呂偉生,肖國(guó)濱,葉川,李亞貞,陳明,肖小軍,賴詩(shī)盛,鄭偉,吳艷,黃天寶
(1江西省紅壤研究所/江西省紅壤耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,江西進(jìn)賢 331717;2章貢區(qū)糧食流通服務(wù)中心,江西贛州 341000)
【研究意義】水稻是中國(guó)的主要糧食作物,全國(guó)約有 65%的人口以稻米為主食;油菜是中國(guó)第一大油料作物,但食用油缺口高達(dá) 60%。江西是中國(guó)雙季稻的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū),也是典型的三熟制油菜生產(chǎn)區(qū),在保障國(guó)家糧油安全方面發(fā)揮著重要作用。但近年來(lái),受三熟制茬口矛盾及農(nóng)村勞動(dòng)力短缺的影響,江西冬閑田面積大,冬種覆蓋率僅20%左右。同時(shí),雙季稻改單季稻、移栽稻(油)改直播稻(油)的趨勢(shì)加劇,進(jìn)一步加劇了油稻稻三熟制季節(jié)矛盾。雖然目前生產(chǎn)上高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的油菜新品種較多,但生育期普遍偏長(zhǎng)(200 d以上),適合三熟制的早熟高產(chǎn)油菜品種仍舊缺乏[1]。近年來(lái)推廣的水稻套播油菜技術(shù)[2-4]利用稻油共生期提前了油菜播期,在一定程度上有效緩解了稻油季節(jié)矛盾。同時(shí)在水稻季方面,前人研究表明,早秈稻產(chǎn)量隨品種的演進(jìn)顯著提高,而生育期呈縮短的趨勢(shì)[5];且適當(dāng)推遲播種可以減少生長(zhǎng)冗余,通過(guò)栽培季節(jié)高光效途徑同樣能獲得高產(chǎn)[6],這均有利于從水稻茬緩解稻油季節(jié)矛盾。因此,在油稻稻三熟制條件下,篩選生育期適宜的高產(chǎn)水稻品種,并明確其基本特征,對(duì)促進(jìn)油稻稻三熟制發(fā)展和保障國(guó)家糧油安全具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】良種良法配套是發(fā)揮水稻品種產(chǎn)量潛力、取得水稻高產(chǎn)的必要前提,故前人關(guān)于雙季稻高產(chǎn)品種篩選及其特征的研究較多[7-11],但多數(shù)研究都是在稻稻閑兩熟制下進(jìn)行的。鄭偉等[3-4]探明了二晚套播早熟油菜的適宜共生期(5—10 d)、基本生育特性(生育期約185 d)及省工節(jié)本優(yōu)勢(shì)。另外,呂偉生等[12]從農(nóng)業(yè)氣象的角度明確了近30年江西不同生態(tài)區(qū)80%保證率下雙季稻安全生產(chǎn)期,并得出雙季品種適宜生育期約225 d。顯然,早稻-晚稻-套播早熟油菜的三熟制生產(chǎn)模式在茬口銜接與安全高效生產(chǎn)等方面都是可行的?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】盡管二晚套播早熟油菜對(duì)油稻稻三熟制茬口矛盾有所緩解,但目前關(guān)于油稻稻三熟制下雙季稻高產(chǎn)品種篩選及其特征的研究還鮮有報(bào)道[6,13],并且相關(guān)報(bào)道僅僅涉及生育期及產(chǎn)量等特征。同時(shí),受供試品種數(shù)量、品種更新?lián)Q代和生態(tài)環(huán)境差異等因素的影響,研究結(jié)果在相關(guān)共性問(wèn)題上還存在一定的局限性。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究在早稻-晚稻-套播早熟油菜的三熟制下,選用當(dāng)前生產(chǎn)中以及近年來(lái)試驗(yàn)示范中表現(xiàn)較好的高產(chǎn)水稻品種(早稻生育期110 d左右、晚稻115 d左右),系統(tǒng)研究早、晚稻高產(chǎn)品種特征,以期為油稻稻三熟制下水稻高產(chǎn)品種的選育與栽培提供理論參考。
供試品種為 19個(gè)雙季稻品種,其中早稻品種 9個(gè),晚稻品種10個(gè)。具體情況見(jiàn)表1。
表1 供試水稻品種情況Table 1 Rice cultivars in this experiment
試驗(yàn)于 2015—2016年在江西省紅壤研究所(28°35′N,116°17′E)進(jìn)行,試驗(yàn)地位于江西省南昌市進(jìn)賢縣,為典型的低丘紅壤區(qū)。該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候,四季分明,氣候溫和,雨量充沛。兩年試驗(yàn)在同一田塊進(jìn)行,大田土壤肥力中等,種植模式為早稻-晚稻-套播早熟油菜(豐油730)。兩季油菜均于頭年10月20日進(jìn)行全田套播,播種量6 kg·hm-2;施 N 150 kg·hm-2、P2O5 60 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2、硼砂22.5 kg·hm-2,肥料分2次施用,基施70%氮肥和全部磷、鉀、硼肥,冬前追施30%氮肥;其他管理同一般大田油菜。
2015年早稻于4月7日播種,5月5日移栽,晚稻于6月29日播種,7月25日移栽;2016年早稻4月8日播種,5月5日移栽,晚稻于6月29日播種,7月 26日移栽。早稻常規(guī)稻每穴栽植 4—5粒谷苗,雜交稻每穴栽植2—3粒谷苗,栽插規(guī)格為13.3 cm×23.3 cm;晚稻每穴栽植2粒谷苗,栽插規(guī)格為13.3 cm×26.7 cm。早、晚季試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積為22.4 m2(4.0 m×5.6 m)。施肥水平早稻為 N 165 kg·hm-2、P2O582.5 kg·hm-2、K2O 165 kg·hm-2,晚稻 N 180 kg·hm-2、P2O590 kg·hm-2、K2O 180 kg·hm-2,其中氮肥基肥、分蘗肥與穗肥施用比例為 5∶2∶3,磷肥全部做基肥一次施入,鉀肥基肥、穗肥施用比例為7∶3,分蘗肥與穗肥分別在機(jī)插后7 d和倒2葉抽出期施用。田間水分管理及其他栽培措施參照高產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。
1.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)及生育進(jìn)程 移栽當(dāng)天開(kāi)始調(diào)查,每個(gè)小區(qū)定苗10穴,每5 d調(diào)查一次莖蘗動(dòng)態(tài),同時(shí)結(jié)合田間觀察記載生育進(jìn)程。
1.3.2 干物質(zhì)量及葉面積指數(shù)(LAI) 于抽穗期、成熟期,每個(gè)小區(qū)調(diào)查100穴的莖蘗數(shù),按5點(diǎn)取樣法選取代表性的植株5穴,按莖鞘、葉、穗分開(kāi)包扎,在干燥箱內(nèi)105℃殺青20 min,再用80℃烘干至恒重,冷卻至室溫后稱重;同時(shí)按小葉干重法計(jì)算葉面積指數(shù)(LAI)。
1.3.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 成熟期取樣考種,每個(gè)小區(qū)按平均莖蘗數(shù)選5株考查總粒數(shù)、空粒數(shù)、千粒重,在每個(gè)小區(qū)中心實(shí)割250穴,脫粒、曬干、風(fēng)選后稱重,計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。
用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、計(jì)算,用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
兩年內(nèi)早、晚稻產(chǎn)量的方差分析表明(表 2),早、晚稻產(chǎn)量年度間的差異不顯著,而品種間差異達(dá)極顯著水平,且年份與品種的互作效應(yīng)差異也不顯著??梢?jiàn),兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)基本一致,能真實(shí)反映各品種產(chǎn)量的差異,故下文除產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成外均以兩年數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行分析。
2.2.1 早稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 采用歐氏距離法對(duì)各早稻品種兩年平均產(chǎn)量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析(圖1),并分成高產(chǎn)品種、中產(chǎn)品種和低產(chǎn)品種3種類型。其中,早稻高產(chǎn)類型包括中嘉早17、嘉早311、株兩優(yōu)538等3個(gè)品種,中產(chǎn)類型包括株兩優(yōu)30、中早39、中早35等3個(gè)品種,其余3個(gè)品種(陵兩優(yōu)722、嘉育253、陵兩優(yōu)211)歸為低產(chǎn)類型。
表2 早、晚稻產(chǎn)量在年度間及品種間的方差分析Table 2 Analysis of variance (F-values) of grain yield of double rice among years and cultivars
圖1 早、晚稻產(chǎn)量系統(tǒng)聚類分析Fig. 1 System cluster analysis of early and late rice yield
從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看,早稻各產(chǎn)量類型品種的有效穗數(shù)無(wú)顯著差異,而每穗粒數(shù)及群體穎花量表現(xiàn)為高產(chǎn)類型顯著高于低產(chǎn)類型,表明有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)的互作效應(yīng)對(duì)早稻產(chǎn)量存在較大影響。各類型早稻品種結(jié)實(shí)率和千粒重也無(wú)顯著差異,且無(wú)明顯變化規(guī)律。各品種生育期差異不顯著,但日產(chǎn)量隨產(chǎn)量水平的降低而降低,其中高產(chǎn)類型與低產(chǎn)類型之間差異達(dá)顯著水平(表3)。
相關(guān)分析表明,產(chǎn)量與各產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)性表現(xiàn)不一。其中,產(chǎn)量與有效穗數(shù)及每穗粒數(shù)呈正相關(guān),且每穗粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)大于有效穗數(shù),產(chǎn)量與總穎
花量的相關(guān)性達(dá)極顯著水平;而結(jié)實(shí)率和千粒重與產(chǎn)量表現(xiàn)為微弱的負(fù)相關(guān)。通徑分析表明,總穎花量對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)明顯大于結(jié)實(shí)率和千粒重;有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)對(duì)總穎花量的效應(yīng)總體相當(dāng)。因此,油稻稻三熟制下早稻高產(chǎn)品種在穗粒結(jié)構(gòu)上應(yīng)是穗粒協(xié)調(diào)的,有效穗充足、每穗粒數(shù)較多、總穎花量大,同時(shí)有正常的結(jié)實(shí)率和較大的千粒重,生育期為105—110 d(表4)。
2.2.2 晚稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 由圖 1和表 5可知,晚稻高產(chǎn)類型包括五豐優(yōu)T025、五優(yōu)308、廣兩優(yōu)7203等3個(gè)品種,中產(chǎn)類型包括廣兩優(yōu)7217、榮優(yōu)308、五優(yōu)103等3個(gè)品種,其余4個(gè)品種(H優(yōu)518、深優(yōu)1029、榮優(yōu)225及泰優(yōu)398)歸為低產(chǎn)類型。
與早稻類似,晚稻各產(chǎn)量類型品種的有效穗數(shù)也無(wú)顯著差異,但每穗粒數(shù)及總穎花量在高產(chǎn)類型與低產(chǎn)類型之間存在顯著差異,可見(jiàn)穗?;プ鲗?duì)晚稻產(chǎn)量也同樣具有較大影響。各產(chǎn)量類型晚稻品種結(jié)實(shí)率及千粒重?zé)o顯著差異,也無(wú)明顯變化規(guī)律。品種生育期無(wú)顯著差異,但日產(chǎn)量在各類型之間差異較大,其中高產(chǎn)類型顯著高于低產(chǎn)類型(表5)。
表3 早稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 3 Grain yield and its components of early rice
表4 早稻品種產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)及通徑系數(shù)Table 4 Correlations and path coefficient between grain yield and its components of early rice
相關(guān)及通徑分析表明,晚稻產(chǎn)量與每穗粒數(shù)、總穎花量呈顯著正相關(guān),而有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。每穗粒數(shù)對(duì)總穎花量的效應(yīng)以及總穎花量對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)較大。可見(jiàn),油稻稻三熟制下晚稻高產(chǎn)品種在穗粒結(jié)構(gòu)上也應(yīng)是穗粒協(xié)調(diào)型的,穗數(shù)適宜、穗型較大、總穎花量足,生育期約115 d(表6)。
表5 晚稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 5 Grain yield and its components of late rice
表6 晚稻品種產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)及通徑系數(shù)Table 6 Correlations and path coefficient between grain yield and its components of late rice
由表7可以看出,不同產(chǎn)量類型早稻品種分蘗成穗特性存在一定的差異,高產(chǎn)類型分蘗呈穩(wěn)增緩降的發(fā)展態(tài)勢(shì)。成穗率隨產(chǎn)量水平的降低而依次降低,高產(chǎn)類型顯著高于低產(chǎn)類型,而分蘗增長(zhǎng)率、分蘗下降率及高峰苗數(shù)各類型間無(wú)顯著差異。晚稻品種同早稻表現(xiàn)出類似的規(guī)律,但低產(chǎn)類型分蘗下降率顯著高于中高產(chǎn)類型。晚稻品種分蘗增長(zhǎng)率、分蘗下降率及高峰苗數(shù)相對(duì)較高,成穗率則低于早稻。
相關(guān)分析顯示,早、晚稻產(chǎn)量與成穗率表現(xiàn)為顯著和極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.727*、0.781**;早、晚稻產(chǎn)量與分蘗增長(zhǎng)率、分蘗下降率均呈負(fù)相關(guān),但除晚稻分蘗下降率外都未達(dá)顯著水平。可見(jiàn),分蘗力中等、高峰苗數(shù)適中、成穗率較高是油稻稻三熟制下雙季稻高產(chǎn)品種基本的分蘗成穗特性(表7)。
表7 不同產(chǎn)量類型早、晚稻品種的分蘗特性Table 7 Tillering characteristics of different type of double rice
由表8可知,不同產(chǎn)量類型早稻品種各生育時(shí)期干物質(zhì)量及平均單莖干物質(zhì)量均存在一定差異。抽穗期干物質(zhì)量及各生育時(shí)期平均單莖干物質(zhì)量不同類型間無(wú)顯著差異,其中單莖干物質(zhì)量隨產(chǎn)量水平的提高表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢(shì)。灌漿結(jié)實(shí)期與全生育期干物質(zhì)量在不同類型間存在較大差異,高產(chǎn)類型顯著高于低產(chǎn)類型。晚稻干物質(zhì)生產(chǎn)特性同早稻有所差異,其各生育時(shí)期干物質(zhì)量及平均單莖干物質(zhì)量不同類型間差異較大,高產(chǎn)類型均顯著高于低產(chǎn)類型。早、晚稻不同產(chǎn)量類型的收獲指數(shù)無(wú)顯著差異。此外,晚稻各時(shí)期干物質(zhì)量及平均單莖干物質(zhì)量明顯高于早稻,收獲指數(shù)則略低于早稻。
表8 不同產(chǎn)量類型早、晚稻品種的干物質(zhì)生產(chǎn)特性Table 8 Dry matter production characteristics of different type of double rice
相關(guān)分析表明,早稻產(chǎn)量與灌漿結(jié)實(shí)期、成熟期干物質(zhì)量呈顯著正相關(guān),與抽穗期干物質(zhì)量及各時(shí)期單莖干物質(zhì)量正相關(guān)但不顯著;晚稻產(chǎn)量與成熟期干物質(zhì)量呈顯著正相關(guān),與灌漿結(jié)實(shí)期干物質(zhì)量及對(duì)應(yīng)單莖干物質(zhì)量極顯著正相關(guān);早、晚稻產(chǎn)量與收獲指數(shù)正相關(guān),但未達(dá)顯著水平。由此表明,油稻稻三熟制下雙季早、晚稻高產(chǎn)品種干物質(zhì)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯,尤其是中后期干物質(zhì)生產(chǎn)量及單莖干物質(zhì)量大(表8)。
由表 9可知,雙季稻高產(chǎn)類型品種抽穗至成熟期均可維持較高的群體葉面積(LAI)和單莖葉面積。抽穗及成熟期各產(chǎn)量類型間差異較大,高產(chǎn)類型群體葉面積(LAI)和單莖葉面積均顯著高于低產(chǎn)類型,灌漿結(jié)實(shí)期葉面積下降率則表現(xiàn)為高產(chǎn)類型顯著低于低產(chǎn)類型,這為中后期的干物質(zhì)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。從表9還可以看出,早、晚稻隨產(chǎn)量水平的提高,群體粒/葉比均呈不斷升高的趨勢(shì)。其中早稻高產(chǎn)類型與低產(chǎn)類型差異顯著,而晚稻各類型之間無(wú)顯著差異,這可能與晚稻品種LAI總體較大有關(guān)。
相關(guān)分析表明,早、晚稻產(chǎn)量與各時(shí)期LAI和單莖葉面積及粒葉比呈正相關(guān),其中與抽穗期、成熟期LAI相關(guān)性達(dá)顯著水平;早、晚稻產(chǎn)量與灌漿結(jié)實(shí)期葉面積下降率呈顯著負(fù)相關(guān)??梢?jiàn),油稻稻三熟制下雙季稻高產(chǎn)類型品種能夠在灌漿結(jié)實(shí)期保證較高LAI,同時(shí)維持較高的群體粒葉比,從而實(shí)現(xiàn)源庫(kù)協(xié)調(diào)并最終獲得高產(chǎn)(表9)。
表9 不同產(chǎn)量類型早、晚稻品種的葉面積(LAI)及粒葉比Table 9 LAI and grain-leaf area ratio of different type of double rice
水稻各產(chǎn)量構(gòu)成因子的變化主要受其基因型的控制,故品種間的變異大于環(huán)境間的變異[14]。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子之間的相互關(guān)系、高產(chǎn)特性及實(shí)現(xiàn)途徑開(kāi)展了大量的研究。日本學(xué)者指出,超高產(chǎn)水稻品種的一個(gè)重要特征是每穗粒數(shù)多、千粒重大且結(jié)實(shí)率高[15]。SHEEHY等[16]認(rèn)為,新株型水稻獲得超高產(chǎn)的關(guān)鍵在于其能夠大幅度增加每穗粒數(shù)。楊惠杰等[17]研究表明,高產(chǎn)水稻品種產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征是有足夠的穗數(shù)和大穗,有利于建立足穗大穗的巨庫(kù)群體。黃敏等[18]研究發(fā)現(xiàn),大穗是稻油兩熟制下免耕直播超級(jí)稻品種產(chǎn)量顯著高于普通水稻品種的主要原因。田青蘭等[19-20]研究認(rèn)為,稻油(麥)兩熟制下,不同水稻品種非結(jié)構(gòu)性碳水化合物積累與分配及枝梗和穎花分化與退化存在較大差異,選用大穗型品種具有更高的增產(chǎn)潛力。而對(duì)于閑稻稻兩熟制下的雙季稻,曾勇軍等[8]認(rèn)為,早稻高產(chǎn)品種在穗粒結(jié)構(gòu)上為穗粒協(xié)調(diào)型,且千粒重較大;晚稻則應(yīng)是大穗型,即每穗粒數(shù)較多。但也有相關(guān)研究表明,無(wú)論早稻還是晚稻,高產(chǎn)品種都具有一定的大穗優(yōu)勢(shì)[9-11],特別是雜交晚粳稻[21]。袁江[5]、姚立生[22]等對(duì)秈稻品種演進(jìn)特征的研究表明,不同年代品種產(chǎn)量隨群體總穎花量的增加而提高,而總穎花量的增加主要源于品種穗部性狀的改良(尤其是穗型的增大)。綜合而言,穩(wěn)定穗數(shù)、增加粒數(shù)、擴(kuò)大庫(kù)容是高產(chǎn)超高產(chǎn)的共同特征和基本途徑,其他產(chǎn)量構(gòu)成因子的協(xié)調(diào)規(guī)律則因氣候條件、品種類型及栽培技術(shù)等因素的差異而有所不同。本研究表明,油稻稻三熟制下雙季稻高產(chǎn)品種均表現(xiàn)為穗粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào),即穗數(shù)適宜、每穗粒數(shù)較多、總庫(kù)容大。這與以上前人的研究結(jié)果基本一致,同時(shí)也可能與油稻稻三熟制下雙季稻品種的生育特性有關(guān)。與兩熟制下的一季稻和雙季稻相比,油稻稻三熟制下雙季稻品種生育期較短,在生產(chǎn)實(shí)際上播期也偏遲,故其有效分蘗期較短,產(chǎn)生較多的有效穗數(shù)以攻取高產(chǎn)的難度往往較大。本試驗(yàn)是在高產(chǎn)管理?xiàng)l件下進(jìn)行的,施肥水平和群體起點(diǎn)均相對(duì)較高,因此各產(chǎn)量類型品種的有效穗數(shù)并無(wú)顯著差異。同時(shí),由于有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)之間存在較強(qiáng)的補(bǔ)償效應(yīng),僅僅依靠增加有效穗數(shù)或每穗粒數(shù)不一定就能增加庫(kù)容量。YING等[23]研究表明,在保證一定穗數(shù)的前提下,只要選擇大穗品種即可增加庫(kù)容。因此,在油稻稻三熟制下,選擇穗型較大的品種更有利于通過(guò)穩(wěn)穗數(shù)、增粒數(shù)、擴(kuò)庫(kù)容的途徑實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。
與普通水稻品種相比,高產(chǎn)品種一般具有生長(zhǎng)旺盛、成穗率高、后期干物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)、源庫(kù)協(xié)調(diào)等特征[8-11]。本研究也表明,油稻稻三熟制下雙季稻高產(chǎn)品種分蘗力中等、成穗率較高、全生育期特別是花后干物質(zhì)生產(chǎn)量大、中后期LAI及單莖葉面積較高、粒葉比協(xié)調(diào)。在確保適宜穗數(shù)的條件下,通過(guò)減少無(wú)效分蘗(即生長(zhǎng)冗余),壓低高峰苗數(shù),提高群體的分蘗成穗率是提高水稻群體質(zhì)量的一條重要途徑[24]。一般而言,穗型較大的高產(chǎn)品種分蘗力適中,但分蘗成穗率較高[25],因此有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體的形成。但AO等[26]的研究表明,無(wú)效分蘗的減少和成穗率的提高并不能顯著提高產(chǎn)量。這可能與生態(tài)環(huán)境、品種特性以及栽培方式的差異等因素有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),中后期單莖干物質(zhì)量大是雙季稻尤其是晚稻高產(chǎn)品種的一個(gè)顯著特征。這與高產(chǎn)品種分蘗穩(wěn)升緩降、高峰苗適中、群體成穗率高的分蘗成穗特性是一致的,同時(shí)也是其壯稈大穗的重要標(biāo)志[24]。就干物質(zhì)生產(chǎn)而言,水稻的籽粒產(chǎn)量來(lái)源于抽穗前積累的干物質(zhì)和抽穗后生產(chǎn)的干物質(zhì)[24],且很多研究認(rèn)為應(yīng)該通過(guò)促進(jìn)抽穗前干物質(zhì)生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[18]。本研究結(jié)果則顯示,早、晚稻產(chǎn)量與抽穗期干物質(zhì)量無(wú)顯著的相關(guān)性,而與成熟期及灌漿結(jié)實(shí)期生物量呈顯著和極顯著正相關(guān)。由此可見(jiàn),油稻稻三熟制下抽穗后的干物質(zhì)積累對(duì)水稻高產(chǎn)的形成具有重要作用,在保證前期適宜干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)上,促進(jìn)水稻后期生長(zhǎng)也同樣可以取得高產(chǎn)。另外,本研究還顯示,早、晚稻不同產(chǎn)量類型的收獲指數(shù)并無(wú)顯著差異,之前的研究也認(rèn)為水稻產(chǎn)量的進(jìn)一步提高源于生物量的增加而不僅是收獲指數(shù)的提高[8,18]。庫(kù)大源足、源庫(kù)協(xié)調(diào)是水稻高產(chǎn)的內(nèi)在要求,也是品種演變的一個(gè)顯著特征[21]。前人的研究表明,水稻庫(kù)(即穗粒數(shù))的變異主要是由源(即葉面積)的差異造成的[27],且每穗粒數(shù)與單莖葉面積呈顯著正相關(guān)[16]。在本試驗(yàn)中,高產(chǎn)類型的品種均表現(xiàn)為每穗粒數(shù)多、總穎花量大,能在保證較高LAI(包括單莖葉面積)的基礎(chǔ)上維持較高的粒葉比,最終實(shí)現(xiàn)源庫(kù)協(xié)調(diào)并獲得高產(chǎn)。
水稻產(chǎn)量的高低與生育期長(zhǎng)短密切相關(guān),穗型較大、產(chǎn)量潛力大的高產(chǎn)品種一般生育期較長(zhǎng)[8,28-29]。然而,也有研究表明[22-23],隨著水稻品種的演進(jìn),產(chǎn)量與每穗粒數(shù)均顯著提高,而生育期卻呈逐漸縮短的趨勢(shì),說(shuō)明選用穗型較大的中早熟品種同樣可以獲得高產(chǎn)。相比兩熟制下的一季稻和雙季稻,生育期短是油稻稻三熟制下雙季稻品種的重要特征。但品種的生育期縮短無(wú)疑會(huì)使其產(chǎn)量潛力降低,必須通過(guò)增加品種的日產(chǎn)量來(lái)減輕因生育期縮短對(duì)產(chǎn)量造成的負(fù)面影響[30]。
同時(shí)本研究也發(fā)現(xiàn),油稻稻三熟制下雙季稻不同產(chǎn)量水平品種的生育期并無(wú)顯著差異。因此,油稻稻三熟制下早、晚稻應(yīng)選擇生育期適宜、日產(chǎn)量也較高的高產(chǎn)品種進(jìn)行優(yōu)化搭配。水稻品種的選擇及布局還必須以最適于當(dāng)?shù)氐臏毓鈿夂驐l件的品種類型為優(yōu)先原則,充分利用水稻生長(zhǎng)季節(jié)的有效溫光資源,從而挖掘優(yōu)良品種的高產(chǎn)潛力[29]。呂偉生等[13]研究表明,江西中北部地區(qū)雙季秈稻安全生產(chǎn)期在3月20日至10月25日,其中晚稻安全齊穗期在9月15日至20日,雙季品種適宜生育期約225—230 d。在本試驗(yàn)條件下,早稻高產(chǎn)類型品種生育期為105—110 d,產(chǎn)量達(dá)8 250 kg·hm-2;晚稻高產(chǎn)類型品種生育期在115 d左右,產(chǎn)量達(dá)9 000 kg·hm-2,且均能安全齊穗與成熟。因此,在早稻-晚稻-套播早熟油菜(共生期5—10 d、生育期約185 d)的三熟制生產(chǎn)模式下,選用本文篩選的高產(chǎn)早、晚稻品種無(wú)論在茬口銜接還是在安全高效生產(chǎn)等方面都是可行的。
油稻稻三熟制下,高產(chǎn)類型雙季稻具有分蘗力中等、成穗率較高、全生育期特別是花后干物質(zhì)生產(chǎn)量及單莖干物質(zhì)量大、中后期LAI及單莖葉面積較高、每穗粒數(shù)較多、總穎花量大、粒葉比協(xié)調(diào)和日產(chǎn)量高等基本特征。高產(chǎn)類型早稻品種生育期為105—110 d,日產(chǎn)量 75—78 kg·hm-2·d-1,每穗粒數(shù) 125—140 粒,千粒重26—28 g;高產(chǎn)類型晚稻品種生育期約115 d,日產(chǎn)量 77—81 kg·hm-2·d-1,每穗粒數(shù) 140—160 粒,千粒重24—28 g。
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