水稻亩产千公斤品种产量潜力分析

朱德峰 杨从党 向镜 陈惠哲 张玉屏 陈叶平 王岳钧 王亚梁 张义凯

（1 中国水稻研究所，杭州310006；2 云南省农业科学院粮食作物研究所，昆明650201；3 浙江省农业技术推广中心，杭州310020）

近几十年来，我国水稻生产技术进步及政策支持，调动了稻农种粮的积极性，水稻面积、单产和总产取得很大的提高。1949 年到2018 年，水稻种植面积增加了17%，单产提高了2.72 倍，总产增长了3.36 倍，而同期我国人口仅增长1.58 倍。水稻的增产为保障国家粮食安全以及稻农增收做出了重要贡献。

水稻总产提高的主要驱动因子是单产的持续提高，单产的提高来自科技创新。我国在20 世纪50 年代经历矮秆品种选育及栽培技术创新，实现高秆品种更新为矮秆品种，开启了绿色革命，带动水稻单产第一次大面积提升。20 世纪70 年代，杂交稻选育成功及配套生产技术的应用，进一步提高了水稻单产水平[1]。近年高产籼型杂交稻及籼粳型杂交稻的选育、栽培技术创新及生产应用，水稻产量潜力提高到新水平。水稻单产的提高得益于高产品种、栽培技术创新及大面积高产创建。上世纪90 年代，我们首先在云南省永胜县涛源乡，选用籼型杂交稻汕优63，多年创建了亩产千公斤的单产水平[2-4]。近年又在我们水稻主产区云南省个旧市、浙江省江山市、宁波市及湖南、江西等地选用大穗型籼型杂交稻及籼粳杂交稻，创建百亩示范平均亩产千公斤[5-13]。各地水稻高产示范片、攻关田创建为大面积水稻增产及水稻生产水平提升提供了新模式、方法和技术，也给水稻高产育种和栽培提供了新的思路。

水稻多年、多地、多品种出现亩产千公斤产量表明我国的水稻品种、栽培技术水平迈上新台阶。实现水稻亩产千公斤需要良种良法和良田的配套。我国生产中大面积推广的水稻品种上千个，但当前水稻亩产千公斤所用品种只有那么几个。虽然，水稻亩产千公斤在多地实现，但是水稻亩产千公斤的品种增产途径还不清晰。本文分析了各地水稻亩产千公斤品种的产量潜力、实现途径及其特点，以期为水稻高产品种选育、栽培及高产创建提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试品种

选用我国主要稻区大面积推广应用，并在生产中取得亩产千公斤产量的杂交稻组合作为参试品种：籼型杂交稻汕优63 和湘两优900，籼粳型杂交稻甬优12和甬优1540。

1.2 区试产量

区试产量（区试田）来自品种审定中2 年区试产量及其产量结构。

1.3 品种亩产千公斤产量

水稻品种亩产千公斤产量（吨粮田）数据来自主要稻区多年种植高产攻关田及百亩示范片测产验收结果，且产量达到亩产千公斤。1995—1997 年在云南省永胜县涛源乡种植汕优63，试验田亩产超千公斤；2016—2019 年在云南省个旧市百亩示范片种植超优千号（湘两优900）平均亩产超千公斤；2016—2019 年在浙江省江山市百亩示范片种植甬优12 平均亩产超公斤；2019 年在湖南省隆回县等地种植甬优1540，示范田平均亩产超千公斤。

图1 水稻品种区试与吨粮田产量比较

表1 水稻品种区试与吨粮田颖花数及穗质量比较

表2 水稻品种吨粮田产量较区试产量增产的贡献率（%）

2 结果与分析

2.1 品种增产潜力

各地资料分析表明，汕优63、湘两优900（超优千号）、甬优12 及甬优1540 亩产吨粮田产量较品种区试产量分别提高123.8%、74.2%、82.3%和61.2%（图1）。汕优63、湘两优900、甬优12 及甬优1540 亩产吨良田每m2穗数较区试分别提高40.8%、18.1%、7.7%和5.3%，实粒数分别提高35.0%、28.9%、44.8%和41.1%，千粒重分别提高0.3%、6.4%、0.9%和2.2%。4 个品种亩产吨粮田产量比区试产量平均提高85.4%，其中有效穗数、实粒数和千粒重分别平均提高18.0%、37.5%和2.4%。水稻品种吨粮田产量提高主要是由于实粒数和有效穗数的提高，而千粒重相对稳定。单位面积有效穗数提高对增产的贡献品种类型间存在较大差异，籼型杂交稻增穗增产的效应大于籼粳杂交稻，籼粳杂交稻增产主要依靠实粒数来提高。

2.2 增产因子

水稻产量的高低由单位面积有效穗数和单穗粒质量决定，而单穗粒质量由每穗实粒数及千粒重决定。水稻品种吨粮田与区试每m2颖花数（总粒数）和单穗粒质量分析表明，吨粮田颖花数和单穗粒质量均较区试提高。4 个品种平均每m2颖花数吨粮田与区试分别为71 314 个和51 650 个，吨粮田较区试提高38.1%；单穗粒质量分别为6.2 g 和4.4 g，吨粮田较区试提高41.3%（表1）。

水稻品种吨粮田与区试比较的增产因子分析表明，4 个品种平均增穗增产贡献30%，增穗粒重增产贡献70%（表2）。然而，不同类型品种增产途径存在差异，穗型相对较小的汕优63，增穗增产与增穗粒重增产各占50%左右；穗型较大的湘两优900 增穗增产和增穗粒重增产分别贡献35%和65%；而大穗型品种籼粳杂交稻，增穗增产和增穗粒重增产的贡献分别为15%和85%。综上所述，增穗粒重是实现亩产吨粮的主要途径，穗型较大的品种更具有超高产的潜力。前人研究同样表明，水稻超高产的关键是生育中后期生长量大，穗粒重提高[14-15]。

2.3 水稻品种亩产吨粮的产量结构特点

水稻亩产吨粮的高产试验和示范表明，提高单位面积库容量是实现亩产吨粮的基础。不同品种亩产吨粮田每m2颖花数较区试平均提高38.1%，单穗粒质量平均提高41.3%（表1）。籼型杂交稻亩产吨粮需要每m2颖花数在58 000～72 000 个之间，单穗粒质量在4.1～7.0 g 之间。籼粳杂交稻亩产吨粮需要每m2颖花数在78 000～80 000 个之间，单穗粒质量在6.0～7.8 g 之间。水稻亩产吨粮田在充足的库容量基础上，颖花结实率及籽粒充实度均较高。

3 讨论

水稻大面积产量提高都是从小面积高产突破开始。近几十年来，我国水稻单产从700 kg/667 m2、800 kg/667 m2、900 kg/667 m2，提高到现在的1 000 kg/667 m2。要实现水稻产量水平的提高，高产品种选育是核心，研究高产品种产量形成特性，创新高产栽培技术。近年来，亩产千公斤的品种数量在增加，稻区在扩大。

多年试验和示范表明，要达到水稻亩产千公斤，必须选择具有亩产千公斤产量潜力的品种，栽培的目标是提高穗粒重。具有亩产千公斤产量潜力的品种大多穗粒重较高，亩产千公斤产量田块分析也表明，增穗粒重是实现亩产千公斤产量的途径。因此，进一步提高水稻单产潜力的途径是提高水稻穗粒重。