新质源杂交稻金农2优3号综合栽培技术研究初报

摘要：为了探讨新质源优质杂交稻“金农2优3号”高产栽培技术，运用最优设计，进行移栽秧龄、插植密度、施N量、施K量4项栽培措施试验研究，建立经济性状、产量与4项栽培措施的回归模型，分析了4项栽培措施对经济性状和产量的影响。结果表明，提高密度和施N量能增加有效穗数，提高施K量对增加有效穗数有一定效果，延长秧龄有效穗数会有所降低，提高密度会降低每穗总粒数，提高施N量对增加每穗总粒数也有一定效果，提高施N量会降低结实率，各项措施对千粒重的影响较弱，各因素对产量的影响施N量>密度>施K量>秧龄。经微机模拟，筛选出高产的技术措施范围：移栽秧龄为25～31d，密度为24.3～30.5万丛/hm2，施纯N量127.9～203.1kg/hm2，施K2O 56.5～196.0kg/hm2。

关键词：新质源杂交稻;“金农2优3号”;最优设计;效应分析;模拟选优

中图分类号：S511

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200215031

收稿日期：2019-12-15

作者简介：刘珠（1966-），本科，高级农艺师。研究方向：农业技术推广。

引言

福建农林大学研究成功的福建野生稻新型雄性不育细胞质源（CMS-FA）杂交稻育种技术，简称新质源杂交稻，是一项遗传规律、育种方法都不同于野败型三系法杂交稻和二系法杂交稻的育种技术。采用该技术培育的杂交稻具有高产、优质、适应性广、种子生产安全等特点[1-2]。

首个新质源杂交稻品种“金农2优3号”通过福建省审定（闽审稻2010005）。黄达彪等分析福建省2001—2010年10a审定的152个水稻品种的稻谷单产比对照增产6%以上（含6%）、中感稻瘟病以上（含中感）、米质达三等部颁食用籼米标准以上（含3等）和直链淀粉含量在15%～20%之间等4项品种性状。结果其中3项品种性状达标的有“Ⅱ优沈98” 、“乐优94”、“eⅡ优315”、“Ⅱ优039 ”、“闽丰优3301”、“秋优125”、“玉优一号”、“江优明62”、“两优航2号”、“金农2优3号”10个品种;4项品种性状达标的唯有“金农2优3号”[3]。

“金农2优3号”是以新质源优质不育系“金农2A”[4-6]为母本，以“金恢3号” [7]为父本配组育成的优质高产杂交稻品种[8，9]。2007年参加福建晚稻迟熟组区试，平均产量7647.45kg/hm2，比对照“汕优63”增产8.98%，达极显著水平;2008年续试，平均产量7014.75kg/hm2，比对照“汕优63”增产9.07%，达极显著水平;2a区域试验平均产量7331.10kg/hm2，比对照“汕优63”增产9.03%;2009年参加生产试验，平均产量7983.00kg/hm2，比对照“汕优63”增产16.49%。主要米质指标：糙米率81.7%，整精米率46.85%，长宽比3.0，垩白粒率25%，垩白度3.4%，胶稠度76mm，直链淀粉含量15.7%，米质达部颁3等食用籼稻品质标准。中感稻瘟病。2010年通过福建省农作物委员会审定（闽审稻2010005），已在生产上推广应用[10-12]。但未见有配套栽培技术研究报道。因此，以“金农2优3号”为试材，进行插植密度、移栽秧龄、施N量、施K量4因素栽培试验，为该品种的推广提供高产栽培科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以插植密度、移栽秧龄、施N量、施K量为试验因素，采用二次饱和D-最优回归设计[13，14]，选用4因素5水平的“416-A”设计方案，各因素水平及编码的设计见表1。各处理组合的实施方案见表2。小区面积13.34m2，2次重复，共32个小区，随机区组排列。

1.2 实施概况

2016年，试验在福建省沙县夏茂镇长阜村实施。各小区间筑小田埂，同时覆盖地膜，防止各小区间肥水串流。按移栽秧龄分期分批播种，40d秧龄的6月4日播种，36d秧龄的6月9日播种，30d秧龄的6月16日播种，24d秧龄的6月23日播种，20d秧龄的6月28日播种，湿润育秧。统一于7月16日移栽。各处理每公顷统一施过钙375kg， N、K肥按试验处理施。基肥为N40%，P50%，K50%;分蘖肥为N40%，P50%，K50%;穗肥为N20%。基、蘖肥N为碳酸氢铵，穗肥N为尿素。分蘖肥移栽后7～8d施，开始幼穗分化时施用穗肥。适时用药防治三化螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病等病虫害，未发生稻瘟病。于10月22—26日成熟。

1.3 观察记载项目

记载各处理的播种、移栽、齐穗、成熟日期。成熟时在重复Ⅰ各小区调查30丛有效穗数，根据各处理的插植密度推算单位面积有效穗数，取3丛有代表性稻株室内考种，考察每穗总粒数、结实粒数、结实率、千粒重等经济性状。除插植密度7.5万叢/hm2外，其它各处理的各小区割去边行后实割测产，按实际收割丛数折算小区湿谷重，各小区取湿谷1.5kg晒干，计算晒干率，推算小区干谷产量。

1.4 统计分析

试验结果采用宁夏回族自治区农业技术推广总站马自清的《农业试验统计分析shyfxExcel》计算程序进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 各项农艺措施对经济性状的影响

试验考察了有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重4个经济性状（表2），根据考种结果建立了4个经济性状的回归模型（表3）。

水平。从一次项的主效应偏回归系数值的绝对值大小可知，密度（bx1为34.69）、施N量（bx3为17.31）是影响有效穗数的主要因素，均为正效应，即提高密度和施N量能增加有效穗数。同时，秧龄（bx2为-6.72）对有效穗有较高的负效应，即延长秧龄有效穗数会有所降低。施K量（bx4为4.94）对有效穗有较高的正效应，即提高施K量也能一定程度上增加有效穗数。密度（bx1为-18.41）是影响每穗总粒数的主要因素，为负效应，即提高密度会降低每穗总粒数。施N量（bx3为3.65）对每穗总粒数也有较高的正效应，即提高施N量每穗总粒数也会有所增加。施N量（bx3为-4.42）是影响结实率的主要因素，为负效应，即提高施N量会降低结实率。各项措施对千粒重的影响较弱。

2.2 各项农艺措施对产量的影响

2.2.1 产量回归模型的建立与检验

2.2.1.1 产量回归模型的建立

根据各处理实收产量结果（表2），经微机运算，每公顷产量与4项农艺措施的回归方程为：

y=6968.84+305.66x1-69.09x2+150.73x3+220.48x4+23.43x1x2-32.80x1x3-30.84x1x4+145.24x2x3+

70.90x2x4-66.73x3x4-286.06x12-338.84x22-437.85x32-405.34x42

试验随机误差的无偏估计为：

δ=误差平方和[]误差自由度

=169473915=336.13（kg/hm2）

回歸模型95%置信区域为y±658.81（kg/hm2）。

2.2.1.2 产量回归模型的检验

为了明确回归方程的有效性，进行F检验。结果表明，回归检验的F值为3.48，大于F0.05（15，15）=2.40，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4项措施与产量的综合关系。

为了明确各因子的影响程度，对n所建回归方程的偏回归系数进行t检验，结果表明，bx1 达0.01显著水平，bx4达0.05显著水平，bx3、bx32 达0.2显著水平，bx2x3、bx22、bx42达0.3显著水平。

2.2.2 各项农艺措施对产量的效应分析

采用贡献率法[14]分析各因素的重要性，经计算，各因素的贡献率分别为：

Δ1（密度）=0.9117

Δ2（秧龄）=0.3508

Δ3（施N量）=1.3144

Δ4（施K量）= 0.9086

可见各因素对产量的作用大小：施N量>密度>施K量>秧龄。

2.2.3 单项农艺措施对产量的效应

用降维法可分析出各因素与产量的关系，当另3个因素的编码值取零水平时，一因素与产量的偏回归方程为：

y=6968.84+305.66x₁-286.06x₁²

y=6968.84-69.09x₂-338.84x₂²

y=6968.84+150.73x₃-437.85x₃²

y=6968.84+220.48x₄-405.34x₄²

因4个偏回归方程的二次项均为负值，4个因素与产量的关系呈弯曲度不同开口向下的抛物曲线，有极大值，过高或过低均不利高产。用二次方程求极值的方法，可求出其最高产量的取值水平。其最佳产量的x1为0.5348（27.23万丛/hm2），x2为-0.1020（29.4d），x3为0.1721（N165.2kg/hm2），x4为0.2720（K2O 134.3kg/hm2）。可见最佳产量的密度为27.23万丛/hm2，移栽秧龄为29d，施N量为165.2kg/hm2，施K2O134.3kg/hm2。

2.2.4 农艺措施间的互作对产量的效应

由回归方程可知，因素间存在互作效应。秧龄（x2）与施N量（x3）呈正互作效应，达到0.3显著水平，说明秧龄短的因本田分蘖时间长，分蘖数多有效穗也多，N肥适当少些有利高产;移栽偏迟的，因本田分蘖时间缩短，则N肥要多些，通过以肥攻蘖增穗也可获较高产量。

2.3 高产栽培优化技术方案

为了寻找高产栽培优化技术方案，采用统计选优法，以产量为目标函数进行频数分析。确定产量的预定指标，在约束条件下，4个因素各取5个水平，按一定步长，在微机上模拟。不断变化步长和取值范围，直到5个水平上的模拟值都达到预定指标时，该取值范围即为达到预定指标理想的取值区域[15]。经微机模拟，产量≥6500kg/hm2的取值范围是，秧龄25～31d，每公顷插24.27～30.47万丛，施纯N 127.9～203.1kg，施K2O 56.8～196.0kg，平均为秧龄28d移栽，每公顷插27.4万丛，施纯N 165.5kg，施K2O 126.3kg（见表4）。

3 小结与讨论

试验结果表明，提高密度和施N量能增加有效穗数，提高施K量对增加有效穗数也有一定效果，延长秧龄有效穗数会有所降低;提高密度会降低每穗总粒数，提高施N量对增加每穗总粒数也有一定效果。提高施N量会降低结实率。各项措施对千粒重的影响较弱。

“金农2优3号”作双季晚稻栽培欲取得较高产量，密度在24.27～30.47万丛/hm2内，通过穗粒结构调节，密度较高时每穗粒数较多;密度较高时有效穗数较多，都可取得高产。秧龄25～31d适时应尽量提早移栽，过迟移栽秧苗老化，分蘖力减弱，有效穗数减少，产量降低。在试验田类似的肥力条件下，施N量在127.9～203.1kg/hm2都可获高产，根据各处理对经济性状的影响分析，施N量偏高会降低结实率，生产上应注意N肥不要过量。施K2O 56.5～196.0kg/hm2可获高产。各因素对产量的影响与相关的研究相近[16-25]。

同时要利用因素间的互作关系，根据生产条件的变化合理调整措施的搭配，充分提高产量。秧龄短时因本田分蘖时间长，分蘖数多有效穗也多，N肥适当少些有利高产;移栽偏迟的，因本田分蘖时间缩短，则N肥要多些，通过以肥攻蘖增穗也可获较高产量。

与2007年、2008年福建晚稻迟熟组区试结果比较，试验结果产量偏低，结合试验考种结果分析，主要原因是试验田基腐病发生偏重，结实率偏低。如何提高该品种的产量，有待于进一步深入研究。

参考文献

[1] 王乃元.野生稻（O. rufipogon）新胞质改良不育系稻米品质的研究[J].作物学报，2006，32（2）：253-259.

[2] 王乃元.野生稻（Oryza rufipogon）新质源雄性不育恢复系的研究[J].作物学报，2006，32（12）：1884-1891.

[3] 黄达彪，陈美容，周卫营，等.2001—2010年福建水稻品种现状分析[J].福建农业学报，2011，26（2）：106-110.

[4] 國家水稻数据中心.金农2A[DB/OL]，http：//www.ricedata.cn/variety/index.htm.

[5] 杨帆，王乃元，胡启亮，等.新质源水稻优质大穗抗病大穗不育系金农2A[J].中国种业，2006（1）：58.

[6] 仇秀丽，王洪飞，王乃元. 新质源水稻不育系金农2A配制组合的杂种优势[J].亚热带农业研究，2014，10（4）：221-225.

[7] 仇秀丽，王洪飞，王乃元，等 .CMS-FA胞质不育恢复系金恢3号配制系列杂交稻组合产量结构分析[J].福建农业学报，2013，28（7）：664-669.

[8] 王乃元，李毓，王颖，等.新质源（CMS - FA）杂交稻组合金农 2 优 3 号选育[J].福建农林大学学报（自然科学版），2014，43（4）：345-349.

[9] 国家水稻数据中心.金农2优3号[DB/OL]，http：//www.ricedata.cn/variety/varis/605314.htm.

[10] 肖晓红.优质稻金农2优3号特征特性及栽培技术[J].福建稻麦科技，2011，29（1）：40-41.

[11] 郭德生，陈少华，朱志明.高产水稻新组合“金农2优3号”栽培技术[J].福建农业科技，2010（6）：13.

[12] 童友连.水稻新品种金农2优3号山垄田高产栽培技术初探[J].吉林农业，2013（10）：34.

[13] 茆诗松、丁元、周纪芗，等.回归分析及其试验设计[M].上海： 华东师范大学出版社，1981：255-302.

[14] 徐中儒.回归分析与试验设计[M].北京：中国农业出版社，1998：96-158.

[15] 佟立伟.多元统计分析计算机程序[M].北京：中国农业科技出版社，1995：240-250.

[16] 姜兆华.优质早稻T78优2155综合高产栽培技术研究[J].中国农学通报，2005，23（5）：180-183.

[17] 张建新，饶鸣钿，邓才生.优质杂交早稻金优明100高产高效综合栽培技术的初步研究[J].江西农业大学学报，2003，25（2）：169-173.

[18] 唐永晖.杂交早稻中优2155高产栽培技术研究[J].中国稻米，2011（4）：48-49，52.

[19] 杨长桃.杂交水稻Ⅱ优沈98综合高产栽培技术研究[J].农业科技通讯，2011（4）：79-81.

[20] 乐开富.杂交稻Ⅱ优1259产量构成因素分析与高产栽培技术研究[J].福建农业学报，2009，24（1）：55-59.

[21] 张建新，饶鸣钿，黄建鸿.超级杂交稻Ⅱ优明86产量高产高效栽培措施优化模型[J].福建农林大学学报，2004，33（1）：5-9.

[22] 邓则勤，黄显波，饶鸣钿，等.杂交香稻泸优明占产量与稻米品质的密度、氮肥、钾肥选优模型的建立[J].江西农业大学学报，2014，36（2）：249-255.

[23] 林玉棋，饶鸣钿，张冬松，等.杂交水稻Ⅱ优航1号产量构成因素分析与高产栽培技术研究[J].中国农学通报，2005，21（5）：166-169.

[24] 邹应斌，唐启源，汪汉林，等.超级杂交稻优化栽培技术研究初报[J].杂交水稻，2003，18（6）：24-27.

[25] 黄秀泉，翁钰玲.优质两系扬两优6号综合高产栽培技术研究[J].中国农村小康科技，2009（8）：32-34.

（责任编辑 李媛媛）