中国农业科学 ›› 2020, Vol. 53 ›› Issue (2): 261-272.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.02.004
陈丽明,周燕芝,谭义青,吴自明,谭雪明,曾勇军,石庆华,潘晓华,曾研华()
收稿日期:
2019-05-13
接受日期:
2019-07-03
出版日期:
2020-01-16
发布日期:
2020-02-17
通讯作者:
曾研华
作者简介:
陈丽明,E-mail:1390657129@qq.com。
基金资助:
CHEN LiMing,ZHOU YanZhi,TAN YiQing,WU ZiMing,TAN XueMing,ZENG YongJun,SHI QingHua,PAN XiaoHua,ZENG YanHua()
Received:
2019-05-13
Accepted:
2019-07-03
Online:
2020-01-16
Published:
2020-02-17
Contact:
YanHua ZENG
摘要:
【目的】探明双季机械直播早稻品种的丰产和稳产特征,筛选出一批适宜在江西双季稻区机械直播的早籼稻品种,为南方双季机械直播稻品种选育和栽培提供理论依据。【方法】以21个早籼稻品种为试验材料,在江西省3个不同生态区(赣北、赣中、赣南)进行人工模拟机械直播种植,通过聚类分析、联合方差分析和GGE双标图等方法,对双季机械直播早籼稻品种的丰产稳产特征进行系统研究。【结果】各品种的产量存在较大差异,受基因型、环境及其互作效应的影响显著。各生态区供试品种的产量聚类分析显示,赣北、赣中与赣南高产类型品种分别占总数的38.10%、19.05%与23.81%,其中,潭两优83产量最高且稳定性最好,五丰优286及株两优171品种次之,永3优华占产量最低,而两优287丰产性好但稳产性差。与中、低产类型品种相比,高产类型品种有效穗、每穗粒数与总颖花量显著增加,且千粒重与日产量具有显著优势;呈现较好的早生快发能力,分蘖增长率、高峰苗数与成穗率显著提高,且分蘖下降率显著降低;抽穗期和成熟期干物质生产量均最高且高产类型品种在干物质输出率、表观转换率和表观转化率具有显著的增加优势。【结论】机直播条件下,丰产稳产早籼稻品种具有生育期适中、分蘖成穗率高、总颖花量大、花后干物质生产量大、干物质输出与转运效率高、日产量高等特点。综合来看,潭两优83、五丰优286、株两优171、永优9380丰产性和稳定性好,熟期也适中,适合在江西双季稻区作早稻直播。
陈丽明,周燕芝,谭义青,吴自明,谭雪明,曾勇军,石庆华,潘晓华,曾研华. 双季机械直播早籼稻品种的丰产性和稳产性[J]. 中国农业科学, 2020, 53(2): 261-272.
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表1
3个生态区试验田土壤理化性状"
地点 Location | 前茬 Fore crop | pH | 有机质 Organic matter (g·kg-1) | 全氮 Total N content (g·kg-1) | 速效磷 Available P (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) |
---|---|---|---|---|---|---|
鄱阳 Poyang | 双季晚稻 Double cropping late rice | 6.02 | 38.7 | 2.10 | 13.5 | 72.8 |
上高 Shanggao | 双季晚稻 Double cropping late rice | 5.21 | 34.3 | 1.59 | 16.4 | 68.1 |
兴国 Xingguo | 双季晚稻 Double cropping late rice | 5.03 | 35.8 | 1.97 | 14.4 | 68.4 |
表2
3个生态区试验田地理及气象条件"
地点 Location | 海拔 Altitude (m) | 经度 Longitude | 纬度 Latitude | 4-7月日均降水量 Average diurnal rainfall from Apr. to Jul. (mm) | 4-7月日均气温 Average diurnal temperature from Apr. to Jul. (℃) |
---|---|---|---|---|---|
鄱阳 Poyang | 24 | 116°67′ | 29°00′ | 53.3 | 25.5 |
上高 Shanggao | 51 | 114°92′ | 28°23′ | 50.1 | 24.9 |
兴国 Xingguo | 162 | 115°35′ | 26°33′ | 56.5 | 26.4 |
表3
供试水稻品种情况"
编号 Code | 品种 Variety | 品种类型 Type of cultivar | 编号 Code | 品种 Variety | 品种类型 Type of cultivar | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 中早39 ZZ39 | 常规籼稻IIR | 11 | 柒两优2012 QLY2012 | 杂交籼稻IHR | |
2 | 中早25 ZZ25 | 常规籼稻IIR | 12 | 鄱优364 PY364 | 杂交籼稻IHR | |
3 | 中嘉早17 ZJZ17 | 常规籼稻IIR | 13 | 淦鑫203 GX203 | 杂交籼稻IHR | |
4 | 江早361 JZ361 | 常规籼稻IIR | 14 | 嘉育948 JY948 | 杂交籼稻IHR | |
5 | 两优287 LY287 | 杂交籼稻IHR | 15 | 株两优171 ZLY171 | 杂交籼稻IHR | |
6 | 潭两优83 TLY83 | 杂交籼稻IHR | 16 | 陵两优722 LLY722 | 杂交籼稻IHR | |
7 | 株两优538 ZLY538 | 杂交籼稻IHR | 17 | 陵两优7108 LLY7108 | 杂交籼稻IHR | |
8 | 优Ⅰ156 YI 156 | 杂交籼稻IHR | 18 | 株两优39 ZLY39 | 杂交籼稻IHR | |
9 | 五丰优286 WFY286 | 杂交籼稻IHR | 19 | 长两优39 CLY39 | 杂交籼稻IHR | |
10 | 株两优819 ZLY819 | 杂交籼稻IHR | 20 | 永优9380 YY9380 | 杂交籼稻IHR | |
21 | 永3优华占 Y3YHZ | 杂交籼稻IHR |
表4
3个生态区各品种稻谷产量及生育期"
品种 Variety | 产量 Grain yield (t·hm-2) | 生育期 Growth stage (d) | |||
---|---|---|---|---|---|
鄱阳Poyang | 上高Shanggao | 兴国Xingguo | 平均 Mean | ||
潭两优83 TLY83 | 7.80±0.31bc | 8.31±0.45a | 8.52±0.12a | 8.21±0.09a | 96.7±2.52ij |
五丰优286 WFY286 | 8.00±0.48ab | 7.29±0.26ab | 8.34±0.08a | 7.87±0.25ab | 99.3±3.06de |
陵两优722 LLY722 | 7.20±0.38de | 7.86±0.64ab | 8.47±0.08a | 7.84±0.23ab | 98.0±4.00fgh |
株两优171 ZLY171 | 7.60±0.20bcd | 7.69±1.54ab | 8.07±0.17b | 7.78±0.51abc | 97.7±3.51ghi |
柒两优2012 QLY2012 | 6.54±0.20fgh | 7.80±0.35ab | 8.42±0.09a | 7.59±0.16abcd | 98.3±3.06efg |
永优9380 YY9380 | 7.50±0.45cd | 7.34±1.20ab | 7.81±0.09c | 7.55±0.39abcde | 102.0±2.65b |
陵两优7108 LLY7108 | 7.17±0.21de | 6.94±1.59ab | 8.49±0.18a | 7.54±0.46abcde | 97.7±3.51ghi |
两优287 LY287 | 8.34±0.24a | 7.32±0.18ab | 6.63±0.13f | 7.43±0.10abcde | 96.7±2.52ij |
株两优39 ZLY39 | 7.00±0.13ef | 7.38±1.12ab | 7.86±0.11c | 7.42±0.37abcde | 97.3±3.06ghij |
株两优538 ZLY538 | 7.50±0.27cd | 7.21±0.17ab | 7.36±0.08d | 7.36±0.12abcde | 98.0±2.65fgh |
鄱优364 PY364 | 7.67±0.22bc | 6.45±0.77b | 7.37±0.10d | 7.16±0.25bcde | 100.0±2.65cd |
优Ⅰ156 YI 156 | 6.87±0.24ef | 6.94±0.29ab | 7.33±0.07d | 7.05±0.07bcde | 101.0±2.65bc |
中早25 ZZ25 | 6.80±0.22efg | 6.52±0.86b | 7.75±0.09c | 7.02±0.35bcde | 97.0±3.00hij |
株两优819 ZLY819 | 7.67±0.31bc | 7.00±0.77ab | 6.24±0.08g | 6.97±0.26bcde | 96.3±4.51j |
长两优39 CLY39 | 6.34±0.07gh | 6.83±1.05ab | 7.49±0.14d | 6.89±0.30bcde | 99.0±2.65def |
嘉育948 JY948 | 7.04±0.19e | 6.34±1.52b | 6.86±0.14e | 6.75±0.41cde | 97.0±2.65hij |
江早361 JZ361 | 6.57±0.18fgh | 6.29±0.73b | 7.35±0.05d | 6.74±0.27de | 96.7±3.51ij |
中早39 ZZ39 | 6.80±0.24efg | 7.26±0.78ab | 6.17±0.07g | 6.74±0.20de | 99.0±2.65def |
淦鑫203 GX203 | 6.37±0.10gh | 6.40±1.36b | 7.00±0.19e | 6.59±0.39de | 99.3±3.06de |
中嘉早17 ZJZ17 | 6.17±0.04h | 6.89±0.60ab | 6.60±0.18f | 6.55±0.21de | 98.0±2.65fgh |
永3优华占 Y3YHZ | 7.00±0.15ef | 6.22±0.67b | 6.32±0.10g | 6.51±0.25e | 104.3±3.06a |
均值 Mean | 7.14±0.23 | 7.06±0.79 | 7.52±0.11 | 7.22±0.49 | 98.2±2.98 |
变异系数 CV(%) | 8.21 | 8.11 | 10.47 | 6.85 | 2.31 |
表5
3个生态区产量联合方差分析及线性回归"
变异来源 Source of variation | 自由度 df | 平方和 SS | 均方 MS | F | P | 占平方和的 Ss (%) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
联合方差 Pooled ANOVA | 总变异 Total variation | 188 | 120.67 | 0.64 | — | — | — |
处理 Treatment | 62 | 82.08 | 1.32 | 4.32 | 0.0001 | 68.02a | |
基因 Genotype (G) | 20 | 43.56 | 2.18 | 7.11 | 0.0001 | 36.10a | |
环境 Environment (E) | 2 | 5.29 | 2.65 | 8.64 | 0.0003 | 4.38a | |
G×E | 40 | 33.23 | 0.83 | 2.71 | 0.0001 | 27.54a | |
误差 Error | 126 | 38.58 | 0.31 | — | — | 31.98a | |
线性回归 Liner regression | 联合回归 United regression | 1 | 1.31 | 1.31 | 4.29 | 0.0403 | 3.96b |
基因回归 Genotype regression | 19 | 16.82 | 0.89 | 2.89 | 0.0002 | 50.61b | |
环境回归 Environment regression | 1 | 0.71 | 0.71 | 2.30 | 0.1317 | 2.12b | |
残差 Residual error | 19 | 14.39 | 0.76 | 2.47 | 0.0015 | 43.31b |
表6
不同产量类型直播早稻产量及其构成"
类型 Type | 有效穗 Panicle number (×104·hm-2) | 每穗粒数 Grains per panicle | 总颖花量 Total spikelet (×104·hm-2) | 结实率 Filled grain percentage (%) | 千粒重 1000-grain weight (g) | 实产 Grain yield (t·hm-2) | 日产量 Daily yield (kg·hm-2· d-1) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
高产 HY (n=4) | 平均值 M | 355.05a | 137.59a | 48908.47a | 85.12a | 27.37a | 7.91a | 80.78a |
变幅 AV | 347.54-371.43 | 1332.06-147.84 | 45897.16-54897.48 | 84.54-85.75 | 26.01-28.95 | 7.69-8.31 | 78.43-85.71 | |
标准差 S | 11.11 | 7.18 | 4125.39 | 0.50 | 1.21 | 0.27 | 3.37 | |
变异系数 CV(%) | 3.13 | 5.22 | 8.43 | 0.59 | 4.43 | 3.44 | 4.18 | |
中产 MY (n=11) | 平均值 M | 344.92b | 122.37b | 41009.07b | 84.95a | 26.87b | 7.13ab | 71.82ab |
变幅 AV | 314.01-346.71 | 118.86-129.62 | 3719.51-44944.94 | 82.15-86.96 | 25.66-28.66 | 6.83-7.38 | 68.29-75.32 | |
标准差 S | 10.92 | 3.43 | 2346.10 | 1.79 | 0.96 | 0.21 | 2.50 | |
变异系数 CV(%) | 3.26 | 2.80 | 5.72 | 2.11 | 3.58 | 2.90 | 3.48 | |
低产 LY (n=6) | 平均值 M | 307.93c | 116.71c | 35765.60c | 85.27a | 27.08ab | 6.35b | 63.79b |
变幅 AV | 303.05-311.33 | 113.25-118.24 | 34329.27-36783.06 | 803.03-87.45 | 24.84-28.23 | 6.22-6.52 | 59.23-67.26 | |
标准差 S | 3.04 | 2.01 | 956.73 | 1.71 | 1.27 | 0.13 | 2.59 | |
变异系数 CV(%) | 0.99 | 1.73 | 2.67 | 2.01 | 4.69 | 2.04 | 4.07 |
表7
不同产量类型直播早稻产量构成因素的相关性"
产量类型 Type | 有效穗 Panicle number | 每穗粒数 Grains per panicle | 总颖花量 Total spikelet | 结实率 Filled grain percentage | 千粒重 1000-grain percentage | 日产量 Daily yield |
---|---|---|---|---|---|---|
高产 HY | 0.993** | 0.990** | 0.993** | -0.656 | -0.577 | 0.992** |
中产 MY | 0.911** | 0.867** | 0.942** | 0.062 | 0.041 | 0.805** |
低产 LY | 0.893** | 0.921** | 0.937** | -0.047 | 0.077 | 0.907** |
表8
不同产量类型直播早稻的分蘖特性"
产量类型 Type | 分蘖增长率 Increase rate of tillering (×104·hm-2·d-1) | 分蘖下降率 Decrease of tilling (×104·hm-2·d-1) | 高峰苗数 Number of peak tiller (×104·hm-2) | 成穗率 Rate of effective ear (%) |
---|---|---|---|---|
高产 HY | 13.62a | 5.12b | 610.67a | 61.42a |
中产 MY | 12.97b | 5.36a | 577.03b | 57.28b |
低产 LY | 12.26c | 5.42a | 557.26c | 55.27c |
与产量的相关系数 Coefficients | 0.787** | -0.283 | 0.818** | 0.716** |
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