張正東，王飛，唐小潔，徐夢(mèng)彬，周星，徐年龍，王升*

(1.江蘇省農(nóng)墾現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院，江蘇 南京 210000；2.江蘇省連云港市農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 連云港 222248；3.江蘇省農(nóng)墾現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 射陽(yáng) 224314)

江蘇農(nóng)墾所屬墾區(qū)是江蘇省目前規(guī)模最大、現(xiàn)代化水平最高的農(nóng)業(yè)類(lèi)公司和商品糧生產(chǎn)基地，具有明顯的規(guī)模、資源、技術(shù)、裝備、管理與綠色產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，公司規(guī)?；?jīng)營(yíng)的種植面積超過(guò)7.333萬(wàn)hm2，其中95%是稻麥兩熟，因此，確保水稻產(chǎn)量在不同年份之間保持穩(wěn)定水平顯得尤為重要[1-7]。江蘇墾區(qū)地處南北過(guò)渡地帶，氣候多變，災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，且近年來(lái)發(fā)生頻率呈加重趨勢(shì)，嚴(yán)重影響水稻生產(chǎn)進(jìn)程，導(dǎo)致不同水稻品種產(chǎn)量年份之間差異較大，直接制約墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益[8]。針對(duì)墾區(qū)不同生態(tài)區(qū)開(kāi)展水稻品種穩(wěn)定性分析試驗(yàn)，有針對(duì)性的分析墾區(qū)各分公司的水稻品種選擇和品種利用價(jià)值，為品種布局提供較為直觀的理論依據(jù)，這對(duì)擴(kuò)大墾區(qū)水稻種植規(guī)模，保證糧食生產(chǎn)安全、加速水稻品種選育和配套栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)選用江蘇農(nóng)墾近幾年主栽的水稻品種，根據(jù)品種審定的種植區(qū)域，分2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)種植。鹽城市南片鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(新洋農(nóng)科所)試驗(yàn)田種植的品種為武育粳3號(hào)(穗)、華粳5號(hào)、淮稻5號(hào)、武運(yùn)粳27、鹽粳15、鹽粳16、蘇墾118、南粳9108、華粳8號(hào)、泗稻785、金粳787、連粳10號(hào)，共計(jì)12個(gè)品種；連云港市農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(東辛農(nóng)科所)試驗(yàn)田種植的品種為連粳7號(hào)、連粳11號(hào)、圣稻18、圣稻22、蘇秀867、華粳5號(hào)、徐稻9號(hào)、臨稻16，共計(jì)8個(gè)品種。

1.2 處理設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2016—2018年在新洋農(nóng)科所和東辛農(nóng)科所進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物均為小麥，土壤肥力中等，地勢(shì)平坦，肥力中等偏上且均勻，茬口一致，排灌方便，無(wú)禽畜危害，無(wú)檢疫性病蟲(chóng)草害[9]。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為15 m2，周?chē)O(shè)保護(hù)行，同品種延伸，行長(zhǎng)不低于1 m，保護(hù)行與品種間空0.5 m，小區(qū)之間間隔30 cm。各試驗(yàn)組一律拉線定點(diǎn)人工栽插，以減小人為誤差。行株距25 cm×12 cm，每hm2插33萬(wàn)穴左右，每穴3～4苗，基本苗不低于105萬(wàn)·hm-2，基本苗誤差不超過(guò)15萬(wàn)·hm-2[10]。

播種前一律浸種處理，防止種傳病害，選用機(jī)插塑料秧盤(pán)培育壯秧，秧齡控制在25～30 d。根據(jù)當(dāng)?shù)夭ピ云诘木唧w情況，在規(guī)定播栽期范圍內(nèi)確定具體的播栽期[11]。

肥料運(yùn)籌：基肥用尿素78 kg·hm-2+復(fù)合肥300 kg·hm-2，第1次分蘗肥施尿素135 kg·hm-2，第2次分蘗肥施尿素150 kg·hm-2，平衡肥施用復(fù)合肥150 kg·hm-2，促花肥施用尿素135 kg·hm-2，?；ǚ适┯媚蛩?0 kg·hm-2，總純N量345 kg·hm-2[12]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

栽后15 d跟蹤調(diào)查莖蘗動(dòng)態(tài)，每7 d調(diào)查1次，連續(xù)查10穴，每個(gè)處理調(diào)查3個(gè)點(diǎn)，折合成單位面積莖蘗數(shù)。

成熟期于每個(gè)小區(qū)調(diào)查50穴有效穗數(shù)，根據(jù)平均水平，取樣5穴，調(diào)查其株高、穗長(zhǎng)、(每穗)實(shí)粒數(shù)等農(nóng)藝性狀，調(diào)查小區(qū)產(chǎn)量構(gòu)成。

各小區(qū)機(jī)械全區(qū)收獲后，曬至水分低于16%，稱量后折合單位面積產(chǎn)量，取樣測(cè)定千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、SPSS 10.0、DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 東辛點(diǎn)水稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素變化

從圖1可以看出，東辛點(diǎn)有效穗總體表現(xiàn)2018年>2017年>2016年，3 a有效穗均較足。一方面是東辛點(diǎn)開(kāi)始走產(chǎn)量高群體路線；另一方面，2018年?yáng)|辛點(diǎn)降雨充沛，光照和溫度都利于水稻分蘗成穗。其中，蘇秀876、連粳7號(hào)有效穗3 a均保持在較高水平；徐稻9號(hào)、臨稻16、圣稻22的有效穗3 a變幅較大；華粳5號(hào)有效穗較為穩(wěn)定，受氣候影響較小。

圖1 2016—2018年?yáng)|辛點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素變化

東辛點(diǎn)各品種每穗實(shí)粒數(shù)總體表現(xiàn)為2016年>2017年>2018年，這與有效穗的變化趨勢(shì)相反，推測(cè)水稻有效穗增加，致使穗型減小，小穗增多，導(dǎo)致實(shí)粒數(shù)減少。其中連粳7號(hào)、徐稻9號(hào)、臨稻16、蘇秀867降幅較大，圣稻18、圣稻22每穗實(shí)粒數(shù)變化趨勢(shì)與有效穗整體趨勢(shì)一致；圣稻18 3 a每穗實(shí)粒數(shù)均保持在較高水平且變幅較??；圣稻22變幅較小，但每穗實(shí)粒數(shù)較少。

近3 a東辛點(diǎn)各品種千粒重表現(xiàn)與每穗實(shí)粒數(shù)一致，總體表現(xiàn)為2016年>2017年>2018年，可能近3 a有效穗的增加導(dǎo)致小穗增多，千粒重降低，所以千粒重變化趨勢(shì)與每穗實(shí)粒數(shù)變化趨勢(shì)保持一致。增加有效穗對(duì)多穗型品種影響較小，對(duì)重穗型品種影響較大。其中圣稻18、圣稻22的千粒重變幅較小，蘇秀867的千粒重變幅較大。臨稻16 3 a千粒重最高，且變幅較??；其次是蘇秀867、連粳11，千粒重較高；徐稻9號(hào)千粒重最低。

東辛點(diǎn)3 a小區(qū)產(chǎn)量總體上2016年>2018年>2017年，年度間產(chǎn)量變異系數(shù)最小的是徐稻9號(hào)，其次為圣稻22和蘇秀867，產(chǎn)量變異系數(shù)最大的是圣稻18。2016年華粳5號(hào)產(chǎn)量最高，為10.76 t·hm-2。2017年蘇秀867產(chǎn)量最高，為10.02 t·hm-2。2018年圣稻18產(chǎn)量最高，為10.06 t·hm-2。綜合產(chǎn)量構(gòu)成因素3 a產(chǎn)量蘇秀867與華粳5號(hào)較高，徐稻9號(hào)、圣稻18、圣稻22產(chǎn)量相對(duì)較低。3 a平均產(chǎn)量排名前3的品種為華粳5號(hào)、蘇秀867、連粳7號(hào)。

2.2 新洋點(diǎn)水稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素變化

圖2新洋點(diǎn)有效穗變化情況顯示，新洋點(diǎn)各品種有效穗2017年較2016年增加，2018年又有所下降，總體表現(xiàn)為2017年>2016年>2018年，可能是2018年水稻分蘗期連續(xù)陰雨，植株發(fā)棵慢、分蘗弱，群體不足。武運(yùn)粳3號(hào)、淮稻5號(hào)、金粳787有效穗變幅較大，武運(yùn)粳27、華粳8號(hào)、南粳9108有效穗變幅較小。連粳10號(hào)有效穗最少，武運(yùn)粳3號(hào)有效穗最多。

圖2 2016—2018年新洋點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素變化

新洋點(diǎn)各品種每穗實(shí)粒數(shù)總體表現(xiàn)為2018年>2017年>2016年，分析認(rèn)為，2018年有效穗的減少，致使品種穗型變大，每穗實(shí)粒數(shù)增加。其中金粳787、連粳10號(hào)3 a實(shí)粒數(shù)最高，但變幅較大，鹽粳16、蘇墾118、淮稻5號(hào)3 a每穗實(shí)粒數(shù)變化較為平穩(wěn)。

新洋點(diǎn)各品種千粒重總體表現(xiàn)為2016年>2017年>2018年，這與有效穗增加趨勢(shì)不一致，有效穗增加，對(duì)品種穗型的變化存在負(fù)效應(yīng)。2018年有效穗最少，千粒重也最小，2018年有效穗的減少會(huì)導(dǎo)致大穗增多，每穗實(shí)粒數(shù)增加，但由于9月陰天低溫寡照，品種灌漿受到影響，結(jié)實(shí)率不高，導(dǎo)致千粒重下降，部分品種降幅明顯。其中鹽粳16、武運(yùn)粳27、金粳787變幅較大，泗稻785、武運(yùn)粳3號(hào)、華粳5號(hào)千粒重保持較高水平且變幅較小，相對(duì)于剩余品種千粒重穩(wěn)定性較好。

新洋小區(qū)產(chǎn)量總體呈現(xiàn)2016年>2017年>2018年，年度間產(chǎn)量變異系數(shù)最小的是武育粳3號(hào)，其次為蘇墾118和南粳9108，產(chǎn)量變異系數(shù)最大的鹽粳15，其次是淮稻5號(hào)和鹽粳16。2016年產(chǎn)量最高的是連粳10號(hào)，為11.98 t·hm-2。2017年產(chǎn)量最高的是華粳8號(hào)，為11.35 t·hm-2。2018年產(chǎn)量最高的為華粳8號(hào)，為11.15 t·hm-2。3 a平均產(chǎn)量排名前3的品種為連粳10號(hào)、金粳787、南粳9108。

2.3 產(chǎn)量與產(chǎn)量要素相關(guān)分析

對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行偏相關(guān)分析，由表1可以看出，新洋點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)實(shí)際產(chǎn)量與有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重的相關(guān)系數(shù)分別為0.393**、-0.270、0.351*，有效穗與每穗實(shí)際產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，千粒重與每穗實(shí)際產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，有效穗與實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，千粒重與實(shí)粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，有效穗與千粒重呈負(fù)相關(guān)。表明，新洋點(diǎn)不同年份水稻產(chǎn)量的差異主要取決于有效穗與千粒重，但增加有效穗的基礎(chǔ)上會(huì)限制每穗實(shí)粒數(shù)的增加，實(shí)粒數(shù)下降的同時(shí)千粒重下降，這與前人研究不同[13]。這與近年新洋點(diǎn)在水稻灌漿期寡照多雨，不利于水稻灌漿結(jié)實(shí)有關(guān)?，F(xiàn)有高群體高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培模式必須協(xié)調(diào)好產(chǎn)量構(gòu)成三要素，可適當(dāng)下調(diào)有效穗基數(shù)，獲得較高每穗實(shí)粒數(shù)，確保后期更多籽粒結(jié)實(shí)灌漿，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[14-15]。

表1 產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的偏相關(guān)分析

由表1可知，東辛點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)實(shí)際產(chǎn)量與有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.165、0.328*、0.221，每穗實(shí)粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，有效穗與每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，有效穗與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，每穗實(shí)粒數(shù)與千粒重呈負(fù)相關(guān)但差異不顯著。東辛點(diǎn)不同年份水稻產(chǎn)量的差異主要取決于每穗實(shí)粒數(shù)，每穗實(shí)粒數(shù)受有效穗的制約，千粒重的增加也受有效穗的限制。

2.4 利用AMMI模型分析水稻品種穩(wěn)定性

由表2新洋點(diǎn)產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)AMMI模型方差分析可以看出，新洋點(diǎn)有效穗、千粒重品種間效應(yīng)差異達(dá)到極顯著水平，試驗(yàn)產(chǎn)量品種間差異達(dá)到顯著水平；千粒重與試驗(yàn)產(chǎn)量年份間效應(yīng)差異達(dá)極顯著水平，有效穗年份間差異達(dá)顯著水平；有效穗、千粒重、每穗實(shí)粒數(shù)與品種、年份互作的效應(yīng)差異不顯著。AMMI模型顯示有效穗、試驗(yàn)產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。

表2 新洋點(diǎn)產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)AMMI模型的方差分析

由表3東辛點(diǎn)產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)AMMI模型方差分析結(jié)果可以看到，東辛點(diǎn)千粒重品種間效應(yīng)差異達(dá)極顯著水平，試驗(yàn)產(chǎn)量與品種間效應(yīng)差異達(dá)顯著水平，有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)品種間差異不顯著；試驗(yàn)產(chǎn)量年份間效應(yīng)差異達(dá)極顯著水平，千粒重年份間效應(yīng)差異達(dá)顯著水平，有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)年份間效應(yīng)差異不顯著；有效穗、千粒重、每穗實(shí)粒數(shù)、試驗(yàn)產(chǎn)量與品種、年份互作間效應(yīng)均差異不顯著。AMMI模型顯示試驗(yàn)產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。

在AMMI模型中，若品種主成分交互作用(interaction principal component axes, IPCA)的絕對(duì)值越大，說(shuō)明該品種的互作效應(yīng)普遍大，則該品種越不穩(wěn)定。在第一主成分交互作用(IPCA1)的平方和(sum of squares, SS)比較大的情況下，可根據(jù)IPCA1來(lái)評(píng)價(jià)品種的穩(wěn)定性[16-17]。從圖3新洋點(diǎn)、東辛點(diǎn)實(shí)收產(chǎn)量AMMI雙標(biāo)圖可以看到，品種產(chǎn)量沿x軸依次由低到高排布，品種穩(wěn)定性以y軸IPCA1值絕對(duì)值大小排布，絕對(duì)值越小品種越穩(wěn)定。新洋點(diǎn)品種產(chǎn)量3 a均保持在較高水平，以南粳9108、淮稻5號(hào)、武運(yùn)粳3號(hào)實(shí)收產(chǎn)量穩(wěn)定性最好，其次為武運(yùn)粳27、泗稻785、鹽粳16、華粳5號(hào)，鹽粳15、連粳10號(hào)穩(wěn)定性較差。東辛點(diǎn)品種產(chǎn)量3 a穩(wěn)定性差異較大，其中連粳11號(hào)、徐稻9號(hào)、臨稻16、連粳7號(hào)、華粳5號(hào)品種穩(wěn)定性最好，圣稻18、蘇秀867品種3 a實(shí)收產(chǎn)量穩(wěn)定性較差。

表3 東辛點(diǎn)產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)AMMI模型的方差分析

圖3 新洋點(diǎn)、東辛點(diǎn)產(chǎn)量的AMMI雙標(biāo)模型

3 小結(jié)與討論

新洋點(diǎn)鹽城南片地區(qū)有效穗是受不同年份氣候影響最大的因子，且不同品種間差異顯著，其次是千粒重。目前的新洋點(diǎn)水稻栽培體系一直延續(xù)高群體高有效穗技術(shù)路線，針對(duì)不同的播期、不同的氣候條件，均能保證水稻有更多分蘗成穗，所以新洋點(diǎn)不同年份水稻有效穗變化差異小[1]。根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果，新洋點(diǎn)有效穗與實(shí)際產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，千粒重與實(shí)際產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，有效穗與實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，千粒重與實(shí)粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。年度間產(chǎn)量變異系數(shù)最小的是武育粳3號(hào)，其次為蘇墾118和南粳9108，產(chǎn)量變異系數(shù)最大的為鹽粳15；武運(yùn)粳27、華粳8號(hào)、南粳9108有效穗變幅較小，連粳10號(hào)有效穗最少，武運(yùn)粳3號(hào)3 a有效穗最多；鹽粳16、蘇墾118、淮稻5號(hào)實(shí)粒數(shù)變化較為平穩(wěn)；泗稻785、武運(yùn)粳3號(hào)、華粳5號(hào)千粒重都保持較高水平且變幅較小。

鹽城南片地區(qū)適期栽插的情況下，從6月初栽插至10月水稻成熟，此期間氣候多變，初期分蘗拔節(jié)期易遇上大風(fēng)大雨，氣候急劇上升，影響分蘗成穗；中期開(kāi)花結(jié)實(shí)期易遇高溫和干旱，影響穎花量；后期水稻灌漿期，多低溫寡照與干旱發(fā)生，導(dǎo)致水稻籽粒灌漿結(jié)實(shí)受阻，千粒重變化較大，對(duì)產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響[18]。2018年6月中下旬，降雨量為163.8 mm，比歷年多65.9 mm；日照時(shí)數(shù)77.6 h，比歷年減少24.2 h。7月中旬，平均氣溫28.9 ℃，比歷年高2.0 ℃；降水量為0 mm，比歷年減少87 mm；日照時(shí)數(shù)為93.5 h，比歷年增加42.8 h。8月中下旬，平均氣溫27.8 ℃，比歷年高1.8 ℃；降水量為116.4 mm，比歷年減少12 mm；日照時(shí)數(shù)為106.9 h，比歷年減少7.2 h。9—10月，平均氣溫19.5 ℃，比歷年下降0.4 ℃；降水量為140.7 mm，比歷年減少18.9 mm；具體對(duì)水稻的影響表現(xiàn)為：分蘗期，連續(xù)陰雨，植株發(fā)棵慢，分蘗弱，群體不足；擱田時(shí)，溫度高，降水少，日照充足，小分蘗快速消亡；減數(shù)分裂期，溫度偏高，花藥發(fā)育不良，穎花量不足，每穗實(shí)粒數(shù)減少；灌漿結(jié)實(shí)期，氣溫低，降水少，籽粒灌漿受影響。2018年水稻產(chǎn)量也達(dá)到了近年來(lái)的最低水平。生產(chǎn)上在保證生產(chǎn)水平的同時(shí)，建議選用穗型、千粒重相對(duì)穩(wěn)定的品種。綜合試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，穩(wěn)定性好、產(chǎn)量水平高的水稻品種淮稻5號(hào)、華粳8號(hào)、鹽粳16、南粳9108，以及華粳5號(hào)、蘇墾118較為適宜當(dāng)?shù)胤N植。

影響東辛點(diǎn)連云港地區(qū)水稻產(chǎn)量的最大因素是每穗實(shí)粒數(shù)，有效穗與每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，有效穗與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，產(chǎn)量要素年份之間差異達(dá)到極顯著水平。蘇秀867與華粳5號(hào)產(chǎn)量較高，徐稻9號(hào)、圣稻18、圣稻22產(chǎn)量相對(duì)較低，平均產(chǎn)量排名前3的品種為華粳5號(hào)、蘇秀867、連粳7號(hào)；蘇秀876、連粳7號(hào)有效穗3 a均保持在較高水平，徐稻9號(hào)、臨稻16、圣稻22有效穗變幅較大，華粳5號(hào)有效穗較為穩(wěn)定，受氣候影響較小。每穗實(shí)粒數(shù)年度間變異較小，但對(duì)不同穗型影響不同，致使不同穗型產(chǎn)量變化規(guī)律不一致。分析認(rèn)為，東辛點(diǎn)逐步增加群體以獲得增加產(chǎn)量的技術(shù)路線，對(duì)部分多穗型品種影響較小，即東新點(diǎn)形成的有效穗沒(méi)有達(dá)到多穗型品種高產(chǎn)栽培要求的有效穗；對(duì)重穗型品種影響較大，在產(chǎn)量構(gòu)成因素上，增加有效穗可能導(dǎo)致重穗型品種穗型變小，實(shí)粒數(shù)降低；千粒重變化趨勢(shì)與每穗實(shí)粒數(shù)變化趨勢(shì)保持一致，其中圣稻18、圣稻22變幅較小，蘇秀867變幅較大。臨稻16千粒重最高，且變幅較小，其次是蘇秀867、連粳11千粒重較高，徐稻9號(hào)千粒重較低。生產(chǎn)上需要選用灌漿能力較強(qiáng)、能夠抵抗后期不利氣候條件的水稻品種，根據(jù)適宜播期，確定合適的種植密度，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高每穗實(shí)粒數(shù)，加強(qiáng)后期管理，減輕水稻灌漿期間不良天氣的影響，兼顧有效穗和每穗實(shí)粒數(shù)的增加，最終達(dá)到提高產(chǎn)量的目的[19]。綜合試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，穩(wěn)定性好、產(chǎn)量水平高的華粳5號(hào)、臨稻16、蘇秀867、連粳7號(hào)適宜當(dāng)?shù)胤N植。