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当阳市不同生态区水稻品种的适应性研究

2023-02-11

中国种业 2023年1期
关键词:当阳市稻区变幅

黄 杰 李 艳

(1 湖北省宜昌市当阳市农业综合执法大队,宜昌 444100;2 湖北省宜昌市夷陵区综合行政执法局,宜昌 443100)

水稻是世界三大粮食作物之一,全球超过50%的人口以水稻为主食[1]。全球极端天气频发,农业生产与环境资源的冲突日益加剧[2],确保粮食安全和农业可持续发展已成为世界各国关注的重要战略问题。当阳位于湖北省的中部,处中纬度地区,属于亚热带季风性湿润气候,气候条件四季分明,雨热同季。当阳市全市的地势由西北开始向东南倾斜,境内地貌类型多样,属丘陵岗地类,主要以丘陵、岗地为主,山地、平原均有,其中丘陵、岗地占56.43%,平原占28.74%,山地占14.83%。东部和东南部是沮漳河冲积平原,属江汉平原的一部分。当阳市产业主要以农业为主,2017-2019 年当阳市累计水稻种植面积8.97 万hm2,稻谷总产量82.6 万t,水稻生产存在农活繁重和农产品产量不高等问题。随着农业现代化提上日程,近年来,当阳市农业逐步引进科学种植技术和先进的农业机械,并逐步加强与农业龙头企业的合作,当阳市水稻产业逐步发展壮大。不同的生态区域中存在着不同的品种群体,我国大部分地区都是选择适宜本地或附近地域种植的水稻品种,一般不会选取与本地生态环境相差太大的水稻品种。当阳市位于湖北省中部,西邻三峡宜昌,东连荆州荆门,北通襄阳隆中,地形气候状态复杂多样,本研究筛选了3 个有特点的生态区,选取10 个种植面积较大的水稻品种在3 个生态区分别种植,分析研究不同品种的适应性,比较产量差异及抗逆能力,对当阳市及相近生态环境地区水稻种植具有一定参考意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2022 年在宜昌市当阳市选择平原、丘陵和山地3 个有特点的水稻生态区,在5 个不同的试验点(平原稻区:两河镇胡场村一组;丘陵稻区:半月镇先锋村七组、庙前镇井岗村三组、淯溪镇胜利村一组;低山稻区:王店镇史店村七组)开展(表1)。

表1 试验地点及土壤肥力指标

1.2 试验设计供试水稻为当阳种植面积较大的10 个品种,分别为荃优727、韵两优332、荃优华占、隆两优1234、赣优735、荃优丝苗、荃两优丝苗、旺两优950、荆两优266、Y 两优957。以10 个水稻品种为10 个处理,平原和低山各设置1 个重复,丘陵设置3 个重复。通过对不同水稻品种的生育期、农艺性状、抗逆性和米质进行数据分析,来研究每个水稻品种在不同生态区的适应性。

1.3 栽培管理清水浸种,直播育秧。施肥采用人工撒施,在2022 年4 月28 日至5 月26 日期间分别在3 个生态区撒施基肥。基肥肥料每hm2用复合肥(21-7-14)600kg、46%尿素150kg、60%氯化钾60kg;6-7 月在各个生态区分别追施追肥,追肥肥料用量46%尿素75kg、60%氯化钾75kg。在5-7月每hm2使用60%丁草胺、15%乙氧磺隆1.5L除草;使用20%阿维·毒死蜱1.5L 防治螟虫、象甲;苗后除草使用8%氰氟草脂、23%二甲四氯铵盐、10%双草磷1.5L,水稻“三虫两病”分别使用35%氯虫本甲酰胺90g、3.2 万IU 苏云金杆菌0.75L、25%蚍蚜酮90g、35%氟环唑·嘧菌酯450g。

1.4 测定指标及方法在水稻生长过程中,测定每个生态区10 个品种的播始历期、齐穗至成熟期、全生育期。水稻成熟后,每小区随机取3 株,每株随机选取5 穗进行考种,主要测定指标为株高、穗长、有效穗数、每穗粒数、千粒重、结实率,取样后小区全部收获测产。相关数据采用Microsoft Excel 2007 录入和整理。

2 结果与分析

2.1 不同试验点的生育期

2.1.1 播始历期播始历期对水稻生长和高效育种有重要意义。5 个不同试验点对水稻生育期影响如图1a 所示。不同试验点对水稻播始历期有影响。种植在庙前镇的水稻播始历期最长,不同品种变幅为96~107d;种植在淯溪镇的水稻播始历期最短,变幅为82~93d。

2.1.2 齐穗至成熟期齐穗至成熟期是水稻安全成熟、灌浆充实的关键。由图1b 可知,不同试验点环境下水稻齐穗至成熟期有差异。种植在两河镇时,品种齐穗至成熟期的变幅为32~41d,半月镇变幅为32~39d,庙前镇变幅为34~37d,淯溪镇变幅为23~41d,王店镇变幅为32~41d。总体来说,种植在淯溪镇的水稻齐穗至成熟期的变幅最大,与种植在其他试验点下相比,多数品种的齐穗至成熟期所经历时间短。

2.1.3 全生育期水稻全生育期分为营养生长阶段和生殖生长阶段,对水稻栽培和育种有重要意义。由图1c 可知,不同试验点对水稻生育期有影响。种植在两河镇时,品种全生育期的变幅为131~145d,半月镇变幅为120~123d,庙前镇变幅为122~143d,淯溪镇变幅为109~131d,王店镇变幅为133~141d。种植在庙前镇的水稻品种的生育期总体最高,种植在淯溪镇的水稻品种的生育期总体最低。

图1 5 个试验点环境对水稻生育期的影响

2.1.4 平均生育期参试品种的播始历期为91.2~100.4d;齐穗至成熟的时间为44.0~49.6d;全生育期的时间为124.8~135.6d(表2)。从全生育期来看,Y 两优957 高达135.6d;其次是韵两优332、荆两优266,分别为133.0d、131.8d;全生育期最短的为荃优华占和荃优丝苗,均只有124.8d。所选水稻品种均是宜昌常见的水稻种植品种,其生育期变幅较小。不同地区、不同试验点对水稻的生长具有一定影响,在水稻种植时,应注意因地制宜,合理种植相适宜的水稻品种。

表2 参试品种的平均生育期 (d)

2.2 不同试验点的农艺性状5 个试验点水稻株高及穗长结果如表3 所示。两河镇试验点10 个水稻品种的株高变幅为104.2~126.2cm,穗长的变幅为23.6~28.2cm,株高平均为114.9cm,穗长平均为26.0cm。在半月镇10 个水稻品种的株高变幅为106.3~129.2cm,穗长的变幅为17.7~28.7cm,株高平均为117.2cm,穗长平均为25.4cm。庙前镇种植10 个水稻品种的株高变幅为105.7~121.7cm,穗长变幅为24.1~27.7cm,株高平均为113.0cm,穗长平均为25.6cm。淯溪镇10 个水稻品种的株高变幅为97.0~113.0cm,穗长变幅为21.8~28.5cm,株高平均为109.2cm,穗长平均为24.5cm。王店镇试验点下10 个水稻品种的株高变幅为101.3~117.3cm,穗长的变幅为22.4~26.3cm,株高平均为108.9cm,穗长平均为24.5cm。

表3 5 个试验点的水稻株高及穗长 (cm)

2.3 不同试验点产量及产量构成因子

2.3.1 两河镇有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重是构成水稻产量的重要因素。两河镇水稻产量及产量构成因子分析见表4。10 个水稻品种的有效穗数的变幅为208.5 万~ 363.0 万穗/hm2,平均有效穗数为293.1 万穗/hm2,其中韵两优332 最高,其次为荃两优丝苗、荃优华占、荆两优266、赣优735、旺两优950、荃优丝苗,均大于平均有效穗数;每穗总粒数变幅为182.7~277.1 粒,平均每穗总粒数为232.2 粒,其中赣优735 最高,其次是隆两优1234、荆两优266、荃优727、旺两优950,均大于平均每穗总粒数;每穗实粒数变幅为129.3~229.8 粒,平均每穗实粒数为183.1 粒,其中赣优735 最高,其次为隆两优1234、荃优727、荃优丝苗、荆两优266,均大于平均每穗实粒数;千粒重变幅为22.6~27.7g,平均千粒重为25.0g,其中荃优727 最高,其次为旺两优950、荃优丝苗、荃优华占、荃两优丝苗,均大于平均千粒重。产量变幅为9838~13350kg/hm2,平均产量11359kg/hm2,旺两优950、荃优丝苗、荃两优丝苗、Y 两优957 分别较平均值高18%、13%、11%、7%,产量较其他品种更佳。

表4 两河镇水稻的产量及产量构成因子分析

2.3.2 半月镇半月镇水稻产量及产量构成因子分析见表5。10 个水稻品种的有效穗数的变幅为210.0 万~271.5 万穗/hm2,平均有效穗数为233.7万穗/hm2,其中荃优华占最高,其次为Y 两优957、荃优丝苗、赣优735,均大于平均有效穗数;每穗总粒数变幅为179.8~227.8 粒,平均每穗总粒数为205.9 粒,其中荆两优266 最高,其次为Y 两优957、荃两优丝苗、赣优735、荃优丝苗、隆两优1234,均大于平均每穗总粒数;每穗实粒数变幅为164.3~205.0粒,平均每穗实粒数为186.0 粒,其中荆两优266最高,其次为荃两优丝苗、赣优735、荃优丝苗、隆两优1234,均大于平均每穗实粒数;千粒重变幅为23.3~29.6g,平均千粒重为26.6g,其中荃优727 最高,其次为赣优735、荆两优266、旺两优950,均大于平均千粒重。产量变幅为9926~12875kg/hm2,平均产量为11492kg/hm2,赣优735、荆两优266、荃优丝苗、荃优727、荃优华占分别较平均值高12%、8%、8%、4%、2%,产量较其他品种更佳。

表5 半月镇水稻的产量及产量构成因子

2.3.3 庙前镇庙前镇水稻产量及产量构成因子分析见表6。在庙前镇,10 个水稻品种的有效穗数的变幅为221.1 万~309.8 万穗/hm2,平均有效穗数为284.4 万穗/hm2,其中旺两优950 最高,其次为荃两优丝苗、荆两优266、Y 两优957、荃优丝苗、隆两优1234、荃优华占,均大于平均有效穗数;10 个水稻品的每穗总粒数变幅为130.6~201.5 粒,平均每穗总粒数为154.4 粒,其中赣优735 最高,其次为荃优727、Y 两优957、荃优华占,均大于平均每穗总粒数;10 个水稻品种的每穗实粒数变幅为105.4~173.5 粒,平均每穗实粒数为133.6 粒,其中赣优735 最高,其次为荃优727、Y 两优957,均大于平均每穗实粒数。10 个水稻品的千粒重变幅为22.3~29.7g,平均千粒重为26.6g,其中旺两优950 最高,其次为赣优735、荃优华占、荃优丝苗、韵两优332、荃优727,均大于平均千粒重。产量变幅为8679~12858kg/hm2,平均产量为9995kg/hm2,赣优735、荆两优266、旺两优950、荃优华占分别较平均值高29%、7%、7%、3%,产量较其他品种更佳。

表6 庙前镇水稻的产量及产量构成因子

2.3.4 淯溪镇淯溪镇水稻产量及产量构成因子分析见表7。10 个水稻品种的有效穗数的变幅为267.0 万~325.5 万穗/hm2,平均有效穗数为298.1万穗/hm2,其中旺两优950 最高,其次为荃优丝苗、韵两优332、赣优735、隆两优1234、Y 两优957,均大于平均有效穗数;每穗总粒数变幅为203.0~247.0粒,平均每穗总粒数为217.8 粒,其中Y 两优957最高,其次为隆两优1234、荆两优266、韵两优332,均大于平均每穗总粒数;每穗实粒数变幅为162.0~202.0 粒,平均每穗实粒数为176.4 粒,其中Y两优957 最高,其次为隆两优1234、韵两优332,均大于平均每穗实粒数。千粒重变幅为23.3~29.0g,平均千粒重为26.5g,其中荃优727 最高,其次为赣优735、荆两优266、旺两优950,均大于平均千粒重。产量变幅为12083~14939kg/hm2,平均产量为13895kg/hm2,韵两优332、隆两优1234、旺两优950、荆两优266、Y 两优957、赣优735 分别较平均值高8%、7%、5%、4%、2%、2%,产量较其他品种更佳。

表7 淯溪镇水稻的产量及产量构成因子

2.3.5 王店镇王店镇水稻产量及产量构成因子分析见表8。10 个水稻品种的有效穗数的变幅为239.9 万~311.1 万穗/hm2,平均有效穗数为277.2 万穗/hm2,其中旺两优950 最高,其次为韵两优332、荃优华占、荃两优丝苗、Y 两优957、隆两优1234,均大于平均有效穗数;每穗总粒数变幅为160.4~221.3 粒,平均每穗总粒数为183.5 粒,其中荆两优266 最高,其次是赣优735、Y 两优957、荃优丝苗、隆两优1234,均大于平均每穗总粒数;每穗实粒数变幅为127.7~180.5 粒,平均每穗实粒数为152.7 粒,其中荆两优266 最高,其次为Y 两优957、荃优丝苗、隆两优1234、赣优735,均大于平均每穗实粒数;千粒重变幅为21.9~27.7g,平均千粒重为24.9g,其中荃优727 最高,其次为旺两优950、荃优丝苗、荃优华占、荃两优丝苗、赣优735,均大于平均千粒重。产量变幅为9838~10809kg/hm2,平均产量10425kg/hm2,荆两优266、荃优华占、隆两优1234、荃优丝苗、旺两优950、荃两优丝苗分别较平均植高4%、3%、1%、1%、1%、1%,产量较其他品种更佳。

表8 王店镇水稻的产量及产量构成因子

2.4 不同试验点抗逆性表现5 个试验点的抗逆性表现如表9 所示。旺两优950 的穗颈瘟病穗率最高,在王店镇试验点达到8.06%;Y 两优957 的稻曲病病穗率最高,在淯溪镇试验点达到1.23%;荃优华占在半月镇试验点倒伏面积达到10%。荃优727、韵两优332、荃优丝苗、荃两优丝苗、Y 两优957 种植时应注意防治稻曲病;荃优华占、赣优735、荃两优丝苗、旺两优950、荆两优266 在种植时应注意防治穗颈瘟;隆两优1234 在5 个试验点的生态适应性均较好。荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、Y 两优957、荆两优266 在平原稻区生态适应性好,适宜种植。赣优735、荃优华占株高较高,在平原种植倒伏风险较大;韵两优332、旺两优950 在平原稻区结实率较低,抗高温能力相对较差。

表9 参试水稻品种的抗逆性 (%)

荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、Y 两优957、荆两优266、赣优735、荃优丝苗、韵两优332 在丘陵稻区生态适应性好,适宜种植;旺两优950 稻瘟病抗性较差,种植风险较大。荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、荆两优266、赣优735、荃优丝苗在低山稻区生态适应性好,适宜种植;旺两优950 稻瘟病抗性较差,不适宜在低山稻区种植。

2.5 米质10 个水稻品种的米质表现如表10 所示。荃两优丝苗的整精米率最高,达到68.57%,整精米率超过60%的品种有7 个。韵两优332 的垩白度最低,只有0.67%,垩白度≤2.0%水稻品种有韵两优332 和荃两优丝苗,2.0%≤垩白度≤5.0%的品种有6 个,荃优华占和隆两优1234 的垩白度均≥5.0%。荃优华占水稻品种的胶稠度最高,达到81mm,胶稠度70mm 以上的水稻品种有7 个。荆两优266 水稻品种的直链淀粉含量最高,达到21.40%,直链淀粉含量为14.0%~24.0%的水稻品种有8 个。综上,荃优丝苗、荃两优丝苗、荆两优266的米质表现相对较好。

表10 参试水稻品种的米质表现

3 结论与讨论

3.1 结论本研究选择10 个在本地种植面积较大的水稻品种,分别种植在当阳市平原、丘陵、低山不同水稻生态区,研究每个品种在不同生态区的适应性,比较产量差异及抗逆能力,为农户种植适宜品种提供参考,为当阳市水稻产业链提供真实和丰富的数据。试验结果如下。

(1)不同试验点环境对水稻的生长具有一定影响,10 个水稻品种的播始历期为91.2~100.4d;齐穗至成熟期的时间为44.0~49.6d;全生育期的时间为124.8~135.6d。

(2)平原稻区:荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、Y 两优957、荆两优266 生态适应性好,适宜平原稻区种植。旺两优950、荃优丝苗、荃两优丝苗、Y 两优957、荃优华占的产量相对较高。赣优735、荃优华占株高较高,赣优735 株高为126.2cm、荃优华占株高为121.2cm,在平原种植倒伏风险较大;韵两优332 在平原稻区结实率较低,为67.9%,抗高温能力相对较差。

(3)丘陵稻区:荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、Y 两优957、荆两优266、赣优735、荃优丝苗、韵两优332 生态适应性好,适宜在丘陵稻区种植。赣优735、荆两优266、荃优丝苗产量相对较高。旺两优950 稻瘟病抗性较差,种植风险较大。

(4)低山稻区:荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、荆两优266、赣优735、荃优丝苗生态适应性好,适宜在低山稻区种植。荆两优266、荃优华占、隆两优1234 产量相对较高。韵两优332、Y 两优957 生育期较长,韵两优332 生育期为133.0±7.78d、Y 两优957 生育期为135.6±8.71d,旺两优950 稻瘟病抗性较差,不适宜在低山稻区种植。

(5)荃优727、荃优华占、隆两优1234、荃两优丝苗、荆两优266 在当阳市的不同生态区适应性均较好。韵两优332 抗高温能力相对较差,在平原稻区结实率较低;旺两优950 稻瘟病抗性较差,在丘陵和低山稻区种植风险较大。荃优丝苗、荃两优丝苗、荆两优266 的米质表现相对较好,适宜在当阳市及相近生态区种植和推广。

3.2 讨论本试验所用的水稻品种是宜昌当阳的常规种植水稻品种,试验所选的生态区具有地理条件的代表性,试验结果对当阳市水稻种植及类似当阳市的生态环境具有参考意义。因时间和条件的限制,每个生态区受温、光、水、肥、气等复杂的环境影响,采集的数据量受到一定的制约,后续的试验应拓宽至生理及遗传育种上,从内到外提高当阳市水稻品质,为本地水稻产业链提供真实、丰富和有参考价值的科学数据。

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