同熟期粳稻品種混栽對產量性狀的影響

余波，楊軍，胡慶峰，林添資，景德道，錢華飛，李闖，曾生元，孫立亭，杜燦燦，龔紅兵

(江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農業(yè)科學研究所，江蘇 句容 212400)

單位面積有效穗、每穗實粒數、千粒重是構成水稻產量的三大因素，三者的乘積構成水稻的產量?？s短營養(yǎng)生長周期，在短時間內爭取較多的有效分蘗是構建高光效群體的主要途徑[1-3]；改善水稻品種的生長環(huán)境，增加穗重，提高每穗實粒數、千粒重有利于優(yōu)化穗粒結構。單位面積有效穗、每穗實粒數、千粒重除了受品種自身基因型的控制，也易受外界環(huán)境的影響，光照時長、肥水管理、病蟲害都會對水稻的生長發(fā)育造成影響，進而影響水稻的產量和經濟效益。

諸葛根樟等[4]發(fā)現，含有不同抗病基因的品種混栽時，非親和性的病原菌小種受到抑制，能明顯減輕病害。郎杰等[5]通過分析遺傳分化對多樣性混栽抗稻瘟病效率的影響，發(fā)現混栽模式下的抗稻瘟病效果要優(yōu)于凈栽模式，說明水稻混栽可有效降低稻瘟病發(fā)生。目前，水稻品種混栽的研究主要集中在混栽對病蟲害防治的影響[4-12]，而不同品種混栽條件下分蘗成穗規(guī)律對穗粒結構的影響鮮有報道。

本研究設早熟晚粳、遲熟中粳、中熟中粳3組混栽試驗，每個混栽試驗以2個同熟期品種混栽，考察混栽高峰苗、有效穗、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重等性狀，探究同熟期品種混栽條件下分蘗成穗規(guī)律和對穗粒結構的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

早熟晚粳混栽試驗設3個處理：V1，鎮(zhèn)稻18號凈栽；V2，武運粳23號凈栽；V3，鎮(zhèn)稻18號、武運粳23號混栽(比例1∶1)。遲熟中粳混栽試驗設3個處理：V4，鎮(zhèn)稻14號凈栽；V5，武運粳24號凈栽；V6，鎮(zhèn)稻14號、武運粳24號混栽(比例1∶1)。中熟中粳混栽試驗設3個處理：V7，鎮(zhèn)稻88凈栽；V8，武運粳27號凈栽；V9，鎮(zhèn)稻88、武運粳27號混栽(比例1∶1)。

1.2 方法

試驗在鎮(zhèn)江農業(yè)科學院育種基地實施，田間采用隨機區(qū)組排列，設3次重復，小區(qū)種植面積13.3 m2，區(qū)組間隔40 cm，小區(qū)間隔33 cm。早熟晚粳稻于5月15日播種，6月12日移栽，秧齡28 d；遲熟中粳稻于5月21日播種，6月16日移栽，秧齡26 d；中熟中粳稻于5月30日播種，6月25日移栽，秧齡26 d。株行距13.3 cm×25.0 cm，每小區(qū)栽插400穴，每穴2苗。移栽后對各小區(qū)定點觀察20穴(混栽處理用塑料牌將2個品種隔開，以便分別調查取樣)，每隔7 d觀察記載莖蘗發(fā)生情況；成熟后，各小區(qū)隨機取樣5穴，進行考種，測定每穗總粒數、每穗實粒數、結實率、千粒重等，并通過有效穗、每穗實粒數、千粒重計算理論產量。

1.3 期望值計算

期望值是指在一個離散性隨機變量試驗中每次可能結果的概率乘以其結果的總和。在本文中指不考慮混栽效應，2個混栽品種在凈栽條件下的結果以及混栽比例計算出的總和。

早熟晚粳混栽期望值=鎮(zhèn)稻18號凈栽調查結果×50%+武運粳23號凈栽調查結果×50%。

遲熟中粳混栽期望值=鎮(zhèn)稻14號凈栽調查結果×50%+武運粳24號凈栽調查結果×50%。

中熟中粳混栽期望值=鎮(zhèn)稻88凈栽調查結果×50%+武運粳27號凈栽調查結果×50%。

2 結果與分析

2.1 混栽對高峰苗、有效穗、成穗率的影響

通過調查混栽與凈栽的高峰苗、有效穗，分析混栽對高峰苗、有效穗的影響(表1)。

早熟晚粳稻試驗中，高峰苗以混栽組合(353.65萬·hm-2)最高，其次為鎮(zhèn)稻18號凈栽(353.34萬·hm-2)，武運粳23號凈栽最低(337.99萬·hm-2)；有效穗以鎮(zhèn)稻18號凈栽最高(284.82萬·hm-2)，其次為混栽組合(283.67萬·hm-2)，武運粳23號凈栽最低(274.58萬·hm-2)。

遲熟中粳稻試驗中，高峰苗以混栽組合最高(366.37萬·hm-2)，其次為鎮(zhèn)稻14號凈栽(365.34萬·hm-2)，武運粳24號凈栽最低(335.85萬·hm-2)；有效穗以混栽組合最高(288.33萬·hm-2)，其次為鎮(zhèn)稻14號凈栽(285.75萬·hm-2)，武運粳24號凈栽最低(274.33萬·hm-2)。

中熟中粳稻試驗中，高峰苗以混栽組合最高(309.91萬·hm-2)，其次為鎮(zhèn)稻88凈栽(294.96萬·hm-2)，武運粳27號凈栽最低(282.06萬·hm-2)；有效穗以混栽組合最高(261.34萬·hm-2)，其次為鎮(zhèn)稻88凈栽(253.75萬·hm-2)，武運粳27號凈栽最低(242.50萬·hm-2)。

從始蘗期到高峰苗，混栽組合發(fā)苗最快，在移栽時相同總莖蘗數的情況下,隨著生育進程推進，混栽與凈栽總莖蘗數差異越來越大。在3組混栽試驗中，混栽組合高峰苗、有效穗的實際值均高于其期望值，說明不同品種之間進行混栽，能促進總莖蘗數增加。其中，中熟中粳鎮(zhèn)稻88與武運粳27號混栽后對總莖蘗數的影響最大，高峰苗實際值較期望值提高21.40萬·hm-2，有效穗實際值較期望值提高13.21萬·hm-2；其次是遲熟中粳鎮(zhèn)稻14號與武運粳24號混栽，高峰苗實際值較期望值提高15.78萬·hm-2，有效穗實際值較期望值提高8.29萬·hm-2；早熟晚粳鎮(zhèn)稻18號與武運粳23號混栽對總莖蘗數影響最小，高峰苗實際值較期望值提高7.99萬·hm-2，有效穗實際值較期望值提高3.97萬·hm-2。

通過高峰苗、有效穗計算成穗率(表1)，在3組混栽試驗中，混栽組合成穗率的實際值較期望值略低，但差異不顯著。在早熟晚粳混栽試驗組，混栽成穗率實際值較期望值降低0.71百分點；在遲熟中粳試驗組，混栽成穗率實際值較期望值降低1.18百分點；在中熟中粳試驗組，混栽成穗率實際值較期望值降低1.67百分點。

2.2 混栽對穗粒結構的影響

成熟后，各試驗小區(qū)隨機取樣5穴(混栽處理的2個品種分別取樣)帶回實驗室進行考種，測定每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重等，分析混栽條件下對每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重、結實率的影響(表2)。

早熟晚粳稻試驗中，每穗總粒數以混栽組合最高(154.80粒)，其次為鎮(zhèn)稻18號凈栽(152.68粒)，武運粳23號凈栽最低(148.74粒)；每穗實粒數以混栽組合最高(141.85粒)，其次為鎮(zhèn)稻18號凈栽(139.59粒)，武運粳23號凈栽最低(135.79粒)。

表2 不同處理穗粒結構對比

遲熟中粳稻實驗中，每穗總粒數以混栽組合最高(145.83粒)，其次為武運粳24號凈栽(145.27粒)，鎮(zhèn)稻14號凈栽最低(136.93粒)；每穗實粒數以混栽組合最高(134.28粒)，其次為武運粳24號凈栽(132.95粒)，鎮(zhèn)稻14號凈栽最低(124.54粒)。

中熟中粳稻試驗中，每穗總粒數以混栽組合最高(139.34粒)，其次為武運粳27號凈栽(136.96粒)，鎮(zhèn)稻88凈栽最低(128.57粒)；每穗實粒數以混栽組合最高(126.92粒)，其次為武運粳27號凈栽(125.40粒)，鎮(zhèn)稻88凈栽最低(116.50粒)。

在3組混栽試驗中，混栽組合每穗總粒數、每穗實粒數實際值均高于期望值。其中，中熟中粳鎮(zhèn)稻88與武運粳27號混栽后對每穗總粒數、每穗實粒數的影響最大，混栽每穗總粒數實際值較期望值高6.58粒，混栽每穗實粒數實際值較期望值高5.97粒；其次是遲熟中粳鎮(zhèn)稻14號與武運粳24號混栽，混栽每穗總粒數實際值較期望值高4.73粒，混栽每穗實粒數實際值較期望值高5.53粒；早熟晚粳鎮(zhèn)稻18號與武運粳23號混栽對每穗總粒數、每穗實粒數影響最小，混栽每穗總粒數實際值較期望值高4.09粒，混栽每穗實粒數實際值較期望值高4.16粒。結實率、千粒重受混栽影響較小(表2)，在早熟晚粳、遲熟中粳、中熟中粳3組混栽試驗中，結實率實際值分別較期望值高0.27百分點、0.83百分點、-0.01百分點,千粒重實際值較期望值分別降低0.38、0.12、0.06 g。

2.3 混栽對理論產量的影響

根據每公頃有效穗、每穗實粒數、千粒重計算理論產量，對比混栽理論產量與凈栽理論產量差異(表3)、混栽理論產量實際值與期望值差異(表4)，分析混栽條件下對產量的影響。

表3 混栽對理論產量的影響

表4 混栽條件下的產量實際值和期望值

理論產量由高到低依次為混栽組合(V3)>鎮(zhèn)稻18號(V1)>武運粳23號(V2)，混栽組合(V6)>鎮(zhèn)稻14號(V4)>武運粳24號(V5)，混栽組合(V9)>武運粳27號(V8)>鎮(zhèn)稻88(V7)。其中，混栽組合(V6)與鎮(zhèn)稻14號凈栽、武運粳24號凈栽之間理論產量差異達到顯著水平，混栽組合(V9)與鎮(zhèn)稻88凈栽、武運粳27號凈栽之間理論產量差異達到顯著水平。

進一步對比混栽理論產量的實際值與期望值的差異，均是混栽組合理論產量的實際值高于期望值。其中，中熟中粳鎮(zhèn)稻88與武運粳27號混栽后對理論產量的影響最大，混栽理論產量實際值較期望值高828.98 kg·hm-2，增產達顯著水平；其次是遲熟中粳鎮(zhèn)稻14號與武運粳24號混栽，混栽理論產量實際值較期望值高665.68 kg·hm-2，增產達顯著水平；早熟晚粳鎮(zhèn)稻18號與武運粳23號混栽對理論產量影響最小，混栽理論產量實際值較期望值高308.75 kg·hm-2，增產不顯著。

3 小結

不同粳稻品種混栽對分蘗的發(fā)生有促進作用。在移栽相同總莖蘗數的情況下，隨著生育進程推進，混栽與凈栽總莖蘗數差異越來越大。在3組混栽試驗中，混栽組合高峰苗、有效穗的實際值均高于期望值。

不同粳稻品種混栽，能改善穗型，提高每穗總粒數、每穗實粒數。在3組混栽試驗中，混栽組合每穗總粒數、每穗實粒數均高于期望值，說明不同粳稻品種之間進行混栽能促進穎花分化。

不同粳稻品種混栽，對結實率和千粒重影響不大。在3組混栽試驗中，結實率、千粒重的實際值和期望值差異不明顯，說明混栽雖然能促進粳稻分蘗，提高每穗總粒數、每穗實粒數，但并不會對結實率和千粒重產生太大影響。

不同粳稻品種混栽能提高生物學產量，早熟品種混栽的增幅要明顯強于晚熟品種。雖然單從有效穗、每穗實粒數進行分析，混栽的增幅并不明顯，但是通過計算水稻的理論產量發(fā)現混栽具有一定的增產潛力。進一步對比3組混栽試驗實際值與理論值的差異，發(fā)現有效穗、每穗實粒數、理論產量的增幅都是早熟品種大于晚熟品種。

雖然混栽能提高粳稻的生物學產量，但是品種之間的混栽需要進行選擇，需要了解品種本身的生育期、株高、抗性等方面的特性，不同品種對光照、水分、養(yǎng)分的需求差異導致不同品種混栽后增產潛力的差異。