適宜機(jī)直播的優(yōu)質(zhì)秈稻品種篩選及其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

李敏 周維佳 羅德強(qiáng) 江學(xué)海 蔣明金 姬廣梅 李立江 向明 陳卓 楊宇

摘要：【目的】篩選適宜機(jī)直播的優(yōu)良秈稻品種，建立適宜機(jī)直播的秈稻品種評(píng)價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)體系，為適宜機(jī)直播專(zhuān)用秈稻品種選育及應(yīng)用提供參考。【方法】以近年來(lái)選育的30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種為試驗(yàn)材料，于2017年在貴州省湄潭縣進(jìn)行機(jī)械化精量穴直播試驗(yàn)，以成苗性、抗倒性及豐產(chǎn)性為核心指標(biāo)，篩選適宜機(jī)直播的秈稻品種，并系統(tǒng)研究其生長(zhǎng)發(fā)育特性?！窘Y(jié)果】機(jī)直播條件下各水稻品種的產(chǎn)量介于6.1～10.5 t/ha，單位面積成苗數(shù)介于35.8～50.6株/m2，倒伏指數(shù)介于101.6%～260.6%，以產(chǎn)量、單位面積成苗數(shù)和倒伏指數(shù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，篩選出川優(yōu)8377、蓉18優(yōu)2348、德優(yōu)4727、晶兩優(yōu)534、宜香優(yōu)2115、晶兩優(yōu)華占、Y兩優(yōu)1號(hào)和F優(yōu)498等8個(gè)適宜機(jī)直播秈稻品種，其產(chǎn)量均>8.2 t/ha，單位面積成苗數(shù)均>48.0株/m2，倒伏指數(shù)均<140.0%，其余22個(gè)品種為不適宜機(jī)直播類(lèi)型。兩種類(lèi)型水稻品種的生長(zhǎng)發(fā)育特性具有明顯差異，且適宜機(jī)直播類(lèi)型的水稻品種分蘗成穗率均>65.0%，收獲指數(shù)均>0.45，莖稈基部大于4 cm的第1節(jié)間抗折力均>1500.0 g，全生育期均<150 d，穗粒數(shù)均>140.0粒，結(jié)實(shí)率均>70.0%?！窘Y(jié)論】F優(yōu)498等8個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種適宜機(jī)直播，該類(lèi)品種總體上表現(xiàn)出單位面積成苗數(shù)高、植株分蘗力中等但成穗率較高、收獲指數(shù)較高、莖稈抗倒伏能力較強(qiáng)、生育期適中、穗型較大且籽粒充實(shí)良好、產(chǎn)量高等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 優(yōu)質(zhì)秈稻;機(jī)直播;品種篩選;指標(biāo)體系

中圖分類(lèi)號(hào)： S511.21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2020）07-1660-09

Abstract：【Objective】In order to screen suitable rice varieties for mechanized direct-seeded rice and establish its key index system for evaluation of the suitable rice varieties， and to provide theoretical basis and technical support for selection and breeding of the suitable rice varieties for mechanized direct-seeded rice. 【Method】The seedlings per unit area，lodging index and grain yield of rice were used as common indicators to select the suitable varieties for mechanized direct-seeded rice with 30 high quality Indica rice varieties selected in recent years were used as materials at the middle altitude area of Guizhou（Meitan） in 2017. The rice varieties suitable for mechanized direct-seeding were selected and their growth characters were studied. 【Result】The grain yield of mechanized direct-seeded rice was between 6.1 and 10.5 kg/ha，and the seedlings per unit area was between 35.8 and 50.6 seedlings per m2，and the lodging index was between 101.6% and 260.6%. The cluster analysis was performed based on grain yield，seedlings per unit area and lodging index. Eight rice varieties including Chuanyou 8377， Rong 18 You 2348， Deyou 4727， Jingliangyou 534， Yixiangyou 2115， Jingliang-youhuazhan， Y Liangyou 1， F You 498，which had the? grain yield >8.2 t/ha，seedlings per unit area >48.0 seedlings per m2，and lodging index<140.0%，were suitable for mechanized direct-seeded rice. The remaining 22 rice varieties including were unsuitable for mechanized direct-seeding. There was large difference in the growth and development characteristics of the two types of rice varieties. The suitable rice varieties for mechanized direct-seeding should be based on the follo-wing characteristics：the percentage of available tiller>65.0%，harvest index>0.45，the breaking-resistant strength of the ba-sal internode（above 4 cm）>1500.0 g，the full growth and development period<150 d，grain number per panicle >140.0，seed-setting rate>70.0%. 【Conclusion】Eight high-quality Indica rice varieties such as F You 498 are suitable for mechanized direct-seeded rice. This type of varieties generally shows more seedlings per unit area，medium plant tillering capacity with high percentage of available tiller，high harvest index，strong resistance to lodging，moderate growth period，large panicle with good grain filling characteristics，and high grain yield.

Key words： high-quality Indica rice;mechanized direct-seeded rice;selection of rice varieties;index system

Foundation item： National Key Research and Development Program of China（2016YFD03006-4）; Guizhou Scien-ce and Technology Project（QKHJC 20161148）

0 引言

【研究意義】水稻是我國(guó)最重要的糧食作物，全國(guó)約2/3的人口以稻米為主食（Li et al.，2014）。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，水稻種植方式逐漸呈現(xiàn)出人工移栽、直播、機(jī)插、拋秧等多種形式并存的局面（李杰等，2011a;雷小龍等，2013），尤其近年來(lái)農(nóng)村勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移到城鎮(zhèn)，水稻生產(chǎn)中勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象較普遍，推進(jìn)水稻種植機(jī)械化和輕簡(jiǎn)化已是當(dāng)前水稻生產(chǎn)的重要發(fā)展方向。水稻機(jī)直播是利用直播機(jī)械將稻種精量播種于稻田，具有省工省力、節(jié)本高效等特點(diǎn)，近年在我國(guó)一些地區(qū)得到廣泛應(yīng)用（李凝等，2014;孫永健等，2014;吳桂成等，2014），但與人工移栽水稻相比，直播水稻生育期明顯縮短，前期生長(zhǎng)較快，容易形成較大群體，同時(shí)由于根系入土較淺，群體容易發(fā)生倒伏（李杰等，2011b;許珂等，2014），人工移栽條件下選育的水稻品種通常難以充分滿(mǎn)足機(jī)直播種植需求，影響了機(jī)直播水稻的發(fā)展。因此，研究適宜機(jī)直播的專(zhuān)用水稻品種及其關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)機(jī)直播水稻的發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】關(guān)于適宜機(jī)直播水稻品種的篩選，近年來(lái)一些學(xué)者也開(kāi)展了相關(guān)研究，篩選出一批適宜不同地區(qū)機(jī)直播的水稻品種。郭長(zhǎng)春等（2018）在人工模擬精量穴直播條件下研究了29個(gè)秈稻品種在四川平原區(qū)和丘陵區(qū)的產(chǎn)量表現(xiàn);陳鴿等（2019）選用12個(gè)早稻品種和14個(gè)晚稻品種，篩選出洞庭湖地區(qū)適宜雙季稻機(jī)直播的水稻品種;譚可菲等（2019）從12個(gè)粳稻品種中篩選出黑龍江西部地區(qū)適宜直播的水稻品種;譚義青等（2019）從21個(gè)秈稻品種中篩選出贛北地區(qū)適宜早稻直播的水稻品種。關(guān)于適宜機(jī)直播水稻品種的評(píng)價(jià)指標(biāo)，前人也進(jìn)行了較多研究報(bào)道，但結(jié)論不一。郭長(zhǎng)春等（2018）研究認(rèn)為，機(jī)直播條件下高產(chǎn)類(lèi)型品種能協(xié)同提高結(jié)實(shí)率，實(shí)現(xiàn)生育后期群體干物質(zhì)的高增長(zhǎng)，從而獲得較高產(chǎn)量。張靜等（2018）研究認(rèn)為，更高的穗粒數(shù)是機(jī)直播水稻高產(chǎn)的主要原因。李興華等（2019）研究認(rèn)為，全生育期適中、抗倒伏能力強(qiáng)是機(jī)直播水稻的重要生長(zhǎng)特性。同時(shí)，構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，有利于改善機(jī)直播水稻群體光合特征，從而提高稻谷產(chǎn)量（秦亞平和張開(kāi)惠，2016）。【本研究切入點(diǎn)】盡管前人對(duì)適宜機(jī)直播水稻品種篩選進(jìn)行了較多研究，但選用的水稻品種數(shù)量一般較少，且較多品種不是優(yōu)質(zhì)品種，針對(duì)適宜機(jī)直播品種的評(píng)價(jià)指標(biāo)研究主要局限在產(chǎn)量和生育期等單個(gè)因子，缺乏適宜機(jī)直播優(yōu)質(zhì)秈稻品種篩選及其評(píng)價(jià)指標(biāo)的系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選用近年來(lái)通過(guò)長(zhǎng)江上游省級(jí)審定及國(guó)家審定并在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種，在機(jī)直播條件下以成苗性、抗倒性和豐產(chǎn)性為核心指標(biāo)，篩選出適宜機(jī)直播的優(yōu)質(zhì)秈稻品種，并系統(tǒng)分析適宜機(jī)直播優(yōu)質(zhì)秈稻品種的生長(zhǎng)發(fā)育特性，提出適宜機(jī)直播秈稻品種的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為適宜機(jī)直播水稻品種選育及應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試材料為近年來(lái)通過(guò)長(zhǎng)江上游省級(jí)審定及國(guó)家審定的30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種（表1），其中1個(gè)品種達(dá)國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)，15個(gè)品種達(dá)國(guó)家二級(jí)優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)，14個(gè)品種達(dá)國(guó)家三級(jí)優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2017年在貴州省遵義市湄潭縣黃家壩鎮(zhèn)春光村進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)地海拔681 m，前作油菜，土壤肥力中等偏上。采用上海STAR公司生產(chǎn)的10行式水稻精量穴直播機(jī)，4月25日播種，行距25 cm，株距18 cm，施純氮150 kg/ha，按基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥=4∶3∶2∶1，氮肥的分蘗肥于3葉1心時(shí)施用，促花肥與?；ǚ史謩e于倒4葉和倒2葉葉齡期施入;施P2O5 75 kg/ha，全部作底肥，施K2O 150 kg/ha，底肥和拔節(jié)肥各1/2，其他按高產(chǎn)栽培措施管理。采取隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積18 m2，3次重復(fù)。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1. 3. 1 種子性狀 播種前各品種選取10粒稻谷測(cè)定種子長(zhǎng)度、寬度和重量，計(jì)算長(zhǎng)寬比，重復(fù)3次。

1. 3. 2 生育期觀察 記載各品種高峰苗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期。

1. 3. 3 成苗性 播種后15 d，用自制正方形面積框（面積為1 m2）隨機(jī)選取觀測(cè)點(diǎn)，記錄各小區(qū)單位面積成苗數(shù)。

1. 3. 4 分蘗能力和干物質(zhì)積累 于拔節(jié)期、抽穗期和成熟期定點(diǎn)觀察各小區(qū)連續(xù)20株植株的莖蘗數(shù)（成熟期為有效穗數(shù)），按平均莖蘗數(shù)取4株植株，于105 ℃殺青30 min后，在80 ℃下烘干至恒重。

1. 3. 5 株型及莖稈抗倒性狀 齊穗后20 d各小區(qū)取連續(xù)10株植株測(cè)定株高，并選擇5個(gè)主莖測(cè)定莖稈基部大于4 cm的第1節(jié)間抗折力等性狀，計(jì)算倒伏指數(shù)。

1. 3. 6 產(chǎn)量及其構(gòu)成 成熟期按平均有效穗數(shù)取4株植株稻穗進(jìn)行考種，用水漂法測(cè)定實(shí)粒數(shù)，并計(jì)算結(jié)實(shí)率，將實(shí)粒烘干后以1000粒為一個(gè)樣本計(jì)算千粒重，重復(fù)3次，誤差不大于0.1 g，并實(shí)收各小區(qū)測(cè)定實(shí)際產(chǎn)量。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算，運(yùn)用DPS 7.05最長(zhǎng)距離法進(jìn)行聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 適宜機(jī)直播的秈稻品種篩選

2. 1. 1 機(jī)直播條件下不同水稻品種的產(chǎn)量、成苗性和倒伏指數(shù) 從表2可知，機(jī)直播條件下，30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種的平均產(chǎn)量為8.0 t/ha，不同水稻品種間產(chǎn)量變幅為6.1～10.5 t/ha，變異系數(shù)為13.8%，存在明顯的基因型差異，說(shuō)明篩選適宜機(jī)直播的水稻品種具有重要意義。成苗性和抗倒性作為直播水稻的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，在品種間也存在明顯差異。30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種的單位面積成苗數(shù)平均為46.9株/m2，變幅為35.8～50.6株/m2，變異系數(shù)為6.7%;倒伏指數(shù)平均為144.6%，變幅為101.6%～260.6%，變異系數(shù)為21.2%。

2. 1. 2 適宜機(jī)直播的秈稻品種類(lèi)型劃分 對(duì)30個(gè)雜交秈稻品種的產(chǎn)量、單位面積成苗數(shù)和倒伏指數(shù)分別進(jìn)行聚類(lèi)分析，品種間距離為歐式距離，采用最長(zhǎng)距離法作為聚類(lèi)方法，聚類(lèi)結(jié)果見(jiàn)圖1。當(dāng)歐式距離為1.76時(shí)，產(chǎn)量聚類(lèi)結(jié)果（圖1-A）將品種分為2個(gè)類(lèi)型，高產(chǎn)類(lèi)型包括川優(yōu)8377、蓉18優(yōu)2348、旌優(yōu)127、德優(yōu)4727、晶兩優(yōu)534、天優(yōu)華占、宜香優(yōu)2115、晶兩優(yōu)華占、Y兩優(yōu)1號(hào)、花香優(yōu)1618和F優(yōu)498等11個(gè)品種，低產(chǎn)類(lèi)型包括川優(yōu)6203、宜香4245、渝優(yōu)7109等19個(gè)品種。當(dāng)歐式距離為5.92時(shí)，單位面積成苗數(shù)聚類(lèi)結(jié)果（圖1-B）將品種分為3個(gè)類(lèi)型，高成苗類(lèi)型包括川優(yōu)8377、五山絲苗、德優(yōu)4727、宜香優(yōu)1108、宜香優(yōu)2115、C兩優(yōu)華占、蓉18優(yōu)2348、隆兩優(yōu)1146、Y兩優(yōu)1號(hào)、晶兩優(yōu)1377、晶兩優(yōu)534、晶兩優(yōu)華占和F優(yōu)498等13個(gè)品種，中成苗類(lèi)型包括旌優(yōu)127、天優(yōu)華占、隆兩優(yōu)1206等12個(gè)品種，低成苗類(lèi)型包括川優(yōu)6203、渝香203、宜香4245等5個(gè)品種。當(dāng)歐式距離為63.7時(shí)，倒伏指數(shù)聚類(lèi)結(jié)果（圖1-C）將品種分為3個(gè)類(lèi)型，抗倒伏類(lèi)型包括川優(yōu)8377、川優(yōu)6203、宜香優(yōu)1108、內(nèi)5優(yōu)39、渝香203、渝優(yōu)7109、德優(yōu)4727、宜香3728、Y兩優(yōu)1號(hào)、蓉18優(yōu)2348、晶兩優(yōu)1377、宜香優(yōu)2115、繁優(yōu)609、晶兩優(yōu)534、隆兩優(yōu)1206、晶兩優(yōu)華占和F優(yōu)498等17個(gè)品種，易倒伏類(lèi)型包括五山絲苗、宜香4245等12個(gè)品種，德優(yōu)4923屬極易倒伏類(lèi)型。

綜合考慮成苗性、抗倒性及豐產(chǎn)性等機(jī)直播水稻的核心指標(biāo)，最終篩選出的適宜機(jī)直播水稻品種包括川優(yōu)8377、蓉18優(yōu)2348、德優(yōu)4727、晶兩優(yōu)534、宜香優(yōu)2115、晶兩優(yōu)華占、Y兩優(yōu)1號(hào)和F優(yōu)498等8個(gè)品種，其產(chǎn)量均>8.2 t/ha，單位面積成苗數(shù)均>48.0株/m2，倒伏指數(shù)均<140.0%;其余22個(gè)水稻品種為不適宜機(jī)直播類(lèi)型?；谝陨掀贩N類(lèi)型劃分，進(jìn)一步分析兩類(lèi)水稻品種的生長(zhǎng)發(fā)育特性差異。

2. 2 機(jī)直播秈稻品種生長(zhǎng)發(fā)育特性差異

2. 2. 1 種子特性 水稻種子的形狀與直播機(jī)械的播種質(zhì)量有密切關(guān)系。由表3可知，適宜機(jī)直播水稻品種的種子長(zhǎng)度變幅為8.4～9.6 mm，均低于10.0 mm，比不適宜機(jī)直播水稻品種的種子長(zhǎng)度平均縮短0.3 mm。適宜機(jī)直播水稻品種的種子寬度平均值略大于不適宜機(jī)直播的水稻品種，且適宜機(jī)直播水稻品種的長(zhǎng)寬比變幅為2.7～3.8，平均值為3.2，較不適宜機(jī)直播水稻品種降低8.6%。適宜機(jī)直播類(lèi)型種子單粒重平均為23.1 mg，略低于不適宜機(jī)直播類(lèi)型。

2. 2. 2 分蘗特性 機(jī)直播條件下兩種類(lèi)型水稻品種的分蘗特性具有一定差異。由表4可知，適宜機(jī)直播水稻品種的高峰苗數(shù)介于401.8萬(wàn)～541.4萬(wàn)/ha，而不適宜機(jī)直播水稻品種的高峰苗數(shù)介于428.2萬(wàn)～600.0萬(wàn)/ha。兩種類(lèi)型水稻品種在拔節(jié)期和抽穗期的分蘗數(shù)及有效穗數(shù)平均值差異不明顯，但成穗率以適宜機(jī)直播類(lèi)型水稻品種較高，均>65.0%，比不適宜機(jī)直播類(lèi)型的平均值增加12.2%。由此可知，適宜機(jī)直播類(lèi)型水稻品種前期分蘗不宜過(guò)多，后期分蘗死亡率較低，可保證較高的成穗率，進(jìn)而保證優(yōu)質(zhì)水稻的穩(wěn)產(chǎn)。

2. 2. 3 干物質(zhì)積累 從表5可知，機(jī)直播條件下兩種類(lèi)型優(yōu)質(zhì)水稻品種的干物質(zhì)積累特性具有明顯差異。適宜機(jī)直播水稻品種的拔節(jié)期干物質(zhì)積累量介于1.8～2.9 t/ha，平均值為2.2 t/ha，低于不適宜機(jī)直播水稻品種的干物質(zhì)積累量（2.5 t/ha）。適宜機(jī)直播水稻品種成熟期干物質(zhì)積累量變幅為15.8～20.8 t/ha，平均值為18.0 t/ha，比不適宜機(jī)直播水稻品種類(lèi)型平均增加6.5%。適宜機(jī)直播水稻品種的收獲指數(shù)變幅在0.46～0.53，收獲指數(shù)均高于0.45，而不適宜機(jī)直播水稻品種成熟期的收獲指數(shù)介于0.37～0.51，平均收獲指數(shù)為0.45，較適宜機(jī)直播水稻品種平均降低8.2%。

2. 2. 4 抗倒伏性狀 從表6可知，兩種類(lèi)型水稻品種的株高和抗倒伏性狀也有一定差異。適宜機(jī)直播水稻品種的平均株高為111.4 cm，較不適宜機(jī)直播水稻品種的株高平均值（114.1 cm）略有降低。適宜機(jī)直播水稻品種莖稈基部第1節(jié)間（>4 cm）的抗折力平均值為1873.1 g，倒伏指數(shù)平均值為124.4%，較不適宜機(jī)直播水稻品種群體抗折力平均值提高19.1%，倒伏指數(shù)降低18.2%，倒伏風(fēng)險(xiǎn)減小。

2. 2. 5 生育期 從表7可知，適宜機(jī)直播水稻品種的全生育期介于144～148 d，平均為146.5 d，其中抽穗至成熟階段的生育天數(shù)介于31～37 d，平均為34.2 d。而不適宜機(jī)直播水稻品種的全生育期變幅在137～153 d，各品種從播種到抽穗所需時(shí)間差異較大?？傮w來(lái)看，在貴州中海拔地區(qū)，機(jī)直播水稻的全生育期應(yīng)不超過(guò)150 d，且播種至抽穗階段不宜過(guò)短，抽穗至成熟階段適中，以保證水稻花前干物質(zhì)積累充分及生長(zhǎng)后期干物質(zhì)積累、分配與再分配過(guò)程的順利。

2. 2. 6 產(chǎn)量構(gòu)成因素 從表8可知，機(jī)直播條件下兩種類(lèi)型水稻品種的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率具有明顯差異。適宜機(jī)直播水稻品種類(lèi)型的有效穗數(shù)變幅在270.0萬(wàn)～360.0萬(wàn)/ha，平均有效穗數(shù)為311.9萬(wàn)/ha，與不適宜機(jī)直播類(lèi)型的平均有效穗數(shù)（305.7萬(wàn)/ha）差異較小。適宜機(jī)直播水稻品種的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率變幅分別為140.2～201.1粒和70.2%～89.9%，平均值分別為173.1粒和74.6%，較不適宜機(jī)直播水稻品種的每穗粒數(shù)增加9.6%，結(jié)實(shí)率提高9.5%。兩種類(lèi)型水稻品種的千粒重?zé)o明顯差異。綜合來(lái)看，適宜機(jī)直播水稻品種在生長(zhǎng)后期能保留較多有效穗數(shù)，同時(shí)兼有較多的每穗粒數(shù)和較高的結(jié)實(shí)率。

2. 3 適宜機(jī)直播的秈稻品種關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

由機(jī)直播條件下兩種類(lèi)型水稻品種生長(zhǎng)發(fā)育特性差異分析結(jié)果可知，不適宜機(jī)直播的水稻品種一般有1個(gè)或多個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育特性存在缺陷，難以較好滿(mǎn)足機(jī)直播要求，而適宜機(jī)直播的水稻品種則具有能較好滿(mǎn)足機(jī)直播的共性生育指標(biāo)。根據(jù)上述研究結(jié)果，提出適宜機(jī)直播的秈稻品種關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表9）。由表9可知，適宜機(jī)直播的秈稻品種應(yīng)滿(mǎn)足單位面積成苗數(shù)>48.0株/m2、倒伏指數(shù)<140.0%、產(chǎn)量>8.2 t/ha且生育期適宜等關(guān)鍵指標(biāo)。

3 討論

3. 1 適宜機(jī)直播優(yōu)質(zhì)秈稻品種篩選

篩選適宜機(jī)直播的水稻品種，是配套集成機(jī)直播水稻栽培技術(shù)的關(guān)鍵步驟。前人在機(jī)直播條件下研究篩選出一批適合不同地區(qū)的高產(chǎn)品種（郭長(zhǎng)春等，2018;陳鴿等，2019;譚可菲等，2019;譚義青等，2019），為水稻機(jī)直播應(yīng)用提供了重要參考。本研究在貴州水稻主產(chǎn)區(qū)開(kāi)展適宜機(jī)直播秈稻品種篩選，增加了供試水稻品種的數(shù)量，且選用的水稻品種稻米品質(zhì)均達(dá)國(guó)家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)，在高產(chǎn)栽培條件下以成苗性、抗倒性和豐產(chǎn)性3個(gè)影響機(jī)直播水稻的核心指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)，篩選出F優(yōu)498等8個(gè)適宜機(jī)直播的優(yōu)質(zhì)秈稻品種，研究結(jié)果可為貴州機(jī)直播優(yōu)質(zhì)秈稻種植提供品種選擇參考。需要指出的是，本研究試驗(yàn)點(diǎn)位于貴州省中海拔地區(qū)，屬于貴州最主要的稻作生態(tài)區(qū)，但貴州生態(tài)條件復(fù)雜，在海拔300～1500 m均有秈稻種植（李敏，2019），較多研究表明，不同海拔水稻的產(chǎn)量形成特征具有明顯差異（楊從黨等，2012;羅德強(qiáng)等，2016），因此在本生態(tài)點(diǎn)篩選的適宜機(jī)直播水稻品種在低海拔稻區(qū)（海拔<500 m）和高海拔稻區(qū)（海拔>1100 m）生態(tài)適應(yīng)性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3. 2 機(jī)直播秈稻品種的高產(chǎn)途徑

關(guān)于機(jī)直播水稻的高產(chǎn)途徑已有較多研究報(bào)道。如郭長(zhǎng)春等（2018）研究認(rèn)為，機(jī)直播水稻的高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)主要來(lái)源于結(jié)實(shí)率。張靜等（2018）研究報(bào)道，更高的穗粒數(shù)是機(jī)直播水稻高產(chǎn)的主要原因。譚義青（2019）的研究則認(rèn)為機(jī)直播水稻的高產(chǎn)原因是提高了有效穗數(shù)和千粒重。本研究結(jié)果表明，適宜機(jī)直播優(yōu)質(zhì)秈稻品種主要依靠更多的每穗粒數(shù)（穗粒數(shù)均>140.0粒）和更高的結(jié)實(shí)率（結(jié)實(shí)率均>70.0%）達(dá)到高產(chǎn)，而有效穗數(shù)和千粒重則無(wú)明顯的增加趨勢(shì)，與郭長(zhǎng)春等（2018）、張靜等（2018）的研究結(jié)果基本一致，表明選擇中大穗型秈稻品種更利于機(jī)直播水稻獲得高產(chǎn)，其原因可能是機(jī)直播方式下水稻的有效穗數(shù)顯著增多、穗型變小所致（許珂等，2014），同時(shí)由于直播稻強(qiáng)勢(shì)粒的最大灌漿速率和平均灌漿速率較手栽和機(jī)插顯著降低，結(jié)實(shí)率顯著下降（李杰等，2011c），因此提高結(jié)實(shí)率是機(jī)直播水稻高產(chǎn)的另一重要途徑。

3. 3 適宜機(jī)直播秈稻品種的生育特性及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

較多研究顯示，人工移栽水稻和直播水稻的生長(zhǎng)發(fā)育特性具有明顯差異（李杰等，2011a;許珂等，2014），如能有效改善水稻品種生長(zhǎng)特性將會(huì)更好適應(yīng)機(jī)直播栽培方式實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。成苗是直播水稻的重要環(huán)節(jié)之一，受多種因素決定（孫永健等，2014）。本研究結(jié)果顯示，適宜機(jī)直播水稻品種單位面積成苗數(shù)較高，為水稻群體生長(zhǎng)提供了良好基礎(chǔ)。同時(shí)水稻種子的形狀與直播機(jī)械的播種質(zhì)量有密切關(guān)系，本研究結(jié)果表明，適宜機(jī)直播的水稻品種的種子長(zhǎng)度均低于10.0 mm，與不適宜機(jī)直播水稻品種相比明顯縮短，說(shuō)明過(guò)于細(xì)長(zhǎng)型種子不利于機(jī)直播，主要原因是影響落谷順暢性，降低播種漏播率和空穴率（張順等，2017）。

合理的分蘗動(dòng)態(tài)是水稻高產(chǎn)群體形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，由于機(jī)直播水稻無(wú)緩苗過(guò)程，群體分蘗強(qiáng)且快，通常容易形成較大群體（李杰等，2011a）。本研究結(jié)果表明，與不適宜機(jī)直播水稻品種相比，適宜機(jī)直播水稻品種的高峰苗數(shù)有所降低，但分蘗成穗率更高。適宜機(jī)直播水稻品種的干物質(zhì)積累特性與分蘗動(dòng)態(tài)基本同步，收獲指數(shù)明顯提高，與楊建昌等（2006）研究報(bào)道的高產(chǎn)水稻物質(zhì)生產(chǎn)特性一致。說(shuō)明機(jī)直播條件下應(yīng)適當(dāng)控制生育前期（拔節(jié)前）的分蘗數(shù)量和干物質(zhì)積累量，著重提高分蘗成穗率和收獲指數(shù)，有利于形成合理群體結(jié)構(gòu)。

直播水稻由于根系入土淺、莖稈較細(xì)，生育后期更易發(fā)生倒伏，且倒伏部位經(jīng)常發(fā)生在莖稈基部2、3節(jié)間（李杰等，2011b;蔣明金等，2020），因此莖稈基部抗倒伏能力也是衡量水稻品種適宜機(jī)直播的重要指標(biāo)。Kashiwagi（2010）研究表明，水稻株高與抗倒伏能力呈顯著負(fù)相關(guān)，提高抗倒伏性最有效的措施是降低株高。本研究結(jié)果表明，與不適宜機(jī)直播水稻品種相比，適宜機(jī)直播水稻品種的株高未見(jiàn)明顯降低，但抗折力整體明顯增強(qiáng)，倒伏指數(shù)明顯下降，與本課題組前期研究結(jié)果（李敏，2019）一致，可見(jiàn)水稻抗倒伏能力可能還與莖壁厚度、莖稈理化特性等因素有關(guān)（蔣明金等，2020）。

合理的生育期有利于水稻獲得充分的溫光資源。本研究結(jié)果表明，在貴州中海拔地區(qū)機(jī)直播水稻的全生育期應(yīng)不超過(guò)150 d。鄭盛華等（2019）研究報(bào)道，隨著播種期推遲和生育期延長(zhǎng)，水稻品種的結(jié)實(shí)率和千粒重顯著降低。本研究結(jié)果還表明，直播水稻播種至抽穗期階段不宜過(guò)短，抽穗至成熟階段適中，以保證水稻花前干物質(zhì)積累充分及生長(zhǎng)后期干物質(zhì)積累、分配與再分配過(guò)程的順利（郭長(zhǎng)春等，2018）。

本研究還發(fā)現(xiàn)，不適宜機(jī)直播的水稻品種一般有1個(gè)或多個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育特性存在缺陷，不能較好滿(mǎn)足機(jī)直播的要求，如川優(yōu)6203的稻谷種子較長(zhǎng)，機(jī)械播種時(shí)落谷難度大，單位面積成苗數(shù)較低，德優(yōu)4923莖稈抗折力弱，機(jī)直播方式下極易倒伏（蔣明金等，2020）;而適宜機(jī)直播的水稻品種則具有能較好滿(mǎn)足機(jī)直播要求的共性生育指標(biāo)，有利于構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。綜合上述研究結(jié)果，初步提出了適宜機(jī)直播的秈稻品種評(píng)價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)體系，以期為適宜機(jī)直播專(zhuān)用秈稻品種選育及應(yīng)用提供參考。

4 結(jié)論

本研究供試的30個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種中，F(xiàn)優(yōu)498等8個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種適宜機(jī)直播，德優(yōu)4923等22個(gè)優(yōu)質(zhì)秈稻品種不適宜機(jī)直播。適宜機(jī)直播的水稻品種具有較好滿(mǎn)足機(jī)直播要求的共性生育指標(biāo)，總體上表現(xiàn)為單位面積成苗數(shù)較高、植株分蘗力中等但成穗率較高、收獲指數(shù)較高、莖稈抗倒伏能力較強(qiáng)、生育期適中、穗型較大且籽粒充實(shí)良好、產(chǎn)量高等特點(diǎn)。

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（責(zé)任編輯 王 暉）