水稻新品種“陸育4號”選育及低耗高效栽培技術研究

何成貴，資月娥，陳路華，梅貴華，楊光利，葉琳華，郭肖艷，趙國珍

(1.陸良縣農業技術推廣中心，云南 陸良 655699；2.云南省農業科學院糧食作物研究所，云南 昆明 650205)

【研究意義】肥水管理是水稻生產過程中的重要環節，是影響氮肥利用率和水稻產量的重要因素，低耗高效栽培有利于促進水稻生產的可持續發展，通過合理的氮肥運籌和水漿管理可以實現水稻高產穩產低耗高效的生產[1-3]。機插秧技術具有省力、省時和勞動強度低等優點，已廣泛應用于水稻生產。陸良縣是云南省最大的壩子，地勢平坦，水稻常年種植面積12 000 hm2。長期以來，水稻生產中存在氮肥施用量大(普遍用量390 kg/hm2)和長期淹水灌溉(水深30～50 cm)等不良生產習慣，導致氮肥利用率和水稻產量低，還造成面源污染。【前人研究進展】大量研究表明，水稻最佳施氮量因水稻品種、土壤條件以及施氮方法不同而有很大差異[4-8], 早稻品種的最佳施純氮量為150～225 kg/hm2，中稻為225 kg/hm2左右，晚稻為150～210 kg/hm2 [9-11]。在水稻生產過程中，除了分蘗盛期和減數分裂期前后對水分脅迫最敏感外，其余各時期并非需要長時間進行水層灌溉，全生育期進行干濕交替灌溉，更有利于產量形成和提高氮肥利用率[12-13]。【本研究切入點】陸育4號是陸良縣農業技術推廣中心選育而成的常規粳稻新品種，2016年通過云南省審定(滇審稻2016011號)，該品種適應性強、豐產性好，適宜云南省海拔1400～1850 m粳稻區種植，目前已是陸良縣的主推品種，但由于缺乏配套的栽培技術，生產上仍然采用常規方法栽培，影響了產量潛力的充分發揮。【擬解決的關鍵問題】通過研究不同的施氮處理和水漿管理對陸育4號氮肥利用率、產量和效益的影響，試圖探明陸育4號機插栽培的科學肥水運籌方案，為陸育4號的大面積推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 陸育4號選育方法

陸育4號是以96Y-27/銀光為母本，陸育1號為父本雜交選育而成的常規粳稻新品種，在品種選育過程中，從集團選拔的單株開始每世代進行高產性、稻米外觀品質和葉瘟鑒定，進入品比試驗后，同時進行高產性、稻米品質、食味品嘗、耐寒性和稻瘟病抗性等鑒定，鑒定結果作為品系選定的科學依據。

1.2 陸育4號低耗高效栽培試驗方法及經過

1.2.1 試驗地概況 試驗地點在云南省陸良縣三岔河鎮白水塘邊大面積稻田清河片區，海拔1840 m，年平均氣溫14.7 ℃，年降雨量1014 mm，日照時數2165.8 h。試驗地排灌方便，膠泥田，土壤肥力中上等，水稻基礎產量6430 kg/hm2，前茬為蠶豆。

1.2.2 試驗設計 供試品種為陸育4號，采用兩因素裂區設計(表1)，以氮肥施用為主區因素A，設5個處理，A2～A5處理N肥用量分別比常規栽培A1處理減少10 %、20 %、30 %和40 %。水漿管理為副區因素B，設3個處理，小區長5.56 m，寬3.6 m，面積20.01 m2，3次重復，主區按隨機區組排列，以常規栽培方法A1B3作為處理CK。肥料為普鈣、硫酸鉀和尿素。

1.2.3 試驗經過 2017年4月1日旱地大棚塑盤育秧(規格60 cm×30 cm)，5月1日機插，秧齡31 d，葉齡3.4～3.8葉，每盤秧苗1930～2100株，白根9.3～11.4條/株，百株干重5.2～5.7 g，根冠比0.33～0.4，機插密度25.5萬穴/ hm2(規格30 cm×13 cm)，4～5株/穴，缺穴處人工及時補插。機插后，用塑料隔板按試驗設計隔出各個小區，并留出排灌溝。田間管理：試驗田采取淺水淺旋整田、薄水淺插活棵，黃熟后斷水；旋耕整田前中層低施基肥尿素和普鈣840 kg/hm2、硫酸鉀200 kg/hm2，7.4葉時施分蘗肥，11.4葉施促花肥，13.1葉施保花肥，10月14日收割。

1.2.4 調查項目與方法 記載各處理分蘗、拔節、抽穗、成熟等時期和葉齡進程。從開始分蘗，調查分蘗動態，每小區按對角線調查20叢，獲得最高分蘗數，成熟時調查有效穗，取1叢與平均穗數一致的植株考查穗粒數、結實率和千粒重，并記錄實收產量。

1.2.5 數據分析 用Microsoft Excel數據分析軟件和DPS數據處理系統進行數據的整理和分析。

表1 試驗設計Table 1 Design of the experiment

產值(kg/hm2)=不同肥水處理稻谷折合產量×3(3元/kg稻谷)-不同處理總支出

氮肥利用率(%)=(不同施肥量稻谷產量-空白稻谷產量)×2(每生產100 kg稻谷需要2 kg純氮)×100/總施氮量

2 結果與分析

2.1 陸育4號的育成經過

1996年用高產穩產抗病材料96Y-27為母本，優質抗病軟米品種銀光為父本進行雜交，收取雜交種子13粒；1997年種植雜交種，編號為LY-7(F1)，收獲5個單株。1998-1999年進行集團種植，選拔60個單株，2000年利用編號為56的單株為母本，與高產優質早熟品種陸育1號為父本進行雜交，獲雜交種子9粒；2001-2003年進行集團種植，2004-2007年進行單株選擇，采用系譜法經過7年7代的系統選育，于2008年性狀穩定出圃,選定編號為“陸08-139”株系。2009年進行預備試驗，產量11 693.4 kg/hm2，比對照“云粳26號”增產967.8 kg/hm2，增9.02 %；2010年進行品比試驗，產量10 581 kg/hm2，比對照楚粳28號增產529.5 kg/hm2，增5.26 %。2011年再次進行品比試驗，產量達12 511.4 kg/hm2，比對照云粳29號增產2 551.1 kg/hm2，增25.6 %。2013-2014年參加云南省中部粳稻品種區域試驗，2015年參加云南省中部粳稻生產試驗，2016年正式定名為陸育4號，同年通過云南省品種審定委會員審定，審定編號：滇審稻2016011號。

2.2 陸育4號的特征特性

該品種株型緊湊，劍葉挺直，葉色綠，分蘗力中上，長勢較旺，莖稈粗壯，耐肥抗倒，抽穗整齊，熟期轉色好，穗大粒飽，籽粒橢圓，落粒性適中，谷殼黃色。全生育期185 d，株高105 cm，最高莖蘗數511.5萬/hm2，有效穗415.5萬/hm2，成穗率81.2 %，穗長19.8 cm，穗粒數164.3粒，實粒數134.8粒，結實率82 %，千粒重24.5 g。糙米率83.6 %、精米率72.8 %、整精米率61.5 %、粒長5.1 mm、長寬比1.8、堊白率75 %、堊白度6.8 %、直鏈淀粉15.5 %、膠稠度76 mm、減消值7級，透明度2級。適宜在云南省海拔1500～1900 m的粳稻區種植。

2.3 不同肥水管理對陸育4號生育期、產量及產量性狀的影響

由表2可見，不同肥水處理下，除穗實粒數差異不顯著外，其余性狀均存在較大差異。從變異系數看，肥水管控對陸育4號最高分蘗影響最大，變異系數為11.17 %，對全生育期和千粒重影響較小，變異系數分別為1.54 %和2.05 %。相同氮肥處理下，水漿管控由干濕交替灌溉(B1)→淺水灌溉(B2)→長期淹水灌溉(B3)變化，全生育期顯著延長，但最高分蘗數、有效穗、結實率、穗粒數和千粒重差異不顯著。

表2 不同肥水處理下陸育4號產量及產量構成因素Table 2 The yield and yield components of Luyu 4 under different nitrogen fertilizer rate and water management

注：同列不同小寫字母表示差異達5 %顯著水平。

Note: Different small letters in the same column indicate a significant difference of 5 %.

表3 不同處理的經濟效益及氮肥利用率Table 3 The economic benefits and nitrogen fertilizer efficiency of different treatments

注：空白為不施肥稻谷產量。

Note: The blank means the rice yield without fertilization.

不同肥水處理下，A2B1處理產量最高，為12 717 kg/hm2，比產量最低的常規栽培A1B3處理增產24.7 %。由此表明，不同肥水管理對陸育4號機插稻的產量有較大影響，施氮量為351 kg/hm2，且基肥、蘗肥、促花肥、保花肥按30 %、30 %、20 %、20 % 比例施用，田水管控按干濕交替進行，能夠獲得最高產量，施肥量太多或太少均不利于產量潛力的表現。

2.4 主區因素A在副區因素B水平上簡單效應的檢測

圖1可知，相同氮肥處理，不同水漿管控，陸育4號產量存在較大差異，B1處理產量最高，B3處理產量最低。3種水漿管控下， 產量最高的均是A2處理，其次是A3處理，A5處理產量最低，A1和A4處理產量相近。在相同水漿管理下，陸育4號的產量隨著氮肥總量的增加呈現出先增加后降低的趨勢。因此，在水稻生產上，應適當控制氮肥施用量和根據生育進程按比例進行施用，使之充分發揮產量潛力。

2.5 經濟效益及氮肥利用率分析

由表3可知，不同處理的經濟效益和氮肥利用率存在較大差異，效益最好的是A2B1處理，其次是A3B1處理，分別比常規栽培A1B3處理(CK)增效25.6 %和21.3 %。施氮量減少40 %的A5處理，通過適宜的水漿管理B1，同樣可以獲得比常規栽培高7.6 %的經濟效益。氮肥利用率最高的是A5B1處理，達37.8 %，其次是A4B1處理和A3B1處理，氮肥利用率分別為37.4 %和37.3 %，氮肥利用率最低的是常規栽培A1B3處理(CK)，僅為19.3 %。相同氮肥處理下，水漿管控由B1→B2→B3變化，氮肥利用率明顯降低(圖2)。綜合考慮經濟效益和氮肥利用率，陸育4號在大面積生產上通過減氮10 %～20 %，采用干濕交替進行水漿管理，即A2B1和A3B1處理，可以提高氮肥利用率和獲得好的經濟效益。

圖1 不同肥水處理產量情況Fig.1 The yield under different nitrogen fertilizer rate and water management

圖2 不同肥水處理下N肥利用率Fig.2 Nitrogen fertilizer efficiency under different nitrogen fertilizer amount and water management

3 討 論

3.1 肥水管控對陸育4號產量的影響

大量研究表明，水肥運籌對水稻生長及產量有很大影響，凌啟鴻[13]等研究，全生育期進行干濕交替灌溉，產量較習慣灌溉增加8.1 %～14.2 %；楊建昌[14]等認為淺濕交替灌溉與水層灌溉相比，提高了結實率、粒重和產量，并改進了稻米品質。在一定范圍內，施氮量與水稻產量呈拋物線變化[15-16]，施氮量對單位面積穗數影響最大，每穗粒數次之，對結實率、千粒重的影響較小[17]。不同肥水管理下陸育4號機插稻的產量同樣呈拋物線變化(圖1)，而且3種水漿管理下，施氮量均為351 kg/hm2時陸育4號的產量最高，其中干濕交替進行水漿管理(A2B1處理)產量高達12 717 kg/hm2，比常規栽培A1B3處理(CK)增產24.7 %，增效25.6 %。因此，適當降低氮肥用量和采用干濕交替灌溉，可以大幅度提高陸育4號的稻谷產量。

3.2 肥水管控對陸育4號氮肥利用率的影響

施肥量影響農作物的品質和產量[17-18]，水漿管理是水稻生產的基本措施，合理的氮肥施用和水漿管理可以提高氮肥利用率和產量[19-21]。水稻自移栽至開花期，對氮素的吸收和積累逐漸增加，氮肥后移有利于提高氮素利用率[22]。研究表明，采用干濕交替進行水漿管理時(B1)，氮肥利用率隨氮肥用量的減少和后移而增加，即減氮40 %氮肥利用率高達37.8 %。但采用淺水灌溉(B2)和長期淹水灌溉(B3)進行水漿管理時，氮肥利用率隨氮肥用量的減少呈拋物線變化，即氮肥施用量為390 kg/hm2時氮肥利用率最低，隨著氮肥量的減少氮肥利用率逐漸增加，減氮30 %時氮肥利用率最高，減氮40 %時氮肥利用率反而降低，原因有待進一步研究。綜合肥水管控對陸育4號氮肥利用率和經濟效益的影響，陸育4號低耗高效栽培措施為采用干濕交替灌溉、適當減少施氮量和根據生育進程按比例進行施用。

4 結 論

不同肥水處理對陸育4號的產量和氮肥利用率影響較大。陸育4號低耗高效栽培最佳的肥水處理為比常規栽培減氮10 %～20 %即施氮量(尿素)351～312 kg/hm2和采用干濕交替灌溉進行水漿管理。在水稻生產上，加強田水管控，適量減少氮肥施用量并確定氮肥最佳施用時期，可以提高肥料利用率，并獲得好的經濟效益。