品種更替對中熟粳稻磷吸收的影響

王朋 張峰 周義東 王俊仁 張志高 孫杰

摘要[目的]研究品種更替對中熟粳稻磷吸收的影響。[方法]以江蘇省各年代有代表性的品種為材料，研究植株磷吸收在品種更替過程中的變化規(guī)律。[結(jié)果] 各主要生育期植株磷累積量均表現(xiàn)為現(xiàn)代品種顯著或極顯著高于早期品種。各類型品種磷累積均主要集中在拔節(jié)期—抽穗期，且磷吸收的比例隨品種更替呈不斷增加的趨勢。早期品種在成熟期仍有大量的磷殘留在莖鞘中；而現(xiàn)代品種，尤其是雜交稻的營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒的運轉(zhuǎn)率相對較高。[結(jié)論]該研究可為高產(chǎn)、超高產(chǎn)育種和栽培提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞中熟粳稻；品種更替；磷素吸收

中圖分類號S511.2+2文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）05-0053-03

Abstract[Objective] To research the effects of alternation of varieties on the phosphorus absorption of midseason Japonica rice. [Method] With representative varieties of Jiangsu Province as research materials， we researched the change laws of plant phosphorus absorption in the process of varieties alternation. [Result] The accumulation of phosphorus in the main growth stages was significantly or extremely significantly higher than that in the early varieties. The accumulation of phosphorus in all kinds of varieties was mainly concentrated at jointing stageheading stage， and the proportion of phosphorus absorption in this stage showed a rising trend with the alternation of varieties.There were still a large number of phosphorus residues in the stem and sheath in the early generations. But in the modern varieties， especially in hybrid rice， the running rate of the nutrients to the grain was relatively high. [Conclusion] This research provides references for the highyield and superhighyield breeding and cultivation.

Key wordsMidseason Japonica rice；Alternation of varieties；Phosphorus absorption

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，人們對粳米的需求日益增長。從20世紀80年代開始，江蘇、浙江、安徽等地原來以秈稻為主的稻產(chǎn)區(qū)，逐步實行“秈改粳”，使得粳稻種植面積大幅增加。其中，江蘇省積極進行粳稻品種結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得粳稻種植面積迅速擴大到80%以上[1-3]，而中熟粳稻又是該省粳稻種植的重要類型。江蘇省粳稻種植歷經(jīng)多代品種更替，每次更替均使產(chǎn)量大幅度提升[4]。前人已有大量關(guān)于水稻氮素利用效率基因型差異的研究[5-6]，但對于磷吸收，尤其是品種更新?lián)Q代對植株磷吸收影響的研究較少。鑒于此，筆者以江蘇省大田生產(chǎn)各年代具有代表性的中熟粳稻品種為材料，研究了品種更替過程中磷吸收的變化規(guī)律，旨在為高產(chǎn)、超高產(chǎn)育種和栽培提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2015—2017年在江蘇省大華種業(yè)集團有限公司育種研究院連云港研究所2號田進行。前茬作物為小麥，耕作層有機質(zhì)含量1.78%，有效氮75.86 mg/kg，速效磷18.67 mg/kg，速效鉀166.6 mg/kg。

1.2試驗材料

依據(jù)種植年代，將供試品種分為早期品種（農(nóng)林1號、農(nóng)林7號、金南鳳、越光、黎明）、現(xiàn)代常規(guī)品種（揚粳186、鎮(zhèn)稻88、揚粳9538）和雜交稻（3優(yōu)18、Ⅲ優(yōu)98、9優(yōu)418）3個類型。

1.3試驗設計

各材料于5月9日播種，6月9-10日移栽，株行距20 cm×20 cm。小區(qū)面積為20 m2，隨機區(qū)組排列，重復3次。全生育期施用尿素折合純氮240 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶1∶4施用。移栽前各小區(qū)施過磷酸鈣300 kg/hm2和氯化鉀195 kg/hm2。水分管理等按常規(guī)高產(chǎn)栽培，全生育期嚴格控制病蟲草害。

1.4取樣與測定

各品種分別于分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期取2個5穴（按群體平均莖蘗數(shù)取樣），分器官測定干物質(zhì)重。用于測定干物質(zhì)重的樣品經(jīng)粉碎后，用FOSS公司生產(chǎn)的全自動凱氏定氮儀測定植株氮含量。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Office 2007軟件對數(shù)據(jù)、表及文字編排，用DPS進行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1主要生育期磷吸收量比較

由表1可知，各類型品種稻株的磷積累均隨著生育期的推進不斷增加。現(xiàn)代品種在各生育期磷積累量均顯著或極顯著高于早期品種。現(xiàn)代常規(guī)品種分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期的磷積累量較早期品種平均值分別上升了25.55%、24.58%、43.24%和52.40%；雜交稻組合較早期品種分別上升了40.50%、26.55%、51.42%和63.32%。現(xiàn)代常規(guī)品種分蘗期—拔節(jié)期，拔節(jié)期—抽穗期、抽穗期—成熟期的磷積累量平均值較早期品種分別增加了24.28%、59.34%和78.52%；雜交稻組合平均值較早期品種分別增加了20.11%、72.98%和9727%。

2.2相鄰生育期磷累積量比較

從相鄰生育期的磷累積量占總累積量百分數(shù)來看，各類型品種磷累積均主要集中在拔節(jié)期—抽穗期，此時磷累積量分別達到總累積量的39.00%、41.53%和42.01%。現(xiàn)代常規(guī)品種和雜交稻組合分別比早期品種高2.53和3.01百分點。

2.3成熟期磷在各器官中累積量比較

抽穗期—成熟期各類型品種磷累積量分別達到總累積量的26.18%、30.32%和

代品種，且現(xiàn)代常規(guī)品種和雜交稻組合間差異不大。從莖鞘中磷累積所占總吸收磷的比例來看，早期品種分別比現(xiàn)

代常規(guī)品種和雜交稻組合高12.87和14.87百分點。而穗中則完全相反，現(xiàn)代常規(guī)品種和雜交稻分別比早期品種高10.74和16.94百分點。由此可見，早期品種成熟期植株磷累積量顯著低于現(xiàn)代品種，且大量殘留在莖鞘中，未向經(jīng)濟器官——籽粒中運轉(zhuǎn)，吸收的養(yǎng)分并未轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟產(chǎn)量；現(xiàn)代品種成熟期磷主要集中在穗中，葉片和莖鞘中所占比例較小。

3結(jié)論與討論

與早期品種相比，現(xiàn)代品種，尤其是雜交粳稻類型在磷的吸收上具有總吸收量高、生育前期相對較低、生育中后期（拔節(jié)后）特別是拔節(jié)期—抽穗期較高的特點。從產(chǎn)量形成的生物學特性分析，生育中后期，特別是抽穗期—成熟期是決定產(chǎn)量的關(guān)鍵時期[7-8]。因此，增加該階段稻株的養(yǎng)分吸收量，更有利于形成壯稈大穗、協(xié)調(diào)產(chǎn)量的源庫關(guān)系，從而形成庫大源足的超高產(chǎn)群體。該試驗結(jié)果也顯示，早代品種成熟期植株營養(yǎng)累積量不僅比現(xiàn)代品種少，還大量殘留在莖鞘中，未運轉(zhuǎn)到籽粒中。現(xiàn)代品種，尤其是雜交稻組合成熟期莖鞘中殘留的營養(yǎng)元素含量較少，大部分都已轉(zhuǎn)移到籽粒中形成經(jīng)濟產(chǎn)量，這也是其產(chǎn)量較高的一個重要原因。

參考文獻

[1] 張洪程，王夫玉.中國水稻群體研究進展[J].中國水稻科學，2001，15（1）：51-56.

[2] 鄧建平，杜永林.江蘇粳稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].中國稻米，2006，12（4）：8-11.

[3] 侯朋福，李剛?cè)A，張國發(fā)，等.養(yǎng)分管理方式對江蘇常規(guī)粳稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響[J].土壤，2012，44（2）：218-224.

[4] 楊建昌，王朋，劉立軍，等.中秈水稻品種產(chǎn)量與株型演進特征研究[J].作物學報，2006，32（7）：949-955.

[5] 薛亞光，陳婷婷，楊成，等.中粳稻不同栽培模式對產(chǎn)量及其生理特性的影響[J].作物學報，2010，36（3）：466-476.

[6] 劇成欣，張耗，董晶晶，等.江蘇省粳稻品種演進過程中產(chǎn)量和米質(zhì)的變化[J].中國稻米，2013，19（6）：11-16.

[7] 張耗，談桂露，薛亞光，等.江蘇省粳稻品種近60年演進過程中產(chǎn)量與形態(tài)生理特征的變化[J].作物學報，2010，36（1）：133-140.

[8] 楊建昌，杜永，吳長付，等.超高產(chǎn)粳型水稻生長發(fā)育特性的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2006，39（7）：1336-1345.