淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８０８２．２０１３．０５．０１４　中国弗米２０１３，１９（５）：５３—５６　淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质　杜永　王艳ｔ黄生元１刘群松－王学红　刘辉　孙成军　杨建昌　（１连云港市农业技术推广中心，江苏连云港２２２００１；　扬州大学农学院，江苏扬州２２５００９）　摘要：根据水稻品种穗型大小，将江苏省淮北地区近２０年来选育的主要水稻品种分成两类，一类为穗数型品　种，另一类为偏大穗型品种，并且对两种类型品种进行了株型、产量和品质的观察测定。偏大穗型品种与传统穗数型　品种相比，表现出“一低多高”的特点，即结实率低，分蘖成穗率高、平均每穗总粒数高、一次和二次枝梗多、株高高、　顶三叶高效叶面积大。偏大穗型品种米质与淀粉粘滞谱特性与穗数型品种相比没有明显差异；垩白粒率高是穗数型　品种和偏大穗型品种米质存在的主要问题。提出了江苏省淮北地区偏大穗型水稻品种的株型和产量构成指标：株高　１００　ｅｍ以上，全生育期１５５　ｄ左右；有效穗数３１５—３４５个／ｍ２，每穗总粒数１４０粒以上，结实率＞８５％，千粒重＞２６　ｇ；穗　长１７ｅｍ左右，一次枝梗数１２—１５个，二次枝梗数３０～３８个；倒１叶、倒２叶、倒３叶叶长分别为２５～３０　ｅｍ、４０～４５　ｅｍ　和３０—３５　ｅｍ，剑叶角度２０。左右，收获指数为０．５。　关键词：淮北；偏大穗型；水稻；株型；产量；品质　中图分类号：￥５１１．２４２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—８０８２（２０１３）０５—００５３—０４　水稻是人类重要的粮食作物，世界上约５０％的人　口以稻米为主食【ＩＪ。因此，实现水稻的优质高产，一直是　育种学家与栽培学家追求的目标［２－５１。水稻株型的好坏　定一致。前茬为小麦，土壤肥力中等偏上，有机质含量　为１．８５％，全氮０．１４％，可溶性氮为８２．４０　ｍｇ］ｋｇ，速效　磷１４．８２　ｍｇｌｋｇ，速效钾１５７．５０　ｍｇ／ｋｇ。供试材料为江苏　淮北地区近１５年选育的主要水稻品种：连粳２号、连　粳３号、连粳４号、武连粳１号、连嘉粳１号、连粳６　号、连粳７号、中稻１号，共８个水稻品种。根据水稻穗　型大小将连粳２号、连粳３号、连粳４号、武连粳１号　划为穗数型品种（每穗总粒数＜１３０粒）；将连嘉粳１　号、连粳６号、连粳７号、中稻１号划为偏大穗型品种　（每穗总粒数＞１３０粒）。５月１０日播种，湿润育秧，６月　２０　Ｅｔ移栽，随机区组排列，２次重复。小区长３．８　ｍ，宽　３．５　ｍ，面积为１３－３　ｍ　，行株距２４．７ｃｍｘｌ３．２　ｅｍ，每丛２　苗，每ｈｍ　插３０．６７万丛。每ｈｍ　施人３００　ｋｇ纯Ｎ（施　与产量的高低及品质的优劣有密切关系，因而人们历　来重视对水稻株型的研究。国内外曾提出了多种高产　水稻株型模式，主要包括国际水稻研究所的超级稻新　株型模式、国家杂交水稻工程技术研究中心的超级杂　交稻株型模式、广东省农业科学院提出的半矮秆丛生　型模式、四川农业大学的重穗型模式及沈阳农业大学　的直立大穗型模式等　姗。以上各类模式就水稻的株　高、穗型、分蘖力、产量结构、叶型等提出了较为具体的　指标范围，对指导高产优质育种发挥了重要作用。淮北　地区是江苏省重要的常规中粳水稻生产基地，水稻面　积常年稳定在７０万ｈｍ　以上，种植的品种大多为常规　中粳稻类型。近些年来，淮北地区育成的水稻品种穗型　明显偏大，单位面积有效穗数明显减少，存在着结实率　偏低、产量不稳定等问题。这些问题是否与株型特征有　关？缺乏深入研究。为此，笔者通过收集淮北地区自上　世纪９０年代以来在生产上大面积应用的水稻品种，根　据水稻品种穗型大小分成两类，一类为传统穗数型品　种，一类为偏大穗型品种。通过对两种类型品种主要株　用尿素折合而成），Ｎ、Ｐ：０　与Ｋ　０按照１：０．５：０．７施用，　氮肥基蘖肥与穗粒肥比例为６：４，７０％磷肥和５０％钾肥　基施，３０％磷肥与５０％的钾肥拔节期施。水浆管理及病　虫害防治等同大田高产栽培。　１．２测定项目　１．２．１　产量与株型指标　水稻成熟后测定单位面积有效穗数，各小区取ｌ０　丛测定每穗总粒数和实粒数，实收计产。用Ｅｔ产小型脱　型指标及产量结构的比较分析，以明确偏大穗型水稻　品种高产的株型特征及产量构成，为指导当地水稻育　种及超高产栽培提供理论依据。　粒机脱粒，晒干使其含水量在１４．５％以下并称重，计算　水稻实收产量。每个品种随机取５０穗，进行穗长、每穗　次枝梗数、二次枝梗数、总粒数及实粒数等指标的测　一ｌ材料与方法　１．１试验地及种植情况　量。在齐穗期，每个品种随机测量５０个主茎高度、顶部　收稿日期：２０１３—０３—０２　基金项目：江苏省农业三新工程项目【ＳＸＧＣ（２０１２）１６２］；　试验于２０１　１－２０１２年在连云港市农作物新品种繁　育中心试验田中进行，两年的田间试验安排与取样测　连云港市农业科技成果示范计划项目（ＳＦ１１０２）　・５３・　杜永等：淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质　中国　米２０１３，１９（５）：５３—５６　…’、“””表示在０．０５或０．Ｏ１水平差异显著。　３叶叶长、叶宽、穗下节间长及剑叶与穗下节间夹角。　１．２Ｉ２稻米品质　的产量变幅为８．６５～９．８１　ｔ／ｈｍ　，平均为９．２９　ｔ／ｈｍ。，较偏　大穗型品种的平均产量低１４．０％左右，差异达极显著　水平。从产量构成因素分析，偏大穗型品种的每穗总粒　数和每穗实粒数均显著高于穗数型品种，偏大穗型品　种的有效穗数显著小于穗数型品种，穗数型品种的结　实率高于偏大穗型品种，但差异不显著，两种类型品种　间千粒重无显著差异。表明偏大穗型品种产量的大幅　度增加主要得益于每穗总粒数的增加，如能提高其结　实率，将有利于产量的进一步提高。　２．２主要株型特征　成熟期稻谷风干３个月后，参照中华人民共和国　国家标准｛ＧＢ／Ｔ　１７８９１—１９９９优质稻谷》测定方法【ｌｌＩ＇进　行糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白大小、胶稠度与直　链淀粉含量的测定。测定前各处理统一用ＮＰ一４３５０型　风选机等风量风选。蛋白质含量用凯氏定氮法测定口２１。　１．２－３淀粉粘滞谱（ＲＶＡ）分析　采用澳大利亚Ｎｅｗｐｏｒｔ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ仪器公司生产的　Ｓｕｐｅｒ３型ＲＶＡ（Ｒａｐｉｄ　Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ—ａｎａｌｙｚｅｒ）快速测定淀　粉谱粘滞特性，用ＴＷｃ（ｔｈｅ瑚ａｌ　ｃｙｃｌｅ　ｆｏｒ　ｗｉｎｄｏｗｓ）配套　软件进行分析。操作过程参照程方民等㈣方法进行。　即，按照ＡＡＣＣ（美国谷物化学协会）规程（１９９５—６ｌ—　Ｏ２）标准方法，米粉含水量为１２．００％，样品量为３．００００　ｇ，蒸馏水为２５．００００　ｇ。在搅拌过程中，罐内温度在　５０￣Ｃ下保持１　ｍｉｎ，以１１．８４￣Ｃ／ａｒｉｎ的速度上升到９５℃　并保持２．５　ｍｉｎ，再以１１．８４￣／ｍｉｎ的速度下降到５０ｃＩ＝　并保持１．４　ｍｉｎ。搅拌器的转动速度在起始１０ｓ内为　９６０　ｒｐｍ，之后保持在１６０　ｒｐｍ。稻米ＲＶＡ谱图谱中用　与穗数型品种相比，偏大穗型品种株型表现出以　下几个方面特征：（１）株高明显偏高，平均株高为１０３．７　ａｍ，其变动范围为９９．２～１０６．８　ａｍ，较穗数型品种平均　高６．４　ａｍ，两者差异达显著水平；（２）每穗一、二次枝梗　数较多、穗下节间长和着粒密度大。偏大穗型品种平均　每穗一次枝梗数为１３．９个、平均每穗二次枝梗数为　３２．７个、穗下节间长为３２．４　ａｍ、着粒密度为８．９粒／ｃｍ，　分别较穗数型品种多２．７个、３．９个、３．９ｃｍ和１．９粒／　ｃｍ，达到显著或极显著水平；（３）顶部３叶叶面积显著　高于穗数型品种，偏大穗型品种上３叶叶面积为１２２．３　ｃｍ２较穗数型品种大１３．１　ａｍ　，达显著差异；（４）穗长大　于穗数型品种，剑叶与主茎夹角以及收获指数与穗数　，最高粘度、热浆粘度、最终粘度、崩解值（最高粘度一热　浆粘度）、消减值（最终粘度一最高粘度）和回复值（最终　粘度一热浆粘度）等特征值来表示。粘滞性单位为ｃＰ　（ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅ）。　稻米品质指标与淀粉粘滞谱分析在扬州大学江苏　省作物栽培生理重点实验室内进行。　１．３数据处理和统计方法　采用ＬＳＤ法进行显著性测验。因两年试验结果基　本一致，故文中数据用两年的平均数表示。　型品种相比没有明显差异（表２）。说明偏大穗型品种　具有较为繁茂的生物生长特性，具体表现在株高较高、　上３叶叶面积大和穗型偏大，这也说明库大（每穗粒数　多）和光合叶面积大是偏大穗型品种产量极显著高于　穗数型品种的主要原因。　２－３稻米品质　２－３．１稻米主要品质性状　２结果与分析　２．１产量及产量构成　从表３可以看出，两种类型品种的所有米质理化　指标均未达到显著差异，两种类型品种稻米品质整体　上均达到国标３级优质稻谷标准。在表３所列的各项　指标中，两种类型品种只有垩白粒率指标低于国标２　级标准。两种类型品种的优质品种率均为７５％。综合分　表１为偏大穗型和穗数型两种类型品种的产量及　产量结构。从表１可以看出，偏大穗型品种的产量变幅　为１０．３５　ｌＯ．９０　ｔ／ｈｍｚ，平均为ｌ０．６０　ｔ／ｈｍ　；穗数型品种　・５４・　杜永等：淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质　中国哥珏米２０１３，１９（５）：５３—５６　“”’、“…’表示在Ｏ．０５或Ｏ．Ｏｌ水平差异显著。　表３两种类型水稻品种的主要品质指标　析两种类型品种的米质指标可以看出，偏大穗型品种　较穗数型品种米质略有改善。连粳２号和中稻１号米　质没有达到国标３级米标准的主要原因在于垩白粒率　和垩白度偏高。　２．３．２稻米ＲＶＡ特性　型品种产量显著高于传统穗数型品种的主要原因。　２００５年农业部明确提出大力实施超级稻发展的　“６２３６”工程，向全国不同生态区重点推荐了２８个超级　稻品种，２００６年又审定通过２１个超级稻品种，但其中　没有一个是适合于淮北稻区种植的中粳水稻品种。近　年来，随着淮北地区水稻育种水平的提高，相继出现了　批产量潜力较高的水稻品种，连粳７号和宁粳４号　已相继被认定为超级稻品种。淮北地区地处我国中部，　为我国水稻高产地区，水稻平均单产为８．２５　ｔ／ｈｍ　，比　一稻米的ＲＶＡ特性是反映稻米适口性的一项重要　的综合指标　１５１。从表４可以看出，稻米的淀粉黏滞谱　特征值，如最高粘度、热浆粘度、崩解值、最终粘度、到　达最高粘度时间、糊化温度、消减值和回复值等指标两　种类型品种均没有显著差异。说明淮北地区偏大穗型　水稻品种在产量提高的同时，稻米适口性并没有发生　明显变化。　全国的６．４　ｔ／ｈｍ　高出２８．０％，小面积还出现了１２．０　ｔ／　ｈｍｚ以上的高产纪录㈣。上世纪８０年代江苏省赣榆县　曾创造了１３．８８　ｔ／ｈｍ　的全国纪录［２Ｏｌ。因此，系统研究淮　北地区水稻品种的超高产株型特征，并提出适宜的超　高产群体指标，对指导该地区超高产育种与栽培具有　重要意义。笔者通过对近１５年来水稻品种的产量和株　型演变规律进行研究，提出淮北地区偏大穗型水稻品　种的株型及产量构成指标：株高１００　ｃｍ以上，全生育　期１５５　ｄ左右；有效穗数２１～２３万／６６７　ｍ　，每穗总粒数　１４５粒以上，结实率＞８５％，千粒重＞２６　ｇ；穗长１７　ｃｍ左　右，一次枝梗数１２～１５个，二次枝梗数３０～３８个；倒１、　２、３叶叶长分别为２５～２９　ｃｍ、３６～４２　ｃｍ和３２～３５　ｃｍ，　剑叶角度２０。左右，收获指数０．５。　３．２淮北地区偏大穗型水稻品质特点　・３小结与讨论　３．１淮北地区偏大穗型中粳水稻株型特点　大幅度地扩大产量库容（增加总颖花量）是实现水　稻超高产的前提。增加单位土地面积的颖花量，可以通　过增加穗数和每穗粒数获得。目前，较多的研究者认　为，穗数型品种比较稳产，但很难达到超高产水平，大　穗型品种产量潜力较高，但生产上风险较大，中等穗型　品种产量潜力较高且较稳产［１６－１８】。本研究表明，淮北地　区偏大穗型水稻品种的穗数比传统穗数型水稻品种　低，但前者的每穗粒数极显著高于后者，这也是偏大穗　５５・　杜永等：淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质　中国弗米２０１３，１９（５）：５３—５６　稻米品质主要受基因型（遗传）与栽培环境的影　响，其中遗传因素影响较大『２１　。关于水稻品质与产量　的关系研究较多。大部分学者认为，水稻品质与产量存　在着负相关关系，在高产和超高产水平上，要实现产量　与品质同步提高难度较大［￣．－２５１。徐大勇等闭认为，江淮　稻区水稻品种的产量潜力较高，但缺少产量、抗性、品　质俱佳的水稻品种。据笔者调查，近２０年来江苏省淮　北地区在生产上应用的水稻品种，大多难以达到品质　ｔｒｏｐｉｃａｌ　ｒｉｃｅ　ｓｉｎｃｅ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｏｆ　１Ｒ８　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅ　ｏｆ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｒｉｅｅ　ｙｉｅｌｄ　ｐｏｔｅｎｔｉｌ［ａＪ］．Ｃｒｏｐ　Ｓｃｉ，１９９９，３９：１５５２—１５５９．　［８］袁隆平．超级杂交水稻育种『Ｊ］．杂交水稻，２０００，１５（２）：３１—３３．　［９　周开达，马玉清，刘太清．杂交水稻亚种间重穗型组合选育一杂交　９】水稻超高产育种的理论与实践【ＪＪ＿四川农业大学学报，１９９５，１　３　（４）：４０３—４０７．　【ｌ０１刘建丰，袁隆平．超高产杂交稻产量性状研究【ＪＪ．湖南农业大学　学报：自然科学版，２００２，２８（６）：４５３—４５６．　［１　１］国家质量技术监督局．Ｇｗｒ１７８９１—１９９９优质稻谷【ｓ］．北京：中国　标准出版社，１９９９．　优、产量高及抗性好的标准，品质达到国标２级标准的　不多，达到国标１级标准的更是微乎其微。本试验研究　表明，与传统穗数型品种相比，偏大穗数型品种在产量　显著提高的同时，稻米理化指标也略有改善，４个偏大　穗型品种中只有１个（中稻１号）未达到国家优质稻米　［１２】中国土壤学会农业化学专业委员会．土壤农业化学常规分析方　法ｆＭ１＿北京：科学出版社，１９８３．　［１３］程方民，钟连进，舒庆尧．早籼水稻垩白部位淀粉的蒸煮食味品　质特征［Ｊ］＿作物学报，２００２，２８（３）：３６３—３６８．　【１　４ｌ舒庆尧，吴殿星，夏英武，等．稻米淀粉ＲＶＡ谱特征与食用品质　的关系『Ｊ］．中国农业科学，１９９８，３１（３）：２５—２９．　［１５］贾良，丁雪云，王平荣，等．稻米淀粉ＲＶＡ谱特征及其与理化品　质性状相关性的研究ＩＪ１．作物学报，２００８，３４（５）：７９０—７９４．　【ｌ６】汤玉庚，张兆兰，张美娟．从江苏太湖地区水稻品种的演变论高　产理想株型【Ｊｌ１＿江苏农业科学，１９９４（６）：１－４．　标准。说明在提高水稻产量的同时，可以兼顾稻米品　质。从限制稻米品质的主要因素来看，偏大穗型品种和　传统穗数型品种一样，主要存在垩白粒率和垩白度较　高的问题，这应是水稻优质超高产研究下一步关注的　重点。　参考文献　【１］ＦＡＯ．Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｎａｔｉｏｎｓ．Ｓｔａ—　ｔｉｓｔｉｃａｌ　ｄａｔａｂａｓｅｓ［ＤＢ】，２００４．　【２］Ｙｕａｎ　Ｌ　Ｐ．Ｈｙｂｒｉｄ　ｒｉｃｅ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ［Ａ］／／Ｖｉｒｍａｎｉ　Ｓ　Ｓ，Ｓｉｄｄｉｑ　Ａ．Ｍｕｒａｌｉｄｈａｒａｎ　Ｋ（ｅｄｓ）．Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｒｉｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｉｃｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９９８：２７－３３．　［１７］黄育民，陈启峰，李义珍．我国水稻品种改良过程库源特征的变　化『Ｊ］．福建农业大学学报，１９９８，２７（３）：２７１—２７８．　［１８】于洪兰，王伯伦，王术．不同类型水稻品种的产量与食味品质的　关系比较【Ｊ】．作物杂志，２００９（１）：４６—４９．　［１９］杨建昌，杜永，吴长付，等．超高产粳型水稻生长发育特性的研　究『Ｊ］．中国农业科学，２００６，３９（７）：１３３６—１３４５．　【２０］许恒道，潘启民，齐运田，等．赣化２号亩产１８００斤以上群体及　调控技术Ⅱ】．中国农业科学，１９８４，１７（５）：４８—５３．　［２１］李晓方，肖昕，刘彦卓，等．籼稻稻米品质性状遗传特点新解析　『Ｊ１．分子植物育种，２００９，７（６）：１０７７—１０８３．　【３］Ｚｏｕ　Ｙ　Ｂ，Ｚｈｏｕ　Ｓ　Ｙ，Ｔａｎｇ　Ｑ　Ｙ．Ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｙｉｅｌｄｉｎｇ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　０ｎ　Ｃｈｉｎａ　ｓｕｐｅｒ　ｈｙｂｒｉｄ　ｒｉｃｅⅢ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００３，２９（１）：７８—　８４．　［２２】王忠，顾蕴洁，陈刚，等．稻米的品质和影响因素ｌＪＩ．分子植物育　种，２００３，１（２）：２３１—２４１．　［４】郑景生，黄育民．中国稻作超高产的追求与实践【Ｊ］．分子植物育　种，２００３，１（５／６）：５８５—５９６．　【２３】朱昌兰，翟虎渠，万建民．稻米食味品质的遗传和分子生物学基　础研究［ＪＪ．江西农业大学学报：自然科学版，２００２，２４（４）：４５４—　４５９．　【５】黄英金，徐正进．对超级稻研究中几个问题的思考【ＪＪ．中国农业　科技导报，２００４，６（５）：３－７．　【６】Ｋｈｕｓｈ　Ｇ　Ｓ．Ｖａｒｉｅｔａｌ　ｎｅｅｄｓ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ【Ａ］．／／Ｍｕｒａｌｉｄｈａｒａｎ　Ｋ　Ｓ，Ｓｉｄｄｉｑ　Ｅ　Ａ．Ｎｅｗ　ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　ｉｎ　ｒｉｃｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｉｒｅｃｔｏｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｉｃｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｈｙｄｅｒａｂａｄ，Ｉｎｄｉａ，１９９０：６８—　７５．　『２４］蒋开锋，郑家奎，赵甘霖．四川省新育成的杂交水稻组合的品质　分析ｆＪ１．中国农业科学，２００４，１８（１）：８０—８２．　［２５］Ｈａｏ　Ｘ　Ｂ，Ｍａ　Ｘ　Ｆ，Ｈｅ　Ｐ　Ｓ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐｌａｎｔ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｇｒａｉｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｊａｐｏｎｉｃａｈｙｂｒｉｄ　ｒｉｃｅ［Ｊ］．Ｒｉｃｅ　Ｓｃｉ．２０１０．１７（１）：４３—５Ｏ．　【２６】徐大勇，金军，杜永，等．江苏省主要高产粳稻品种品质性状分析　［Ｊ】．江苏农业学报，２００２，ｌ８（４）：２０３—２０７．　【７】Ｐｅｎｇ　Ｓ，Ｇａｓｓｍａｎ　Ｋ　Ｇ，Ｖｉｒｍａｎｉ　Ｓ　ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｙｉｅｌｄ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　・５６・