江蘇農墾近3 a主栽水稻品種產量的穩定性

張正東，王飛，唐小潔，徐夢彬，周星，徐年龍，王升*

(1.江蘇省農墾現代農業研究院，江蘇 南京 210000；2.江蘇省連云港市農墾農業科學研究所，江蘇 連云港 222248；3.江蘇省農墾現代農業研究院鹽城農墾農業科學研究所，江蘇 射陽 224314)

江蘇農墾所屬墾區是江蘇省目前規模最大、現代化水平最高的農業類公司和商品糧生產基地，具有明顯的規模、資源、技術、裝備、管理與綠色產品優勢，公司規?；洜I的種植面積超過7.333萬hm2，其中95%是稻麥兩熟，因此，確保水稻產量在不同年份之間保持穩定水平顯得尤為重要[1-7]。江蘇墾區地處南北過渡地帶，氣候多變，災害時有發生，且近年來發生頻率呈加重趨勢，嚴重影響水稻生產進程，導致不同水稻品種產量年份之間差異較大，直接制約墾區農業生產規模和經濟效益[8]。針對墾區不同生態區開展水稻品種穩定性分析試驗，有針對性的分析墾區各分公司的水稻品種選擇和品種利用價值，為品種布局提供較為直觀的理論依據，這對擴大墾區水稻種植規模，保證糧食生產安全、加速水稻品種選育和配套栽培技術的推廣應用具有現實意義。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗選用江蘇農墾近幾年主栽的水稻品種，根據品種審定的種植區域，分2個試驗點種植。鹽城市南片鹽城農墾農業科學研究所(新洋農科所)試驗田種植的品種為武育粳3號(穗)、華粳5號、淮稻5號、武運粳27、鹽粳15、鹽粳16、蘇墾118、南粳9108、華粳8號、泗稻785、金粳787、連粳10號，共計12個品種；連云港市農墾農業科學研究所(東辛農科所)試驗田種植的品種為連粳7號、連粳11號、圣稻18、圣稻22、蘇秀867、華粳5號、徐稻9號、臨稻16，共計8個品種。

1.2 處理設計

田間試驗于2016—2018年在新洋農科所和東辛農科所進行，試驗地前茬作物均為小麥，土壤肥力中等，地勢平坦，肥力中等偏上且均勻，茬口一致，排灌方便，無禽畜危害，無檢疫性病蟲草害[9]。

試驗采用隨機區組設計，3次重復，小區面積為15 m2，周圍設保護行，同品種延伸，行長不低于1 m，保護行與品種間空0.5 m，小區之間間隔30 cm。各試驗組一律拉線定點人工栽插，以減小人為誤差。行株距25 cm×12 cm，每hm2插33萬穴左右，每穴3～4苗，基本苗不低于105萬·hm-2，基本苗誤差不超過15萬·hm-2[10]。

播種前一律浸種處理，防止種傳病害，選用機插塑料秧盤培育壯秧，秧齡控制在25～30 d。根據當地播栽期的具體情況，在規定播栽期范圍內確定具體的播栽期[11]。

肥料運籌：基肥用尿素78 kg·hm-2+復合肥300 kg·hm-2，第1次分蘗肥施尿素135 kg·hm-2，第2次分蘗肥施尿素150 kg·hm-2，平衡肥施用復合肥150 kg·hm-2，促花肥施用尿素135 kg·hm-2，?；ǚ适┯媚蛩?0 kg·hm-2，總純N量345 kg·hm-2[12]。

1.3 測定項目

栽后15 d跟蹤調查莖蘗動態，每7 d調查1次，連續查10穴，每個處理調查3個點，折合成單位面積莖蘗數。

成熟期于每個小區調查50穴有效穗數，根據平均水平，取樣5穴，調查其株高、穗長、(每穗)實粒數等農藝性狀，調查小區產量構成。

各小區機械全區收獲后，曬至水分低于16%，稱量后折合單位面積產量，取樣測定千粒重。

1.4 數據處理

采用Excel 2003、SPSS 10.0、DPS 7.05軟件進行數據分析與作圖，采用Duncan’s新復極差法進行差異顯著性檢驗(P=0.05)。

2 結果與分析

2.1 東辛點水稻產量與產量構成因素變化

從圖1可以看出，東辛點有效穗總體表現2018年>2017年>2016年，3 a有效穗均較足。一方面是東辛點開始走產量高群體路線；另一方面，2018年東辛點降雨充沛，光照和溫度都利于水稻分蘗成穗。其中，蘇秀876、連粳7號有效穗3 a均保持在較高水平；徐稻9號、臨稻16、圣稻22的有效穗3 a變幅較大；華粳5號有效穗較為穩定，受氣候影響較小。

圖1 2016—2018年東辛點試驗區產量與產量構成因素變化

東辛點各品種每穗實粒數總體表現為2016年>2017年>2018年，這與有效穗的變化趨勢相反，推測水稻有效穗增加，致使穗型減小，小穗增多，導致實粒數減少。其中連粳7號、徐稻9號、臨稻16、蘇秀867降幅較大，圣稻18、圣稻22每穗實粒數變化趨勢與有效穗整體趨勢一致；圣稻18 3 a每穗實粒數均保持在較高水平且變幅較??；圣稻22變幅較小，但每穗實粒數較少。

近3 a東辛點各品種千粒重表現與每穗實粒數一致，總體表現為2016年>2017年>2018年，可能近3 a有效穗的增加導致小穗增多，千粒重降低，所以千粒重變化趨勢與每穗實粒數變化趨勢保持一致。增加有效穗對多穗型品種影響較小，對重穗型品種影響較大。其中圣稻18、圣稻22的千粒重變幅較小，蘇秀867的千粒重變幅較大。臨稻16 3 a千粒重最高，且變幅較?。黄浯问翘K秀867、連粳11，千粒重較高；徐稻9號千粒重最低。

東辛點3 a小區產量總體上2016年>2018年>2017年，年度間產量變異系數最小的是徐稻9號，其次為圣稻22和蘇秀867，產量變異系數最大的是圣稻18。2016年華粳5號產量最高，為10.76 t·hm-2。2017年蘇秀867產量最高，為10.02 t·hm-2。2018年圣稻18產量最高，為10.06 t·hm-2。綜合產量構成因素3 a產量蘇秀867與華粳5號較高，徐稻9號、圣稻18、圣稻22產量相對較低。3 a平均產量排名前3的品種為華粳5號、蘇秀867、連粳7號。

2.2 新洋點水稻產量與產量構成因素變化

圖2新洋點有效穗變化情況顯示，新洋點各品種有效穗2017年較2016年增加，2018年又有所下降，總體表現為2017年>2016年>2018年，可能是2018年水稻分蘗期連續陰雨，植株發棵慢、分蘗弱，群體不足。武運粳3號、淮稻5號、金粳787有效穗變幅較大，武運粳27、華粳8號、南粳9108有效穗變幅較小。連粳10號有效穗最少，武運粳3號有效穗最多。

圖2 2016—2018年新洋點試驗區產量及產量構成因素變化

新洋點各品種每穗實粒數總體表現為2018年>2017年>2016年，分析認為，2018年有效穗的減少，致使品種穗型變大，每穗實粒數增加。其中金粳787、連粳10號3 a實粒數最高，但變幅較大，鹽粳16、蘇墾118、淮稻5號3 a每穗實粒數變化較為平穩。

新洋點各品種千粒重總體表現為2016年>2017年>2018年，這與有效穗增加趨勢不一致，有效穗增加，對品種穗型的變化存在負效應。2018年有效穗最少，千粒重也最小，2018年有效穗的減少會導致大穗增多，每穗實粒數增加，但由于9月陰天低溫寡照，品種灌漿受到影響，結實率不高，導致千粒重下降，部分品種降幅明顯。其中鹽粳16、武運粳27、金粳787變幅較大，泗稻785、武運粳3號、華粳5號千粒重保持較高水平且變幅較小，相對于剩余品種千粒重穩定性較好。

新洋小區產量總體呈現2016年>2017年>2018年，年度間產量變異系數最小的是武育粳3號，其次為蘇墾118和南粳9108，產量變異系數最大的鹽粳15，其次是淮稻5號和鹽粳16。2016年產量最高的是連粳10號，為11.98 t·hm-2。2017年產量最高的是華粳8號，為11.35 t·hm-2。2018年產量最高的為華粳8號，為11.15 t·hm-2。3 a平均產量排名前3的品種為連粳10號、金粳787、南粳9108。

2.3 產量與產量要素相關分析

對產量和產量結構進行偏相關分析，由表1可以看出，新洋點試驗區實際產量與有效穗、每穗實粒數、千粒重的相關系數分別為0.393**、-0.270、0.351*，有效穗與每穗實際產量呈極顯著正相關，千粒重與每穗實際產量呈顯著正相關，有效穗與實粒數呈極顯著負相關，千粒重與實粒數呈顯著負相關，有效穗與千粒重呈負相關。表明，新洋點不同年份水稻產量的差異主要取決于有效穗與千粒重，但增加有效穗的基礎上會限制每穗實粒數的增加，實粒數下降的同時千粒重下降，這與前人研究不同[13]。這與近年新洋點在水稻灌漿期寡照多雨，不利于水稻灌漿結實有關。現有高群體高產穩產栽培模式必須協調好產量構成三要素，可適當下調有效穗基數，獲得較高每穗實粒數，確保后期更多籽粒結實灌漿，從而實現高產[14-15]。

表1 產量與產量結構的偏相關分析

由表1可知，東辛點試驗區實際產量與有效穗、每穗實粒數、千粒重的偏相關系數分別為0.165、0.328*、0.221，每穗實粒數與產量呈顯著正相關，有效穗與每穗實粒數呈極顯著負相關，有效穗與千粒重呈顯著負相關，每穗實粒數與千粒重呈負相關但差異不顯著。東辛點不同年份水稻產量的差異主要取決于每穗實粒數，每穗實粒數受有效穗的制約，千粒重的增加也受有效穗的限制。

2.4 利用AMMI模型分析水稻品種穩定性

由表2新洋點產量與產量結構AMMI模型方差分析可以看出，新洋點有效穗、千粒重品種間效應差異達到極顯著水平，試驗產量品種間差異達到顯著水平；千粒重與試驗產量年份間效應差異達極顯著水平，有效穗年份間差異達顯著水平；有效穗、千粒重、每穗實粒數與品種、年份互作的效應差異不顯著。AMMI模型顯示有效穗、試驗產量差異達到顯著水平。

表2 新洋點產量與產量結構AMMI模型的方差分析

由表3東辛點產量與產量結構AMMI模型方差分析結果可以看到，東辛點千粒重品種間效應差異達極顯著水平，試驗產量與品種間效應差異達顯著水平，有效穗、每穗實粒數品種間差異不顯著；試驗產量年份間效應差異達極顯著水平，千粒重年份間效應差異達顯著水平，有效穗、每穗實粒數年份間效應差異不顯著；有效穗、千粒重、每穗實粒數、試驗產量與品種、年份互作間效應均差異不顯著。AMMI模型顯示試驗產量差異達到顯著水平。

在AMMI模型中，若品種主成分交互作用(interaction principal component axes, IPCA)的絕對值越大，說明該品種的互作效應普遍大，則該品種越不穩定。在第一主成分交互作用(IPCA1)的平方和(sum of squares, SS)比較大的情況下，可根據IPCA1來評價品種的穩定性[16-17]。從圖3新洋點、東辛點實收產量AMMI雙標圖可以看到，品種產量沿x軸依次由低到高排布，品種穩定性以y軸IPCA1值絕對值大小排布，絕對值越小品種越穩定。新洋點品種產量3 a均保持在較高水平，以南粳9108、淮稻5號、武運粳3號實收產量穩定性最好，其次為武運粳27、泗稻785、鹽粳16、華粳5號，鹽粳15、連粳10號穩定性較差。東辛點品種產量3 a穩定性差異較大，其中連粳11號、徐稻9號、臨稻16、連粳7號、華粳5號品種穩定性最好，圣稻18、蘇秀867品種3 a實收產量穩定性較差。

表3 東辛點產量及產量結構AMMI模型的方差分析

圖3 新洋點、東辛點產量的AMMI雙標模型

3 小結與討論

新洋點鹽城南片地區有效穗是受不同年份氣候影響最大的因子，且不同品種間差異顯著，其次是千粒重。目前的新洋點水稻栽培體系一直延續高群體高有效穗技術路線，針對不同的播期、不同的氣候條件，均能保證水稻有更多分蘗成穗，所以新洋點不同年份水稻有效穗變化差異小[1]。根據相關性分析結果，新洋點有效穗與實際產量呈極顯著正相關，千粒重與實際產量呈顯著正相關，有效穗與實粒數呈極顯著負相關，千粒重與實粒數呈顯著負相關。年度間產量變異系數最小的是武育粳3號，其次為蘇墾118和南粳9108，產量變異系數最大的為鹽粳15；武運粳27、華粳8號、南粳9108有效穗變幅較小，連粳10號有效穗最少，武運粳3號3 a有效穗最多；鹽粳16、蘇墾118、淮稻5號實粒數變化較為平穩；泗稻785、武運粳3號、華粳5號千粒重都保持較高水平且變幅較小。

鹽城南片地區適期栽插的情況下，從6月初栽插至10月水稻成熟，此期間氣候多變，初期分蘗拔節期易遇上大風大雨，氣候急劇上升，影響分蘗成穗；中期開花結實期易遇高溫和干旱，影響穎花量；后期水稻灌漿期，多低溫寡照與干旱發生，導致水稻籽粒灌漿結實受阻，千粒重變化較大，對產量造成嚴重影響[18]。2018年6月中下旬，降雨量為163.8 mm，比歷年多65.9 mm；日照時數77.6 h，比歷年減少24.2 h。7月中旬，平均氣溫28.9 ℃，比歷年高2.0 ℃；降水量為0 mm，比歷年減少87 mm；日照時數為93.5 h，比歷年增加42.8 h。8月中下旬，平均氣溫27.8 ℃，比歷年高1.8 ℃；降水量為116.4 mm，比歷年減少12 mm；日照時數為106.9 h，比歷年減少7.2 h。9—10月，平均氣溫19.5 ℃，比歷年下降0.4 ℃；降水量為140.7 mm，比歷年減少18.9 mm；具體對水稻的影響表現為：分蘗期，連續陰雨，植株發棵慢，分蘗弱，群體不足；擱田時，溫度高，降水少，日照充足，小分蘗快速消亡；減數分裂期，溫度偏高，花藥發育不良，穎花量不足，每穗實粒數減少；灌漿結實期，氣溫低，降水少，籽粒灌漿受影響。2018年水稻產量也達到了近年來的最低水平。生產上在保證生產水平的同時，建議選用穗型、千粒重相對穩定的品種。綜合試驗結果來看，穩定性好、產量水平高的水稻品種淮稻5號、華粳8號、鹽粳16、南粳9108，以及華粳5號、蘇墾118較為適宜當地種植。

影響東辛點連云港地區水稻產量的最大因素是每穗實粒數，有效穗與每穗實粒數呈極顯著負相關，有效穗與千粒重呈顯著負相關，產量要素年份之間差異達到極顯著水平。蘇秀867與華粳5號產量較高，徐稻9號、圣稻18、圣稻22產量相對較低，平均產量排名前3的品種為華粳5號、蘇秀867、連粳7號；蘇秀876、連粳7號有效穗3 a均保持在較高水平，徐稻9號、臨稻16、圣稻22有效穗變幅較大，華粳5號有效穗較為穩定，受氣候影響較小。每穗實粒數年度間變異較小，但對不同穗型影響不同，致使不同穗型產量變化規律不一致。分析認為，東辛點逐步增加群體以獲得增加產量的技術路線，對部分多穗型品種影響較小，即東新點形成的有效穗沒有達到多穗型品種高產栽培要求的有效穗；對重穗型品種影響較大，在產量構成因素上，增加有效穗可能導致重穗型品種穗型變小，實粒數降低；千粒重變化趨勢與每穗實粒數變化趨勢保持一致，其中圣稻18、圣稻22變幅較小，蘇秀867變幅較大。臨稻16千粒重最高，且變幅較小，其次是蘇秀867、連粳11千粒重較高，徐稻9號千粒重較低。生產上需要選用灌漿能力較強、能夠抵抗后期不利氣候條件的水稻品種，根據適宜播期，確定合適的種植密度，建立合理的群體結構，進一步提高每穗實粒數，加強后期管理，減輕水稻灌漿期間不良天氣的影響，兼顧有效穗和每穗實粒數的增加，最終達到提高產量的目的[19]。綜合試驗結果來看，穩定性好、產量水平高的華粳5號、臨稻16、蘇秀867、連粳7號適宜當地種植。