江蘇淮北地區抗除草劑水稻品種篩選及其性狀分析

摘要：為篩選出適合淮北地區種植、對咪唑啉酮類除草劑甲氧咪草煙耐受能力強、穩產性能優且綜合性狀突出的抗除草劑水稻品種，采用間比法，于2023年在江蘇省連云港市水稻田中進行雜草防除試驗。選用潤稻303、金稻667、日稻1號、連粳166、連粳405、潤農17、紫金糯1號、淮粳糯20、豐稻4號、瑞粳688、潤農802、金粳616、津稻565、華粳2022、潤農4號，以及對照品種華粳5號和金粳818，并將其設置為抗除草劑品種常規篩選（未采用莖葉處理操作）和噴藥篩選（噴施甲氧咪草煙）2組處理。結果顯示，噴施180 mL/667 m2甲氧咪草煙后，所有抗除草劑水稻品種均未出現嚴重藥害。噴施甲氧咪草煙后的水稻平均株高降低3.3 cm，平均高峰苗增加2.5萬株/667 m2，平均成穗數增加1.3萬穗/667 m2，同時穗粒數減少3.8粒/穗。在參試品種中，潤農4號、瑞粳688和潤稻303表現出較強的綜合優勢，且穩產性能較好。這3個品種在噴藥處理下仍能保持較高且優于對照品種的產量水平，且生育期相對較早。其中，潤農4號和瑞粳688的株型和穗層整齊，瑞粳688的抗病性較好，潤稻303則具有較高的抗倒性和綜合抗逆性。

關鍵詞：江蘇淮北；水稻；抗除草劑；品種篩選；農藝性狀

中圖分類號：Q948.12+2.1；S511.01" 文獻標志碼：A" 文章編號：1003-935X（2024）04-0055-10

Screening and Characteristic of Herbicide-Resistant Rice Varieties in the Huaibei Region of Jiangsu Province

YE Lingfeng1，WANG Wu2，WANG Jingjing2，ZHOU Fengming1，WANG Junren1，ZHANG Zhengdong1，WANG Fei1

（1.Modern Agriculture Research Institute，Jiangsu Land-Reclamation Agricultural Development Co.，Ltd.，Nanjing 211899，China；

2.Dongxin Branch，Jiangsu Land-Reclamation Agricultural Development Co.，Ltd.，Lianyungang 222248，China）

Abstract：In order to screen out herbicide-resistant rice varieties that are suitable for cultivation in the Huaibei region，a weed control experiment was conducted in rice fields of Lianyungang City，Jiangsu Province in 2023 using the inter-row comparison method." The herbicide-resistant rice varieties have strong tolerance to the imidazolinone herbicide imazamox，exhibit excellent stable yield performance，and possess outstanding comprehensive traits，included Runrice 303，Jindao 667，Ridao 1，Lianjing 166，Lianjing 405，Runnong 17，Zijin Nuo 1，Huaijing Nuo 20，Fengdao 4，Ruijing 688，Runnong 802，Jinjing 616，Jindao 565，Huajing 2022，and Runnong 4，along with the control varieties Huajing 5 and Jinjing 818. These varieties were divided into two groups for treatment：conventional screening of herbicide-

收稿日期：2024-05-29

基金項目：江蘇省“333高層次人才培養工程”項目；江蘇農墾農業科技項目（編號：NK202301）。

作者簡介：葉凌鳳（ 1986—），男，江蘇泗洪人，博士，高級農藝師，主要從事農業生產相關科研和管理工作。E-mail：sknfylf@163.com。

通信作者：王 飛，碩士，農藝師，主要從事作物高產栽培及相關科研工作。E-mail：nkyfei@163.com。

resistant varieties （without foliar application） and screening with herbicide application （spraying with methoxyimidazolinone）.The results showed that after spraying 180 mL/667 m2 of imazamox，none of the herbicide-resistant rice varieties experienced severe phytotoxicity. Following the herbicide application，the average plant height of the rice decreased by 3.3 cm，the average peak seedling density increased by 25 000 seedlings/667 m2，and the average number of panicles increased by 13 000 panicles/667 m2，while the number of grains per panicle decreased by 3.8 grains/panicle. Among the tested varieties，Runnong 4，Ruijing 688，and Runrice 303 demonstrated strong comprehensive advantages and good yield stability. These three varieties maintained high yield levels that were superior to the control varieties even under herbicide application，and they also had relatively earlier growth periods. Specifically，Runnong 4 and Ruijing 688 exhibited uniform plant type and panicle layer，Ruijing 688 had good disease resistance，and Runrice 303 had high lodging resistance and comprehensive stress resistance.

Key words：Huaibei region of Jiangsu Province；rice；herbicide-resistance；variety screening；agronomic characteristic

隨著新型城鎮化和現代農業的發展，水稻生產正向集約化、規模化、機械化轉型^［1-2］。隨著機種、機收面積的不斷增加，田間的雜草和雜草稻也更容易繁殖^［3-4］。在我國，約有20%的水稻田受到雜草稻的侵害，導致平均減產約10%，經濟損失超100億元/年^［1］。其中江蘇省是重災區，雜草稻發生面積達66.7萬hm2，年損糧67萬t，直接經濟損失約20億元，對國家糧食安全構成嚴重威脅^［5］。目前防治方法包括深耕、淹水、輪作和人工除草等^［6］，但存在效率低下等問題^［7］。此外，由于雜草稻與栽培稻的生理過程相似^［8］，至今還沒有研究出專門針對雜草稻的選擇性除草劑，使雜草稻的防治難于其他雜草^［9］，而人工除草成本過高^{［1，10］}。因此，選育抗除草劑水稻品種是解決稻田雜草和雜草稻危害重、防控難的一種較好選擇。

金粳818是由天津市水稻研究所培育的常規粳稻，對甲氧咪草煙、咪唑乙煙酸等咪唑啉酮類除草劑有耐藥性^［10-11］。咪唑啉酮類除草劑能有效防除一年生禾本科雜草、闊葉雜草及雜草稻，有利于水稻田雜草的防治^［1］。咪唑啉酮類除草劑在實際生產中應用廣泛，包括咪唑煙酯、咪唑乙煙酸、咪唑喹啉酸、甲氧咪草煙、甲基咪草煙和咪草酸^［12］。這是一類廣譜除草劑，通過與靶標酶乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase，ALS）結合^［13］，抑制其活性，破壞植物體內纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的合成^［14-15］，最終導致植物死亡，進而達到除草的目的^［16］。利用耐咪唑啉酮類除草劑水稻資源品種協同咪唑啉酮類除草劑防除雜草稻是國際上常見的手段，但這類技術在我國尚處于起步階段^［17］。

目前利用基因編輯技術獲得具有抗除草劑特性，能夠穩定遺傳，不含轉基因標記的純合水稻株系等手段已較為成熟，可簡單高效地為抗除草劑水稻育種提供基礎材料^［16-18］，而由此培育的可供選擇的抗除草劑品種也越來越多^［19］。

隨著農業供給側改革的推進，墾區作物生產模式逐步向輕簡栽培發展，田間草害是水稻發展的重要限制。此外，墾區雜草稻的發生面積不斷擴大，其發生程度也逐年加劇，這不僅增加了治理成本，也提高了治理難度，并對墾區水稻種子的質量、產量、品質和經濟效益產生了嚴重影響，雜草稻的防控已成為一個公認的難題^［20］。同時，近年來市場上推廣的抗除草劑品種（以下簡稱為“抗除品種”）存在抗性特征不穩定，噴施抗除藥劑后藥害嚴重甚至絕產的情況，嚴重影響了糧食安全。鑒于此，特別征集了抗除草劑品種組，并開展了品種篩選試驗，以明確各抗除草劑水稻品種的用藥安全性，篩選出綜合表現較好的抗除草劑品種，為水稻高效選種用種及雜草稻的防除工作提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試的水稻品種17個，分別為潤稻303、金稻667、日稻1號、連粳166、連粳405、潤農17、紫金糯1號、淮粳糯20、豐稻4號、瑞粳688、潤農802、金粳616、津稻565、華粳2022、潤農4號等抗除品種，以及對照品種華粳5號（當地推廣面積大、歡迎度高的非抗除品種）和金粳818（常見抗除品種）。除草劑為甲氧咪草煙（4%水劑，商品名為省金，由江蘇中旗科技股份有限公司生產）。

1.2 試驗地概況

試驗于2023年5月在江蘇省農墾農業發展股份有限公司東辛分公司試驗基地的南區8#地塊進行，所選地塊地勢平坦，為濱海黏質土，土壤pH值為8.41，土壤有機質含量為26.64 g/kg，含氮量為1.58%，堿解氮含量為100.22 mg/kg，速效鉀含量為311.33 mg/kg，有效磷含量為36.62 mg/kg，鹽分含量為0.99 g/kg，電導率為37.4 mS/m，肥力中等偏上且均勻，前茬作物大麥。試驗均統一進行大田管理，2023年5月15日落谷，6月12日栽插，栽插方式為人工模擬機插，各品種面積86.7 m2，行株距為30 cm×12 cm，每穴4～5株苗，10月28日收獲。每一項操作（如落谷、栽插、施肥、防治病蟲害等）均在同一天完成，6月12日和6月20日采用30%丙草胺乳油（內含安全劑）125 mL/667 m2+10%苯嘧磺隆可濕性粉劑25 g/667 m2進行封閉化除^［21］。試驗期間防病治蟲5次，用N量 23.7 kg/667 m2，施P2O5量4.6 kg/667 m2（具體肥料運籌為：底肥，尿素10 kg/667 m2+磷酸二銨10 kg/667 m2；第1次返青肥，尿素10 kg/667 m2；分蘗肥1，尿素10 kg/667 m2；分蘗肥2，尿素 7.5 kg/667 m2；穗肥，尿素10 kg/667 m2）。

1.3 試驗處理與設計

大區試驗設計，間比法排列，不設重復，于地塊中間將各參試品種用田埂隔開分為2個處理，各處理區單獨排灌。處理1為抗除品種常規篩選［對照為華粳5號（CK1）、金粳818（CK2）］，未采用莖葉處理操作；處理2為抗除品種噴藥篩選（對照為金粳818），具體操作為單獨噴施除草劑4%甲氧咪草煙水劑180 mL/667 m2（對照為金粳818，不抗除品種華粳5號未進行噴藥處理），噴施日期為2023年7月14日，處于水稻分蘗期，田間雜草3葉期，由于前期封閉化除效果較好，雜草基數小，基本沒有雜草和雜稻，所以未對雜草防治情況進行統計，采用背負式多功能靜電噴霧器，配備的是塑料鋼片雙噴頭（3WBJ-16，貴陽經開區黔霖農業植保用具制品廠），用水量6 L/667 m2，施藥前后3 d天氣晴朗、無風、溫度適中，噴前排凈水，墑情適宜時噴藥，藥劑噴施2 d后保水。

1.4 調查內容與方法

對各品種落谷期、移栽期、齊穗期和成熟期進行記載，計算全生育期，對株型、整齊度、倒伏和病害等情況進行調查并記錄。取雙行20穴樣段調查高峰苗、成穗數，雙行20穴測定株高、穗總粒數、穗實粒數、結實率、千粒重等性狀，實收計產，按照14.5%水分含量換算出實際產量^［22］。同時采樣進行室內考種，水稻品質測定樣品在收獲、脫粒、陰干并控制稻谷含水量在14.5%左右后，送江蘇省農墾農業發展股份有限公司現代農業研究院中心實驗室進行品質測定。用NP-4350型風選機等風量風選^［23］，參照中華人民共和國國家標準GB/T 17891—2017《優質稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率^［24］。采用萬深SC-E大米外觀品質檢測儀測定精米的長寬比、透明度、堊白粒率、堊白度、小碎米占比、黃粒米占比、不完善粒占比等^［25］。水稻葉瘟、穗莖瘟和紋枯病發生鑒定標準如下：葉稻瘟：0級（沒有癥狀），1級（很小的褐色小點），2級（直徑為1 mm的褐色病斑），3級（直徑為2～3 mm的橢圓形的病斑，中央灰色，邊緣褐色），4級（長1～2 cm的橢圓形病斑，中央灰色，邊緣褐色），5級（形成長而寬的大橢圓形病斑，病斑發展到后期或條件不適宜時，邊緣褐色）；穗莖瘟：0級（沒有癥狀），1級（1/4以下枝梗發病或穗頸部有病斑），2級（1/4以上枝梗發病或主軸中部發病，或穗頸部有病斑，但對產量影響不大），3級（主軸中部或穗頸部發病，對產量有顯著影響），4級（穗頸發病造成白穗）；紋枯病：0級（全株無?。?，1級（基部葉片葉鞘發?。?，2級（頂3葉以下各葉鞘或葉片發?。?，3級（頂2葉以下各葉鞘或各葉片發病），4級（頂葉葉鞘或頂葉發?。?級（全部葉片發?。?/p>

1.5 數據處理

試驗數據采用Excel 2016處理，使用SPSS 21.0進行相關性分析，用Origin 2018繪圖^［26］。

2 結果與分析

2.1 參試品種生育期和綜合抗性表現

2.1.1 生育期

由表1可知，17個參試品種的全生育期介于140～155 d之間，其中CK1華粳5號和CK2金粳818全生育期均為149 d，全生育期最短的品種為金稻667，全生育期為140 d；后面依次為潤稻303和日稻1號，全生育期為144 d；連粳405，全生育期為146 d；豐稻4號、潤農4號，全生育期為147 d；全生育期最長的品種為華粳2022，全生育期為155 d；其他品種均相對較長，介于 147～155 d之間。

2.1.2 綜合抗性

本次試驗水稻生長后期未遇到極端不良天氣，17個參試品種中，除瑞粳688、潤農4號和淮粳糯20等幾個品種存在一定的倒伏，其他品種均未發生倒伏。本組試驗在同常規水稻品種統一防病治蟲的情況下，部分品種表現出了葉瘟及穗頸瘟發生偏重的情況，總體來說，葉瘟發生較重的品種有金粳818、金稻667、連粳405、紫金糯1號，發生級別為3級；其次有連粳166、潤稻303、日稻1號、津稻565，發生級別為2級；其他品種葉瘟發生均在0～1級之間；大部分抗除品種均為易感稻瘟病品種。穗頸瘟發生偏重的品種有金稻667、連粳166、連粳405，發生級別為4級；穗頸瘟發生中等的品種有金粳818、紫金糯1號、日稻1號、潤農17、津稻565、潤農4號，發生級別為3級；穗頸瘟發生較輕的潤農303、淮粳糯20、豐稻4號、瑞粳688、金粳616、華粳2022等，發生級別在1～2級。整體來說，大部分抗除品種的綜合抗性相對較差。各品種具體抗性情況見表1。

2.2 抗除草劑品種常規篩選組穗粒結構及產量

本組共有17個品種（包括2個對照品種）參試，產量在557.0～703.5 kg/667 m2之間，17個品種平均產量為663.2 kg/667 m2，CK1華粳5號平均產量為682.7 kg/667 m2，CK2金粳818平均產量為677.5 kg/667 m2，與對照相比，參試品種產量表現較好的品種有潤農4號、瑞粳688、潤稻303和華粳2022，其他品種均較對照減產。各品種具體產量增減情況見表2。

潤農4號常規處理產量為703.5 kg/667 m2，在參試品種中產量居第1位，較CK1華粳5號增產2.85%，較CK2金粳818增產3.32%，平均成穗數22.4萬穗/667 m2，較CK1華粳5號成穗數增加 1.30萬穗/667 m2，較CK2金粳818成穗數增加0.05萬穗/667 m2。總粒數138.4粒/穗，實粒數124.5粒/穗，較CK1華粳5號少1.65粒/穗，較CK2金粳818多9.65粒/穗，結實率90.0%，千粒重為27.0 g，較CK1華粳5號少0.55 g，較CK2金粳818少1.35 g。

瑞粳688常規處理產量為700.2 kg/667 m2，在參試品種中產量居第2位，較CK1華粳5號增產2.37%，較CK2金粳818增產2.83%，平均成穗數21.9萬穗/667 m2，較CK1華粳5號成穗數增加 0.75萬穗/667 m2，較CK2金粳818成穗數減少 0.45萬穗/667 m2。總粒數142.0粒/穗，實粒數 126.4粒/穗，較CK1華粳5號多0.25粒/穗，較CK2金粳818多11.55粒/穗，結實率89.1%，千粒重為27.0 g，較CK1華粳5號少0.55 g，較CK2金粳818少1.35 g。

潤稻303常規處理產量為691.1 kg/667 m2，在參試品種中產量居第3位， 較CK1華粳5號增產0.64%，較CK2金粳818增產1.22%，平均成穗數21.8萬穗/667 m2， 較CK1華粳5號成穗數增加 1.10萬穗/667 m2，較CK2金粳818成穗數減少 0.10萬穗/667 m2，總粒數124.2粒/穗，實粒數 120.3粒/穗，較CK1華粳5號少8.55粒/穗，較CK2金粳818多1.75粒/穗，結實率96.9%，千粒重為27.8 g，較CK1華粳5號多0.3 g，較CK2金粳818少0.45 g。

華粳2022常規處理產量為683.5 kg/667 m2，在參試品種中產量較CK1華粳5號減產0.07%，居第5位，較CK2金粳818增產0.38%，居第4位，平均成穗數23.5萬穗/667 m2，較CK1華粳5號成穗數增加2.35萬穗/667 m2，較CK2金粳818成穗數增加1.15萬穗/667 m2。總粒數124.4粒/穗，實粒數 115.6粒/穗，較CK1華粳5號少 10.55粒/穗，較CK2金粳818多0.75粒/穗，結實率92.9%，千粒重為26.6 g，較CK1華粳5號少0.95 g，較CK2金粳818少1.75 g。

2.3 抗除草劑品種噴藥篩選組穗粒結構及產量

本組試驗共有16個參試品種（包括1個對照品種金粳818），產量在552.5～705.3 kg/667 m2之間，16個品種平均產量為658.9 kg/667 m2，參試品種產量與對照相比有高有低，其中產量高于CK金粳818的品種為潤農4號（第1位）、瑞粳688（第2位）和潤稻303（第3位），具體性狀如下，其他品種均較對照減產。各品種具體產量增減情況見表3。

潤農4號噴藥處理產量為705.3 kg/667 m2，在參試品種中產量居第1位，較CK金粳818增產1.67%，平均成穗數23.9萬穗/667 m2，與CK成穗數相同?？偭?31.9粒/穗，實粒數 118.8粒/穗，較對照金粳818多9.6粒/穗，結實率90.1%，千粒重為27.1 g，較對照金粳818少 1.35 g。

潤稻303噴藥處理產量為688.8 kg/667 m2，在參試品種中產量居第2位，較CK金粳818增產1.44%， 平均成穗數22.9萬穗/667 m2， 較CK金粳818成穗數減少0.5萬穗/667 m2。總粒數 117.7粒/穗，實粒數112.9粒/穗，較對照金粳818多3.5粒/穗，結實率95.9%，千粒重為28.1 g，較對照金粳818少0.2 g。

瑞粳688噴藥處理組產量為700.5 kg/667 m2，在參試品種中產量居第3位，較CK金粳818增產0.98%，平均成穗數23.1萬穗/667 m2，較CK金粳818成穗數減少0.8萬穗/667 m2。總粒數 135.6粒/穗，實粒數121.3粒/穗，較對照金粳818多12.1粒/穗，結實率89.4%，千粒重為 27.1 g，較對照金粳818少1.3 g。

2.4 抗除草劑品種常規篩選和噴藥篩選組株高、穗粒結構及產量對比

由圖1可知，相較于常規處理，噴藥處理抗除草劑篩選組水稻各品種高峰苗和成穗數都有所增加，平均高峰苗和平均成穗數分別增加了 2.5萬株/667 m2和1.3萬穗/667 m2，而噴藥處理抗除草劑篩選組水稻各品種株高、總粒數和實粒數均有所下降，平均株高、平均總粒數和平均實粒數在噴藥處理下分別降低了3.6 cm、5.3粒/穗和3.8粒/穗，各個品種變化幅度稍有不同。此外，平均千粒重在噴藥處理下與常規處理下除連粳166、淮粳糯20、金粳616差異較大外，其他品種基本一致。在噴藥處理下，抗除草劑稻平均產量與常規處理相近，變化不明顯。綜合來看，噴施甲氧咪草煙180 mL/667 m2后會抑制參試抗除草劑水稻的縱向生長，使平均株高降低，促進了各抗除草劑水稻品種的橫向生長，水稻分蘗增多，小穗增多，成穗數增加，同時穗粒數減少。

2.5 相關性分析

由表4可知，品種與產量呈顯著正相關，與出米率和整精米率呈極顯著正相關，表明各抗除水稻品種的產量、出米率和整精米率有顯著差異。噴藥處理與高峰苗呈顯著正相關，與穗數呈極顯著正相關，與株高呈顯著負相關。高峰苗與穗數呈顯著正相關，與堊白粒率和堊白度呈顯著正相關。株高與總粒數和實粒數呈極顯著正相關，與小碎米占比呈顯著負相關。穗數與總粒數和實粒數呈顯著負相關，而總粒數和實粒數與千粒重呈極顯著負相關。產量與實粒數呈極顯著正相關，與結實率、千粒重和品種呈顯著正相關。這表明噴藥處理會直接影響水稻的高峰苗、穗數和株高，進而間接影響總粒數和實粒數、堊白粒率、堊白度和小碎米占比等產量特性和品質特性，但通過表中數據發現，噴藥處理對各抗除水稻品種的最終產量和品質影響并不顯著，表明各抗除水稻品種對除草劑甲氧咪草煙的抗性較好，產量和品質受除草劑的影響較小。

3 結論與討論

金粳818等抗咪唑啉酮類除草劑水稻品種，在除草劑甲氧咪草煙進入水稻體內后，能通過生理代謝使其降解失效，從而免受危害，但普通水稻品種對這類藥代謝能力弱，對這類藥敏感，會受到嚴重傷害，直至枯死^［17］。已有研究表明，金粳818作為抗咪唑啉酮類除草劑水稻品種相較于主栽品種華粳5號，對除草劑甲氧咪草煙表現出更好的抗性^［27-28］，而本試驗結果也證明在噴藥處理下，金粳818的千粒重基本沒有變化，而株高、粒數、穗數和產量雖然有所浮動，但并未受到嚴重傷害。試驗結果表明，噴藥處理與高峰苗呈顯著正相關，與穗數呈極顯著正相關，與株高呈顯著負相關，故噴施甲氧咪草煙可使各抗除草劑水稻品種株高顯著降低，高峰苗和穗數顯著增加，對各抗除草劑水稻品種的縱向生長進行抑制，對橫向生長進行促進。

通過篩選試驗可知，潤農4號、瑞粳688和潤稻303優勢較強，無論是在常規篩選中還是在噴施甲氧咪草煙條件下，都具有良好表現和較高產量。其中，潤農4號株型和株高適中，穗層整齊，生育期較早，產量水平高，但綜合抗性（抗倒性、抗穗頸瘟等病害方面）一般；瑞粳688株型較緊湊，穗層整齊，生育期適中，穗型較大，穗粒數較多，產量水平較高，熟相好，抗病性較好，穗頸瘟及葉瘟發生較輕，但株高偏高，抗倒性一般；潤稻303株型和株高適中，穗層整齊，生育期早，結實率高，熟相好，產量水平較高，抗倒性好，綜合抗逆性較好，但整精米率偏低，綜合米質一般。

試驗表明，2023年所選抗除草劑水稻品種的抗除表現均較穩定，在噴施180 mL/667 m2甲氧咪草煙后均未有較重藥害發生，噴施甲氧咪草煙后會抑制抗除水稻的縱向生長，促進橫向生長，使水稻平均株高降低3.3 cm，而分蘗增多，平均高峰苗增加 2.5萬株/667 m2，小穗增多，平均成穗數增加 1.3萬穗/667 m2，同時穗粒數減少3.8粒/穗。在常規篩選和噴藥篩選下，綜合表現較好的品種有潤農4號、瑞粳688、潤稻303，這幾個品種生育期均相對較早，產量水平較高，其中潤農4號、瑞粳688株高均相對偏高，常規不噴藥組別出現輕微倒伏，因此需注意化控防倒工作，而潤稻303整精米率偏低，品質一般，大面積推廣也需進行綜合效益考量。此外，豐稻4號與日稻1號產量水平中上，熟期較早，也可以作為適合試驗示范的抗除品種的備選品種。

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