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氮素调控对双抗明占主要农艺性状的影响

2021-12-21黄建鸿林成豹邓则勤唐江霞黄显波

福建农业科技 2021年10期
关键词:制种农艺性状水稻

黄建鸿 林成豹 邓则勤 唐江霞 黄显波

摘 要:为明确水稻恢复系双抗明占制种过程中的最佳氮肥施用量,以施N量为试验因素,设置5个不同施N量水平,尿素施用量分别为N1(0 kg·hm-2)、N2(96.30 kg·hm-2)、N3(192.75 kg·hm-2)、N4(289.05 kg·hm-2)、N5(385.5 kg·hm-2),比较研究不同施氮量调控对双抗明占主要农艺性状的影响。结果表明:双抗明占对氮肥较为敏感,增施氮肥对双抗明占的单株有效穗数、每穗颖花数、单株颖花数、千粒重、穗长、倒1叶长、倒1叶宽、倒2叶长、倒2叶宽、倒3叶长及倒3叶宽均有明显的促长作用。施氮量与单株颖花数的最佳拟合方程为Y=2 631.168+10.855x-0.030x2;根据最佳拟合方程计算,当施N量在[96.64,265.2]kg·hm-2时,双抗明占的单株颖花数>3 400朵,全生育期116~117 d,双抗明占具有较为合理的群体结构、高颖花数和稳定的生育期,利于制种获得高产。

关键词:氮素调控;水稻;制种;农艺性状

中图分类号:S 511 文献标志码:A 文章编号:0253-2301(2021)10-0052-05

DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.10.011

Effects of Nitrogen Regulation on Main Agronomic Traits of Shuangkang Mingzhan

HUANG Jian-hong, LIN Cheng-bao, DENG Ze-qin, TANG Jiang-xia, HUANG Xian-bo

(Sanming Academy of Agricultural Sciences, Sanming, Fujian 365050, China)

Abstract: In order to determine the optimal application rate of nitrogen for the rice restorer line Shuangkang Mingzhan during the seed production, by taking the application rate of nitrogen as the experimental factor, five different application levels of nitrogen were set, and the application rates of urea were set as N1(0 kg·hm-2), N2(96.30 kg·hm-2, N3(192.75 kg·hm-2), N4(289.05 kg·hm-2) and N5(385.5 kg·hm-2), respectively, in order to study the effects of different nitrogen application rate on the main agronomic characters of Shuangkang Mingzhan. The results showed that Shuangkang Mingzhan was sensitive to nitrogen fertilizer, and increasing the application of nitrogen fertilizer had obvious effect on increasing the number of productive ear per plant, spikelet number per panicle, spikelet number per plant, thousand seed weight, ear length, the first leaf length from the top, the first leaf width from the top, the second leaf length from the top, the second leaf width from the top, the 3rd leaf length from the top, and the 3rd leaf width from the top. The best fitted equation between the application rate of nitrogen and spikelet number per plant was Y=2 631.168+10.855x-0.030x2. According to the best fitted equation, when the application rate of nitrogen was [96.64,265.2]kg·hm-2, the spikelet number per plant was more than 3 400, and the growth period was from 116 to 117 days. So Shuangkang Mingzhan had reasonable population structure, high spikelet number and stable growth period, which was conducive to the seed production and high yield.

Key words: Nitrogen management; Rice; Seed production; Agronomic traits

水稻是我國主要的粮食作物,60%以上人口以稻米为主食[1-2]。氮素是水稻生育过程的重要调节因子[3-4],对水稻高产起着重要作用,增加氮肥投入是提高水稻产量的一项重要措施

[5-7]。但作物生产中大量施用氮肥,不仅增加生产成本,还会带来一系列环境问题,合理施用氮肥不仅提升水稻产量、品质和氮肥利用率,还可以减少因过量施用所带来的污染问题[8-9]。双抗明占系三明市农业科学研究院利用多系1号作母本,抗蚊青占作父本,进行杂交,经过多年系谱选择,选育的优质、抗稻瘟病、高配合力的强恢复系。目前已经通过各级审定的组合有赣优明占、泸优明占、T两优明占等。双抗明占对氮肥较敏感,在制种过程中农艺性状易受施肥水平的影响,农户制种产量波动较大。因此,本试验通过设置不同的氮素水平,研究不同施氮量对双抗明占的主要农艺性状及颖花数的影响,提出一个较为合理的施氮水平,有利于提高制种产量和农户制种效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料为三明市农业科学研究院自主选育的优质、抗稻瘟病、高配合力的强恢复系双抗明占。

1.2 试验设计

以施N量为试验因素,采用随机区组设计,设置5个不同施N量水平,尿素施用量分别为N1(0 kg·hm-2)、N2(96.30 kg·hm-2)、N3(192.75 kg·hm-2)、N4(289.05 kg·hm-2)、N5(385.5 kg·hm-2),小区面积13.34 m2(2 m×6.67 m),每个水平设3个重复,共15个小区。

1.3 试验概况

试验点位于三明市农业科学研究院柱源村试验田,各小区间筑小田埂,并覆盖地膜,防止小区间肥水串流。5月 15日播种,湿润育秧,6月18日移栽,移栽规格为26.67 cm×23.33 cm,并做好田间生长记录和生育期记载。

各小区统一施过磷酸钙375 kg·hm-2和氯化钾(KCl )150 kg·hm-2,基肥为N肥的40%、P2O5的50%、K2O的50%;7月3日施分蘖肥为N的60%,P2O5的50%,K2O的50%。及时防治二化螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病、稻瘟病等病虫害。

1.4 样品采集与分析

齐穗后5 d各小区调查15株倒1叶、倒2叶、倒3叶的长度和宽度及主穗穗长,成熟时各小区调查30丛株高、有效穗数,随机取5丛考种,调查主要农艺性状和单株颖花数。试验数据均采用Excel和SPSS 26软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对双抗明占主要农艺性状的影响

由表1可知,随着施N量的增加,全生育期、株高、倒3叶长和倒3叶宽呈增加趋势,单株有效穗、每穗颖花数和单株颖花数呈先增加后降低的趋势,不同农艺性状对氮肥的响应存在明显差异。由表2方差分析结果表明,除株高外,不同施氮量

对双抗明占主要农艺性状都有显著或极显著影响。单株颖花数和有效穗变异系数最大,可见,不同施N量对单株颖花数和有效穗影响最大;其次为每穗颖花数、倒3叶宽、倒1叶长和倒2叶长,其变异系数也较大。结果表明,不同施N量对双抗明占穗型结构、分蘖、 叶片大小等均有较大影响。

2.2 不同施氮量与双抗明占主要农艺性状的相关分析

由表3相关分析结果表明,全生育期、倒1叶宽、倒3叶长与施N量呈显著正相关;有效穗、株高、倒1叶长、倒2叶长、倒2叶宽、倒3叶宽与施N量呈正相关,不显著;每穗颖花数、单株颖花数与施N量的相关系数为负。可见,随着施N量增加,并不能持续提高每穗颖花数和单株颖花数,可能还有所下降。结果表明,增加施N量有利于增强双抗明占植株繁茂性,延长生育期;但增加施N量并不能持续增加群体的颖花数,反而导致颖花数减少。

2.3 不同施氮量对双抗明占颖花数的调控效应

根据试验结果进行模拟寻优计算,施N量(x)与每株颖花数(Y)的模拟回归方程为:Y=2 631.168+10.855x-0.030x2,方程的决定系数为R2=0.943,对回归方程进行显著性F检验,达0.05显著水平,表明回归方程与实际情况拟合很好,能反应施N量与每株颖花数的关系。为了明确因子的影响程度,对回归方程的偏回归系数进行t检验。结果表明,常量达0.01显著水平,一次和二次项系数达0.05显著水平。从一元二次回归方程中,求得施N量为180.92 kg·hm-2时,每株颖花数最高。由图1可见,施N量增加可以提高制种花粉量单株颖花数,有利制种增产;但N肥量过多时其单株颖花数减少,反而不利于提高制种产量。

3 结论与讨论

氮肥作为提高水稻产量的重要营养元素[10],在水稻制种过程中同样影响制种产量。在一定用量范围内,增施氮肥利于促进分蘖,增加有效穗,产量显著提高[11-13]。本试验结果表明,双抗明占对氮肥较为敏感,全生育期、株叶形态、颖花数均影响较大。根据施氮量与单株颖花数的一元二次回归方程Y=2631.168+10.855x-0.030x2计算,当施N量在[96.64,265.2]kg·hm-2时,双抗明占的单株颖花数>3 400朵,全生育期116~117 d。可见,适当增施氮肥有利于提高双抗明占总颖花数,有较稳定的生育期,抽穗较为整齐,成穗率高,花粉量大,利于制种获得高产;但过量增施N肥,易造成双抗明占徒长,无效分蘖较多,病虫害防治困难,同时主穗与分蘖穗抽穗不集中,九二○喷施不易掌握,不利于安全、高效制种。

参考文献:

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(责任编辑:林玲娜)

收稿日期:2021-09-10

作者简介:黄建鸿,男,1979年生,硕士,助理研究员,主要从事水稻遗传育种研究。

基金项目:福建省科技计划星火项目(2019S0013)。

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