油-稻-稻三熟制下双季稻高产品种特征研究

删除或更新信息，请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

本站小编 Free考研考试/2021-12-26

吕伟生, 肖国滨, 叶川, 李亚贞, 陈明, 肖小军, 赖诗盛, 郑伟, 吴艳, 黄天宝. 油-稻-稻三熟制下双季稻高产品种特征研究[J]. 中国农业科学, 2018, 51(1): 37-48 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2018.01.004
LÜ WeiSheng, XIAO GuoBin, YE Chuan, LI YaZhen, CHEN Ming, XIAO XiaoJun, LAI ShiSheng, ZHENG Wei, WU Yan, HUANG TianBao. Characteristics of High-Yield Double Rice Varieties in Rice-Rice-Rapeseed Cropping System[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2018, 51(1): 37-48 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2018.01.004

0 引言

【研究意义】水稻是中国的主要粮食作物,全国约有65%的人口以稻米为主食;油菜是中国第一大油料作物,但食用油缺口高达60%。江西是中国双季稻的优势产区,也是典型的三熟制油菜生产区,在保障国家粮油安全方面发挥着重要作用。但近年来,受三熟制茬口矛盾及农村劳动力短缺的影响,江西冬闲田面积大,冬种覆盖率仅20%左右。同时,双季稻改单季稻、移栽稻（油）改直播稻（油）的趋势加剧,进一步加剧了油稻稻三熟制季节矛盾。虽然目前生产上高产优质的油菜新品种较多,但生育期普遍偏长（200 d以上）,适合三熟制的早熟高产油菜品种仍旧缺乏^[1]。近年来推广的水稻套播油菜技术^[2-4]利用稻油共生期提前了油菜播期,在一定程度上有效缓解了稻油季节矛盾。同时在水稻季方面,前人研究表明,早籼稻产量随品种的演进显著提高,而生育期呈缩短的趋势^[5];且适当推迟播种可以减少生长冗余,通过栽培季节高光效途径同样能获得高产^[6],这均有利于从水稻茬缓解稻油季节矛盾。因此,在油稻稻三熟制条件下,筛选生育期适宜的高产水稻品种,并明确其基本特征,对促进油稻稻三熟制发展和保障国家粮油安全具有重要意义。【前人研究进展】良种良法配套是发挥水稻品种产量潜力、取得水稻高产的必要前提,故前人关于双季稻高产品种筛选及其特征的研究较多^[7-11],但多数研究都是在稻稻闲两熟制下进行的。郑伟等^[3-4]探明了二晚套播早熟油菜的适宜共生期（5—10 d）、基本生育特性（生育期约185 d）及省工节本优势。另外,吕伟生等^[12]从农业气象的角度明确了近30年江西不同生态区80%保证率下双季稻安全生产期,并得出双季品种适宜生育期约225 d。显然,早稻-晚稻-套播早熟油菜的三熟制生产模式在茬口衔接与安全高效生产等方面都是可行的。【本研究切入点】尽管二晚套播早熟油菜对油稻稻三熟制茬口矛盾有所缓解,但目前关于油稻稻三熟制下双季稻高产品种筛选及其特征的研究还鲜有报道^[6,13],并且相关报道仅仅涉及生育期及产量等特征。同时,受供试品种数量、品种更新换代和生态环境差异等因素的影响,研究结果在相关共性问题上还存在一定的局限性。【拟解决的关键问题】本研究在早稻-晚稻-套播早熟油菜的三熟制下,选用当前生产中以及近年来试验示范中表现较好的高产水稻品种（早稻生育期110 d左右、晚稻115 d左右）,系统研究早、晚稻高产品种特征,以期为油稻稻三熟制下水稻高产品种的选育与栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为19个双季稻品种,其中早稻品种9个,晚稻品种10个。具体情况见表1。
Table 1
表1
表1供试水稻品种情况
Table 1Rice cultivars in this experiment

早稻品种 Cultivar of early rice	编号 Code	品种类型 Type of cultivar	晚稻品种 Cultivar of late rice	编号 Code	品种类型 Type of cultivar
中嘉早17 Zhongjiazao17	E1	常规籼稻 IIR	五丰优T025 WufengyouT025	L1	杂交籼稻IHR
嘉早311 Jiazao311	E2	常规籼稻 IIR	五优308 Wuyou308	L2	杂交籼稻IHR
株两优538 Zhuliangyou538	E3	杂交籼稻 IHR	广两优7203 Guangliangyou7203	L3	杂交籼稻IHR
株两优30 Zhuliangyou30	E4	杂交籼稻IHR	广两优7217 Guangliangyou7217	L4	杂交籼稻IHR
中早39 Zhongzao39	E5	常规籼稻IIR	荣优308 Rongyou308	L5	杂交籼稻IHR
中早35 Zhongzao35	E6	常规籼稻IIR	五优103 Wuyou103	L6	杂交籼稻IHR
陵两优722 Lingliangyou722	E7	杂交籼稻IHR	深优1029 Shenyou1029	L7	杂交籼稻IHR
嘉育253 Jiayu253	E8	常规籼稻IIR	荣优225 Rongyou225	L8	杂交籼稻IHR
陵两优211 Lingliangyou211	E9	杂交籼稻IHR	H优518 Hyou518	L9	杂交籼稻IHR
			泰优398 Taiyou398	L10	杂交籼稻IHR

IIR：常规籼稻Indica inbred rice;IHR：杂交籼稻Indica hybrid rice

新窗口打开

1.2 试验设计

试验于2015—2016年在江西省红壤研究所（28°35′N,116°17′E）进行,试验地位于江西省南昌市进贤县,为典型的低丘红壤区。该区域属亚热带季风湿润气候,四季分明,气候温和,雨量充沛。两年试验在同一田块进行,大田土壤肥力中等,种植模式为早稻-晚稻-套播早熟油菜（丰油730）。两季油菜均于头年10月20日进行全田套播,播种量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、钾、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日播种,5月5日移栽,晚稻于6月29日播种,7月25日移栽;2016年早稻4月8日播种,5月5日移栽,晚稻于6月29日播种,7月26日移栽。早稻常规稻每穴栽植4—5粒谷苗,杂交稻每穴栽植2—3粒谷苗,栽插规格为13.3 cm×23.3 cm;晚稻每穴栽植2粒谷苗,栽插规格为13.3 cm×26.7 cm。早、晚季试验均采用随机区组排列,3次重复,小区面积为22.4 m²（4.0 m×5.6 m）。施肥水平早稻为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、分蘖肥与穗肥施用比例为5﹕2﹕3,磷肥全部做基肥一次施入,钾肥基肥、穗肥施用比例为7﹕3,分蘖肥与穗肥分别在机插后7 d和倒2叶抽出期施用。田间水分管理及其他栽培措施参照高产技术规程进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 茎蘖动态及生育进程移栽当天开始调查,每个小区定苗10穴,每5 d调查一次茎蘖动态,同时结合田间观察记载生育进程。
1.3.2 干物质量及叶面积指数（LAI）于抽穗期、成熟期,每个小区调查100穴的茎蘖数,按5点取样法选取代表性的植株5穴,按茎鞘、叶、穗分开包扎,在干燥箱内105℃杀青20 min,再用80℃烘干至恒重,冷却至室温后称重;同时按小叶干重法计算叶面积指数（LAI）。
1.3.3 产量及产量构成成熟期取样考种,每个小区按平均茎蘖数选5株考查总粒数、空粒数、千粒重,在每个小区中心实割250穴,脱粒、晒干、风选后称重,计算实际产量。

1.4 分析与统计方法

用Microsoft Excel 2007软件进行数据输入、计算,用DPS 7.05软件进行统计分析。

2 结果

2.1 早、晚稻产量的总体变化

两年内早、晚稻产量的方差分析表明（表2）,早、晚稻产量年度间的差异不显著,而品种间差异达极显著水平,且年份与品种的互作效应差异也不显著。可见,两年试验结果趋势基本一致,能真实反映各品种产量的差异,故下文除产量及产量构成外均以两年数据的平均值进行分析。
Table 2
表2
表2早、晚稻产量在年度间及品种间的方差分析
Table 2Analysis of variance (F-values) of grain yield of double rice among years and cultivars

季别 Season	变异来源 Source	自由度 df	平方和 SS	均方 MS	F值 F value
早稻 Early rice	年度Year	1	62452.84	62452.84	3.86ns
	品种Cultivar	8	3091596.03	386449.50	23.89**
	年度×品种Year×Cultivar	8	123919.16	15489.89	0.96ns
	误差Error	36	582281.34	16174.48
	总变异Total	53	3860249.36
晚稻 Late rice	年度Year	1	344867.78	344867.78	6.96ns
	品种Cultivar	9	4982208.75	553578.75	17.60**
	年度×品种Year×Cultivar	9	188242.96	20915.88	0.66ns
	误差Error	40	1258263.68	31456.59
	总变异Total	59	6773583.17

** indicates significant difference at 0.01 level, ns: No significance**表示在0.01 水平上差异显著,ns表示差异不显著

新窗口打开

2.2 产量及产量构成

2.2.1 早稻品种产量及产量构成采用欧氏距离法
对各早稻品种两年平均产量进行系统聚类分析（图1）,并分成高产品种、中产品种和低产品种3种类型。其中,早稻高产类型包括中嘉早17、嘉早311、株两优538等3个品种,中产类型包括株两优30、中早39、中早35等3个品种,其余3个品种（陵两优722、嘉育253、陵两优211）归为低产类型。

显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图1早、晚稻产量系统聚类分析
-->Fig. 1System cluster analysis of early and late rice yield
-->

从产量构成因素来看,早稻各产量类型品种的有效穗数无显著差异,而每穗粒数及群体颖花量表现为高产类型显著高于低产类型,表明有效穗数与每穗粒数的互作效应对早稻产量存在较大影响。各类型早稻品种结实率和千粒重也无显著差异,且无明显变化规律。各品种生育期差异不显著,但日产量随产量水平的降低而降低,其中高产类型与低产类型之间差异达显著水平（表3）。
Table 3
表3
表3早稻品种产量及产量构成
Table 3Grain yield and its components of early rice

年份 Year	品种编号 Code of cultivar	有效穗 Panicle (×10⁴·hm^-2)	每穗粒数 Grains per panicle	总颖花量 Total spikelet (×10⁴·hm^-2)	结实率 Filled grain percentage (%)	千粒重 1000-grain weight (g)	实产 Grain yield (kg·hm^-2)	生育期 Growth duration (d)	日产量 Daily yield (kg·hm^-2·d^-1)
2015	E1	312.77	136.09	42559.22	80.08	26.58	8376.01	107	78.28
	E2	304.55	135.95	41396.14	80.14	27.86	8181.55	105	77.92
	E3	338.79	126.82	42964.31	80.54	25.72	8176.67	108	75.71
	E4	328.19	120.59	39565.05	83.96	27.24	7874.73	105	75.00
	E5	299.45	132.30	39615.73	80.82	26.96	7855.74	109	72.07
	E6	293.31	133.81	39231.57	79.72	27.53	7789.99	108	72.13
	E7	310.90	121.69	37817.63	81.79	27.60	7642.00	110	69.47
	E8	285.24	130.65	37265.12	79.60	27.82	7612.60	106	71.82
	E9	324.37	119.10	38620.53	81.74	25.99	7661.15	106	72.28
2016	E1	309.37	138.60	42885.49	82.68	27.35	8276.25	107	77.35
	E2	299.66	138.17	41417.01	80.79	27.99	8280.39	105	78.86
	E3	352.63	121.85	43001.87	82.57	26.27	8136.91	108	75.34
	E4	319.42	123.89	39598.23	83.91	27.13	8039.65	105	76.57
	E5	298.27	132.82	39617.28	80.80	26.86	8015.98	109	73.54
	E6	286.21	137.12	39274.12	79.49	27.35	7970.24	108	73.80
	E7	320.12	118.18	37862.66	82.57	27.76	7722.25	110	70.20
	E8	283.42	131.49	37266.83	80.15	27.91	7712.84	106	72.76
	E9	318.81	121.18	38650.95	83.75	26.54	7628.06	106	71.96
平均 Mean	高产HY(n=3)	319.63a	132.92a	42370.67a	81.15a	26.96a	8237.96a	106.7a	77.24a
	中产MY(n=3)	306.17a	129.69ab	39483.66b	81.43a	27.18a	7924.39b	107.3a	73.85ab
	低产LY(n=3)	307.14a	122.71b	37913.95c	81.61a	27.27a	7663.15c	107.3a	71.42b

HY: High yield; MY: Middle yield; LY: Low yield. Values followed by different small letters are significantly different at 0.05 level. The same as belowHY：高产类型;MY：中产类型;LY：低产类型。不同小写字母表示0.05水平差异显著。下同

新窗口打开
相关分析表明,产量与各产量构成因素间的相关性表现不一。其中,产量与有效穗数及每穗粒数呈正相关,且每穗粒数的相关系数大于有效穗数,产量与总颖花量的相关性达极显著水平;而结实率和千粒重与产量表现为微弱的负相关。通径分析表明,总颖花量对产量的效应明显大于结实率和千粒重;有效穗数和每穗粒数对总颖花量的效应总体相当。因此,油稻稻三熟制下早稻高产品种在穗粒结构上应是穗粒协调的,有效穗充足、每穗粒数较多、总颖花量大,同时有正常的结实率和较大的千粒重,生育期为105—110 d（表4）。
Table 4
表4
表4早稻品种产量与产量构成因素的相关及通径系数
Table 4Correlations and path coefficient between grain yield and its components of early rice

产量因素 Yield component	产量结构间相关系数 Correlation coefficient among yield component					对Y效应 (Pi→Y)	对X₃效应 (Pi→X₃)
产量因素 Yield component	X₂	X₃	X₄	X₅	Yield (Y)	对Y效应 (Pi→Y)	对X₃效应 (Pi→X₃)
有效穗Panicle number (X₁)	-0.626	0.501	0.713*	-0.737*	0.252		1.196
每穗粒数Grains per panicle (X₂)		0.362	-0.762*	0.389	0.572		1.110
总颖花量Total spikelet (X₃)			0.013	-0.446	0.936**	1.101
结实率Filled grain percentage (X₄)				-0.406	-0.095	0.042
千粒重1000-grain weight (X₅)					-0.137	0.370

* and ** indicate significant correlation at 0.05 or 0.01 level, respectively. The same as below*,**表示显著或极显著相关。下同

新窗口打开
2.2.2 晚稻品种产量及产量构成由图1和表5可知,晚稻高产类型包括五丰优T025、五优308、广两优7203等3个品种,中产类型包括广两优7217、荣优308、五优103等3个品种,其余4个品种（H优518、深优1029、荣优225及泰优398）归为低产类型。
与早稻类似,晚稻各产量类型品种的有效穗数也无显著差异,但每穗粒数及总颖花量在高产类型与低产类型之间存在显著差异,可见穗粒互作对晚稻产量也同样具有较大影响。各产量类型晚稻品种结实率及千粒重无显著差异,也无明显变化规律。品种生育期无显著差异,但日产量在各类型之间差异较大,其中高产类型显著高于低产类型（表5）。
Table 5
表5
表5晚稻品种产量及产量构成
Table 5Grain yield and its components of late rice

年份 Year	品种编号 Code of cultivar	有效穗 Panicle (×10⁴·hm^-2)	每穗粒数 Grains per panicle	总颖花量 Total spikelet (×10⁴·hm^-2)	结实率 Filled grain percentage (%)	千粒重 1000-grain weight (g)	实产 Grain yield (kg·hm^-2)	生育期 Growth duration (d)	日产量 Daily yield (kg·hm^-2·d^-1)
2015	L1	318.57	156.70	49914.77	84.00	23.61	9284.64	113	82.16
	L2	320.60	149.59	47969.15	86.10	24.07	9028.67	113	79.90
	L3	310.72	137.93	42852.83	85.05	28.42	9079.52	117	77.60
	L4	301.79	137.04	41365.17	86.88	28.84	8896.89	114	78.04
	L5	318.71	141.78	45180.43	85.17	26.24	8849.94	117	75.64
	L6	293.53	150.67	44216.03	85.58	25.48	8766.74	116	75.58
	L7	281.91	148.81	41976.69	86.61	25.34	8568.12	117	73.23
	L8	294.43	141.03	41541.20	85.42	25.76	8577.67	117	73.31
	L9	350.56	118.63	41605.20	85.97	27.17	8474.77	110	77.04
	L10	353.93	116.98	41409.19	87.68	24.88	8250.02	109	75.69
2016	L1	309.87	161.17	49964.74	86.74	24.12	9073.82	113	80.30
	L2	320.03	153.19	49014.06	86.79	23.97	9055.37	113	80.14
	L3	304.65	142.45	43418.78	87.20	28.32	8944.49	117	76.45
	L4	295.40	140.89	41622.53	86.82	28.66	8749.78	114	76.75
	L5	306.92	141.66	43483.81	85.15	26.40	8543.76	117	73.02
	L6	283.34	155.34	44048.27	85.33	25.56	8502.60	116	73.30
	L7	274.97	149.49	41080.53	87.44	25.87	8396.79	117	71.77
	L8	285.88	144.24	41232.38	86.02	25.97	8367.94	117	71.52
	L9	341.94	121.54	41550.34	88.09	27.95	8305.75	110	75.51
	L10	355.26	121.82	43265.48	88.68	25.00	8320.40	109	76.33
平均 Mean	高产HY(n=3)	314.07a	150.17a	47189.05a	85.98a	25.42a	9077.75a	114.3a	79.43a
	中产MY(n=3)	314.07a	150.17a	47189.05a	85.98a	25.42a	9077.75a	114.3a	79.43a
	低产LY(n=4)	317.36a	132.82b	41707.63b	86.99a	25.99a	8407.68c	113.3a	74.30b

新窗口打开
相关及通径分析表明,晚稻产量与每穗粒数、总颖花量呈显著正相关,而有效穗数、结实率和千粒重与产量呈负相关。每穗粒数对总颖花量的效应以及总颖花量对产量的效应较大。可见,油稻稻三熟制下晚稻高产品种在穗粒结构上也应是穗粒协调型的,穗数适宜、穗型较大、总颖花量足,生育期约115 d（表6）。
Table 6
表6
表6晚稻品种产量与产量构成因素的相关及通径系数
Table 6Correlations and path coefficient between grain yield and its components of late rice

产量因素 Yield component	产量结构间相关系数 Correlation coefficient among yield component					对Y效应（Pi→Y）	对X₃效应（Pi→X₃）
产量因素 Yield component	X₂	X₃	X₄	X₅	Yield (Y)	对Y效应（Pi→Y）	对X₃效应（Pi→X₃）
有效穗Panicle number (X₁)	-0.714*	0.104	0.501	-0.084	-0.202		1.114
每穗粒数Grains per panicle (X₂)		0.621	-0.696*	-0.429	0.673*		1.416
总颖花量Total spikelet (X₃)			-0.447	-0.668*	0.763*	1.197
结实率Filled grain percentage (X₄)				0.123	-0.322	-0.073
千粒重1000-grain weight (X₅)					-0.112	0.496

新窗口打开

2.3 分蘖成穗特性

由表7可以看出,不同产量类型早稻品种分蘖成穗特性存在一定的差异,高产类型分蘖呈稳增缓降的发展态势。成穗率随产量水平的降低而依次降低,高产类型显著高于低产类型,而分蘖增长率、分蘖下降率及高峰苗数各类型间无显著差异。晚稻品种同早稻表现出类似的规律,但低产类型分蘖下降率显著高于中高产类型。晚稻品种分蘖增长率、分蘖下降率及高峰苗数相对较高,成穗率则低于早稻。
相关分析显示,早、晚稻产量与成穗率表现为显著和极显著正相关,相关系数分别为0.727^*、0.781^**;早、晚稻产量与分蘖增长率、分蘖下降率均呈负相关,但除晚稻分蘖下降率外都未达显著水平。可见,分蘖力中等、高峰苗数适中、成穗率较高是油稻稻三熟制下双季稻高产品种基本的分蘖成穗特性（表7）。
Table 7
表7
表7不同产量类型早、晚稻品种的分蘖特性
Table 7Tillering characteristics of different type of double rice

季别 Season	类型 Type	分蘖增长率 Increase rate of tillering (×10⁴·hm^-2·d^-1)	分蘖下降率 Decrease rate of tillering (×10⁴·hm^-2·d^-1)	高峰苗数 Number of peak tiller (×10⁴·hm^-2)	成穗率 Rate of effective ear (%)
早稻 Early rice	高产HY (n=3)	9.19a	5.39a	427.46a	74.96a
	中产MY (n=3)	8.82a	5.42a	414.09a	74.02ab
	低产LY (n=3)	9.66a	6.36a	434.42a	69.49b
与产量的相关系数 Coefficients		- 0.218	- 0.497	- 0.126	0.727*
晚稻 Late rice	高产HY (n=3)	16.71a	9.82b	561.21a	56.27a
	中产MY (n=3)	16.14a	9.77b	544.19a	55.11ab
	低产LY (n=4)	17.92a	11.22a	595.43a	52.98b
与产量的相关系数 Coefficients		- 0.497	- 0.764*	- 0.497	0.781**

新窗口打开

2.4 干物质生产特性

由表8可知,不同产量类型早稻品种各生育时期干物质量及平均单茎干物质量均存在一定差异。抽穗期干物质量及各生育时期平均单茎干物质量不同类型间无显著差异,其中单茎干物质量随产量水平的提高表现为逐渐增加的趋势。灌浆结实期与全生育期干物质量在不同类型间存在较大差异,高产类型显著高于低产类型。晚稻干物质生产特性同早稻有所差异,其各生育时期干物质量及平均单茎干物质量不同类型间差异较大,高产类型均显著高于低产类型。早、晚稻不同产量类型的收获指数无显著差异。此外,晚稻各时期干物质量及平均单茎干物质量明显高于早稻,收获指数则略低于早稻。
Table 8
表8
表8不同产量类型早、晚稻品种的干物质生产特性
Table 8Dry matter production characteristics of different type of double rice

季别 Season	产量类型 Type	抽穗期 Heading		抽穗–成熟期 Heading to maturity		成熟期 Maturity		收获指数 Harvest index
季别 Season	产量类型 Type	总量 Total biomass (kg·hm^-2)	单茎干物质量 Biomass per stem (g)	总量 Total biomass (kg·hm^-2)	单茎干物质量 Biomass per stem (g)	总量 Total biomass (kg·hm^-2)	单茎干物质量 Biomass per stem (g)	收获指数 Harvest index
早稻 Early rice	高产HY (n=3)	7952.33a	2.52a	5452.78a	1.72a	13405.13a	4.27a	0.53a
	中产MY (n=3)	7898.79a	2.51a	5135.35ab	1.68a	13034.14ab	4.23a	0.53a
	低产LY (n=3)	7708.03a	2.39a	5031.02b	1.63a	12739.05b	4.08a	0.52a
与产量的相关系数 Coefficients		0.513	0.221	0.789*	0.451	0.741*	0.451	0.492
晚稻 Late rice	高产HY (n=3)	10301.13a	3.35a	6077.77a	1.94a	16378.90a	5.19a	0.49a
	中产MY (n=3)	9924.58ab	3.29ab	5801.16ab	1.93a	15725.74b	5.13a	0.50a
	低产LY (n=4)	9783.17b	3.03b	5450.03b	1.71b	15273.21c	4.77b	0.49a
与产量的相关系数 Coefficients		0.834**	0.375	0.807*	0.542	0.807**	0.786**	0.413

新窗口打开
相关分析表明,早稻产量与灌浆结实期、成熟期干物质量呈显著正相关,与抽穗期干物质量及各时期单茎干物质量正相关但不显著;晚稻产量与成熟期干物质量呈显著正相关,与灌浆结实期干物质量及对应单茎干物质量极显著正相关;早、晚稻产量与收获指数正相关,但未达显著水平。由此表明,油稻稻三熟制下双季早、晚稻高产品种干物质生产优势明显,尤其是中后期干物质生产量及单茎干物质量大（表8）。

2.5 LAI及粒叶比

由表9可知,双季稻高产类型品种抽穗至成熟期均可维持较高的群体叶面积（LAI）和单茎叶面积。抽穗及成熟期各产量类型间差异较大,高产类型群体叶面积（LAI）和单茎叶面积均显著高于低产类型,灌浆结实期叶面积下降率则表现为高产类型显著低于低产类型,这为中后期的干物质生产奠定了基础。从表9还可以看出,早、晚稻随产量水平的提高,群体粒/叶比均呈不断升高的趋势。其中早稻高产类型与低产类型差异显著,而晚稻各类型之间无显著差异,这可能与晚稻品种LAI总体较大有关。
相关分析表明,早、晚稻产量与各时期LAI和单茎叶面积及粒叶比呈正相关,其中与抽穗期、成熟期LAI相关性达显著水平;早、晚稻产量与灌浆结实期叶面积下降率呈显著负相关。可见,油稻稻三熟制下双季稻高产类型品种能够在灌浆结实期保证较高LAI,同时维持较高的群体粒叶比,从而实现源库协调并最终获得高产（表9）。
Table 9
表9
表9不同产量类型早、晚稻品种的叶面积（LAI）及粒叶比
Table 9LAI and grain-leaf area ratio of different type of double rice

季别 Season	产量类型 Type	抽穗期Heading		成熟期Maturity		叶面积下降率 Reduction rate of leaf area (%)	粒叶比 Spikelet number per 1 cm²leaf area (spikelet /cm²)
季别 Season	产量类型 Type	LAI	单茎叶面积 Leaf area per stem (cm²/stem)	LAI	单茎叶面积 Leaf area per stem (cm²/stem)	叶面积下降率 Reduction rate of leaf area (%)	粒叶比 Spikelet number per 1 cm²leaf area (spikelet /cm²)
早稻 Early rice	高产HY (n=3)	6.18a	199.32a	4.13a	129.82a	33.16b	0.6862a
	中产MY (n=3)	5.92ab	193.89ab	3.75ab	122.57b	36.76ab	0.6667ab
	低产LY(n=3)	5.78b	185.34b	3.49b	112.11c	39.57a	0.6439b
与产量的相关系数 Coefficients		0.931**	0.608	0.889**	0.912**	- 0.773*	0.665
晚稻 Late rice	高产HY (n=3)	7.19a	231.56a	3.84a	121.57a	46.63b	0.6555a
	中产MY (n=3)	6.93ab	227.89ab	3.51b	117.04a	49.36ab	0.6319a
	低产LY (n=4)	6.65b	209.85b	3.18c	100.45b	52.13a	0.6271a
与产量的相关系数 Coefficients		0.885**	0.556	0.911**	0.798**	- 0.682*	0.357

新窗口打开

3 讨论

3.1 油稻稻三熟制下双季稻高产品种的产量结构特征

水稻各产量构成因子的变化主要受其基因型的控制,故品种间的变异大于环境间的变异^[14]。目前,国内外****对水稻产量及其构成因子之间的相互关系、高产特性及实现途径开展了大量的研究。日本****指出,超高产水稻品种的一个重要特征是每穗粒数多、千粒重大且结实率高^[15]。SHEEHY等^[16]认为,新株型水稻获得超高产的关键在于其能够大幅度增加每穗粒数。杨惠杰等^[17]研究表明,高产水稻品种产量结构特征是有足够的穗数和大穗,有利于建立足穗大穗的巨库群体。黄敏等^[18]研究发现,大穗是稻油两熟制下免耕直播超级稻品种产量显著高于普通水稻品种的主要原因。田青兰等^[19-20]研究认为,稻油（麦）两熟制下,不同水稻品种非结构性碳水化合物积累与分配及枝梗和颖花分化与退化存在较大差异,选用大穗型品种具有更高的增产潜力。而对于闲稻稻两熟制下的双季稻,曾勇军等^[8]认为,早稻高产品种在穗粒结构上为穗粒协调型,且千粒重较大;晚稻则应是大穗型,即每穗粒数较多。但也有相关研究表明,无论早稻还是晚稻,高产品种都具有一定的大穗优势^[9-11],特别是杂交晚粳稻^[21]。袁江^[5]、姚立生^[22]等对籼稻品种演进特征的研究表明,不同年代品种产量随群体总颖花量的增加而提高,而总颖花量的增加主要源于品种穗部性状的改良（尤其是穗型的增大）。综合而言,稳定穗数、增加粒数、扩大库容是高产超高产的共同特征和基本途径,其他产量构成因子的协调规律则因气候条件、品种类型及栽培技术等因素的差异而有所不同。本研究表明,油稻稻三熟制下双季稻高产品种均表现为穗粒结构协调,即穗数适宜、每穗粒数较多、总库容大。这与以上前人的研究结果基本一致,同时也可能与油稻稻三熟制下双季稻品种的生育特性有关。与两熟制下的一季稻和双季稻相比,油稻稻三熟制下双季稻品种生育期较短,在生产实际上播期也偏迟,故其有效分蘖期较短,产生较多的有效穗数以攻取高产的难度往往较大。本试验是在高产管理条件下进行的,施肥水平和群体起点均相对较高,因此各产量类型品种的有效穗数并无显著差异。同时,由于有效穗数与每穗粒数之间存在较强的补偿效应,仅仅依靠增加有效穗数或每穗粒数不一定就能增加库容量。YING等^[23]研究表明,在保证一定穗数的前提下,只要选择大穗品种即可增加库容。因此,在油稻稻三熟制下,选择穗型较大的品种更有利于通过稳穗数、增粒数、扩库容的途径实现高产。

3.2 油稻稻三熟制下双季稻高产品种的群体发育特征

与普通水稻品种相比,高产品种一般具有生长旺盛、成穗率高、后期干物质生产能力强、源库协调等特征^[8-11]。本研究也表明,油稻稻三熟制下双季稻高产品种分蘖力中等、成穗率较高、全生育期特别是花后干物质生产量大、中后期LAI及单茎叶面积较高、粒叶比协调。在确保适宜穗数的条件下,通过减少无效分蘖（即生长冗余）,压低高峰苗数,提高群体的分蘖成穗率是提高水稻群体质量的一条重要途径^[24]。一般而言,穗型较大的高产品种分蘖力适中,但分蘖成穗率较高^[25],因此有利于高产优质群体的形成。但AO等^[26]的研究表明,无效分蘖的减少和成穗率的提高并不能显著提高产量。这可能与生态环境、品种特性以及栽培方式的差异等因素有关。本研究还发现,中后期单茎干物质量大是双季稻尤其是晚稻高产品种的一个显著特征。这与高产品种分蘖稳升缓降、高峰苗适中、群体成穗率高的分蘖成穗特性是一致的,同时也是其壮秆大穗的重要标志^[24]。就干物质生产而言,水稻的籽粒产量来源于抽穗前积累的干物质和抽穗后生产的干物质^[24],且很多研究认为应该通过促进抽穗前干物质生产来实现增产^[18]。本研究结果则显示,早、晚稻产量与抽穗期干物质量无显著的相关性,而与成熟期及灌浆结实期生物量呈显著和极显著正相关。由此可见,油稻稻三熟制下抽穗后的干物质积累对水稻高产的形成具有重要作用,在保证前期适宜干物质积累的基础上,促进水稻后期生长也同样可以取得高产。另外,本研究还显示,早、晚稻不同产量类型的收获指数并无显著差异,之前的研究也认为水稻产量的进一步提高源于生物量的增加而不仅是收获指数的提高^[8,18]。库大源足、源库协调是水稻高产的内在要求,也是品种演变的一个显著特征^[21]。前人的研究表明,水稻库（即穗粒数）的变异主要是由源（即叶面积）的差异造成的^[27],且每穗粒数与单茎叶面积呈显著正相关^[16]。在本试验中,高产类型的品种均表现为每穗粒数多、总颖花量大,能在保证较高LAI（包括单茎叶面积）的基础上维持较高的粒叶比,最终实现源库协调并获得高产。

3.3 油稻稻三熟制下双季稻高产品种的优化搭配

水稻产量的高低与生育期长短密切相关,穗型较大、产量潜力大的高产品种一般生育期较长^{[8, 28-29]}。然而,也有研究表明^[22-23],随着水稻品种的演进,产量与每穗粒数均显著提高,而生育期却呈逐渐缩短的趋势,说明选用穗型较大的中早熟品种同样可以获得高产。相比两熟制下的一季稻和双季稻,生育期短是油稻稻三熟制下双季稻品种的重要特征。但品种的生育期缩短无疑会使其产量潜力降低,必须通过增加品种的日产量来减轻因生育期缩短对产量造成的负面影响^[30]。
同时本研究也发现,油稻稻三熟制下双季稻不同产量水平品种的生育期并无显著差异。因此,油稻稻三熟制下早、晚稻应选择生育期适宜、日产量也较高的高产品种进行优化搭配。水稻品种的选择及布局还必须以最适于当地的温光气候条件的品种类型为优先原则,充分利用水稻生长季节的有效温光资源,从而挖掘优良品种的高产潜力^[29]。吕伟生等^[13]研究表明,江西中北部地区双季籼稻安全生产期在3月20日至10月25日,其中晚稻安全齐穗期在9月15日至20日,双季品种适宜生育期约225—230 d。在本试验条件下,早稻高产类型品种生育期为105—110 d,产量达8 250 kg·hm^-2;晚稻高产类型品种生育期在115 d左右,产量达9 000 kg·hm^-2,且均能安全齐穗与成熟。因此,在早稻-晚稻-套播早熟油菜（共生期5—10 d、生育期约185 d）的三熟制生产模式下,选用本文筛选的高产早、晚稻品种无论在茬口衔接还是在安全高效生产等方面都是可行的。

4 小结

油稻稻三熟制下,高产类型双季稻具有分蘖力中等、成穗率较高、全生育期特别是花后干物质生产量及单茎干物质量大、中后期LAI及单茎叶面积较高、每穗粒数较多、总颖花量大、粒叶比协调和日产量高等基本特征。高产类型早稻品种生育期为105—110 d,日产量75—78 kg·hm^-2·d^-1,每穗粒数125—140粒,千粒重26—28 g;高产类型晚稻品种生育期约115 d,日产量77—81 kg·hm^-2·d^-1,每穗粒数140—160粒,千粒重24—28 g。
（责任编辑杨鑫浩）
The authors have declared that no competing interests exist.