不同超级稻品种对移栽密度的反应特性研究

吴勇俊郑海飘 杨小粉 方稳山 聂凌利 李翊君张文 敖和军*

（1湖南农业大学农学院/南方粮油协同创新中心，长沙410128；2湖南省桂东县农业科学研究所，湖南桂东423503；第一作者：1404259120＠qq．com；*通讯作者：aohejun＠126．com）

近年，我国对超级稻的高产育种进行了一系列尝试[1－3]，2015年袁隆平院士选育的第五期超级稻代表品种超优千号在海南种植平均单产达941.79 kg/hm2，打破了海南水稻种植单产纪录[4]。中国杂交水稻育种理论与技术方法取得了巨大的增产效益，为缓解全球性的粮食危机做出了巨大贡献[5]。研究超级杂交稻的干物质生产与产量形成规律及其生态适应性，对充分发挥超级杂交稻的产量潜力，实现超级杂交稻的大面积稳产高产栽培具有重要意义。超级稻较常规稻品种有着更高的实际产量是因为超级稻有着更高的库容量和生物产量[6]，超级稻在不同地点种植所达到的实际产量也有着显著差异[7]，同时秧苗素质、栽培管理措施、栽插密度、施氮水平、水分、温光等生态生理因素也在一定程度上对水稻产量有着调控作用[8]。敖和军等[9]研究发现，两优培九采用优化栽培（稀植、结构施肥）有效穗数明显增多，单产为 8.20～10.37 t/hm2，显著高于传统栽培。张文等[10]发现，超级稻品种在高密度（30万丛/hm2）的条件下，平均产量为 10 330.6 kg/hm2，比低密度（15 万丛/hm2）处理的平均产量高7.25%。王淑红等[11]研究发现，杂交稻两优293和准两优527在中肥（N 180 kg/hm2、P 39.6 kg/hm2、K 149.4 kg/hm2） 处理下产量最高。本研究在湖南水稻高产区的桂东县进行试验，在满足高产所需的水肥以及田间管理的情况下，于5期超级稻中，每期选择1个有代表性的超级稻品种以及1个常规稻品种作为试验材料，研究不同超级稻品种对于种植密度的反应特性，以期为超级稻选择适宜的种植密度。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

在5期超级稻品种中每期各选用1个具有代表性的超级稻，依次为两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900、超优千号等5个超级稻品种为材料，以常规稻品种黄华占为对照。2016年在湖南省郴州市桂东县选择中等肥力的稻田作一季中稻栽培。采用随机区组设计，2次重复，3种种植密度，小区面积为15 m2。种植密度分别为：12万丛/hm2（D1）、18万丛/hm2、（D2）：24万丛/hm2（D3）。播种日期为4月30日，于5月30日移栽，每丛栽插2株基本苗。其他栽培措施均按当地超级稻田间栽培管理进行，采用干湿交替灌溉，中期不晒田，人工除草，严格控制病虫害。

1.2 试验地气温

由图1可知，桂东县4—9月的温差波动不大，平均气温在18℃～25℃间。5期超级稻抽穗期为8月19日左右，并于10月6日全部成熟。8月中下旬（超级稻抽穗后）昼夜温差大，在此气温条件下有利于水稻的生长、灌浆以及淀粉的充实沉积[12]。

表1 各品种产量及产量构成与种植密度的关系

图1 桂东县国家基本气象站2016年4-9月气温资料

1.3 测定项目与方法

移栽后第2 d每小区取20丛进行基本苗数记载，并在移栽后60 d每小区取20株记录最高苗数。

植株干物质量：在齐穗期与成熟期取样，按平均分蘖数选取3丛齐泥割，洗净泥沙后，分成茎、叶、穗3部分，于105℃杀青30 min，80℃烘干至恒质量后称重。

产量及产量构成：在大田收割前1 d取样，每个小区按平均分蘖数选取3丛，记录有效穗数后，采用人工脱粒，剩下的植株样品烘干，谷粒采用清水分选，人工数计实粒和秕粒。另外，每个小区收割中心100丛测产，单独脱粒晒干并风选后，秤干谷质量。

1.4 数据处理

采用Excel、SAS等软件进行数据的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种在不同密度下产量、产量构成的差异

由表1可知，5个供试超级稻品种的实际产量在7 292．04 ～13 438.75 kg/hm2之间，显著高于常规稻品种黄华占。其中，以Y两优1号的产量最高，平均为12 274.93 kg/hm2，分别比超优千号、两优培九、Y 两优900、Y 两优 2 号高 8.15%、17.27%、24.78%、26.79%。随着种植密度的增加，除Y两优2号和黄华占外，其他品种产量均呈现上升趋势，而Y两优2号产量与种植密度呈现显著的负相关。有效穗数以黄华占最高，达347.69穗/m2，分别比Y两优2号、Y两优1号、Y两优900、两优培九、超优千号高 65.70、76.16、128.25、109.73和135.42穗/m2；每穗粒数以超优千号最多，达到327.39粒，以黄华占最低，只有144.50粒。超级稻品种中单位面积颖花数以超优千号最高，为6.95×104粒/m2，然后由高到低依次为Y两优900、Y两优2号、Y两优1号和两优培九；除两优培九外，其他超级稻品种单位面积颖花数均高于常规稻品种黄华占。不同品种间结实率的变化趋势与有效穗数相似。千粒重以Y两优1号最高，为23.90 g，且显著高于其他品种；其次为超优千号、两优培九，显著高于Y两优2号；黄华占千粒重最低，只有18.57 g，显著低于各超级稻品种。种植密度对供试水稻品种产量结构的影响在各品种间存在差异：两优培九、Y两优1号、Y两优2号的单位面积有效穗数对种植密度的改变表现敏感，且都以高密度种植较高；Y两优2号与黄华占中低密度处理每穗粒数显著高于高密度处理；两优培九的千粒重随着种植密度的增加而增加。

图2 齐穗期总干物质生产量

图3 成熟期干物质生产量

2.2 不同品种在不同密度条件下干物质差异

超级稻齐穗期干物质生产量随密度的变化与产量基本相同，即各水稻品种均以高密度种植时较高。由图2可知，除两优培九和超优千号外，其余品种齐穗期地上部干物质生产量不同种植密度间存在显著差异。此外，品种间齐穗期干物质生产量以Y两优900最高，为1 375.35 g/m2，显著高于黄华占和Y两优1号。参试品种成熟期稻谷生产量表现为Y两优1号＞超优千号＞Y两优900＞Y两优2号＞两优培九＞黄华占。稻草生产量以Y两优2号最高，然后依次为超优千号、Y两优900、两优培九、Y两优1号、黄华占。

由图3可知，随着种植密度的增加，Y两优1号、两优培九和黄华占的成熟期稻草生产量逐渐增加，Y两优2号和Y两优900以高密度处理最高，低密度最低；超优千号以中密度处理最高。Y两优2号、黄华占的成熟期稻谷生产量低密度处理最高，分别达到991.81 g/m2和 806.40 g/m2， 分 别 比 高 密 度 处 理 高24.69%、23.19%，而 Y 两优 900、两优培九则相反。Y 两优1号成熟期稻谷质量以低密度处理最高，中密度处理最低；超优千号则以高密度处理最高，达到1314.58 g/m2，中密度与低密度处理分别为 838.78 g/m2、930.5 g/m2。

3 结论与讨论

3.1 种植密度与产量及产量构成的关系

种植密度对产量及其产量结构有一定的影响，但是并不是对所有品种都有显著性影响。在本试验中，Y两优1号、Y两优2号、两优培九在产量上对种植密度表现敏感。其中，Y两优1号以较高密度即24万丛/hm2作为移栽密度，可得到较高的有效穗数和实际产量，适当提高种植密度是Y两优1号超高产种植的关键[13－14]。在本试验条件下，种植密度不是Y两优1号每穗粒数、结实率以及千粒重的影响因子，这与以往的研究不尽一致[15]。蒋巧梅等[16]发现，Y两优2号产量与种植密度呈现正相关，但相关性不显著，种植密度与每穗粒数呈显著负相关，这与本试验结果存在差异。同时，蒋巧梅等[16]认为，在较高氮素水平下高密度处理的有效穗数反而明显小于中低密度处理，可能原因是高氮素水平下形成了大量的无效分蘖。两优培九产量由于穗数与每穗粒数之间具有良好的互补性，因而不同种植密度间产量差异未达显著水平[17－19]。超优千号、Y两优900和黄华占对种植密度表现不敏感。

就产量而言，Y两优1号、Y两优900、两优培九、超优千号等4个品种在高密度下产量表现较好，其中，各种植密度间有极显著差异的是Y两优1号。而Y两优2号、黄华占则以低密度处理产量表现较好，其中有极显著差异的是Y两优2号。

3.2 种植密度与干物质生产的关系

在不同的种植密度下，超级稻齐穗期总干物质量与成熟期稻草质量在高密度种植下最高，与蒋鹏等人的研究结果一致[20]；Y两优900、两优培九、超优千号成熟期稻谷质量以高密度种植最高，其他3个水稻品种则表现相反。