桂東南地區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雜交水稻理想株型的形態特征并量化其形態指標，為當地水稻育種和水稻株型改良提供理論依據。【方法】以桂東南地區15個雜交水稻品種為材料，觀察記載其生育期、農藝性狀及產量表現，綜合分析各形態指標與產量之間的關系，初步確定桂東南地區水稻理想株型主要性狀的量化指標。【結果】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，有效穗數為229.5萬～304.5萬穗/ha，每穗粒數130～198粒，結實率均超過80.0%，千粒重均在20.0 g以上，產量為7762.5～8887.5 kg/ha。相關性分析結果表明，生育期、株高、穗長、每穗粒數、結實率和千粒重均與產量呈正相關，其中生育期和千粒重與產量的正相關達極顯著水平（P<0.01，下同）；劍葉長、劍葉寬和有效穗數與產量呈負相關，其中有效穗數與產量的負相關達極顯著水平。通徑分析結果表明，生育期、劍葉長、穗長、結實率和千粒重5個指標對產量的直接作用系數均為正值，其中生育期的正直接作用最大（0.60）；株高、劍葉寬、有效穗數和每穗粒數4個指標對產量的直接作用系數為負值，以株高的負直接作用最大（-0.40）。【結論】桂東南地區雜交水稻理想株型形態的量化指標為：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225.0萬穗/ha左右，每穗粒數140～160粒，結實率85.0%～89.0%，千粒重約29.0 g。

關鍵詞： 雜交水稻；理想株型；桂東南

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

0 引言

【研究意義】廣西玉林地區土地肥沃，氣候適宜，是桂東南乃至廣西重要的水稻產區之一。目前，玉林地區水稻育種奉行的選種目標是“稈粗、葉直、穗大、谷粒飽滿”，但這些形態特征均是模糊概念。理想水稻株型可最大限度地提高水稻群體的光合利用率，增加其生物學產量并提高經濟系數，從而提高水稻單產。通過量化水稻株型形態指標，可為水稻育種、栽培及株型改良提供理論依據，也是實現水稻生產高產高效的有效途徑之一。因此，研究桂東南地區雜交水稻理想株型形態并量化相關形態指標，可使桂東南地區雜交水稻選種形成一個統一標準，對生產中明確育種目標及實現水稻生產高產高效均具有重要意義。【前人研究進展】理想株型的概念是由澳大利亞學者Donald于1968年首次提出。國內也有學者探討了理想水稻株型的標準，黃耀祥（1990）研究表明，理想水稻株型的每穗實粒數應為100～200粒，千粒重為25～30 g，并以這一標準成功育成了特青、雙青、新秀299、勝優1號和勝優2號等耐肥抗倒伏抗病的水稻品種；周開達等（1995）研究認為，水稻理想株型為株高120 cm左右，株型松緊適中，有效穗數為225萬穗/ha，并按此模式組配出了高產品種I優6078；楊守仁等（1996）研究表明，水稻理想株型應具備耐肥抗倒伏、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計的水稻品種沈農256；袁隆平（1997）針對長江中下游生態區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）研究認為，長江中下游秈稻的理想株型水稻株高應為110～120 cm。【本研究切入點】前人關于水稻理想株型模式的研究大多停留在經驗總結之上，而鮮見立足于生產實踐，并有針對性地探討以玉林為代表的桂東南地區雜交水稻理想株型特征的研究報道。【擬解決的關鍵問題】對桂東南地區15個優質雜交水稻品種的生育期、農藝性狀及產量進行觀測，綜合分析各形態指標與產量之間的關系，總結出以玉林為代表的桂東南地區雜交水稻理想株型的形態特征，并量化其形態指標，為桂東南地區雜交水稻育種及株型改良提供理論依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗水稻品種有14個，分別為128優1069、Y兩優136、深兩優9516、良豐優145、良豐優838、競優251、兆兩優7213、特優269、特優7571、特優227、特優831、良豐優303、良豐優1069和Y兩優087，以廣西水稻區試中的特優582為對照品種。所有水稻品種均由國家現代農業產業技術體系廣西（水稻）創新團隊提供。

試驗用肥料為尿素（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）、復合肥（15-15-15，芬蘭產）、氯化鉀（K2O 60%，加拿大產）。

1. 2 試驗設計

試驗于2013年早造在玉林北流市民安鎮才旺村進行。以水稻品種為處理，共15個處理，每處理隨機區組排列，小區面積66.7 m2。3次重復。3月11日播種，采用塑軟盤+壯秧劑漿播旱管覆蓋農膜防寒方法進行育秧，并依秧苗生長及天氣情況確定秧苗施肥。大田經過第1次犁耙漚田15 d后，施足基肥再進行第2次耙田，大田耙平后第2 d進行插植，插植規格為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、復合肥17.5 kg、氯化鉀32.0 kg。田間管理按照當地常規栽培方法進行。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藝性狀及產量。

1. 3 統計分析

試驗數據用Excel 2003軟件進行處理，用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性、相關性及通徑分析。

2 結果與分析

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

2. 2 不同雜交水稻品種農藝性狀比較

從表2可看出，15個水稻品種的株高差異較明顯，其中特優831和Y兩優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145的劍葉長與劍葉寬均最大，而深兩優9516的劍葉長與劍葉寬最小。各品種穗長為22.2～27.4 cm，有效穗數為229.5萬～304.5萬穗/ha，每穗粒數為130～198粒。各品種結實率均在80%以上，其中以良豐優303的結實率最高，為89.4%；而兆兩優7213和良豐優145的結實率最低，為81.8%。千粒重均在20.0 g以上，其中以深兩優9516千粒重最高，為29.1 g；128優1069千粒重最低，僅20.3 g。

2. 3 不同雜交水稻品種產量比較

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

2. 4 水稻生育期、農藝性狀及產量間的相關性分析

從表4可看出，水稻生育期與農藝性狀之間存在著不同的相關性，其中生育期與株高和穗長呈極顯著正相關（P<0.01，下同），與劍葉長呈顯著正相關（P<0.05，下同），與有效穗數呈顯著負相關；株高與穗長呈極顯著正相關；劍葉長與每穗粒數及千粒重呈極顯著負相關；劍葉寬與有效穗數及結實率呈顯著負相關，與每穗粒數呈極顯著負相關；有效穗數與千粒重呈極顯著負相關；每穗粒數與千粒重呈極顯著正相關。說明水稻各農藝性狀之間存在一定的相互作用關系。進一步分析水稻產量與生育期及農藝性狀之間的相關性，可看出生育期、株高、穗長、每穗粒數、結實率和千粒重均與產量呈正相關，且生育期和千粒重與產量的正相關達極顯著水平；而劍葉長、劍葉寬和有效穗數與產量呈負相關，其中有效穗數與產量的負相關達極顯著水平。

2. 5 水稻各株型形態與產量的通徑分析

從表5可看出，生育期、劍葉長、穗長、結實率和千粒重5個指標對產量的直接作用系數均為正值，其中以生育期的正直接作用最大（0.60）；而株高、劍葉寬、有效穗數和每穗粒數4個指標對產量的直接作用系數為負值，且株高的負直接作用最大（-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、結實率和千粒重6個指標的相關性和通徑作用的方向一致，而其他3個指標的相關性和通徑作用的方向相反。說明水稻有些農藝性狀指標可直接作用于產量，有些指標則是通過對其他農藝性狀的影響來間接作用于產量。

2. 6 雜交水稻理想株型各農藝性狀指標值的確定

雜交水稻理想株型各農藝性狀指標值的確定原則參照陳友訂等（2004）的方法，主要依據各雜交水稻品種農藝性狀的表現及差異顯著性，并結合相關性分析與通徑分析的結果確定其適宜值。當農藝性狀指標與產量呈正相關且直接作用系數為正值者，取上限值；當農藝性狀指標與產量呈負相關且直接效應為負值者，取下限值；當相關性和通徑作用的方向不一致時，則參照產量最高的前3個水稻品種的農藝性狀來確定其適宜指標值。根據以上原則，可確定桂東南地區雜交水稻理想株型農藝性狀的適宜指標值為：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225.0萬穗/ha左右，每穗粒數140～160粒，結實率85.0%～

89.0%，千粒重29.0 g。

3 討論

農藝性狀是水稻長勢最直接的表現，在一定程度上決定著水稻“庫”與“源”的大小，對水稻產量起決定作用（楊文鈺和屠乃美，2003）。通過分析15個水稻品種的農藝性狀與產量之間的關系，發現產量排在前3的品種，其大部分農藝性狀指標并不是15個品種中的較大值；一些農藝性狀指標較大的水稻品種，其產量反而較低。說明水稻并不是農藝性狀指標越大越易高產，而是各農藝性狀相互協調發展才更有利于提高產量。王志祥和尚湘蓮（2005）在研究群體起點對水稻生理及農藝性狀的影響時發現，水稻高產是產量及各農藝性狀綜合協調的結果，與本研究結果大致相同。此外，試驗數據表明農藝性狀指標較大、產量偏低的品種，其結實率或是千粒重較小，說明農藝性狀指標的不協調發展可能會抑制水稻的結實和灌漿，從而降低其產量。

高良艷和周鴻飛（2007）在研究水稻產量構成時發現，每穗粒數、結實率、千粒重與產量均呈正相關；孫忠明等（2012）在研究水稻產量構成因素對產量的影響時發現，無論是單相關還是偏相關，產量與分蘗力、穗粒數、結實率均呈正相關。本研究結果表明，生育期、株高、穗長、每穗粒數、結實率和千粒重均與產量呈正相關，且生育期和千粒重與產量的正相關達極顯著水平。這與高良艷和周鴻飛（2007）、孫忠明等（2012）的研究結果相似。

依據各雜交水稻品種農藝性狀的表現及差異顯著性，并結合相關性分析與通徑分析的結果，本研究認為，桂東南地區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為110～120 cm的結論相似；其次，本研究認為理想株型每穗粒數應為140～160粒，有效穗數為225.0萬穗/ha，千粒重為29.0 g，與黃耀祥（1990）和周開達等（1995）每穗實粒數應為100～200粒、有效穗數225萬穗/ha、千粒重25～30 g的研究結果相似。本研究得出的水稻理想株型生育期、劍葉長、劍葉寬、穗長和結實率等指標的適宜值與前人研究結果存在一定差異，可能是水稻理想株型會隨著種植區域的變化而變化，具體原因有待進一步探究。

4 結論

本研究通過對比分析15個雜交水稻品種的生育期、農藝形狀及產量，初步確定以玉林為代表的桂東南地區水稻理想株型性狀指標為：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225.0萬穗/ha左右，每穗粒數140～160粒，結實率85.0%～89.0%，千粒重約29.0 g。

參考文獻：

陳友訂，萬邦惠，張旭. 2004. 華南雙季超級稻分蘗盛期理想形態性狀研究[J]. 中國農業科學，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. 水稻產量構成因素與產量的分析[J]. 遼寧農業科學，（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63光合株型的比較分析[J]. 中國農業科學，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. 水稻產量構成因素對產量影響試驗研究[J]. 農業科技通訊，（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. 群體起點對水稻生理及農藝性狀的影響[J]. 安徽農業科學，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，王進民. 1996. 水稻超高產育種的理論和方法[J]. 沈陽農業大學學報，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. 作物栽培學各論[M]. 北京：中國農業出版社.

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，馬玉清，劉太清，沈茂松. 1995. 雜交水稻亞種間重穗型組合選育——雜交水稻超高產育種的理論與實踐[J]. 四川農業大學學報，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.

（責任編輯 王 暉）