长江中下游两类型糯稻高产群体动态特征及超高产形成规律
郭保卫, 王旺, 王开, 王岩, 曾鑫, 景秀, 王晶, 倪新华, 许轲, 张洪程
作物学报
2025, 51 ( 9):
2433-2453.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.52003
探究糯稻超高产群体特征及形成规律, 为糯稻超高产栽培提供理论指导。本研究以常规粳型糯稻扬粳糯2号和籼粳杂交糯稻沭优糯82、沭优糯85为试验材料, 研究分析不同糯稻高产(HY)、更高产(HRY)、超高产(SHY) 3种群体光合物质生产与转运、群体结构、抗倒伏特性与产量等特征, 阐明糯稻超高产群体特征及形成规律。结果表明, (1) 与HY、HRY群体相比, 糯稻SHY群体的群体颖花量极显著高于HY与HRY群体, 千粒重和结实率与HY、HRY群体无显著差异。糯稻SHY群体具有大穗型特征, 总颖花量高(常规粳型糯稻43,000×104 hm-2以上、籼粳杂交糯稻60,000×104 hm-2以上), 并保持稳定的千粒重和结实率。(2) 有效临界叶龄期至拔节期糯稻不同产量等级群体的叶面积指数和光合势、群体净同化率基本无显著差异, 抽穗期至成熟期各时期的叶面积指数、各光合势和群体净同化率, 均表现为SHY群体> HRY群体> HY群体, 而叶面积衰减率呈相反趋势, 且三群体间同时期的各指标均差异极显著; (3) 有效临界叶龄期和拔节期各群体的干物质积累量无显著差异, 抽穗期至成熟期SHY群体的干物质积累量均显著或极显著高于HRY与HY群体; 有效临界叶龄期至拔节期及蜡熟期至成熟期, 各产量等级的干物质积累速率均无显著差异; 拔节期至乳熟期两阶段, SHY群体的干物质积累速率均极显著高于HRY与HY群体, 而乳熟期至蜡熟期阶段, 常规粳型糯稻的干物质积累速率各群体间无显著差异, 籼粳杂交糯稻SHY群体的干物质积累速率显著高于HRY与HY群体。(4) 随着产量等级的提高, 上三叶叶长变大, 叶开角、叶基角、披垂度变小, 株高增大, 株型更加挺拔, 基部第一、第二、第三节间略微增长增粗, 显著增厚, 抗折力显著增强, 除常规粳型糯稻第三节间外, 倒伏指数显著降低, 抗倒伏能力增强。(5) 糯稻群体产量与抽穗期叶面积指数、抽穗期和成熟期干物质重、净积累量均呈极显著正相关, 与成熟期叶面积指数呈显著正相关。糯稻超高产群体拥有较大穗型的安全库容量(常规粳型糯稻颖花量≥ 43,000×104 hm-2、籼粳杂交糯稻颖花量≥ 60,000×104 hm-2), 为超高产群体提供库容基础; 强大的穗后光合势、光合生产能力显著提高糯稻超高群体后期光合物质生产量; 抽穗期后挺拔的株型与粗壮的茎秆形成较高的粒叶比, 有利于增加干物质的高效积累与转运, 以保障糯稻超高产群体安全稳定的充实。
考量指标
Index | 适宜数值 Optimum value | 常规粳型糯稻
Conventional glutinous rice | 籼粳杂交糯稻
Hybrid glutinous rice | | 群体颖花量 Total spikelets (×104 hm-2) | ≥ 43,000 | ≥ 60,000 | | 产量 Yield (kg hm-2) | ≥ 10,500 | ≥ 13,000 | | 结实率 Filled-grain percentage (%) | ≥ 95.0 | ≥ 80.0 | | 千粒重 1000-grain weight (g) | 26± | 25± | | 抽穗期叶面积指数 Index of leaf area at heading | 7.5± | 8.5± | | 成熟期叶面积指数 Index of leaf area at maturity | ≥ 2.5 | ≥ 3.5 | | 抽穗期-成熟期光合势 Leaf area duration from heading to maturity (×104 m2 hm-2) | ≥ 320 | ≥ 350 | | 抽穗期干物质重 Weight of dry matter at heading (t hm-2) | 13± | 16± | | 抽穗期-成熟期干物质重 Weight of dry matter from heading to maturity (t hm-2) | ≥ 8.5 | ≥ 9.0 | | 成熟期干物质重 Weight of dry matter at maturity (t hm-2) | ≥ 20.5 | ≥ 22.5 | | 抽穗期单茎重 Weight per stem and sheath at heading (g) | ≥ 2.5 | ≥ 3.0 | | 成熟期单茎重 Weight per stem and sheath at maturity (g) | ≥ 2.0 | ≥ 2.5 |
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表9
糯稻超高产群体指标
正文中引用本图/表的段落
依托本研究, 对常规粳糯与籼粳杂交糯稻的超高产田块分析, 提出了常规粳糯产量≥10,500 kg hm-2、籼粳杂交糯稻≥13,000 kg hm-2的量化指标(表9), 供糯稻超高产栽培参考。也为糯稻超高产品种培育与鉴选提供了参考指标, 也是糯稻超高产栽培重要主攻目标。在进行超高产栽培时, 由于不同地区不同栽培方式以及品种的特性不同, 要根据客观情况进行考量, 做到因地制宜的调整, 在此列出几点关键实现途径: (1) 选育生育期适合、大穗型且结实率较高的糯稻品种。普通糯稻品种存在穗型小、高产潜力不足, 杂交糯稻品种穗型大但结实率较低, 在生产过程中采用一定技术措施也难以实现超高产, 因此选育一定潜力的品种尤为重要。针对常规粳型糯稻选育应当选择每穗粒数与穗数协同具有高颖花量、结实率在95%以上的品种, 对于籼粳杂交糯稻, 则需重点选育在大穗型基础上结实率达85%以上、兼具高光合生产能力的品种。(2) 增加基本苗, 提高壮秧苗, 增加有效分蘖。有效穗数是影响糯稻超高产的主要因子之一, 常规粳型糯稻必须依靠建立较大的群体起点, 提高有效穗数以增大库容量, 籼粳杂交糯稻是穗型大、有效穗数较少, 应适当提高分蘖数, 做到前期稳定的穗数, 中期适宜的穗型, 后期确保稳定充实[38]。(3) 根据叶龄模式施穗肥, 促进颖花分化与减少退化。颖花量是糯稻形成大穗的基础, 本研究表明糯稻群体颖花量与糯稻产量极显著相关, 颖花退化会导致糯稻单株产量降低, 严重影响糯稻产量, 难以构成超高产群体。应根据叶龄模式适时适量增施穗肥, 促进颖花的形成, 减少一次、二次枝梗、颖花的退化, 扩大群体颖花量[39]。(4) 保持中后期较大的叶面积, 维持较强的光合系统。糯稻产量形成所需要的光合同化物质大部分来自抽穗后功能叶片的光合作用, 较大的“叶源”会提高光合生产能力, 为糯稻超高产群体奠定基础[40]。众多研究证明, 水稻抽穗期叶面积指数与产量呈二次方程关系[41], 因此构建糯稻超高产群体应适宜的增加抽穗期的叶面积指数, 但不宜过高, 常规粳型糯稻保持在7.5左右, 籼粳杂交糯稻保持在8.5左右。除上述品种遗传特性差异外, 也要注意土壤基础地力差异与田块平整程度, 尽管大田采用统一栽培管理措施, 但连片大田中不同田块的土壤基础地力存在自然差异, 如有机质含量、养分分布不均等, 会导致群体生长潜力分化。此外, 在长江中下游地区, 稻季雨水充沛, 部分地势较低田块因排水不畅易出现短暂渍水, 影响根系活性和养分吸收, 而地势较高田块水分调控更优, 有利于光合物质的高效积累。
本文的其它图/表
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