不同抗倒性超級稻的基部節(jié)間與抗倒性、產(chǎn)量的相關(guān)性分析

李 爽,王曉玲,許鳳英 (長江大學農(nóng)學院,湖北荊州434025)

高產(chǎn)與倒伏是水稻生產(chǎn)中的一對矛盾,高產(chǎn)要求有較高的生物學產(chǎn)量為基礎(chǔ),因而需要有一定的株高,但株高增高,尤其是基部兩個節(jié)間過長是引起倒伏的重要原因,有研究認為基部節(jié)間尤其是第一個伸長節(jié)間是水稻倒伏的敏感節(jié)間[1],但不同水稻品種的抗倒力具有明顯差異[2～4]。超級雜交稻往往株型較高大,因而中后期倒伏的風險加大。為了抗倒,生產(chǎn)中采用了各種方法,控制施肥用量是一個重要方面[5]。緩釋肥主要是應用親水性聚合物包裹肥料顆?；虬芽扇苄曰钚晕镔|(zhì)分散于基質(zhì)中,從而限制肥料的溶解性,達到養(yǎng)分控釋的目的。研究表明緩釋氮利于節(jié)約資源,降低氮素投入,提高肥料利用效率,因而具有重要意義[6]。本研究用緩釋氮為氮肥,研究不同氮素水平下,抗倒性和耐氮性差異大的超級稻品種的基部節(jié)間性狀和抗倒性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性,為不同抗倒力品種的合理栽培技術(shù)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種為耐肥性好的抗倒超級稻組合88S/1128和氮高效型但易倒品種準兩優(yōu)527,由國家雜交水稻中心提供。2009年4月27日播種,5月27日移栽。金正大緩釋氮由山東金正大生態(tài)工程股份有限公司提供。

1.2 方法

試驗采用裂區(qū)設(shè)計,主處理為不同施氮水平,設(shè)計6水平:0、9、12、15、18、21 kg/667 m2;副處理為品種,分別是超級稻組合88S/1128和準兩優(yōu)527。小區(qū)面積30 m2,3次重復,共36個小區(qū)。小區(qū)間隔離采用田埂覆膜的方法,田埂高20 cm、寬30 cm,田埂間溝寬30 cm,小區(qū)實行單獨排灌。

試驗區(qū)各處理均施用過磷酸鈣和氯化鉀,用量折合P2O54.0 kg/667 m2、K2O 8.0 kg/667 m2。磷肥、鉀肥和緩釋氮肥均于插秧前一天作基肥施入大田5 cm深的土層內(nèi)。株型指標及節(jié)間性狀:抽穗期在田間選擇抽穗一致的主莖20個做標記,成熟前10 d左右,每處理取10莖,測定每個莖稈基部節(jié)間的長度、粗度、莖壁厚度和抗折力,用重力法測定節(jié)間5 cm間距的折斷重力計為抗折力 (FR)[7]。測定各節(jié)間基部至穗頂?shù)母叨群透鞴?jié)間基部至穗頂?shù)孽r重,計算彎曲力矩 (BT,Bending Torque)和倒伏指數(shù) (L I,Lodging Index)。B T=節(jié)間基部至穗頂?shù)母叨?(cm)×節(jié)間基部至穗頂?shù)孽r重 (g);LI=(BT/FR)×100。

SPAD值采用502型便攜式葉綠素測定儀測定,在水稻蠟熟期進行測定。成熟期進行測產(chǎn)和考種。收獲期每小區(qū)單打單收,計算實收產(chǎn)量。試驗為水育秧移栽,移栽規(guī)格23.3 cm×23.3 cm。

本研究在長江大學農(nóng)學院試驗基地完成,試驗地中等肥力,其余田間管理均采用當?shù)氐碾s交稻栽培技術(shù)。數(shù)據(jù)分析采用SPSS分析軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素水平對不同超級雜交稻的產(chǎn)量要素和產(chǎn)量的影響

6種N素水平處理下超級稻品種組合88S/1128(B1)和準兩優(yōu)527(B2)的產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量的比較列于表1。由表1可見,隨著N肥用量的增加,株高不斷增加,相同N素水平下,準兩優(yōu)527的株高、有效穗、結(jié)實率和千粒重大于組合88S/1128,生長勢表現(xiàn)較旺,但組合88S/1128每穗總粒數(shù)大于準兩優(yōu)527。

表1 不同氮素水平對不同超級雜交稻的產(chǎn)量要素和產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量分析表明:在0 kg/667 m2水平下,組合88S/1128產(chǎn)量顯著低于準兩優(yōu)527,產(chǎn)量均較低,在12 kg/667 m2以下純N下,組合88S/1128產(chǎn)量優(yōu)勢沒有發(fā)揮,低于準兩優(yōu)527,主要原因是有效穗數(shù)不足;隨著施氮量增加,高于15 kg/667 m2水平的高N水平下,組合88S/1128的產(chǎn)量呈上升趨勢,組合88S/1128表現(xiàn)了極好的耐高N性,產(chǎn)量顯著增加,但準兩優(yōu)527的產(chǎn)量在15 kg/667 m2水平的高N水平下最高,高于15 kg/667 m2水平的高N產(chǎn)量開始下降,不穩(wěn)定。

從產(chǎn)量水平看,對于組合88S/1128,隨著N素施用量的增加,產(chǎn)量增加,但施用15～21 kg/667 m2的純N,都能增產(chǎn),15 kg/667 m2施氮處理產(chǎn)量顯著提高,但高于15 kg/667 m2增產(chǎn)不顯著,因此,15 kg/667 m2左右純N為最佳施用水平。對于準兩優(yōu)527,9 kg/667 m2處理產(chǎn)量最高,顯著高于施用純N量以9 kg/667 m2為佳。

2.2 不同品種的基部節(jié)間性狀和抗倒性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

(1)超級雜交稻組合88S/1128的基部節(jié)間性狀和抗倒性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)性 表2是雜交稻組合88S/1128的基部第一伸長節(jié)間性狀、抗倒力和產(chǎn)量等間相關(guān)分析結(jié)果。從表2可見,超級雜交稻組合88S/1128的基部第一伸長節(jié)間長度和節(jié)間基部至穗頂高度、SP AD值、株高顯著正相關(guān),與抗折力呈顯著負相關(guān);節(jié)間基部至穗頂高度與抗折力呈極顯著負相關(guān),與SPAD值、株高極顯著正相關(guān),與穗長、產(chǎn)量呈顯著相關(guān);節(jié)間基部至穗頂重與彎曲力矩呈極顯著正相關(guān);基部第一伸長節(jié)間的抗折力與倒伏指數(shù)、SPAD值、株高、產(chǎn)量呈顯著負相關(guān);倒伏指數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān);SPAD值與穗長、株高呈極顯著相關(guān),與產(chǎn)量顯著相關(guān);穗長與株高呈顯著相關(guān),與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān),株高與產(chǎn)量顯著相關(guān)。

表2 雜交稻組合88S/1128基部第一伸長節(jié)間性狀與抗倒伏、產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性分析

基部第一伸長節(jié)間長度和節(jié)間基部至穗頂高度顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.883;節(jié)間長度與抗折力呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為—0.826;節(jié)間長度與SPAD值呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.828;節(jié)間長度與株高呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.911。

表2的節(jié)間基部至穗頂高度與抗折力呈極顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)達—0.918,與SPAD值呈極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)達0.980,與株高極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)達0.968,與穗長呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.968,與產(chǎn)量呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.892;節(jié)間基部至穗頂重與彎曲力矩呈極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.967。抗折力與倒伏指數(shù)呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為—0.830,與SPAD值呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為—0.845,與株高呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為—0.861,與產(chǎn)量呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為—0.863。倒伏指數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān) (0.942);SPAD值與穗長呈極顯著相關(guān) (0.942),與株高呈極顯著相關(guān) (0.932),與產(chǎn)量呈顯著相關(guān) (0.889)。

表2中,穗長與株高呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.911;穗長與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān) (0.943),顯示組合88S/1128是依靠大穗和一定的生物產(chǎn)量為高產(chǎn)的基礎(chǔ),大穗為主攻目標,株高與產(chǎn)量呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.965。對于組合88S/1128,增加株高利于形成大穗,SPAD值與穗長呈極顯著相關(guān),中后期適度的氮肥供應,利于形成高產(chǎn),株高和節(jié)間降低雖然可以抗倒,但不利于產(chǎn)量的提高,高產(chǎn)和抗倒需要達到一種平衡。

本組合抗倒力強,可以適當促進基部第一節(jié)間生長,適當提高株高,后期保持一定的N代謝,從而實現(xiàn)高產(chǎn)而不倒。

(2)易倒品種準兩優(yōu)527的基部節(jié)間性狀和抗倒性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)性 表3雜交稻組合準兩優(yōu)527基部第一伸長節(jié)間長度與抗折力呈顯著負相關(guān) (—0.863),和穗長顯著正相關(guān),和株高極顯著正相關(guān),系數(shù)高達0.955,節(jié)間的粗度與節(jié)間基部至穗頂重顯著正相關(guān) (0.837)和產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(0.944),和穗長顯著正相關(guān),節(jié)間至穗頂高和抗折力顯著負相關(guān) (—0.915)?；康谝簧扉L節(jié)間長度短粗度大利于高產(chǎn)。準兩優(yōu)527基部第一伸長節(jié)間長度對株高的升降有重要影響,但外徑粗對產(chǎn)量影響極顯著。適當控制第一伸長節(jié)間的長度并增加外徑粗度能到達抗倒又高產(chǎn)的效果。表3中穗長與株高極顯著正相關(guān),但與產(chǎn)量顯著正相關(guān),表明準兩優(yōu)527的第一節(jié)間外徑粗度、彎曲力矩均與產(chǎn)量極顯著正相關(guān),表明增加基部節(jié)間長度適當控制而以增粗為主攻目標,利于抗倒,也是高產(chǎn)的關(guān)鍵。

表3顯示SPAD值和穗長、株高和產(chǎn)量正相關(guān),但均不顯著。本品種后期葉色對產(chǎn)量的影響力有限,適當控制N肥,使后期頂葉正常落色,對產(chǎn)量沒有顯著影響,但利于抗倒。

表3 雜交稻組合準兩優(yōu)527基部第一伸長節(jié)間性狀與抗倒伏、產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性分析

3 小結(jié)

組合88S/1128和準兩優(yōu)527對N適應性差異明顯。低N水平不利于組合88S/1128產(chǎn)量優(yōu)勢發(fā)揮,15 kg/667 m2水平下產(chǎn)量顯著高于0～12 kg/667 m2處理,在高于15 kg/667 m2水平的高N水平下,組合88S/1128表現(xiàn)了極好的耐高N性,產(chǎn)量增加,但不顯著,是耐高N型品種組合;準兩優(yōu)527適宜低中N素水平下栽培,在9 kg/667 m2水平的純N水平下產(chǎn)量顯著高于其他處理,高于12 kg/667 m2水平的高N產(chǎn)量開始下降。

組合88S/1128和準兩優(yōu)527基部伸長節(jié)間性狀與抗倒力和產(chǎn)量的相關(guān)性有差異?？傮w上基部節(jié)間長度與抗倒力呈負相關(guān),與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。雜交稻組合88S/1128的基部第一伸長節(jié)間長度與抗折力顯著負相關(guān),與穗長顯著正相關(guān),和產(chǎn)量極顯著正相關(guān),對于雜交稻組合88S/1128第一伸長節(jié)間的適當生長,對抗倒性的影響有限,可以適當調(diào)節(jié)N素早期供應,利于實現(xiàn)品種的產(chǎn)量潛力。

品種準兩優(yōu)527的基部第一伸長節(jié)間對抗倒力和產(chǎn)量的影響大?；康谝簧扉L節(jié)間短而粗利于抗倒和高產(chǎn)?；康谝簧扉L節(jié)間長度對株高的升降和抗倒有重要影響。在平衡該品種的抗倒力和產(chǎn)量時,嚴格控制基部節(jié)間生長至關(guān)重要。

高產(chǎn)和抗倒總體上是一對矛盾,但是通過適宜的栽培技術(shù)控制,可以達到緩和矛盾,實現(xiàn)高產(chǎn)且不倒伏。因而研究品種特性,找到品種的N素利用和抗倒的關(guān)系,對于發(fā)揮品種的應有產(chǎn)量潛力尤其重要,即是所謂的良種需要良法。而品種的株型性狀尤其是節(jié)間性狀對于抗倒和產(chǎn)量有重要影響。不同的抗倒力和N素利用特性的雜交稻品種組合,在施肥尤其是N肥的施用上應該有不同的方案,這尚待有針對性地研究。緩釋N由于釋放緩慢,在水稻生長的前期供N強度和速效N相比較低,極有可能對提高水稻抗倒能力有利,但有待進一步研究證實。

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