呂 軍，李建國(guó)，姚繼攀，姜秀英，蔣洪波，沈 楓

(遼寧省水稻研究所，沈陽(yáng) 110101)

追求高產(chǎn)、超高產(chǎn)是水稻生產(chǎn)發(fā)展的永恒主題。水稻是人民最重要的糧食作物，水稻生產(chǎn)直接影響著我國(guó)稻米市場(chǎng)的穩(wěn)定和糧食安全，水稻超高產(chǎn)承載著國(guó)家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定的歷史重任[1-2]。近幾年經(jīng)過(guò)育種家的不斷努力，育成了很多超高產(chǎn)的水稻品種，但在實(shí)際生產(chǎn)中，很多高產(chǎn)品種由于受氣候環(huán)境、栽培管理方式等因素的影響，不能發(fā)揮其潛在產(chǎn)量潛力，發(fā)生不同程度的減產(chǎn)。因此，選育和推廣豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性好的水稻品種對(duì)于提高糧食生產(chǎn)能力，確保糧食安全具有重要意義。

遼粳419是遼寧省水稻研究所以遼星15為母本，鹽粳456為父本雜交選育而成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻品種。2018年通過(guò)遼寧省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(編號(hào)：遼審稻20180014)，適宜在遼寧省沈陽(yáng)及沈陽(yáng)以南稻區(qū)種植。遼粳419在2016—2017年的區(qū)域試驗(yàn)中均表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量水平，為更全面合理地評(píng)價(jià)遼粳419的生產(chǎn)利用價(jià)值，本研究利用2016—2017年遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究了水稻新品種遼粳419的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性以及高產(chǎn)形成特性，以期為該品種的高產(chǎn)栽培和大規(guī)模推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

采用2016—2017年遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)。2016年區(qū)試8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，2017年區(qū)試6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，生產(chǎn)試驗(yàn)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。以遼粳9號(hào)為對(duì)照品種。

1.2 試驗(yàn)方法

按照遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)統(tǒng)一試驗(yàn)方案要求進(jìn)行田間試驗(yàn)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。收獲前在每次重復(fù)按平均穗數(shù)取10株植株，自然風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用與對(duì)照品種遼粳9號(hào)相比較的方法來(lái)衡量豐產(chǎn)性[3]。用高穩(wěn)系數(shù)(HSC)，結(jié)合產(chǎn)量變異系數(shù)(CV)來(lái)評(píng)價(jià)品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性[4]。

高穩(wěn)系數(shù)HSCi=[1-(Xi-Si)/1.1×Xck]×100%；

式中，Xi和Si分別為第i個(gè)品種的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差，Xck為對(duì)照品種的平均產(chǎn)量。

HSCi值越小，表明該品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越好，HSCi值越大，表明該品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越差。CV越小，說(shuō)明品種在不同環(huán)境中的變化越小，品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好[5]。以回歸系數(shù)(b)的大小來(lái)衡量品種的適應(yīng)性[5-6]，并利用決定系數(shù)判斷回歸系數(shù)估測(cè)值的可信度[7]。用Excel 2007軟件和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

表2 遼粳419的穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性分析

表3 遼粳419不同產(chǎn)量水平的產(chǎn)量構(gòu)成因素

2 結(jié)果與分析

2.1 遼粳419的豐產(chǎn)性分析

由表1可看出，遼粳419在2016年遼寧省中晚熟組水稻區(qū)域試驗(yàn)中，8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn)，平均產(chǎn)量為662.5 kg·(667 m2)-1，較對(duì)照品種遼粳9號(hào)增產(chǎn)7.1%，達(dá)極顯著水平；2017年，6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)匯總，5點(diǎn)增產(chǎn)，平均產(chǎn)量為708.3 kg·(667 m2)-1，較對(duì)照品種遼粳9號(hào)增產(chǎn)5.6%，達(dá)極顯著水平；2017年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，5個(gè)點(diǎn)全部增產(chǎn)，平均產(chǎn)量為644.2 kg·(667 m2)-1，較對(duì)照品種遼粳9號(hào)增產(chǎn)8.0%，達(dá)極顯著水平。說(shuō)明遼粳419具有較好的豐產(chǎn)性，是一個(gè)極具增產(chǎn)潛力的水稻新品種。

表1 遼粳419在各試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 遼粳419的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析

以變異系數(shù)(CV)和高穩(wěn)系數(shù)(HSC)對(duì)遼粳419的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從表2可以看出，2016年遼粳419的CV值和HSC值分別為6.100%和8.5，均低于對(duì)照品種遼粳9號(hào)的CV值(7.014%)和HSC值(15.5)；2017年遼粳419的CV值和HSC值分別為8.389%和12.1，均低于對(duì)照品種遼粳9號(hào)的CV值(9.019%)和HSC值(17.3)。說(shuō)明遼粳419是一個(gè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型的水稻新品種。

2.3 遼粳419的適應(yīng)性分析

由表2可以看出，2016年和2017年遼粳419的回歸系數(shù)分別為0.781和0.904，均小于1，同時(shí)也小于對(duì)照品種遼粳9號(hào)同年的回歸系數(shù)(0.808和1.014)。遼粳419兩年的相關(guān)系數(shù)分別為0.905和0.819，分別達(dá)到極顯著和顯著水平，說(shuō)明該回歸系數(shù)估測(cè)的理論產(chǎn)量是可靠的，因而該品種的適應(yīng)性分析也是可信的。說(shuō)明遼粳419具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性，且適應(yīng)能力優(yōu)于對(duì)照品種遼粳9號(hào)。

2.4 遼粳419的高產(chǎn)形成特性分析

由表3可以看出，遼粳419兩年14個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)次的產(chǎn)量均高于600 kg·(667 m2)-1，按不同產(chǎn)量水平分為3個(gè)等級(jí)，即高產(chǎn)(600～650 kg·(667 m2)-1)、更高產(chǎn)(650～700 kg·(667 m2)-1)、超高產(chǎn)(>750 kg·(667 m2)-1)，3個(gè)產(chǎn)量水平平均每穴穗數(shù)分別為17.6穗、19.3穗、22.5穗，超高產(chǎn)較更超產(chǎn)增加16.6%，更高產(chǎn)較高產(chǎn)增加9.66%，每穗粒數(shù)分別為113.5粒、128.7粒、140.3粒，超高產(chǎn)較更高產(chǎn)增加9.09%，更高產(chǎn)較高產(chǎn)增加13.39%，而高產(chǎn)、更高產(chǎn)和超高產(chǎn)3個(gè)產(chǎn)量水平的結(jié)實(shí)率分別為91.6%、88.5%、91.8%，千粒重分別為23.9 g、24.8 g、24.7 g，在不同產(chǎn)量水平間變化幅度均較小。從不同產(chǎn)量水平下產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)可以看出，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)易受環(huán)境條件影響，有較大變動(dòng)，而結(jié)實(shí)率和千粒重變動(dòng)較小，相對(duì)穩(wěn)定。生產(chǎn)過(guò)程中可通過(guò)增加每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。

表4 遼粳419產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的偏相關(guān)與通徑分析

以遼粳419兩年14個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)次的產(chǎn)量(Y)為因變量，以每穴穗數(shù)(X1)、每穗粒數(shù)(X2)、結(jié)實(shí)率(X3)和千粒重(X4)為自變量，進(jìn)行逐步回歸分析，得到遼粳419的多元線性回歸方程：Y=-191.752+10.529X1+1.365X2+3.490X3+7.207X4。相關(guān)系數(shù)R=0.878，達(dá)極顯著水平，說(shuō)明產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重密切相關(guān)。遼粳419的產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.802、0.685、0.463和0.241(表4)，即遼粳419的產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均呈正相關(guān)，其中與每穴穗數(shù)達(dá)極顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)達(dá)顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率和千粒重相關(guān)不顯著。說(shuō)明每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)的變化對(duì)遼粳419的產(chǎn)量影響較大。

為進(jìn)一步弄清產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的影響，進(jìn)行了通徑分析，結(jié)果表明，每穴穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)最大，達(dá)0.816 4，而其通過(guò)每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重對(duì)產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)均為負(fù)值，每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)也較大，達(dá)0.531 1，通過(guò)結(jié)實(shí)率和千粒重對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為正值，通過(guò)每穴穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為負(fù)值?？梢?jiàn)，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對(duì)遼粳419產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)較大，但又互相制約。遼粳419高產(chǎn)栽培中要合理協(xié)調(diào)每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)的關(guān)系，使每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展。結(jié)實(shí)率和千粒重對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)相對(duì)較小，結(jié)實(shí)率通過(guò)每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為正值，通過(guò)每穴穗數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為負(fù)值。千粒重通過(guò)每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為正值，通過(guò)每穴穗數(shù)和結(jié)實(shí)率對(duì)產(chǎn)量的間接系數(shù)為負(fù)值。說(shuō)明與每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)相比，結(jié)實(shí)率和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)相對(duì)較小，但可以通過(guò)影響每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)而間接影響產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

新品種在不同地區(qū)的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性，是檢驗(yàn)品種是否優(yōu)良的基本依據(jù)，也是審定新品種的重要手段。在實(shí)際生產(chǎn)中，推廣高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)且適應(yīng)性好的優(yōu)良水稻品種，對(duì)提高糧食產(chǎn)量，保障糧食安全具有重大意義[8-9]。本研究對(duì)遼粳419的兩年區(qū)試和一年生試結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，遼粳419在各試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定，較對(duì)照品種遼粳9號(hào)極顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比例也較高，說(shuō)明遼粳419具有較好的豐產(chǎn)性。遼粳419在兩年的區(qū)試中，產(chǎn)量的變異系數(shù)(分別為6.100%和8.389%)低于對(duì)照品種遼粳9號(hào)(分別為7.014%和9.019%)，表明遼粳419的穩(wěn)產(chǎn)性在不同生態(tài)條件中變化不大，靜態(tài)穩(wěn)定性較好。兩年的高穩(wěn)系數(shù)(分別為8.5和12.1)低于對(duì)照品種遼粳9號(hào)(分別為15.5和17.3)。進(jìn)一步表明該品種具有很好的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。遼粳419兩年的回歸系數(shù)(分別為0.781和0.904)均小于1，且低于對(duì)照品種遼粳9號(hào)(分別為0.808和1.014)，說(shuō)明遼粳419對(duì)年度間的氣候條件和不同生態(tài)條件具有很好的適應(yīng)性，且適應(yīng)能力超出對(duì)照品種遼粳9號(hào)。以上分析表明遼粳419是一個(gè)豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性較好的水稻新品種，可大面積推廣應(yīng)用。

水稻產(chǎn)量是由單位面積上的穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重4個(gè)基本因素構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)同發(fā)展是水稻獲得高產(chǎn)與超高產(chǎn)的關(guān)鍵。韋還和等[10]、桂成等[11]研究認(rèn)為，增加穗數(shù)、每穗粒數(shù)或通過(guò)穗粒并重獲取群體穎花量是水稻高產(chǎn)形成的有效辦法。本研究結(jié)果表明，遼粳419在3個(gè)產(chǎn)量等級(jí)上(高產(chǎn)、更高產(chǎn)和超高產(chǎn))，其每穗粒數(shù)和每穴穗數(shù)不斷增加，但其結(jié)實(shí)率和千粒重變化幅度較小，尤其是在超高產(chǎn)水平下，在保證正常結(jié)實(shí)率和千粒重的情況下，實(shí)現(xiàn)了穗數(shù)和粒數(shù)的同步提高，通過(guò)穗粒并重獲得了產(chǎn)量的提高。從遼粳419產(chǎn)量構(gòu)成因素的回歸分析、偏相關(guān)分析和通徑分析結(jié)果可以看出，每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)對(duì)遼粳419產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)、相關(guān)程度和影響最大，結(jié)實(shí)率和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接作用相對(duì)較小，但會(huì)通過(guò)影響每穴穗數(shù)和每穗粒數(shù)而間接影響產(chǎn)量。因此，遼粳419的超高產(chǎn)途徑應(yīng)是在保持正常結(jié)實(shí)率和千粒重的同時(shí)，主攻穗數(shù)和每穗粒數(shù)。