,高溫對水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在開花受精不良、結(jié)實籽粒減少。而結(jié)實率與粒重之間有相互作用,通常相同品種的結(jié)實率下降后,粒重會有所提高,反之亦然。故筆者用結(jié)實率與千粒重的乘積值,把兩者統(tǒng)一在一個水平上來考量高溫對產(chǎn)量的影響,且這樣還可排除栽插密度對產(chǎn)量作用的誤差。
2.3.1 結(jié)實率
由表3可知,在6個秈粳交組合中,結(jié)實率最低的是T181,僅為70.45%,其他5個組合的結(jié)實率在82.45%~89.90%之間,平均結(jié)實率為85.05%;在6個粳粳交組合中,結(jié)實率最低的是D35,僅為54.07%,結(jié)實率最高的是D443,為81.37%,平均結(jié)實率為69.21%,比秈粳交組合的平均結(jié)實率低15.84%。以上結(jié)果表明,在高溫天氣影響下,不同類型雜交稻組合的結(jié)實率存在顯著差異,但秈粳交組合的結(jié)實率要高于粳粳交組合,故秈粳交組合的耐高溫能力更強(qiáng)。
2.3.2 百穎籽粒重
由表3可知,在6個秈粳交組合中,百穎籽粒重最低的是T181,為1.54 g,百穎籽粒重最高的是T35,為1.91 g,平均百穎籽粒重為1.72 g;在6個粳粳交組合中,百穎籽粒重最低的是D35,為1.33 g,百穎籽粒重最高的是D303,為1.92 g,平均百穎籽粒重為1.60 g,比秈粳交組合的平均百穎籽粒重低0.12 g。以上結(jié)果表明,在雜交稻中,秈粳交組合的百穎籽粒重普遍高于粳粳交組合,且結(jié)實率的高低與百穎籽粒重密切相關(guān)。
2.3.3 產(chǎn) 量
由表3可知,在6個秈粳交組合中,實收產(chǎn)量最高的是T443,每667 m2為783.75 kg,實收產(chǎn)量最低的是T181,每667 m2為606.25 kg,6個秈粳交組合的平均每667 m2實收產(chǎn)量為685.63 kg;在6個粳粳交組合中,實收產(chǎn)量最高的是D181,每667 m2為566.25 kg,實收產(chǎn)量最低的是D443,每667 m2為313.75 kg,6個粳粳組合平均每667 m2
實收產(chǎn)量為476.53 kg,比秈粳交組合的平均每667 m2實收產(chǎn)量低209.1 kg,降幅30.5%。以上結(jié)果表明,不同類型雜交稻組合在高溫影響下,秈粳交組合的抗逆性相對較好,而粳粳交組合的抗逆性較差,產(chǎn)量損失也更大。
試驗結(jié)果表明,雜交稻秈粳交組合比粳粳交組合更能耐高溫氣候,早熟粳粳交組合存在穗期遇高溫導(dǎo)致結(jié)實率大幅下降、減產(chǎn)甚至絕收的風(fēng)險。通過多個組合比較,秈粳交組合比粳粳交組合平均結(jié)實率高15.84%、平均百穎籽粒重高1.31 g、平均每667 m2實產(chǎn)高209.1 kg。這是因為秈粳交組合實現(xiàn)了水稻亞種間雜交優(yōu)勢的利用,能更大限度地利用光、溫、水、土等自然資源,獲得更高的產(chǎn)量和生產(chǎn)率。因此,在確定育種目標(biāo)時,一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蝾愋秃蛥^(qū)域特點,科學(xué)確定水稻種植類型,以確保所選育的品種適應(yīng)性更強(qiáng),抗逆性更好。
隨全球氣候變暖,水稻生長期遇到高溫的風(fēng)險進(jìn)一步增加。本試驗結(jié)果也啟示我們,水稻生產(chǎn)必須尊重科學(xué),不可違背自然規(guī)律,不能盲目引種易受高溫影響的粳稻品種,以免造成不應(yīng)發(fā)生的損失。