方雯鑫,阮喜清,張剛海,皮楚舒,章桃娟,姚 曼,張枝盛
(1.浠水縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,湖北浠水 438200;2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,武漢 430064)
隨著生活水平提高,優(yōu)質(zhì)稻市場(chǎng)的需求量也日益增加[1],水稻育種目標(biāo)由注重產(chǎn)量轉(zhuǎn)為產(chǎn)量品質(zhì)并重,育成品種結(jié)構(gòu)也從高產(chǎn)型向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、專用型轉(zhuǎn)變[2]。影響稻米品質(zhì)的因素較多,氣候、土壤等環(huán)境因素,施肥、灌溉等栽培因素均會(huì)改變稻米品質(zhì)[3-5]。在眾多影響因素中,遺傳因子是稻米品質(zhì)的主要控制因素[6],品種特性決定了產(chǎn)量、米質(zhì)以及抗性的表現(xiàn)潛力。篩選產(chǎn)量、米質(zhì)以及抗性較優(yōu)的水稻品種,對(duì)于優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大[7]。
湖北省是水稻主要產(chǎn)區(qū),水稻常年種植面積230 萬hm2左右,總產(chǎn)量1 900 萬t,面積居全國(guó)第五位,總產(chǎn)量居全國(guó)第六位,為保障國(guó)家糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)[8]。一方面,水稻產(chǎn)能仍需要滿足口糧供給的數(shù)量需求;另一方面,優(yōu)質(zhì)稻米消費(fèi)的質(zhì)量需求快速增長(zhǎng),對(duì)優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)提出了更高要求[9,10]。在生產(chǎn)中,湖北省水稻品種存在“多、亂、雜”的現(xiàn)象,優(yōu)質(zhì)稻特別是高檔優(yōu)質(zhì)稻種植缺乏品種選用的指導(dǎo)意見[8],抗性好、米質(zhì)優(yōu)、生育期適宜、抗倒性強(qiáng)、適宜區(qū)廣的品種仍然缺乏[9],制約了優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
為促進(jìn)優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,于2021 年從湖北省內(nèi)外選取了20 個(gè)優(yōu)質(zhì)稻廣適性品種(8 個(gè)常規(guī)稻和12 個(gè)雜交稻),開展優(yōu)質(zhì)稻品種比較試驗(yàn),篩選出適合湖北省種植的優(yōu)質(zhì)稻品種,為大面積種植優(yōu)質(zhì)稻提供技術(shù)支持。
參試品種共20 個(gè)優(yōu)質(zhì)稻,分別為蝦稻1 號(hào)、華夏香絲、美揚(yáng)占、隆稻3 號(hào)、19 香、鄂香2 號(hào)、糧發(fā)香絲、黃科香1 號(hào)、振兩優(yōu)鈺占、茗兩優(yōu)絲軟占、荃優(yōu)607、果兩優(yōu)桂花絲苗、功兩優(yōu)九香、荃早優(yōu)絲苗、泰優(yōu)398、科兩優(yōu)莉珍、桃湘優(yōu)莉晶、兆優(yōu)5455、兆優(yōu)5431、華香優(yōu)228,其中蝦稻1號(hào)設(shè)置為對(duì)照品種(CK)。
試驗(yàn)地位于湖北省黃岡市浠水縣羅橋村,土壤類型為壤土,排灌方便、肥力中等。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),共計(jì)20 個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為88 m2(22 m×4 m),隨機(jī)排列。水稻直播,常規(guī)稻播種量為60 kg/hm2,雜交稻播種量為30 kg/hm2。肥料施用,底肥施用復(fù)合肥(25-10-16)230 kg/hm2,有機(jī)肥1 800 kg/hm2;分蘗肥施用尿素112 kg/hm2;穗肥追施復(fù)合肥(15-15-15)60 kg/hm2,尿素60 kg/hm2。底肥在種子直播前施用。
水稻種子以“日浸夜露”方式用清水浸種2 d,25%咪鮮胺水乳劑浸泡2 h 后用清水清洗,高巧拌種劑拌種。2021 年6 月1 日耘田,在2 次大田旋耕作業(yè)前施用底肥;6 月3 日開溝分廂,每小區(qū)間隔30 cm,小區(qū)田面整平。6 月4 日直播,直播時(shí)廂面濕潤(rùn)不積水,播后噴施芐嘧·丙草胺;6 月21 日補(bǔ)打除草劑丙草胺、二氯喹啉酸、氰氟草酯。水分管理采用直播稻常規(guī)淹灌,全程遵循優(yōu)質(zhì)稻栽培管理要求精細(xì)管理、防治病蟲害。
8 月下旬至9 月上旬為多陰雨寡照天氣,氣溫有利于稻曲病病菌生長(zhǎng),易誘發(fā)稻曲??;9 月19 日出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣,造成部分水稻品種倒伏。
水稻生長(zhǎng)期間,調(diào)查記錄各品種的生育進(jìn)程;水稻成熟期,調(diào)查記錄各品種的株高、穗長(zhǎng)等農(nóng)藝性狀,植株抗倒性、抗病性等表現(xiàn)。
各品種在成熟期分小區(qū)單收測(cè)產(chǎn),選擇小區(qū)中間5 m2區(qū)域?qū)嵤?。風(fēng)選清除雜質(zhì)和空秕粒,稱量風(fēng)干總重量并測(cè)定水分含量,將其換算成含水量為14.0%的產(chǎn)量記為實(shí)際產(chǎn)量。根據(jù)株行距,再換算為單位面積產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)選定12 蔸代表性樣品考察產(chǎn)量構(gòu)成因子,并利用該樣品進(jìn)行米質(zhì)分析。用Microsoft Excel 2010 分析處理數(shù)據(jù)。
供試品種的全生育期有較大差異(表1),全生育期為99~133 d,最短的是荃早優(yōu)絲苗,為99 d;最長(zhǎng)的是兆優(yōu)5455,為133 d。與對(duì)照品種蝦稻1 號(hào)生育期(114 d)相接近(±2 d)的品種有華夏香絲、19香、糧發(fā)香絲、振兩優(yōu)鈺占、茗兩優(yōu)絲軟占、果兩優(yōu)桂花絲苗。
表1 20 個(gè)水稻品種生育期
為更好地明確20 個(gè)品種的生育期表現(xiàn),將供試品種按照生育期<100 d、100 d≤生育期<110 d、110 d≤生育期<120 d、120 d≤生育期<130 d、130 d≤生育期等分為5 類。結(jié)果表明,生育期<100 d 的品種有1 個(gè),為荃早優(yōu)絲苗;100 d≤生育期<110 d 的品種有4 個(gè),為黃科香1 號(hào)、功兩優(yōu)九香、科兩優(yōu)莉珍、兆優(yōu)5431;110 d≤生育期<120 d 的品種有8 個(gè),為蝦稻1 號(hào)、華夏香絲、隆稻3 號(hào)、19 香、糧發(fā)香絲、振兩優(yōu)鈺占、茗兩優(yōu)絲軟占、果兩優(yōu)桂花絲苗;120 d≤生育期<130 d 的品種有6 個(gè),為美揚(yáng)占、鄂香2 號(hào)、荃優(yōu)607、泰優(yōu)398、桃湘優(yōu)莉晶、華香優(yōu)228;130 d≤生育期的品種有1 個(gè),為兆優(yōu)5455。
調(diào)查了各品種的基本苗、最高苗、株高和穗長(zhǎng)等農(nóng)藝性狀(表2)。結(jié)果表明,糧發(fā)香絲的基本苗數(shù)表現(xiàn)最好,為169.1×104苗/hm2,果兩優(yōu)桂花絲苗的最高苗數(shù)則表現(xiàn)最優(yōu),為592.3×104苗/hm2。將分蘗力的計(jì)算方法定義為(最高苗-基本苗)/基本苗,考察分蘗能力。結(jié)果顯示,功兩優(yōu)九香單根分蘗的分蘗能力最強(qiáng),達(dá)到了5.00,而鄂香2 號(hào)和糧發(fā)香絲的單根分蘗能力弱,只有1.86,對(duì)照品種蝦稻1 號(hào)的分蘗能力為2.51,大多數(shù)品種的分蘗能力處于2~3,分蘗力超過3.5 的品種有泰優(yōu)398、科兩優(yōu)莉珍、華香優(yōu)228、果兩優(yōu)桂花絲苗、兆優(yōu)5455 和荃優(yōu)607。
表2 20 個(gè)水稻品種的農(nóng)藝性狀比較
株高最高的為華夏香絲,達(dá)到了135.3 cm,最矮的為荃早優(yōu)絲,為96.9 cm,多數(shù)品種的株高處于110~120 cm(表2)。株高的表現(xiàn)特征并未體現(xiàn)到穗長(zhǎng)中,泰優(yōu)398 的穗長(zhǎng)最長(zhǎng),為28.5 cm,鄂香2 號(hào)的穗長(zhǎng)最短,為21.4 cm。
分析產(chǎn)量構(gòu)成因子(表3),有效穗數(shù)最多的是黃科香1 號(hào),平均為415.0×104穗/hm2,最少的是鄂香2 號(hào),平均為256.8×104穗/hm2,蝦稻1 號(hào)為317.6 穗/hm2;每穗總粒數(shù)最多的是兆優(yōu)5431,平均為203.1粒/穗,最少的是荃早優(yōu)絲苗,平均為107.6 粒/穗,蝦稻1 號(hào)為131.7 粒/穗;結(jié)實(shí)率最高的是糧發(fā)香絲,平均為88.3%,最低的是荃早優(yōu)絲苗,平均為63.3%,蝦稻1 號(hào)為87.5%;千粒重最高的是荃早優(yōu)絲苗,平均為27.8 g,最低是兆優(yōu)5431 和茗兩優(yōu)絲軟占,平均為20.0 g,蝦稻1 號(hào)為26.5 g。
表3 20 個(gè)水稻品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因子
理論產(chǎn)量最高的是振兩優(yōu)鈺占,為9 928.3 kg/hm2,其次有荃優(yōu)607、糧發(fā)香絲、功兩優(yōu)九香、華夏香絲、兆優(yōu)5455、茗兩優(yōu)絲軟占、華香優(yōu)228、兆優(yōu)5431、美揚(yáng)占,最低的是荃早優(yōu)絲苗,為5 217.1 kg/hm2,蝦稻1 號(hào)為8 229.1 kg/hm2;實(shí)測(cè)產(chǎn)量最高的是荃優(yōu)607,為10 125.5 kg/hm2,其次是華香優(yōu)228、振兩優(yōu)鈺占、美揚(yáng)占、桃湘優(yōu)莉晶,最低的是荃早優(yōu)絲苗,為5 980.5 kg/hm2,蝦稻1 號(hào)為8 915.2 kg/hm2。
因9 月中旬出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣,部分品種出現(xiàn)倒伏的情況。各水稻品種間的抗倒性差異較大(表4)。倒伏最嚴(yán)重的是科兩優(yōu)莉珍,倒伏面積達(dá)到95%;其次是華夏香絲,倒伏面積85%;糧發(fā)香絲倒伏面積70%,蝦稻1 號(hào)、19 香、振兩優(yōu)鈺占、果兩優(yōu)桂花絲苗也有倒伏,倒伏面積小于30%。
水稻抗病情況見表4。全生育期內(nèi),除19 香發(fā)生輕度稻瘟病外,其他參試品種均未見發(fā)生稻瘟病、紋枯病、白葉枯病。因8 月中下旬至9 月中上旬出現(xiàn)多陰雨寡照天氣,為稻曲病發(fā)生的適宜環(huán)境,導(dǎo)致所有的品種均感染稻曲病,其中隆稻3 號(hào)、19 香、泰優(yōu)398 較重程度發(fā)生,華夏香絲、黃科香1 號(hào)、振兩優(yōu)鈺占、果兩優(yōu)桂花絲苗中等發(fā)生,其余品種有輕微感染。
表4 20 個(gè)水稻品種的抗性表現(xiàn)比較
參考品種審定資料及其收獲后稻谷的加工表現(xiàn)、外觀、食味、出米率,并請(qǐng)相關(guān)技術(shù)人員品評(píng),進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,華夏香絲米質(zhì)最好,外觀晶瑩透明,食味好;果兩優(yōu)桂花絲苗、茗兩優(yōu)絲軟占、鄂香2 號(hào)、荃早優(yōu)絲苗、泰優(yōu)398 等品種米質(zhì)較好。
從產(chǎn)量、生育期、抗性等方面綜合評(píng)價(jià),荃優(yōu)607、華香優(yōu)228、美揚(yáng)占、桃湘優(yōu)莉晶等品種生育期適中,分蘗能力較強(qiáng),豐產(chǎn)性較好,可在湖北省推廣種植。
從米質(zhì)看,株高較高的華夏香絲可作為高端優(yōu)質(zhì)大米種植,但種植時(shí)要以機(jī)插為主,并科學(xué)施肥、及早曬田,防止倒伏。果兩優(yōu)桂花絲苗、茗兩優(yōu)絲軟占、泰優(yōu)398 可作為大面積優(yōu)質(zhì)稻種植,做到適時(shí)播種,科學(xué)管理,進(jìn)一步提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
品種評(píng)價(jià)的首要考察指標(biāo)是產(chǎn)量表現(xiàn),其次才是品質(zhì)、抗病性、抗逆性等指標(biāo),單一品種很難同時(shí)在上述指標(biāo)中獲得較好表現(xiàn)。就理論產(chǎn)量而言,最高的是振兩優(yōu)鈺占,為9 928.3 kg/hm2,其次有荃優(yōu)607、糧發(fā)香絲、功兩優(yōu)九香、華夏香絲、兆優(yōu)5455、茗兩優(yōu)絲軟占、華香優(yōu)228、兆優(yōu)5431、美揚(yáng)占,均要高于對(duì)照品種蝦稻1 號(hào)的8 229.1 kg/hm2。這主要?dú)w因于這些品種的單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率以及千粒重大多都有較好的表現(xiàn)。4 個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因子中,某1 個(gè)因子過低都不利于產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。例如,荃早優(yōu)絲苗和黃科香1 號(hào)品種作為小穗型品種,荃早優(yōu)絲苗的結(jié)實(shí)率(63.3%)在同等環(huán)境下表現(xiàn)最差,導(dǎo)致其產(chǎn)量在所有供試品種中最低。盡管華香優(yōu)228 的結(jié)實(shí)率也僅為68.9%,但是其單位面積有效穗多,且為大穗型品種,最終的產(chǎn)量表現(xiàn)在所有品種中處于中上水平。
值得注意的是,供試品種的生育期相差較大,最長(zhǎng)生育期品種(兆優(yōu)5455)和最短生育期品種(荃早優(yōu)絲苗)之間相差34 d。同期直播會(huì)導(dǎo)致品種的生育進(jìn)程不一致,同一生育期的環(huán)境差異大。荃早優(yōu)絲苗生育期短,當(dāng)該品種開花時(shí)環(huán)境溫度高的可能性大,從而導(dǎo)致該品種的結(jié)實(shí)率降低,產(chǎn)量潛力無法發(fā)揮[11]。在品種評(píng)比研究中,應(yīng)該綜合考慮環(huán)境因素,設(shè)置不同播期、不同播種方式或者在不同水稻季進(jìn)行比較,提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和代表性。
植株的株高與其抗倒性密切相關(guān),生育后期發(fā)生倒伏水稻產(chǎn)量損失大[12]。從株高來看,華夏香絲、振兩優(yōu)鈺占、泰優(yōu)398、科兩優(yōu)莉珍、兆優(yōu)5455 等品種的倒伏風(fēng)險(xiǎn)大。除了科兩優(yōu)莉珍、華夏香絲的倒伏面積達(dá)到了70%以上,糧發(fā)香絲的倒伏情況也較為嚴(yán)重,說明該品種盡管株高不高(116.2 cm),但是其莖稈較為細(xì)弱,容易發(fā)生倒伏??梢酝茢啵谥旮咻^高的幾個(gè)品種中,泰優(yōu)398 和兆優(yōu)5455 的莖稈屬于粗壯型。
在抗病性方面,隆稻3 號(hào)、19 香、泰優(yōu)398 在相同的管理措施下稻曲病發(fā)生嚴(yán)重,說明其對(duì)該病的抗性較弱,容易對(duì)稻米品質(zhì)和產(chǎn)量形成威脅。試驗(yàn)?zāi)攴莸奶鞖馐菍?dǎo)致稻曲病高發(fā)的直接原因[13]。當(dāng)環(huán)境適宜時(shí),供試品種的抗病性差異不會(huì)對(duì)其產(chǎn)量產(chǎn)生影響。