桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型初探

易小林 陳會鮮 王彩先 容林熙 黃春興

摘要：【目的】研究以玉林為代表桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型的形態(tài)特征并量化其形態(tài)指標(biāo)，為當(dāng)?shù)厮居N和水稻株型改良提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳怨饢|南地區(qū)15個雜交水稻品種為材料，觀察記載其生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)，綜合分析各形態(tài)指標(biāo)與產(chǎn)量之間的關(guān)系，初步確定桂東南地區(qū)水稻理想株型主要性狀的量化指標(biāo)?！窘Y(jié)果】15個雜交水稻品種生育期介于113～124 d，株高為96～122 cm，劍葉長和寬分別為28.4～42.3 cm和1.3～1.9 cm，穗長為22.2～27.4 cm，有效穗數(shù)為229.5萬～304.5萬穗/ha，每穗粒數(shù)130～198粒，結(jié)實(shí)率均超過80.0%，千粒重均在20.0 g以上，產(chǎn)量為7762.5～8887.5 kg/ha。相關(guān)性分析結(jié)果表明，生育期、株高、穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中生育期和千粒重與產(chǎn)量的正相關(guān)達(dá)極顯著水平（P<0.01，下同）；劍葉長、劍葉寬和有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，其中有效穗數(shù)與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)達(dá)極顯著水平。通徑分析結(jié)果表明，生育期、劍葉長、穗長、結(jié)實(shí)率和千粒重5個指標(biāo)對產(chǎn)量的直接作用系數(shù)均為正值，其中生育期的正直接作用最大（0.60）；株高、劍葉寬、有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)4個指標(biāo)對產(chǎn)量的直接作用系數(shù)為負(fù)值，以株高的負(fù)直接作用最大（-0.40）?！窘Y(jié)論】桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型形態(tài)的量化指標(biāo)為：生育期124 d左右 ，株高114～122 cm，劍葉長29.0～37.0 cm，葉寬1.3～1.5 cm，穗長26.0～27.0 cm，有效穗數(shù)225.0萬穗/ha左右，每穗粒數(shù)140～160粒，結(jié)實(shí)率85.0%～89.0%，千粒重約29.0 g。

關(guān)鍵詞： 雜交水稻；理想株型；桂東南

中圖分類號： S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）02-0196-05

0 引言

【研究意義】廣西玉林地區(qū)土地肥沃，氣候適宜，是桂東南乃至廣西重要的水稻產(chǎn)區(qū)之一。目前，玉林地區(qū)水稻育種奉行的選種目標(biāo)是“稈粗、葉直、穗大、谷粒飽滿”，但這些形態(tài)特征均是模糊概念。理想水稻株型可最大限度地提高水稻群體的光合利用率，增加其生物學(xué)產(chǎn)量并提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，從而提高水稻單產(chǎn)。通過量化水稻株型形態(tài)指標(biāo)，可為水稻育種、栽培及株型改良提供理論依據(jù)，也是實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)高產(chǎn)高效的有效途徑之一。因此，研究桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型形態(tài)并量化相關(guān)形態(tài)指標(biāo)，可使桂東南地區(qū)雜交水稻選種形成一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對生產(chǎn)中明確育種目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)高產(chǎn)高效均具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】理想株型的概念是由澳大利亞學(xué)者Donald于1968年首次提出。國內(nèi)也有學(xué)者探討了理想水稻株型的標(biāo)準(zhǔn)，黃耀祥（1990）研究表明，理想水稻株型的每穗實(shí)粒數(shù)應(yīng)為100～200粒，千粒重為25～30 g，并以這一標(biāo)準(zhǔn)成功育成了特青、雙青、新秀299、勝優(yōu)1號和勝優(yōu)2號等耐肥抗倒伏抗病的水稻品種；周開達(dá)等（1995）研究認(rèn)為，水稻理想株型為株高120 cm左右，株型松緊適中，有效穗數(shù)為225萬穗/ha，并按此模式組配出了高產(chǎn)品種I優(yōu)6078；楊守仁等（1996）研究表明，水稻理想株型應(yīng)具備耐肥抗倒伏、生長量大、短枝立葉、大穗直穗，并成功育成了符合此種株型設(shè)計的水稻品種沈農(nóng)256；袁隆平（1997）針對長江中下游生態(tài)區(qū)的中稻提出雜交水稻理想株型為株高100 cm，稈長70 cm，穗長25 cm左右，且上部3葉修長；呂川根和鄒江石（2003）研究認(rèn)為，長江中下游秈稻的理想株型水稻株高應(yīng)為110～120 cm?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人關(guān)于水稻理想株型模式的研究大多停留在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之上，而鮮見立足于生產(chǎn)實(shí)踐，并有針對性地探討以玉林為代表的桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型特征的研究報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】對桂東南地區(qū)15個優(yōu)質(zhì)雜交水稻品種的生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行觀測，綜合分析各形態(tài)指標(biāo)與產(chǎn)量之間的關(guān)系，總結(jié)出以玉林為代表的桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型的形態(tài)特征，并量化其形態(tài)指標(biāo)，為桂東南地區(qū)雜交水稻育種及株型改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)水稻品種有14個，分別為128優(yōu)1069、Y兩優(yōu)136、深兩優(yōu)9516、良豐優(yōu)145、良豐優(yōu)838、競優(yōu)251、兆兩優(yōu)7213、特優(yōu)269、特優(yōu)7571、特優(yōu)227、特優(yōu)831、良豐優(yōu)303、良豐優(yōu)1069和Y兩優(yōu)087，以廣西水稻區(qū)試中的特優(yōu)582為對照品種。所有水稻品種均由國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西（水稻）創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提供。

試驗(yàn)用肥料為尿素（N 46%，重慶建峰化工股份有限公司）、過磷酸鈣（P2O5 12%，靈山縣驕豐化肥有限公司）、碳銨（N 17%，江蘇禾友化工有限公司）、復(fù)合肥（15-15-15，芬蘭產(chǎn)）、氯化鉀（K2O 60%，加拿大產(chǎn)）。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2013年早造在玉林北流市民安鎮(zhèn)才旺村進(jìn)行。以水稻品種為處理，共15個處理，每處理隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積66.7 m2。3次重復(fù)。3月11日播種，采用塑軟盤+壯秧劑漿播旱管覆蓋農(nóng)膜防寒方法進(jìn)行育秧，并依秧苗生長及天氣情況確定秧苗施肥。大田經(jīng)過第1次犁耙漚田15 d后，施足基肥再進(jìn)行第2次耙田，大田耙平后第2 d進(jìn)行插植，插植規(guī)格為20 cm×30 cm。大田施肥按照前期施純N占總施N量的78.6%、中期占16.2%、后期占5.2%，N、P、K按1∶0.4∶1的比例搭配施用。整個生育期施肥總量為碳銨40.0 kg、過磷酸鈣40.0 kg、尿素27.5 kg、復(fù)合肥17.5 kg、氯化鉀32.0 kg。田間管理按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培方法進(jìn)行。分別觀察記錄各品種的抽穗期、成熟期、全生育期，并于收獲期測定各品種的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件進(jìn)行處理，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性、相關(guān)性及通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同雜交水稻品種生育期比較

從表1可看出，15個雜交水稻品種在玉林市種植的生育期介于113～124 d，其中以Y兩優(yōu)136的生育期最短，特優(yōu)269、Y兩優(yōu)087、兆兩優(yōu)7213和良豐優(yōu)303的生育期最長。特優(yōu)系列品種中，除特優(yōu)269的生育期為124 d外，其他品種的生育期均在115 d左右；兩優(yōu)系列品種中，除Y兩優(yōu)136生育期為113 d外，其他品種的生育期均超過121 d；良豐優(yōu)系列品種的生育期在120 d左右波動。由此可見，特優(yōu)系列的雜交水稻品種在玉林市種植時更趨于早熟，而兩優(yōu)系列和良豐優(yōu)系列的雜交水稻品種趨于中熟。

2. 2 不同雜交水稻品種農(nóng)藝性狀比較

從表2可看出，15個水稻品種的株高差異較明顯，其中特優(yōu)831和Y兩優(yōu)087的株高最高，均為122 cm，顯著高于其他品種（P<0.05，下同）；對照品種特優(yōu)582株高最低，僅96 cm，顯著低于其他品種。15個品種的劍葉長為28.4～42.3 cm，劍葉寬為1.3～1.9 cm，其中良豐優(yōu)145的劍葉長與劍葉寬均最大，而深兩優(yōu)9516的劍葉長與劍葉寬最小。各品種穗長為22.2～27.4 cm，有效穗數(shù)為229.5萬～304.5萬穗/ha，每穗粒數(shù)為130～198粒。各品種結(jié)實(shí)率均在80%以上，其中以良豐優(yōu)303的結(jié)實(shí)率最高，為89.4%；而兆兩優(yōu)7213和良豐優(yōu)145的結(jié)實(shí)率最低，為81.8%。千粒重均在20.0 g以上，其中以深兩優(yōu)9516千粒重最高，為29.1 g；128優(yōu)1069千粒重最低，僅20.3 g。

2. 3 不同雜交水稻品種產(chǎn)量比較

由表3可知，15個水稻品種中Y兩優(yōu)087的產(chǎn)量最高，良豐優(yōu)1069產(chǎn)量最低，分別為8887.5和7762.5 kg/ha。與對照品種特優(yōu)582相比，良豐優(yōu)1069、特優(yōu)7571、128優(yōu)1069、Y兩優(yōu)136和良豐優(yōu)303等5個品種產(chǎn)量較低，其中良豐優(yōu)1069、特優(yōu)7571和128優(yōu)1069的產(chǎn)量顯著低于對照。有9個品種產(chǎn)量高于對照，除深兩優(yōu)9516與對照產(chǎn)量差異不顯著外（P>0.05），Y兩優(yōu)087、特優(yōu)269、兆兩優(yōu)7213、良豐優(yōu)838、特優(yōu)227、競優(yōu)251和良豐優(yōu)145的產(chǎn)量均顯著高于對照，增產(chǎn)率為0.71%～5.33%。

2. 4 水稻生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

從表4可看出，水稻生育期與農(nóng)藝性狀之間存在著不同的相關(guān)性，其中生育期與株高和穗長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同），與劍葉長呈顯著正相關(guān)（P<0.05，下同），與有效穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；株高與穗長呈極顯著正相關(guān)；劍葉長與每穗粒數(shù)及千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；劍葉寬與有效穗數(shù)及結(jié)實(shí)率呈顯著負(fù)相關(guān)，與每穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；有效穗數(shù)與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；每穗粒數(shù)與千粒重呈極顯著正相關(guān)。說明水稻各農(nóng)藝性狀之間存在一定的相互作用關(guān)系。進(jìn)一步分析水稻產(chǎn)量與生育期及農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性，可看出生育期、株高、穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均與產(chǎn)量呈正相關(guān)，且生育期和千粒重與產(chǎn)量的正相關(guān)達(dá)極顯著水平；而劍葉長、劍葉寬和有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，其中有效穗數(shù)與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)達(dá)極顯著水平。

2. 5 水稻各株型形態(tài)與產(chǎn)量的通徑分析

從表5可看出，生育期、劍葉長、穗長、結(jié)實(shí)率和千粒重5個指標(biāo)對產(chǎn)量的直接作用系數(shù)均為正值，其中以生育期的正直接作用最大（0.60）；而株高、劍葉寬、有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)4個指標(biāo)對產(chǎn)量的直接作用系數(shù)為負(fù)值，且株高的負(fù)直接作用最大（-0.40）。綜合分析表4和表5可知，生育期、劍葉寬、穗長、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重6個指標(biāo)的相關(guān)性和通徑作用的方向一致，而其他3個指標(biāo)的相關(guān)性和通徑作用的方向相反。說明水稻有些農(nóng)藝性狀指標(biāo)可直接作用于產(chǎn)量，有些指標(biāo)則是通過對其他農(nóng)藝性狀的影響來間接作用于產(chǎn)量。

2. 6 雜交水稻理想株型各農(nóng)藝性狀指標(biāo)值的確定

雜交水稻理想株型各農(nóng)藝性狀指標(biāo)值的確定原則參照陳友訂等（2004）的方法，主要依據(jù)各雜交水稻品種農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)及差異顯著性，并結(jié)合相關(guān)性分析與通徑分析的結(jié)果確定其適宜值。當(dāng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)與產(chǎn)量呈正相關(guān)且直接作用系數(shù)為正值者，取上限值；當(dāng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)且直接效應(yīng)為負(fù)值者，取下限值；當(dāng)相關(guān)性和通徑作用的方向不一致時，則參照產(chǎn)量最高的前3個水稻品種的農(nóng)藝性狀來確定其適宜指標(biāo)值。根據(jù)以上原則，可確定桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型農(nóng)藝性狀的適宜指標(biāo)值為：生育期124 d左右，株高114～122 cm，劍葉長29.0～37.0 cm，劍葉寬1.3～1.5 cm，穗長26.0～27.0cm，有效穗數(shù)225.0萬穗/ha左右，每穗粒數(shù)140～160粒，結(jié)實(shí)率85.0%～

89.0%，千粒重29.0 g。

3 討論

農(nóng)藝性狀是水稻長勢最直接的表現(xiàn)，在一定程度上決定著水稻“庫”與“源”的大小，對水稻產(chǎn)量起決定作用（楊文鈺和屠乃美，2003）。通過分析15個水稻品種的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量排在前3的品種，其大部分農(nóng)藝性狀指標(biāo)并不是15個品種中的較大值；一些農(nóng)藝性狀指標(biāo)較大的水稻品種，其產(chǎn)量反而較低。說明水稻并不是農(nóng)藝性狀指標(biāo)越大越易高產(chǎn)，而是各農(nóng)藝性狀相互協(xié)調(diào)發(fā)展才更有利于提高產(chǎn)量。王志祥和尚湘蓮（2005）在研究群體起點(diǎn)對水稻生理及農(nóng)藝性狀的影響時發(fā)現(xiàn)，水稻高產(chǎn)是產(chǎn)量及各農(nóng)藝性狀綜合協(xié)調(diào)的結(jié)果，與本研究結(jié)果大致相同。此外，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明農(nóng)藝性狀指標(biāo)較大、產(chǎn)量偏低的品種，其結(jié)實(shí)率或是千粒重較小，說明農(nóng)藝性狀指標(biāo)的不協(xié)調(diào)發(fā)展可能會抑制水稻的結(jié)實(shí)和灌漿，從而降低其產(chǎn)量。

高良艷和周鴻飛（2007）在研究水稻產(chǎn)量構(gòu)成時發(fā)現(xiàn)，每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重與產(chǎn)量均呈正相關(guān)；孫忠明等（2012）在研究水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的影響時發(fā)現(xiàn)，無論是單相關(guān)還是偏相關(guān)，產(chǎn)量與分蘗力、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均呈正相關(guān)。本研究結(jié)果表明，生育期、株高、穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均與產(chǎn)量呈正相關(guān)，且生育期和千粒重與產(chǎn)量的正相關(guān)達(dá)極顯著水平。這與高良艷和周鴻飛（2007）、孫忠明等（2012）的研究結(jié)果相似。

依據(jù)各雜交水稻品種農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)及差異顯著性，并結(jié)合相關(guān)性分析與通徑分析的結(jié)果，本研究認(rèn)為，桂東南地區(qū)雜交水稻理想株型的株高為114～121 cm，與呂川根和鄒江石（2003）在研究長江中下游秈稻的理想株型得出的株高應(yīng)為110～120 cm的結(jié)論相似；其次，本研究認(rèn)為理想株型每穗粒數(shù)應(yīng)為140～160粒，有效穗數(shù)為225.0萬穗/ha，千粒重為29.0 g，與黃耀祥（1990）和周開達(dá)等（1995）每穗實(shí)粒數(shù)應(yīng)為100～200粒、有效穗數(shù)225萬穗/ha、千粒重25～30 g的研究結(jié)果相似。本研究得出的水稻理想株型生育期、劍葉長、劍葉寬、穗長和結(jié)實(shí)率等指標(biāo)的適宜值與前人研究結(jié)果存在一定差異，可能是水稻理想株型會隨著種植區(qū)域的變化而變化，具體原因有待進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

本研究通過對比分析15個雜交水稻品種的生育期、農(nóng)藝形狀及產(chǎn)量，初步確定以玉林為代表的桂東南地區(qū)水稻理想株型性狀指標(biāo)為：生育期124 d左右，株高114～122 cm，劍葉長29.0～37.0 cm，葉寬1.3～1.5 cm，穗長26.0～27.0 cm，有效穗數(shù)225.0萬穗/ha左右，每穗粒數(shù)140～160粒，結(jié)實(shí)率85.0%～89.0%，千粒重約29.0 g。

參考文獻(xiàn)：

陳友訂，萬邦惠，張旭. 2004. 華南雙季超級稻分蘗盛期理想形態(tài)性狀研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，37（7）：968-974.

Chen Y D，Wan B H，Zhang X. 2004. Studies on morphological characteristics of South China double cropping super rice at the active tillering stage[J]. Scientia Agricultura sinica，37（7）：968-974.

高良艷，周鴻飛. 2007. 水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的分析[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，（1）：26-28.

Gao L Y，Zhou H F. 2007. Analysis of yield component factors and yield of rice[J]. Liaoning Agricultural Sciences，（1）：26-28.

黃耀祥. 1990. 水稻超高產(chǎn)育種研究[J]. 作物雜志，（4）：1-2.

Huang Y X. 1990. Super high-yield breeding of Oryza sativa[J]. crops，（4）：1-2.

呂川根，鄒江石. 2003. 兩個超級雜交稻與汕優(yōu)63光合株型的比較分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，36（6）：633-639.

Lü C G，Zou J S. 2003. Comparative analysis on plant type of two super hybrid rice and Shangyou 63[J]. Scientia Agricultura Sinica，36（6）：633-639.

孫忠明，鄒廣萍，耿文良. 2012. 水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量影響試驗(yàn)研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊，（3）：52-54.

Sun Z M，Zou G P，Geng W L. 2012. Effects of yield components on rice yield[J]. Bulletin of Agricultural Science and Technology，（3）：52-54.

王志祥，尚湘蓮. 2005. 群體起點(diǎn)對水稻生理及農(nóng)藝性狀的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，33（4）：567-568.

Wang Z X，Shang X L. 2005. Influence of community beginning point on physiological and agronomic traits of rice[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences，33（4）：567-568.

楊守仁，張龍步，陳溫福，徐正進(jìn)，王進(jìn)民. 1996. 水稻超高產(chǎn)育種的理論和方法[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，27（1）：l-7.

Yang S R，Zhang L B，Chen W F，Xu Z J，Wang J M. 1996. Theories and methods of rice breeding for maximum yield[J]. Journal of Shenyang Agricultural University，27（1）：1-7.

楊文鈺，屠乃美. 2003. 作物栽培學(xué)各論[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.

Yang W Y，Tu N M. 2003. Theory of Crop Cultivation[M]. Beijing：Chinese Agriculture Press.

袁隆平. 1997. 雜交水稻超高產(chǎn)育種[J]. 雜交水稻，12（6）：l-3.

Yuan L P. 1997. Hybrid rice breeding for super high yield[J]. Hybrid Rice，12（6）：1-3.

周開達(dá)，馬玉清，劉太清，沈茂松. 1995. 雜交水稻亞種間重穗型組合選育——雜交水稻超高產(chǎn)育種的理論與實(shí)踐[J]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，13（4）：403-407.

Zhou K D，Ma Y Q，Liu T Q，Shen M S. 1995. The breeding of subspecific heavy ear hybrid rice——exploration about super-high yield breeding of hybrid rice[J]. Journal of Sichuan Agricultural University，13（4）：403-407.

Donald C M. 1968. The breeding of crop ideotypes[J]. Euphytica，17（3）：385-403.

（責(zé)任編輯 王 暉）