摘要:對彎曲穗型雜交粳稻的高產生理基礎進行了分析。結果表明,彎曲穗型雜交粳稻具有生物產量高、增產潛力大、光合葉面積大、葉片功能期長、抗逆性強(抗倒性強、抗病性強、耐瘠薄性強、耐旱性強)、適應性廣等特點。針對上述特點提出彎曲穗型雜交粳稻栽培配套技術為適期早播早插,培育壯秧;建立理想的群體結構;合理運籌肥料;科學管水;及時防治病、蟲、草害。
關鍵詞:彎曲穗型雜交粳稻;高產生理基礎;栽培技術
中圖分類號:S511.048 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)04-0763-03
Physiological Basis of High Yield and Corresponding Cultivation Techniques of
Cured-Panicle Japonica Hybrid Rice
LI Quan-ying,ZHANG Zhong-xu,YAO Ji-pan,LI Ru-hai,ZHANG Li-yin,ZHANG Xue,LIANG Chuan-bin
(Rice Research Institue, Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Shenyang 110101,China)
Abstract: The physiological basis of cured-panicle japonica hybrid rice was analyzed. The results showed that the cured-panicle japonica hybrid rice cultivars had the characteristics of high yield, large yield increasing potential, large photosynthetic leaf area, long leaf functional period, strong stress resistance, wide adaptability, etc. The corresponding cultivation techniques of cured-panicle japonica hybrid rice cultivars were as follows: early sowing and transplanting, cultivating strong seedlings, establishing ideal population structure, reasonable fertilizer application; scientific water management, controlling disease, pest and weed timely.
Key words: cured-panicle japonica hybrid rice cultivars; physiological basis of high yield; cultivation techniques
水稻產量達到一定水平后,理論上進一步提高產量的途徑一是提高經濟系數,二是提高生物產量。矮化育種曾使水稻單產出現一次大的飛躍,主要原因是經濟系數的提高,而生物產量并無顯著差異。目前中國高產矮稈水稻的經濟系數已達0.5~0.6,都達到或接近這種株型水稻產量的極限潛力,因此,提高生物產量是水稻高產的重要途徑[1]。彎曲穗型雜交粳稻遼優2006、遼優20、遼優2016、遼優5224、遼優5218、屜優418等是遼寧省農業科學院水稻研究所育成的偏高稈雜交粳稻新品種。這些彎曲穗型雜交粳稻品種具有較強的雜種優勢,在區域試驗和生產試驗中表現穗粒優勢明顯、株型理想、高抗稻瘟病和條紋葉枯病及白葉枯病、米質優良、增產潛力大、生態適應性廣等優點,有廣闊的發展前景[2-5]。
1 彎曲穗型雜交粳稻高產生理基礎
1.1 生物產量高,增產潛力大
像遼優2006、遼優2016、遼優20、遼優5224、屜優418等植株偏高,分蘗勢較強,葉面積較大,穗大,如采用稀植栽培,容易獲得較高的生物產量。2008年在遼寧省農業科學院遼優2006示范田,采用大壟雙行栽培(43.3+30.0) cm ×16.7 cm,分蘗期至成熟期的干物質生產量幾乎呈直線增加。7 月15 日(拔節期) 每公頃干重為4.61~4.70 t,8 月20 日(齊穗后) 為10.66~10.96 t, 9 月20 日(黃熟期)為18.45~18.63 t, 10 月10 日(收割前) 最終生物產量為20.11~20.61 t, 稻谷產量達10.95~11.15 t/hm2, 經濟系數為0.556。收獲時每公頃有效穗數327萬~332萬。
由表1可知,遼優2006在2003年參加遼寧省水稻中晚熟組區域試驗,平均每公頃產量為9 556.5 kg,比對照遼粳294增產11.9%。2004年續試,平均每公頃產量為9 432.0 kg,比對照遼粳294增產6.7%。兩年試驗結果,平均每公頃產量9 494.3 kg,比對照遼粳294增產9.3%。2004年生產試驗平均每公頃產量9 873.0 kg,比對照遼粳294增產10.0%。
遼優2016在2004年參加水稻中作93組區域試驗,平均每公頃產量9 840.0 kg,比對照中作93增產8.2%;2005年續試,平均每公頃產量9 619.5 kg,比對照中作93增產20.2%;兩年區域試驗平均每公頃產量9 729.8 kg,比對照中作93增產13.8%。2005年生產試驗平均每公頃產量9 564.0 kg,比對照中作93增產25.1%。
遼優20在2004~2005年參加遼寧省水稻中晚熟組區域試驗,16點次增產,1點次減產,兩年平均每公頃產量9 812.6 kg,比對照增產8.2%;2006年參加同組生產試驗,平均每公頃產量10 086.3 kg,比對照遼粳294增產13.3%。
遼優5224在2005~2006年參加遼寧省水稻晚熟組區域試驗,13點次均增產,兩年平均每公頃產量7 390.2 kg,比對照莊育3號增產12.0%。2006年參加同組生產試驗,平均每公頃產量7 502.9 kg,比對照莊育3號增產15.5%。
屜優418在1995~1996年參加遼寧省水稻區域試驗,兩年平均每公頃產量8 520.0 kg,比統一對照遼粳326增產11.6%,增產達顯著水平。1997年生產試驗平均每公頃產量11 400.0 kg,比對照遼粳326增產12.3%。2001~2002年在盤錦的大洼三角洲、東風農場、唐家農場、胡家農場以屜優418進行萬畝生產示范,一般每公頃產量為9 750.0~12 000.0 kg,比對照品種增產1 500.0~3 000.0 kg,小面積每公頃產量最高達12 900.0 kg。
2005~2010年遼優2006、遼優2016、遼優20、遼優5224、屜優418在東港、莊河、瓦房店、普蘭店、盤錦等地進行了大面積生產示范,一般每公頃產量9 750.0~12 000.0 kg,比對照品種增產1 200.0~ 3 000.0 kg,小面積每公頃產量最高達12 090.0 kg。
1.2 光合葉面積大, 葉片功能期長
水稻單株干物質的增長主要取決于葉面積和凈同化率, 其中葉面積的貢獻占70%。像遼優2006、遼優2016、遼優20、遼優5224、屜優418等的功能葉片較大,頂3片葉共計葉面積138.7~141.3 cm2, 比高產品種遼粳9號高30%以上。群體葉面積指數發展平穩, 抽穗前最大葉面積指數為7.36~7.39,成熟后期仍保持在4.46~4.52, 符合國際水稻研究所測定IR8 等高產品種葉面積指數臨界值5~7范圍。劍葉、倒二葉和倒三葉的功能期長達70~80 d。活稈成熟, 葉面積較大, 光合時間長, 構成了光合生產優勢的生理基礎。
1.3 抗逆性強,適應性廣
1.3.1 抗倒性強 2008年以雜交粳稻遼優20、遼優2006、遼優2016、遼優5218、屜優418、農林315、農林313為試驗材料進行抗倒伏試驗。結果表明,遼優2006、遼優2016、遼優20、遼優5218、屜優418地上部第一伸長節間長度較短,基部莖稈粗度即橢圓截面長軸、短軸、面積均較大,基部莖稈厚度即壁厚、莖壁截面積也都較大(表2、表3),說明它們具有較強的抗倒物理性狀,因此表現出較強的抗倒伏能力(表4)。
1.3.2 抗病性強 國家和遼寧省水稻區域試驗抗病性鑒定結果表明,2004年經沈陽農業大學苗期抗瘟性接種鑒定結果:分小種接種結果表明,遼優2006抗性表現較好,多為抗病反應(R)至中抗反應(MR);混合接種結果表明,遼優2006抗性表現較好,表現為中抗反應(MR);在沈農、鹽堿地所和大石橋三點對穗頸稻瘟病田間鑒定結果分別表現為HR、R和HR。苗期接種和田間鑒定綜合評價遼優2006為抗病(R)(表5)。2005~2010年遼優2006在東港、莊河、瓦房店、普蘭店、盤山等地大面積示范種植,田間表現高抗稻瘟病、白葉枯病、條紋葉枯病,沒有稻曲病。
2010年在遼寧省東南部稻區,生產上大面積水稻發生了穗頸稻瘟病和白葉枯病,減產嚴重,而這些雜交粳稻表現高抗穗頸稻瘟病和白葉枯病,大面積平均每公頃產量10 050 kg左右,比當地對照品種每公頃增產2 250 kg左右。
1.3.3 耐瘠薄性強 彎曲穗型雜交粳稻根系發達, 吸收能力強,對氮肥利用效益高,對不同土壤有良好的適應性。2003~2011年在遼寧東港、莊河、瓦房店、盤山等土質瘠薄地區表現出很強的雜種優勢,一般產量可比當地對照增產15%~20%。中等肥量可滿足單產9.75~11.00 t/hm2的需要,比常規高產品種節省純氮37.5 kg/hm2以上,適于低氮栽培。
1.3.4 耐旱性強 全國旱稻區域試驗黃淮海麥茬稻區中晚熟組抗旱性鑒定結果表明,遼優5273抗旱性為5級,綜合抗旱性中等,抗旱性明顯強于對照旱稻277;遼優2015抗旱性5級,綜合抗旱性中等,抗旱性明顯強于對照旱稻277;遼優16抗旱指數0.824,抗旱性5級,綜合抗旱性中等,抗旱性明顯強于對照鄭州早粳;遼優14抗旱性5級,綜合抗旱性中等,抗旱性明顯強于對照鄭州早粳(表6)。這些雜交粳稻品種具有極強抗旱能力,產量優勢突出,可以作為旱稻種植。
2 高產栽培配套技術體系
由于彎曲穗型雜交粳稻遼優2006、遼優2016、遼優5218、屜優418等穗大粒多,屬于源限制型品種,因此在上述研究基礎上,針對雜交粳稻的生育特點,在栽培上提出以促進早生快發,提高成穗率,提高結實率為中心的栽培技術管理措施。
2.1 適期早播早插,培育壯秧
早播早插使雜交粳稻的分蘗期和抽穗灌漿期都處于當地最佳生態環境,實現產量優勢和生態優勢最佳結合。遼南稻區4月10日前播種完,稀播培育帶蘗壯秧,一葉一心煉苗,提早適應外溫,床溫控制在30 ℃以內,澆水管理,及時追肥打藥。培育4~5葉、帶蘗率30%以上壯秧。5月25日前插完秧。
2.2 建立理想的群體結構
彎曲穗型雜交粳稻遼優2006、遼優2016、遼優5218、屜優418等適于稀植栽培。與適于密植的半矮稈多穗品種相比,其優點是增加功能葉葉面積容量和株叢CO2濃度,提高光合速率和凈同化率,從而提高單位面積生物產量;稀植可以減少無效分蘗,提高成穗率,有利于減少植株的生長競爭和光合產物的消耗;株間株內通風透光好、濕度小,不利于病蟲的繁衍;根系發達,省肥省水,有利節約資源和保護環境,符合高效可持續農業的要求,適宜有機栽培。從穗形看,散穗彎曲型植株較高,成熟期穗呈“葉下禾”狀,重心降低,穗對莖稈的作用力減小,抗倒性增強。省肥、省水 ,適應稀植發揮大穗優勢獲高產,宜于多雨潮濕多病區種植。插秧規格30 cm×20 cm或(42~50 cm +27~30 cm)×16.5 cm。每公頃達到15萬~18萬穴,每穴3棵壯苗。
2.3 合理運籌肥料
施肥上采用“前促、中穩、后保”原則,氮肥平穩促進,增施磷、鉀、鋅肥。底肥要全層施肥,每公頃施硫酸銨300 kg,磷酸氫二銨150~225 kg,鉀肥105 kg,鋅肥30~45 kg。分蘗始期每公頃施硫酸銨150~225 kg,分蘗盛期每公頃施硫酸銨150~225 kg、鉀肥105 kg。減數分裂期和抽穗后酌情每公頃施硫酸銨75 kg左右。
2.4 科學管水
淺濕干間歇灌溉,后水不見前水。分蘗末期適當曬田,以提高成穗率。在田間莖蘗數占計劃穗數的85%時進行曬田。孕穗與成熟期濕潤灌溉,干濕交替,以利保根養葉。收獲前盡量延遲斷水,一般收獲前15 d灌一次透水,促進活稈成熟。
2.5 及時防治病、蟲、草害,適期收割
預防稻水象甲、二化螟、稻飛虱、紋枯病、稻曲病。東部沿海稻區、遼南稻區應注意預防白葉枯病、稻瘟病。插秧前或結合施分蘗肥進行化學藥劑封閉滅草。適期收割,確保增產增收。
2.6 選擇適宜種植地區
遼寧省內宜在東港、大連、營口、盤錦、鞍山、錦州等地種植,遼寧省外宜在京、津、冀、魯、豫等省(市)種植。
參考文獻:
[1] 陳溫福,徐正進,張龍步.水稻超高產育種生理基礎[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,1995.223-224.
[2] 楊振玉,張忠旭,魏耀林,等.高產優質抗病雜交粳稻屜優418選育[A].北方雜交粳稻育種研究[C].北京:中國農業科學技術出版社,1999.66-72.
[3] 張忠旭,華澤田,隋國民,等.優質高產雜交粳稻新組合遼優2006的選育與應用[J].雜交水稻,2007,22(2):25-26.
[4] 張忠旭,隋國民,華澤田,等.偏高稈偏大穗雜交粳稻屜優418和遼優5218的抗倒伏能力分析[J].中國農學通報,2007,23(8):141-145.
[5] 張忠旭,隋國民,華澤田,等.中高稈彎曲穗型雜交粳稻抗倒伏能力分析[J].雜交水稻,2008,23(4):65-68.