黔東低海拔地區(qū)立體氣候對水稻品種展示效果的影響

摘要 為探尋不同水稻品種在黔東低海拔地區(qū)不同小氣候條件下的種植表現(xiàn)，本試驗選擇川谷優(yōu)1378等51個水稻品種在貴州銅仁西部塘頭基地和東部壩黃基地開展了展示試驗，并對各水稻品種的生育期、種植表現(xiàn)和產量等指標進行分析。結果表明，小氣候差異對水稻種植表現(xiàn)和產量均產生影響，生育期變化受種植區(qū)立體氣候影響，且與品種適應性有關；各品種株高、穗長等種植表現(xiàn)存在差異，結實率均表現(xiàn)為西部基地低于東部基地；43個參展品種在西部基地的實測產量高于東部基地，增加了9.0～7 047.0 kg/hm2，；7個品種在西部基地種植的產量低于東部基地，降低了60.0～3 979.5 kg/hm2。綜合各品種生育期、農藝性狀及產量等表現(xiàn)，篩選出九優(yōu)27占、宜香優(yōu)800和中9優(yōu)2號適合在黔東低海拔西部地區(qū)推廣種植；晶兩優(yōu)1206、旌優(yōu)312、瑋兩優(yōu)鈺占和澳富優(yōu)287適合在黔東低海拔東部地區(qū)推廣種植。

關鍵詞 水稻；立體氣候；生育期；水稻產量

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2024）19-0001-08

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.19.001

Effects of three-dimensional climate on rice varieties in the low altitude areas of Eastern Guizhou Province

ZHANG Yuqing1 REN Feihong1 DENG Chuan1 WANG Jiao1 LI Furong1 FU Ruiying2

（1Tongren Academy of Agricultural Sciences， Tongren 554300， China;

2Tongren Meteorological Bureau， Tongren 554300， China）

Abstract In order to explore the planting performance of different rice varieties under different microclimate conditions in the low altitude areas of Eastern Guizhou Province， 51 rice varieties including Chuanguyou 1378 were selected to conduct display experiments in Tangtou base in the west and Bahuang base in the east of Tongren City， Guizhou Province. The growth period， planting performance， and yield indicators of each rice variety were analyzed. The results showed that microclimate differences had an impact on rice planting performance and yield， and the changes in growth period were influenced by the three-dimensional climate of the planting area and related to variety adaptability; There were differences in planting performance such as plant height and panicle length among different rice varieties， among which the seed setting rate was lower in the western base than in the eastern base. The measured yield of 43 exhibited varieties in the western base was higher than that in the eastern base， with an increase of 9.0-7 047.0 kg/hm2. The yield of 7 varieties planted in the western base was lower than that in the eastern base， with a decrease of 60.0-3 979.5 kg/hm2. Based on the performance of various varieties in terms of growth period， agronomic traits， and yield， it was selected that Jiuyou 27 Zhan， Yixiangyou 800， and Zhongjiuyou 2 were suitable for promoting planting in the low altitude western region of Eastern Guizhou Province， Jingliangyou 1206， Jingyou 312， Weiliangyouyuzhan， and Aofuyou 287 were suitable for promoting planting in the low altitude eastern region of Eastern Guizhou Province.

Keywords rice; three-dimensional climate; reproductive period; rice yield

水稻是重要的糧食作物之一，其生產對于保障糧食安全有重大意義。貴州銅仁坐落于武陵山區(qū)腹地，橫跨黔北山地和黔東丘陵地，西北地勢高，東南較低[1]。黔東低海拔地區(qū)受武陵山氣候的影響，山高谷深，氣候復雜多變，小氣候特征明顯[2]。水稻作為該地區(qū)種植的主要農業(yè)產品之一，播種面積較大，產量較高。近年來，市場上水稻品種多樣，加之研究區(qū)立體氣候較為獨特，導致部分水稻品種在市場上存在時間較短，這不僅在一定程度上擾亂了水稻市場，而且增加了育種成本[3]。開展水稻品種的展示評價，了解各品種的適應性、豐產性和綜合抗性，篩選適宜當地種植的高產優(yōu)質水稻品種尤為重要。2023年銅仁市農業(yè)科學院選擇2個立體氣候較為典型的低海拔基地，開展了川谷優(yōu)1378等51個水稻品種示范種植，通過品種展示試驗篩選出黔東低海拔地區(qū)不同小氣候條件下適宜種植的水稻品種，為提升水稻單產，增加農戶收益，推動水稻產業(yè)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 基地基本情況及展示期間基地氣候特點

展示基地設在貴州銅仁西部塘頭鎮(zhèn)和東部壩黃鎮(zhèn)，海拔高度分別為380和270 m。塘頭和壩黃展示基地氣候溫和，光照資源充足，2023年累計日照時數分別為1 233.1和1 747.4 h，常年平均溫度分別在18.0和17.4 ℃左右，降水量分別為893.6和1 344.2 mm，降水集中分布在4—9月。展示基地的土壤肥力中等偏上，肥力均勻，地勢平坦、土質疏松，排灌設施完善。展示期間2個基地氣候特點如表1所示，4—9月，塘頭基地的日照時數、平均氣溫、降水量和平均相對濕度分別為798.0 h、24.8 ℃、656.3 mm和78.9%；壩黃基地的日照時數、平均氣溫、降水量和平均相對濕度分別為1 094.2 h、23.8 ℃、955.2 mm和84.7%。

1.2 展示品種

參加展示的水稻品種共51個，各品種名稱及審定編號詳見表2。

1.3 試驗設計

每個品種設1個處理，共51個處理。采用完全隨機方式排列，每個品種種植1個區(qū)，各品種種植區(qū)面積333.5 m2。

1.4 試驗管理

2023年4月13—14日曬種，后將種子用強氯精浸種消毒8 h，再用清水沖洗浸泡24 h，38 ℃催芽至露白，低溫晾芽。采用濕潤秧田育秧，于4月18日均勻播種，芽谷入泥，秧田管理方式與當地常規(guī)方法相同[4-5]。由于前期氣溫較低，需保持廂面淺水管理，于2葉1心和移栽前5～7 d分別施用75 kg/hm2尿素作追肥和“送嫁肥”，以促進秧苗健壯生長和分蘗，并參照謝小燕等[6]、韓建[7]的防治方法嚴防病蟲害發(fā)生。油菜收獲后，及時整地，施用磷肥750 kg/hm2、尿素120 kg/hm2和氯化鉀75 kg/hm2作為底肥。5月29—30日移栽，行株距20.0 cm × 16.7 cm，每穴栽兩棵秧苗。采用“兩增一調”栽培措施，即增加磷、鉀肥，減少氮肥，調整適當的密度和氮肥有利于減輕病蟲害的發(fā)生，從而減少化學藥劑施用量。移栽后7 d，施三元復合肥375 kg/hm2和尿素150 kg/hm2作為返青分蘗肥，促進秧苗早生快發(fā)；移栽后20～25 d，施復合肥300 kg/hm2。大田分蘗盛期后及時曬田，以抑制無效分蘗數量，曬田5～7 d，直至土壤表面出現(xiàn)細小的裂縫且稍有凹陷時，重新灌水。拔節(jié)孕穗至水稻成熟前，田間保持干濕交替狀態(tài)，直至收獲[7]。

1.5 調查內容及方法

水稻生長期間，記錄各品種全生育期；在成熟后對各個品種進行室內考種，參照GB/T 19557.7—2022《植物品種特異性（可區(qū)別性）、一致性和穩(wěn)定性測試指南 水稻》調查各品種水稻株高、穗長、有效穗數、穗粒數、穗實粒數、結實率和千粒重等產量構成指標，各品種小區(qū)獨立收割、脫粒和干燥，最后統(tǒng)計產量。

2 結果與分析

2.1 東西部基地小氣候對水稻品種生長表現(xiàn)的影響

西部基地4—6月平均氣溫較東部基地高0.8～1.6 ℃，日照時數、降水量及相對濕度均低于東部基地；該區(qū)域早春氣溫回升早，水稻苗期可以實現(xiàn)早生快發(fā)，分蘗成穗率高，有效穗較高，水稻病蟲害發(fā)生相對較輕。東部基地早春氣溫回升相對較慢，4—6月陰雨天氣較多，平均氣溫較低。受降水影響，空氣相對濕度較高。4—6月為水稻秧田期及移栽到大田初期，長期低溫陰雨天氣易導致水稻苗期生長較緩慢。7—9月溫濕度較高，導致水稻生長中期徒長較明顯，無效分蘗較多，有效穗偏低；水稻病害發(fā)生，包括稻瘟病、稻紋枯病和稻黑粉病等；蟲害包括稻縱卷葉螟、稻飛虱及二化螟和三化螟等。

2.2 西部塘頭基地展示水稻品種種植表現(xiàn)

該基地展示水稻品種生育期、農藝性狀和產量等表現(xiàn)見表3。51個參展水稻品種的全生育期125～144 d，其中竹兩優(yōu)珍25和兆優(yōu)5455的生育期最長，為144 d，兆優(yōu)國泰生育期最短，為125 d；全生育期間變異系數3%，說明各參展品種間生育期差異較小。農藝性狀方面，各品種株高110.0～150.4 cm，其中宜香優(yōu)819最高，為150.4 cm，天優(yōu)華占和川種優(yōu)3877最矮，為110.0 cm，株高間變異系數7%。各品種穗長23.0～31.8 cm，變異系數8%，其中天優(yōu)華占最短，宜香優(yōu)819最長；有效穗數144萬～261萬穗/hm2，變異系數13%，說明不同品種間有效穗數差異較大，其中雙優(yōu)505最低，為144萬穗/hm2，竹兩優(yōu)珍25最高，為261萬穗/hm2；穗粒數170.9～315.1粒，變異系數14%，其中渝香203最少，為170.9粒，神9優(yōu)28最高，為315.1粒；穗實粒數128.9～263.4粒，變異系數15%，說明各品種在該基地種植的穗實粒數差異較大，其中泰香奧美香最多，為263.4粒，渝香203最少，為128.9粒；結實率69.5%～96.2%，其中九優(yōu)27占最高，為96.2%，旌優(yōu)312最低，為69.5%，變異系數8%；千粒重21.40～33.78 g，變異系數13%，變異程度較大，其中武優(yōu)6號最大，為33.78 g，野香優(yōu)9901最小，為21.40 g。各品種產量6 363.0～12 577.5 kg/hm2，變異系數15%，品種間產量差異較大，其中九優(yōu)27占產量最高，為12 577.5 kg/hm2，旌優(yōu)312產量最低，為6 363.0 kg/hm2。

2.3 東部壩黃基地展示水稻品種種植表現(xiàn)

該基地展示水稻品種全生育期、農藝性狀和產量等表現(xiàn)見表4。東部基地51個水稻品種的全生育期127～140 d，變異系數2%，其中竹兩優(yōu)珍25生育期最長，為140 d，友香優(yōu)53、M兩優(yōu)727最短，為127 d。農藝性狀方面，各品種株高107.0～152.0 cm，變異系數7%，其中武優(yōu)6號最高，為152.0 cm，M兩優(yōu)727最矮，為107.0 cm；各品種水稻穗長23.3～31.4 cm，變異系數7%，其中武優(yōu)6號和九優(yōu)27占最短，宜香優(yōu)2118最長；有效穗數113萬～249萬穗/hm2，變異系數16%，說明各品種有效穗數差異相對較大，其中中優(yōu)295最低，為113萬穗/hm2，竹兩優(yōu)珍25最高，為249萬穗/hm2；穗粒數138.1～245.3粒，變異系數14%，其中中優(yōu)808最多，為245.3粒，秀香優(yōu)8號最少，為138.1粒；穗實粒數111.4～235.2粒，變異系數15%，說明各品種的穗實粒數差異較大，其中中優(yōu)808最多，為235.2粒，中優(yōu)295最少，為111.4粒；各品種結實率90.0%～99.4%，變異系數2%，其中華浙優(yōu)210結實率最高，為99.4%，中優(yōu)295和J香優(yōu)168結實率最低，為90.0%；各水稻品種千粒重19.20～34.52 g，變異系數13%，其中武優(yōu)6號最大，為34.52 g，神9優(yōu)28最小，為19.20 g。各品種的產量2 335.5～10 774.5 kg/hm2，變異系數20%，說明各品種產量差異較大，其中晶兩優(yōu)1206產量最高，為10 774.5 kg/hm2，中優(yōu)295產量最低，為2 335.5 kg/hm2。

2.4 東西部基地參展品種種植性狀差異比較

2.4.1 全生育期 相同水稻品種東西部基地種植的全生育期存在差異。30個水稻品種在西部基地種植的全生育期長于東部基地，延長了1～11 d，其中中浙優(yōu)1號和中浙優(yōu)10號均延長了11 d；12個水稻品種在東西部基地種植的全生育期無變化；9個水稻品種在西部基地種植的全生育期短于東部基地，縮短了1～7 d。

2.4.2 株高 相同水稻品種在東西部基地種植的株高表現(xiàn)存在差異。30個水稻品種在西部種植的株高高于東部基地，增加了0.7～19.0 cm，其中雙優(yōu)505、中9優(yōu)2號、江優(yōu)9527、M兩優(yōu)727和宜香優(yōu)819株高增加超過15.0 cm；2個品種在東西部基地種植的株高無變化，分別為瑋兩優(yōu)鈺占和天優(yōu)華占；19個品種在西部基地種植的株高矮于東部基地，減少了1.0～18.0 cm，其中隆晶優(yōu)蒂占和華浙優(yōu)210的株高降低超過15.0 cm。

2.4.3 穗長 相同水稻品種在東西部基地種植的穗長表現(xiàn)存在差異。32個水稻品種在西部種植的穗長長于東部基地，增長了0.1～4.1 cm，其中神9優(yōu)28、中優(yōu)295、鄂優(yōu)華寶占、渝香203、宜香優(yōu)819、雙優(yōu)505、秀香優(yōu)8號、九優(yōu)27占、M兩優(yōu)727和宜香優(yōu)800穗長增長均超過2.0 cm；1個品種在東西部基地種植的穗長無變化，為晶兩優(yōu)1206；18個品種在西部基地種植的穗長短于東部基地，減少了0.1～5.0 cm，其中中優(yōu)808、宜香優(yōu)62、德優(yōu)3301、荃9優(yōu)801和天優(yōu)華占穗長減少均超過2.0 cm。

2.4.4 有效穗數 37個水稻品種在西部基地種植的有效穗數高于東部基地，提高了4萬～93萬穗/hm2，其中中9優(yōu)2號、晶兩優(yōu)1377、九優(yōu)27占、德優(yōu)3301、中優(yōu)295和中優(yōu)808的有效穗數增加超過60萬穗/hm2；3個品種在東西部基地種植的有效穗數無變化，分別為秀香優(yōu)8號、花香優(yōu)1618和F優(yōu)498；11個品種在西部基地種植的有效穗數少于東部基地，其中鄂優(yōu)華寶占和旌優(yōu)312有效穗數降低超過50萬穗/hm2，分別降低了66萬和54萬穗/hm2。

2.4.5 穗粒數和穗實粒數 46個水稻品種在西部基地種植的穗粒數高于東部基地，增加了0.2～125.0粒，其中泰香奧美香、中優(yōu)295、神9優(yōu)28、宜香優(yōu)800、J香優(yōu)168和川種優(yōu)3877穗總粒數增加超過90.0粒，分別增加了125.0、121.9、103.2、97.0、92.9和91.7粒；5個水稻品種在西部基地種植的穗總粒數低于東部基地，減少了0.5～28.0粒，其中中優(yōu)808、中9優(yōu)2號、九優(yōu)27占、荃優(yōu)822和中浙優(yōu)1號的穗粒數分別減少了28.0、27.7、13.2、4.6和0.5粒。33個水稻品種在西部基地種植的穗實粒數高于東部基地，增加了2.6～96.8粒，其中中優(yōu)295、泰香奧美香和悅兩優(yōu)861穗實粒數增加超過70.0粒；1個品種在東西部種植的穗實粒數無變化，為花香優(yōu)1618；17個品種在西部基地種植的穗實粒數低于東部基地，減少了0.2～47.7粒，其中中優(yōu)808、中9優(yōu)2號、渝香203和宜香優(yōu)2118穗實粒數減少超過30.0粒。

2.4.6 結實率和千粒重 各參展水稻品種的結實率均表現(xiàn)為西部基地低于東部基地，降低了0.6～28.7百分點。相同水稻品種千粒重在不同種植區(qū)存在差異，26個水稻品種在西部基地種植的千粒重高于東部基地，增加了0.06～5.38 g，其中九優(yōu)27占、雙優(yōu)505、中優(yōu)295、兆優(yōu)5455、J香優(yōu)168和中浙優(yōu)10號的千粒重增加超過3.00 g；25個品種在西部種植的千粒重低于東部基地，降低了0.20～5.00 g，其中晶兩優(yōu)1377、宜香優(yōu)62千粒重降低超過4.00 g。

2.4.7 產量 51個參展品種中，有43個參展品種在西部基地的產量表現(xiàn)優(yōu)于東部基地，增加了9.0～7 047.0 kg/hm2，以華浙優(yōu)210增幅最?。? 942.0－9 933.0=9.0 kg/hm2），中優(yōu)295增幅最大（9 382.5－2 335.5=7 047.0 kg/hm2）；其中中優(yōu)295、宜香優(yōu)800、九優(yōu)27占、中浙優(yōu)10號、泰香奧美香、J香優(yōu)168和川種優(yōu)3877的產量增長超過4 000.0 kg/hm2；1個品種在東西部基地種植的產量無差異，為花香優(yōu)1618；7個品種在西部基地種植的產量低于東部基地，降低了60.0～3 979.5 kg/hm2，其中旌優(yōu)312的產量降低了3 979.5 kg/hm2。

3 結論與討論

生育期是決定水稻種植地區(qū)適應性的重要因素之一，對產量也有較大影響[8]。生育期的延長或縮短與品種適應種植區(qū)的氣候條件有較大關系。相同品種在不同小氣候條件下的生育期表現(xiàn)不同，雷秋良等[10]研究指出，水稻從插秧至開花以及抽穗所需時間會隨著氣候的變化而變化；曾凱等[9]研究認為，當溫度升高時，水稻的花期、抽穗期、乳熟期和灌漿期均存在提前趨勢。本研究結果與上述結果不完全一致，塘頭基地平均氣溫高于壩黃基地，有30個水稻品種全生育期表現(xiàn)出塘頭基地長于壩黃基地，9個水稻品種全生育期表現(xiàn)出塘頭基地短于壩黃基地，這可能與種植區(qū)立體氣候條件和品種適應性差異有關。

產量構成因素和產量方面，不同立體氣候環(huán)境下不同品種表現(xiàn)不同，影響水稻生產的首要因素是日照時間及其強弱程度，特別是在分蘗期、孕穗期、抽穗期和灌漿期，光照對其生長影響較明顯[10]。充足的光照能夠刺激有效穗的產生并提升結實率，結實期主要影響水稻籽粒灌漿的氣象因素是日照時數。本試驗中，受日照時數的影響，西部基地各水稻品種結實率均低于東部基地，這與張發(fā)麗等[11]的研究結果一致。綜合產量分析，各參展品種中，有43個品種在西部基地中的實測產量高于東部基地，說明小氣候差異對產量影響較大。Brown等[12]研究認為，高溫通常會對大部分水稻的產量造成不利影響，同時，日溫變化也會給水稻帶來不利影響；此外，相對濕度也會對水稻的產量及產量構成因素產生影響，相對濕度較高時，田間病蟲害發(fā)生較頻繁，從而影響了水稻展示效果。

綜上，水稻實現(xiàn)高產除滿足優(yōu)良品種的條件外，還需因地制宜篩選適宜的水稻品種。根據展示基地綜合結果分析，九優(yōu)27占、宜香優(yōu)800和中9優(yōu)2號在西部試驗基地當年氣候條件下，生育期適宜（132～137 d），農藝性狀表現(xiàn)較好，產量較高（11 683.5～12 277.5 kg/hm2），適宜在黔東低海拔西部地區(qū)推廣種植；晶兩優(yōu)1206、旌優(yōu)312、瑋兩優(yōu)鈺占和澳富優(yōu)287在東部試驗基地當年氣候條件下，生育期適宜（130～138 d），農藝性轉表現(xiàn)較好，產量較高（10 092.0～10 774.5 kg/hm2），可在黔東低海拔東部地區(qū)推廣種植。

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（責任編輯：李 媛）

基金項目 貴州省低海拔水稻油菜品種展示評價基地建設項目（黔財農〔2023〕2號）。

作者簡介 張玉清（1967—），男，貴州松桃人，高級農藝師，從事水稻高產栽培技術研究。

通信作者 付瑞瀅（1986—），女，貴州銅仁人，工程師，從事農業(yè)氣象研究。

收稿日期 2024-04-15