優質抗稻瘟病雜交稻品種廣優3186的生物學特性與高產結構分析

陳曉波，饒鳴鈿

（1.福建農業職業技術學院，福建 福州 350007；2.三明市農業科學研究院，福建 沙縣 365050）

水稻產量由單位面積有效穗數、每穗穎花數、結實率和粒質量構成，這4個因素相互聯系、相互制約和相互補償，尤其是穗數（每穗穎花數）與粒數（結實率）存在較大的負相關，只有在各因素協調增大時，才能獲得高產[1]。產量結構分析是研究作物產量形成的有效方法，可以了解品種的產量構成特點，制定相應的栽培措施在生產上加以調控，進而取得穩產、高產。廣優3186是福建農林大學以抗稻瘟病三系不育系廣抗13A（三明市農業科學研究院選育）[2-3]為母本、自選恢復系金恢3186[4-5]為父本組配選育的雜交稻品種。不育系廣抗13A是以福伊B為母本與K17B雜交，后代材料經多年稻瘟病重發區自然誘發抗性鑒定篩選，選擇遺傳穩定的抗稻瘟病優良單株與珍汕97A測交，并進行連續多代擇優回交育成的廣譜抗稻瘟病的秈型水稻三系不育系。廣優3186參加福建中稻組區試、續試和生產試驗，并通過福建省農作物品種審定，已在福建省大面積推廣應用[6-9]。

本研究綜合利用廣優3186參加福建省中稻區域試驗的數據，對其生物學特性及產量結構特征進行統計分析，為廣優3186的高產栽培調控提供依據。

1 材料和方法

數據來源于福建省種子總站編寫的福建省農作物新品種試驗總結匯編。區域試驗點分布于福建省龍巖市、三明市、寧德市、南平市、福州市各縣，每年試驗點安排11個，每組參試品種安排12個（含對照）。按國家水稻區域試驗要求進行觀察記載、取樣考種、分小區實割測產。

利用Excel 2003軟件計算產量與產量構成因素的相關系數以及產量構成因素間的相關系數，以相關系數建立方程組求出通徑系數，分析各因素對產量的作用大小和相互之間的關系。

2 結果與分析

2.1 廣優3186的區試、示范產量

綜合廣優3186參加福建省中稻區試的數據，試驗點平均產量為9 103.20 kg/hm2，比對照Ⅱ優明86增產13.42%，達極顯著水平，居第1位，增產點率100%；續試中，試驗點平均產量為9 516.15 kg/hm2，比對照增產6.57%，達極顯著水平，居第2位，增產點率88.9%。綜合中稻區試和續試結果，廣優3186平均產量為9 309.68 kg/hm2，比對照增產10.00%。生產試驗中平均產量為9 016.50 kg/hm2，比對照增產4.36%。該品種適應性、穩產性好，綜合多個試驗點結果，增產點率達95.0%，均居第1位或第2位。

生產試驗中，福建省三明市尤溪縣西城鎮湆頭村廣優3186示范片經專家測產驗收，平均產量達9 881.7 kg/hm2；福建省三明市寧化縣水茜鄉沿口村廣優3186示范片經專家測產驗收，平均產量達10 135.4 kg/hm2。

2.2 廣優3186的稻瘟病抗性鑒定結果

2010年田間鑒定結果顯示，5個稻瘟病抗性鑒定點平均葉瘟發病率10.30%，病情指數3.47，最高病級4級，中抗葉瘟；穗頸瘟發病率27.30%，病情指數6.03，最高病級9級，中抗穗頸瘟。苗期室內人工接種鑒定結果顯示，抗菌株率100.00%，抗稻瘟病。綜合抗性水平為中抗稻瘟病。2011年田間鑒定結果顯示，6個抗性鑒定點平均葉瘟發病率8.00%，病情指數3.28，最高病級5級，抗葉瘟；平均穗頸瘟發病率23.42%，病情指數7.82，中抗穗頸瘟。苗期室內人工接種鑒定，抗菌株率100.00%，抗稻瘟病。2 a綜合評價為中抗稻瘟病。

2.3 廣優3186的稻米品質

福建省中稻區試稻米品質檢測結果顯示，廣優3186糙米率80.1%，精米率72.2%，整精米率45.46%，粒長7.3 mm，長寬比2.9，堊白粒率68.0%，堊白度8.0%，透明度2.0級，堿消值4.6，膠稠度82 mm，直鏈淀粉含量22.2%，蛋白質含量9.0%，米質達農業部行業標準NY/T 593—2002《食用稻品種品質》中三等優質食用稻品種標準。

2.4 廣優3186的主要農藝性狀

根據福建省區試數據，廣優3186的農藝性狀具體見表1，與對照Ⅱ優明86相比增產。廣優3186增產的主要原因是穗數和穗粒數增加，千粒質量提高。

表1 廣優3186的農藝性狀

2.5 廣優3186的產量結構分析

2.5.1 不同產量水平的產量構成及變異 按理論產量<8 500 kg/hm2、8 500~10 000 kg/hm2、>10 000 kg/ hm2將廣優3186的區試產量劃分為3個產量區間，具體見表2。由表2可見，3個產量區間內，廣優3186的平均產量分別為7 556.8、9 452.0、11 555.7 kg/hm2。產量＜8 500 kg/hm2時穗數為173.4穗/m2，產量為8 500~10 000 kg/hm2、產量＞10 000 kg/ hm2時穗數分別為211.1、211.8穗/m2；3個產量區間內，廣優3186的穗粒數分別為174.7、189.2、214.4粒。產量從7 556.8 kg/hm2提高到11 555.7 kg/hm2，穗數增加22.1%，穗粒數提高22.7%，而結實率和千粒質量差異不大。產量構成因素中，變異系數以穗粒數為最大，其次為穗數，結實率居第3，千粒質量的變異系數最小。

單位面積穗數與穗粒數的乘積構成單位面積總粒數，單位面積總粒數與粒質量的乘積形成庫容量，庫容量與結實率的乘積形成產量。由表2可見，廣優3186總粒數和庫容量的變異系數分別為17.5%和19.0%。

表2 廣優3186不同產量水平的產量結構

2.5.2 產量構成因素對產量的作用 根據文獻[10]進行相關分析，結果（表3）顯示，產量與穗數、穗粒數 均 呈 顯 著 正 相 關（r=0.446*、0.449*），與 總 粒 數、庫容量均呈極顯著正相關（r=0.797**、0.814**）。穗數與穗粒數、穗粒數與結實率均呈顯著負相關（r=- 0.385*、- 0.469*）。

表3 廣優3186產量及產量構成因素間的相關系數

根據文獻[11-12]進行通徑分析，結果（表4）顯示，4個產量構成因素中，直接通徑系數的大小順序為穗粒數（0.968）＞穗數（0.756）＞結實率（0.574）＞千粒質量（0.339），由于因素間存在一定程度的負相關，直接通徑系數與間接通徑系數的總和（凈效應）明顯小于直接通徑系數，等于該因素與產量的相關系數。

表4 廣優3186產量構成因素對產量的通徑系數與決定系數

各因素對產量的決定系數大小順序為穗粒數（0.937）＞穗數（0.572）＞結實率（0.329）＞千粒質量（0.115），與直接通徑系數的表現一致，由于各因素與其他因素的共同決定系數主要為負數，決定系數與其他因素的共同決定系數的總和（凈貢獻）明顯小于該因素的決定系數，等于該因素對產量的貢獻率。各因素的貢獻率為穗粒數（43.5%）＞穗數（33.7%）＞結實率（10.0%）＞千粒質量（8.5%），總決定系數為0.957,剩余決定系數為0.043。

2.5.3 產量構成因素的多層次結構分析 由各層次構成因素對目標因素的相關系數、通徑系數和貢獻率（表5）可知，穗數、穗粒數與總粒數的相關系數分別為0.382*和0.697**，對總粒數的通徑系數分別為0.764和0.992，貢獻率分別為29.2%和69.1%，表明要形成大量的總粒數，應穩定穗數培育大穗。

表5 廣優3186產量各層次結構中構成因素對目標因素的通徑系數和貢獻率

總粒數、千粒質量與庫容量的相關系數分別為0.951**和0.377，對庫容量的通徑系數分別為0.928和0.306，貢獻率分別為88.2%和11.5%，說明千粒質量比較穩定，主要是總粒數決定了庫容量。

庫容量、結實率與產量的相關系數分別為0.814**和0.174，對產量的通徑系數分別為1.076和0.625，貢獻率分別為87.5%和10.9%，表明主要是庫容量決定產量。總粒數決定了庫容量,也決定了產量。

綜上看出，依靠提高結實率和千粒質量增產的潛力有限，廣優3186高產、超高產的主攻目標是穩定穗數培育大穗，增加單位面積的總粒數，擴大庫容量。

3 結論與討論

廣優3186高產穩產、稻米品質優、中抗稻瘟病，在福建省中北部可作為中稻種植，在福建省南部可作為中稻、晚稻種植。

相關分析表明，產量與穗數、穗粒數均呈顯著正相關，穗數與穗粒數、穗粒數與結實率均呈顯著負相關，說明在增穗的同時要施好穗肥、粒肥，促進大穗，提高結實率。

經通徑分析，在4個產量構成因素中，穗粒數對產量的直接通徑系數為0.968，對產量的貢獻率為43.5%，是影響產量的主要因素，穗數對產量的直接通徑系數為0.756，對產量的貢獻率33.7%，對產量有重要影響。結實率和千粒質量的作用較小，直接通徑系數分別為0.574和0.339，對產量的貢獻率分別為10.0%和8.5%。

稻谷產量由庫容量和庫藏物質生產量決定。庫容量、結實率對產量的貢獻率分別為87.5%、10.9%；總粒數決定了庫容量，其貢獻率為88.2%，千粒質量對庫容量的貢獻率為11.5%；穗粒數和穗數對總粒數的貢獻率分別為69.1%和29.2%。因此，廣優3186的高產、超高產栽培要穩定穗數，培育大穗，增加單位面積的總粒數，擴大庫容量。

相關研究表明，一般表現穗頭中等或較小的品種主要通過增穗提高產量[13-17]，大穗品種在試驗條件差異大的條件下也主要通過增穗提高產量[18]，而相近生產條件下，大穗品種則表現為主要依靠增加每穗粒數增產[19-22]，廣優3186是大穗型品種，與大穗品種的研究結果一致。