多年生稻云大107 產量潛力分析

李小波 黃光福 施繼芳 王春榮 張玉嬌 程卯 胡建 張石來 胡鳳益*

（1 云南大學農學院，昆明650201；2 勐?？h勐遮鎮農業技術綜合服務中心，云南 勐海666205；3 景洪市農業技術推廣中心，云南景洪666101；第一作者：lixiaobo@mail.ynu.edu.cn；*通訊作者：hfengyi@ynu.edu.cn）

近年來，云南大學利用長雄野生稻地下莖無性繁殖特性培育的多年生稻獲得了成功[1-3]，多年生稻品種多年生稻23 已經通過了云南省審定（審定編號：滇審稻2018033 號）。多年生稻是指種植一次就可以連續收獲多年的稻作生產方式，從第2 年起水稻生產不再需要種子、育秧、犁田耙田、栽秧等環節，不僅減少了勞動力投入和生產成本，也大大降低了勞動強度，是一項輕簡化的稻作生產技術。最近，云南農業大學又從“滇瑞449//RD23/長雄野生稻”雜交組合中選育出了具有多年生性的優質稻品種云大107。為了明確云大107 的產量潛力，為其栽培技術優化提供依據，我們用云南主栽的優質稻品種滇屯502、滇瑞449、文稻5 作對照，于2018 年在云南景洪進行了田間比較試驗，以期為云大107 的推廣與栽培技術的優化提供詳實數據和理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與供試地點

供試材料為滇屯502、文稻5、滇瑞449、云大107。試驗于2018 年在云南景洪市嘎灑鎮試驗基地進行（海拔550 m）。試驗地土壤基礎肥力：pH 值5.05，有機質含量34.0 g/kg，全氮2.1 g/kg，堿解氮155.60 mg/kg，速效磷7.58 mg/kg，速效鉀139.10 mg/kg。

1.2 試驗設計

采用隨機區組設計，3 次重復，小區面積20 m2（長×寬=4 m×5 m）。種植方式和施肥措施與當地生產水平類似。7 月23 日播種，8 月17 日移栽，移栽行株距20 cm×20 cm，每667 m2插1.67 萬叢，每叢1～2 苗；氮肥、磷肥、鉀肥分別選用尿素（46%）、過磷酸鈣（12%）和氯化鉀（60%），純N 用量13 kg/667 m2，P2O56.5 kg/667 m2，K2O 13 kg/667 m2。其中，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=5∶2∶2∶1 分4 次施，磷肥全部作基施，鉀肥按基肥∶穗肥=1∶1 分2 次施。水分管理和病蟲害防治參照水稻高產管理措施進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 生育期

記載播種期、成熟期，并計算最終的全生期天數。

1.3.2 干物質積累

分別在齊穗期和成熟期取樣，每小區取5 叢，洗凈泥沙，測定莖蘗數，然后剪去根。齊穗期將樣品分成莖、葉、穗3 部分；成熟期將樣品分成稻草、枝梗、實粒、秕粒4 部分。樣品整理好及時放入烘箱105℃殺青30 min，后調溫度至75℃烘干至恒質量，分別測定干物質量。

表1 不同品種產量及產量構成表現

表2 不同品種生育期表現

1.3.3 凈光合速率和葉綠素含量

在齊穗期，用LI-6400XT 便攜式光合測定儀梭形葉室測定劍葉凈光合速率（Pn），每個小區測3 株，測定時間選擇晴朗天氣的上午9∶00—11∶00；同時將測定凈光合速率（Pn）劍葉對應做好標記取樣放入封口袋中，帶回實驗室測其葉綠素含量。葉綠素含量的測定參考張其德[4]的方法。每次測定重復3 次，取平均值。

1.3.4 產量與產量構成

采用5 點取樣法進行取樣調查，調查有效穗數、穗粒數、結實率、千粒重等性狀，計算理論產量。同時每個小區取5 m2進行實割測產，計算實際產量。

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel 和SPSS 23.0 軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 產量及產量構成

從表1 可見，實際產量和理論產量均表現為云大107＞滇瑞449＞文稻5＞滇屯502，其中實際產量云大107 為564.52 kg/667 m2，較滇屯502、文稻5 和滇瑞449 分別增加25.94%、5.41%和2.93%，與滇屯502 相比產量差異顯著。從產量構成因素看，云大107 每穗粒數為138.82 粒，顯著多于滇瑞449、文稻5 和滇屯502，分別提高8.49%、14.84%和15.62%；云大107 有效穗數16.23 萬/667 m2，較滇屯502、文稻5 和云大107 分別減少5.80%、14.08%和28.75%，其中與滇瑞449 差異顯著；云大107 千粒重30.8 g，顯著高于滇瑞449；各品種之間結實率差異不顯著?？梢?，云大107 的產量比云南主栽優質稻品種略高，其高產的原因主要在于有較多的穗粒數和較高的千粒重。

2.2 生育期

從表2 可見，全生育期表現為滇瑞449＞滇屯502＞云大107＞文稻5，云大107 較親本滇瑞449 縮短7 d，較滇屯502 縮短4 d，比文稻5 長11 d。品種間生育期差異主要表現在播始歷期，為3～21 d，而始穗至成熟期差異不明顯。說明云大107 的生育期適合云南優質稻生產的生育期需求。

2.3 干物質積累

從表3 可見，云大107 成熟期干物質量為1 984.8 g/m2，比文稻5、滇屯502、滇瑞449 分別增加28.87%、19.94%、11.44%，其中與文稻5 差異顯著；齊穗期干物質量為1 305.4 g/m2，比滇瑞449 顯著增加308.7 g/m2，而與滇屯502、文稻5 差異不顯著；云大107 收獲指數為0.55，與滇瑞449、滇屯502 以及文稻5 差異不顯著；云大107 齊穗至成熟期生長速率為20.0 g/（m2·d），顯著高于滇屯502 和文稻5。這4 個參試品種的產量與成熟期干物質量和生長速率呈顯著正相關（r=0.775*，r=0.778*）（表4）?？偟膩砜?，云大107 在成熟期及齊穗期的干物質量均大于其他優質稻品種，收獲指數和生長速率亦較高，具有適應云南優質稻區種植的潛力。

2.4 光合特性

2.4.1 葉綠素含量

從圖1 可見，云大107 的葉綠素a、類胡蘿卜素和葉綠素a+b 小于滇屯502，但均大于文稻5 和滇瑞449。表明云大107 在云南優質稻主栽區具有較高的光合特性，利于通過優化栽培措施提高產量。

2.4.2 凈光合速率

表3 不同品種干物質積累、生長速率、收獲指數差異

表4 不同品種干物質積累、生長速率、收獲指數相關性分析

表5 不同品種凈光合速率比較

圖1 云南主栽優質稻不同品種葉綠素含量差異

從表5 可見，云大107 齊穗期劍葉凈光合速率為26.31 μmol/（m2·s），顯著高于滇屯502、滇瑞449 和文稻5，分別增加4.45%、4.65%和16.83%；而氣孔導度是0.61 mol/（m2·s），顯著高于滇屯502、滇瑞449，與文稻5 持平；胞間CO2濃度為275.11 μmol/mol，和文稻5、滇屯502 以及滇瑞449 持平；蒸騰速率4.86 μmol/（m2·s），顯著小于文稻5、滇屯502 和滇瑞449。云大107 的凈光合速率與葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b 和類胡蘿卜素呈極顯著正相關性（相關系數分別為0.880**、0.906**、0.908**、0.895**）（表6）。從光合特性和凈光合速率可以看出，云大107 具有高產的光合潛力。

3 討論與結論

3.1 產量與產量構成關系

在產量構成要素中，有效穗數、每穗實粒數是衡量庫容量大小的主要指標，千粒重反應的則是庫容的充實程度。研究表明，在高產水平下產量構成要素中，千粒重與產量的偏相關系數最大，每穗實粒數次之[5]，所以說提高庫容量是獲得高產的重要途徑，而庫的充實程度是獲得高產的保證。研究證明，增加穗粒數和千粒重是獲得高產的直接原因，尤其在高產條件下關系更為密切[6]。本研究中，實際產量和理論產量均表現為云大107＞滇瑞449＞文稻5＞滇屯502，云大107 的每穗粒數顯著多于滇屯502、文稻5 和滇瑞449，而千粒重也高于滇屯502、文稻5 和滇瑞449。與其他品種相比，云大107 產量潛力優勢主要體現在穗大、粒重上，通過調控栽培措施可以進一步協調產量構成四要素的關系，進而挖掘云大107 產量潛力。

3.2 產量與干物質積累、收獲指數關系

水稻各器官干物質的積累是產量形成的基礎[7]。產量潛力提高更多地是依靠增加生物產量和協調生物產量與收獲指數的關系[8]。高產高效栽培和超高產栽培可以顯著提高水稻干物質總積累量，特別是齊穗至成熟階段的干物質積累量，使產量隨干物質的增加而同步增加[9]。云大107 成熟期的干物質積累量最大，這也是云大107 產量高于其他優質稻的主要原因之一。

3.3 劍葉凈光合速率、葉綠素含量與產量、干物質積累的關系

表6 不同品種劍葉凈光合速率和葉綠素含量的相關性分析

產量變化主要取決于抽穗至成熟期光合生產能力[10]，而光合生產能力又主要取決于凈光合速率和蒸騰速率的快慢。云大107 凈光合速率顯著高于滇屯502、滇瑞449 和文稻5，氣孔導度和胞間C02濃度顯著大于或略高于其他3 個云南主栽的優質稻；蒸騰速率卻顯著小于文稻5、滇屯502 和滇瑞449?？梢?，云大107 具有較高的光合潛力，這也是其產量高于其他優質稻品種的主要原因之一。

光合生產能力取決于植物體葉片的葉色，水稻葉色的深淺是由體內葉綠素含量的多寡決定的，葉綠素在光合作用的光能吸收、傳遞和轉換中起著關鍵作用[11]。葉綠素含量與凈光合速率呈顯著相關性，并且直接影響產量[12]，葉綠素含量高，有助于獲取更多太陽輻射量，也利于光合產物的形成和積累，提高植物的光能利用率。本研究表明，凈光合速率與葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b 和類胡蘿卜素呈極顯著正相關性，云大107 除了葉綠素a、類胡蘿卜素和葉綠素a+b 小于滇屯502 外，其他各指標均大于文稻5 和滇瑞449。

云大107 較云南主栽其他優質稻產量高的主要原因是粒多粒大，同時生長后期具有較高的光合產物生產能力，保證成熟期有較高干物質積累。因此，提高包括多年生稻云大107 在內的云南優質稻產量及挖掘產量潛力的主要途徑是提高每穗粒數，同時提高齊穗后劍葉光合能力，以積累較多光合產物，進而提高成熟期生物產量。