机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(9): 1698−1707/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01698
机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响
钱银飞1,2张洪程1,2,*吴文革1,3 陈烨1,2李杰1,2郭振华1,2
张强1,2戴其根1,2霍中洋1,2许轲1,2魏海燕1,2
1扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室, 江苏扬州225009; 2扬州大
学农业部长江流域稻作创新中心, 江苏扬州225009; 3安徽省农业科学院水稻研究所, 安徽合肥230031
摘要: 以盐粳9号(小穗型)、淮稻9号(中穗型)和9优418(大穗型)为机插材料, 研究了每穴栽插苗数对不同穗型水
稻产量、品质的影响。

结果表明, 随穴栽苗数的增加, 3种穗型品种的穗数均呈增加趋势, 每穗颖花数、结实率和千
粒重均呈减小趋势, 但变化程度不一。

3种穗型品种的产量随穴栽苗数增加均呈先增后减二次曲线变化。

小、中、大
穗型品种最高产量对应的穴栽苗数分别为4、3、2苗。

3种穗型品种稻米的品质性状受穴栽苗数影响的变异程度存
在差异, 但均表现随穴栽苗数的增加而垩白度和垩白率上升, 糙米率、精米率和整精率下降, 蛋白质含量变低, 直链
淀粉含量增加, 胶稠度变长; 峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等RVA特性值先增后减, 而
消减值先减后增。

对产量与品质指标综合评价, 以小穗型品种每穴栽插4苗、中穗型品种每穴3苗、大穗型品种每
穴2苗, 最利于相对实现高产与优质的协调。

关键词:机插粳稻; 穴苗数; 穗型; 产量; 品质; RVA谱
Effects of Seedlings Number per Hill on Grain Yield and Quality in Different Panicle Types of Mechanical Transplanted Japonica Rice
QIAN Yin-Fei1,2, ZHANG Hong-Cheng1,2,*, WU Wen-Ge1,3, CHEN Ye1,2, LI Jie1,2, GUO Zhen-Hua1,2, ZHANG Qiang1,2, DAI Qi-Gen1,2, HUO Zhong-Yang1,2, XU Ke1,2, and WEI Hai-Yan1,2
1 Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;
2 Rice Cultivation Technology Innova-tion Center in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River, Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;
3 Institute of Rice Science, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China
Abstract: Field experiment was conducted under the rice-wheat two-ripe systems at the Lixia River area during the year 2006–2007, three mid-season japonica rice cultivars including Yanjing 9 (small panicle type), Huaidao 9 (medium panicle type) and 9 you 418 (large panicle type) were adopted to investigate the effects of five planting densities on yield and quality of me-chanical-transplanted rice. Results showed that with the increase of seedlings per hill, the final panicles per plant increased while the number of grains per panicle, the grain filling rate and the 1000-grain weight decreased; and the yield of three cultivars in-creased first and then decreased. The highest yield was obtained when rice was transplanted with 4 seedlings per hill for small panicle type, with 3 seedlings per hill for medium panicle type and with 2 seedlings per hill for large panicle type. With the in-creasing of seedlings per hill, the chalkiness degree, the chalkiness rate and the amylose content increased while the milled rice qualities and the protein content decreased, and the gel consistency became longer. Among all of the RVA profiles, the peak vis-cosity, hot viscosity, breakdown, the final viscosity and the pasting temperature increased first and then decreased. The setback decreased first and then increased. Considering the grain yield together with quality, we suggest that for the coordination of high-yielding and high quality rice transplanting should be with 4 seedlings per hill for small panicle type rice, 3 seedlings per hill
for medium panicle type rice and with 2 seedlings per hill for large panicle type.
Keywords: Mechanical transplanted japonica rice; Seedlings number per hill; Panicle type; Yield; Quality; RV A profile
本研究由国家“十一五”科技支撑计划“粮食丰产科技工程”项目(2006BAD02A03)资助。

*通讯作者(Corresponding author):张洪程, E-mail: hczhang@; Tel: 0514-*******
第一作者联系方式: E-mail: xiaofeilong82@; Tel: 0514-*******
Received(收稿日期): 2009-02-19; Accepted(接受日期): 2009-04-28.
第9期钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响1699
水稻机插秧具稳产、高效、降低栽植劳动强度等诸多优势, 在日本、韩国及我国台湾地区已经普及, 印度和巴基斯坦也在迅速发展中[1-3]。

近年来我国水稻机插秧技术发展迅速, 全国机插面积已经由2000年的不足2%发展到2008年达12%, 并有逐年加速扩大发展的趋势[4]。

机插稻播种密度高, 加之3~4叶期小苗移栽, 在秧田期无分蘖发生, 属本田一次分蘖发生模式, 同时低节位分蘖缺位和发生较少, 中间节位分蘖发生较多, 如果群体起点控制不当, 容易造成无效(低效)分蘖大量滋生、穗型变小等现象, 这就决定了机插稻的群体起点的确定与大苗移栽、二次分蘖发生模式的常规手栽稻存在很大差异。

前人对群体起点的重要因素之一的每穴栽插苗数对机插水稻的生长发育的影响进行了较广泛的研究, 比较一致地认为适宜的穴栽插苗数群体对改善水稻群体结构, 有效利用温光资源, 提高分蘖成穗率, 保证个体正常发育和群体的协调发展, 以及提高抗倒伏和减轻病虫害发生等具有重要作用[5-13], 这一技术指标的优化对机插水稻规范化种植和提高水稻产量等均具重要意义。

但前人的研究对象多为当地某一主栽品种, 且多为常规中、小穗型品种, 而少用近期内生产上应用越来越广泛和更有可能取得产量突破的大穗型杂交粳稻品种, 更缺乏对多种类型品种影响的系统比较研究, 给生产上依品种特性合理确定机插密度带来难度, 常使品种的潜力不能充分发挥, 制约了机插稻作的发展。

因此, 如何对品种进行分类, 研究其各自类型的适宜机插每穴苗数, 使良种良法配套, 而取得高产优质, 就成为亟待解决的重要课题。

鉴于此, 本研究以穗型大小为差异点对品种归类, 在同一生育期类型品种中选择有明显差异的3种穗型品种, 探讨不同穗型品种的产量、品质受机插苗数影响的差异, 以期为不同穗型水稻品种机插合理密度的确定提供依据。

1材料与方法
1.1试验地点及品种
试验在江苏省兴化市钓鱼镇试验基地进行, 该市位于江淮之间, 江苏里下河腹部, 属北亚热带湿润气候区, 雨量充沛, 日照充足, 四季分明。

年平均温度15℃左右, 降水量1 024.8 mm, 日照2 305.6 h, 无霜期较长。

试验田前茬为小麦(2005年产量6 000 kg hm−2; 2006年产量6 100 kg hm−2)。

土壤类型为脱潜型水稻土中的勤泥土土种, 质地黏性。

2006年0~20 cm土层有机质22.4 g kg−1、全氮2.2 g kg−1、速效磷14.5 mg kg−1、速效钾131 mg kg−1。

2007年0~20 cm土层有机质22.3 g kg−1、全氮2.31 g kg−1、速效磷14.1 mg kg−1、速效钾137 mg kg−1。

1.2试验设计与方法
2004—2005年选用18个生产中大面积推广的中熟粳稻品种进行预备试验, 在高产栽培技术统一控制下种植, 充分发挥其产量潜力, 成熟期按平均单穗重进行聚类分析, 按欧式距离长短将各水稻品种划分为大穗型(平均单穗重>4 g)、中穗型(3 g<平均单穗重<4 g)和小穗型(平均单穗重<3 g) 3类。

每穗型各选取1个代表性主推品种, 小穗型为盐粳9号(以S表示)和中穗型为淮稻9号(以M表示)和大穗型为9优418 (以L表示), 进入机插试验。

2006和2007两年均采用软盘育秧法培育壮秧。

两年均于5月28日落谷, 每盘落芽谷120 g, 6月15日移栽, 秧龄18 d。

按裂区设计, 不同穗型品种为主区, 穴栽苗数为裂区, 设5个水平, 分别为1、2、3、4、5苗, 通过调节PF455S型插秧机取秧块面积(即纵向、横向取秧量), 并在栽后进行补缺去余以达到精确苗数, 分别编为1、2、3、4、5处理。

各处理行株距固定为30 cm×13 cm。

3次重复, 每小区15 m2。

肥料运筹为每公顷施纯氮262.5 kg, 基肥∶穗肥为5.5∶4.5, 穗肥于倒四叶和倒二叶分两次施入。

每公顷基施P2O5 150 kg、K2O 150 kg, 其他管理措施统一按高产栽培要求实施。

1.3测定内容及数据分析
1.3.1 产量成熟期按小区理论测产与考种, 并实收核产。

1.3.2 稻米品质参照中华人民共和国国家标准《GB/T17891-1999优质稻谷》测定糙米率、精米率、整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度等。

采用瑞典FOSS公司生产的1241近红外快速品质分析仪测定精米蛋白质、直链淀粉含量。

1.3.3 淀粉黏滞特性采用澳大利亚Newport Scientific仪器公司生产的RVA Super3型淀粉黏滞性快速分析仪分析各处理的稻米RVA谱。

用TCW (Thermal Cycle for Windows)配套软件分析淀粉黏滞性。

RVA谱特征值包括峰值黏度(peak paste)、热浆黏度(host paste)、最终黏度(final paste), 峰值时间(peak time)和糊化温度(pasting temperature)、崩解值
1700作物学报第35卷
(breakdown)、消减值(setback)等。

1.4数据分析方法
使用Microsoft Excel 2003录入和作图, 用DPS7.05进行数据统计分析。

2结果与分析
2.1每穴栽插苗数对机插水稻产量及其构成因素的影响
2.1.1 每穴栽插苗数对机插水稻产量的影响由表1可见, 不同穴栽苗数下的不同穗型水稻品种的产量均存在显著差异, 穴栽苗数的影响对大穗型品种产量最大, 小穗型品种其次, 中穗型品种最小。

不同穗型品种产量随栽插苗数增加的变化均呈先升后降趋势(表1和图1)。

小穗型品种盐粳9号产量为4苗>3苗>5苗>2苗>1苗处理, 中穗型品种淮稻9号产量为3苗>4苗>5苗>2苗>1苗处理, 大穗型品种9优418产量为2苗>3苗>1苗>4苗>5苗处理, 两年结果趋势一致。

进一步分析穴栽苗数(X)与产量(Y)的关系, 发现二者均存在极显著二次抛物线关系(图1)。

可用方程Y=aX2 + bX + c来描述, 其复相关系数R2均达到极显著水平(表2)。

最适穴栽苗数(X opt)为小穗型品种﹥中穗型品种﹥大穗型品种。

最适穴栽苗数条件下的产量(Y max)﹥﹥
为大穗型品种中穗型品种小穗型品种。

2.1.2 每穴栽插苗数对产量构成因素的影响从表1看, 3种穗型品种机插水稻产量构成因素均表现为穗数随栽插苗数的增加而增加, 而每穗颖花数、结实率和千粒重反之。

在栽插苗数影响下, 穗数为小穗型>中穗型>大穗型, 每穗颖花数为中穗型>小穗型>大穗型, 结实率为大穗型>中穗型>小穗型, 而千粒重为大穗型>小穗型>中穗型。

小穗型品种和中穗型品种产量构成因素受栽插苗数影响表现为穗数>穗粒数>结实率>千粒重。

而大穗型品种则表现为结实率>穗数>穗粒数>千粒重。

两年结果一致。

对产量及其构成因素的相关分析及通径分析表明(表3), 不同穗型品种影响产量(Y)的主导因子各异, 对中、小穗型来说, 在总颖花量、结实率和千粒重中对产量起首要作用的是总颖花数(X3), 其次是结实率(X4), 最后是千粒重(X5)(其通径系数表现为P X3–Y >P X4–Y>P X5–Y)。

而对大穗型来说起首要作用的是结实率, 其次是总颖花数, 最后是千粒重(其通径系数P X4–Y >P X5–Y>P X3–Y)。

进一步分析不同穗型品种总颖花量两个构成因素的作用, 均表现为穗数(X1)对增加总颖花量所起的作用大于每穗颖花数(X2)的作用(通径系数P X1–X3>P X2–X3)。

其中小、中穗型主要依靠增加穗数来提高总颖花量而增产, 但两者穗数与产量的相关程度不同。

小穗型品种的穗数与产量相关极显著(2006和2007年穗数与产量的相关系数分别为0.965**和0.975**), 而中穗型品种的穗数与产量相关性则不及小穗型品种(2006年和2007年穗数与产量的相关系数仅为0.869和0.853)。

大穗型品种的穗数与产量则成负相关, 这可能与穗数超过一定值时, 大穗型品种发生倒伏有关, 穗数越多, 倒伏越严重, 最终产量也越低。

这也是为什么小穗型品种宜密(每穴4本), 中穗型相对较少(每穴3本)而大穗型宜稀(每穴2本)的原因。

2.2每穴栽插苗数对稻米品质的影响
2.2.1 每穴栽插苗数对稻米碾磨品质的影响由于两年试验的品质变化趋势基本一致, 本文仅以2007年度的品质数据进行分析。

从表4可以看出, 增加穴栽苗数对3种穗型水稻的碾磨品质均存在负效应, 即随穴栽苗数的增加, 机插水稻的糙米率、精米率和整精米率均呈下降趋势, 碾磨品质有规律的轻度变差。

其中尤以大穗型品种受影响程度较大, 其糙米率、精米率和整精米率的变异系数分别为1.18%、
1.88%和
2.66%。

中、小穗型品种受影响较小。

2.2.2 每穴栽插苗数对稻米外观品质的影响穴栽苗数对稻米外观品质影响较大(表4), 其变异系数远高于其他品质指标。

3种穗型品种垩白米率和垩白度均随穴栽苗数的增加而增加, 其中以小穗型品种的垩白米率和垩白度受穴栽苗数影响最大, 其变异程度达30%左右, 中穗型次之, 大穗型变异程度最小。

2.2.3 每穴栽插苗数对稻米蒸煮和食味品质的影响
直链淀粉含量和胶稠度是反映稻米蒸煮和食味品质优劣的重要指标。

由表4可知, 随穴栽苗数的增加, 直链淀粉含量均有不同程度的增加, 3穗型机插水稻品种均表现一致, 且三者变异程度相差不大, 变异系数分别为2.51%、2.12%和2.44%。

胶稠度是稻米淀粉糊化的流体特性, 与米饭的柔软性、黏弹性有关。

由表3可知, 大穗型品种胶稠度受穴栽苗数的影响较大, 变异系数较大, 为2.41%, 而中穗型和小穗型品种胶稠度受穴栽苗数的影响较小分别为0.54%和0.81%。

3种穗型品种胶稠度均表现为随穴栽苗数的增加而稍长的现象。

第9期钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响1701
表1穴苗数对机插粳稻产量及其结构的影响
Table 1 Effect of seedlings number per hill on yield and components of mechanical-transplanted rice
年份Year 穴栽苗数
Plants per
hill
穗数
Panicles
(×104 m−2)
每穗颖花数
Glumous flow-
ers per panicle
颖花量
Glumous flowers
(×104 hm−2)
结实率
Filled grain
percentage
(%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
理论产量
Grain yield
(kg hm-2)
实际产量
Harvest yield
(kg hm−2)
小穗型品种Small panicle type
1 288.06 cC 118.29 aA 34074.6
2 bB 92.08 aA 25.9 aA 8126.36 8125.90 eE
2 339.09 bB 114.24 bB 38737.98 aAB 90.88 bB 25.8 aAB 9082.91 8969.00 dD
3 361.41 aAB 111.83 cC 40416.31 aA 89.45 cC 25.7 bBC 9291.16 9241.70 bB
4 372.44 aA 109.81 dD 40897.42 aA 89.21 cdCD25.6 cCD 9340.0
5 9340.20 aA
5 381.1
6 aA 107.24 eE 40875.49 aA 88.98 dD 25.5 dD 9274.61 9206.30 cC
2006
CV (%) 10.689 3.770 7.415 1.467 0.615 5.660 5.510
1 276.90 cC 123.29 aA 34139 bB 91.7
2 aA 25.8 aA 8078.55 8064.55 eE
2 328.20 bB 120.19 bB 39446.36 aA 90.52 bB 25.7 aA 9176.70 9070.65 dD
3 353.85 aAB 116.95 cC 41382.76 aA 89.67 cC 25.5 bB 9462.45 9448.55 bB
4 364.20 aA 115.2
5 cCD 41974.05 aA 89.17 cdCD25.5 bB 9544.20 9532.40 aA
5 369.30 aA 113.3
6 dD 41863.85 aA 88.83 dD 25.4 bB 9445.65 9391.90 cC
2007
CV (%) 11.197 3.363 8.309 1.291 0.642 6.670 6.650 中穗型品种Medium panicle type
1 241.11 dC 154.70 aA 37299.7
2 bA 91.60 aA 28.1 aA 9600.80 9394.50 eE
2 261.6
3 cdBC 148.40 bB 38825.89 abA 91.50 aA 28.0 bAB9947.19 9741.00 dD
3 282.15 bcAB 144.60 cC 40798.89 abA 90.50 bB 27.9 cBC 10301.52 10095.00 aA
4 294.98 abAB 139.20 dD 41060.52 abA 89.50 cC 27.9 cBC 10253.02 10047.00 bB
5 307.80 aA 134.60 eE 41429.88 aA 88.40 dD 27.8 dC 10181.48 9975.00 cC
2006
CV (%) 9.569 5.425 4.416 1.508 0.408 2.870 2.930
1 246.24 cb 146.88 aA 36167.73 bB 89.91 aA 27.9 aA 9072.64 9027.90 eE
2 279.59 abB 142.65 bB 39882.80 aAB 89.00 bB 27.8 bAB9867.80 9720.00 dD
3 297.5
4 abA 138.86 cC 41316.41 aAB 88.54 cB 27.7 cBC 10133.09 10027.80 aA
4 307.80 aA 136.32 dD 41959.30 aA 87.22 dC 27.6 dCD10100.74 9915.60 bB
5 315.50 aA 135.01 dD 42594.98 aA 86.12 eD 27.5 eD 10087.77 9748.20 cC
2007
CV (%) 9.536 3.466 6.346 1.697 0.571 4.550 4.020 大穗型品种Large panicle type
1 220.59 bC 202.90 aA 44757.71 bB 89.7 aA 28.3 aA 11361.79 10977.00 cC
2 241.11 bcAB 198.80 bB 47932.67 abAB87.8 bB 27.9 bB 11741.68 11448.00 aA
3 253.9
4 abAB 195.60 cC 49669.69 aAB 83.9 cC 27.6 cC 11501.71 11148.00 bB
4 264.20 abA 193.90 cdC 51227.41 aAB 76.6 dD 27.
5 dC 10791.05 10287.00 dD
5 271.89 aA 192.80 dC 52420.39 aA 64.
6 eE 27.2 eD 9210.89 8826.00 eE
2006
CV(%) 8.087 2.081 6.101 12.688 1.510 9.320 9.940
1 225.7
2 bA 200.3
3 aA 45218.49 aA 87.32 aA 28.2 aA 11134.71 10321.95 cC
2 241.11 abA 196.55 bB 47390.17 aA 85.60 bB 27.8 bB 11277.34 10451.25 aA
3 251.37 aA 193.22 cC 48569.71 aA 83.76 cC 27.5 cC 11187.55 10386.45 bB
4 256.50 aA 191.17 dCD 49035.11 aA 73.89 dD 27.4 dC 9927.58 9452.40 dD
5 259.07 aA 190.33 dD 49307.84 aA 63.97 eE 27.1 eD 8547.94 8253.15 eE
2007
CV(%) 5.521 2.124 3.488 12.472 1.516 11.340 9.640 大写和小写字母分别表示差异达5%和1%显著水平。

Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 5% (small letter) and 1% (capital letter) prob-ability levels, respectively.
1702
作 物 学 报 第35卷
图1 不同穗型品种不同栽插苗数与机插粳稻产量的关系
Fig. 1 Effect of seedlings number per hill on yield of me-chanical-transplanted rice
图中S 表示小穗型品种, M 表示中穗型品种, L 表示大穗型品种。

S, M, and L represent small, medium, and large panicle type rice,
respectively.
2.2.4 每穴栽插苗数对稻米营养品质的影响 蛋白质含量是反映稻米营养品质好坏的重要指标。

增加穴栽苗数有小幅度降低稻米蛋白质含量的趋势(表4), 3种穗型机插水稻品种均如此表现, 其中小穗型品种受影响程度最大, 变异系数达 1.25%, 而大穗型为1.04%, 中穗型为0.96%。

从上面结果来看, 不同穗型品种的主要品质性状的变化规律基本相似, 均有随机插苗数的增加而变劣的趋势, 但受影响程度不一。

2.3 每穴栽插苗数对稻米淀粉RV A 谱特性的影响
不同穴栽苗数下的不同穗型机插稻米淀粉RVA 谱特性值存在显著差异(表5)。

主要表现为随穴栽苗数的增加, 小穗型品种的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等特性值呈1苗<2苗<5苗<3苗<4苗且先增后减的趋势, 消减值则呈4苗<3苗<5苗<2苗<1苗且先减后增趋势。

中穗型品种的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等特性值呈1苗<2苗<5苗<4苗<3苗且先增后减的趋势, 消减值则呈3苗<4苗<5苗<2苗<1苗且先减后增趋势。

大穗型品种的峰值黏度、热
浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等特性值则呈现5苗<4苗<1苗<3苗<2苗且先增后减的趋势, 消减值则呈2苗<3苗<1苗<4苗<5苗且先减后增趋势。

3穗型品种峰值黏度时间均随栽插苗数增加成直线上升趋势。

3穗型品种RVA 谱特性值均以消减值受苗数处理影响最大, 变异系数最大, 而起始糊化温度和最终黏度受苗数处理影响最小, 变异系
数最小。

不同穗型品种RVA 谱特性值受穴栽苗数影响程度不一致, 其特性值中峰值黏度、热浆黏度和崩解值受穴栽苗数的影响为大穗型>中穗型>小穗型。

综合来看, 随机插苗数的增加, 不同穗型品种的淀粉的黏性先升后降, 食味先好后劣。

以大穗型穴栽2苗、中穗型3苗、小穗型4苗时, 稻米食味最佳。

3 讨论
3.1 关于不同穗型品种适宜机插穴苗数
前人关于栽插苗数对机插水稻产量的影响进行了较多研究, 但结果不一。

Kiyochika [5]以日本晴为机插品种, 研究认为栽插株数越多, 分蘖率越低, 并根据机插高产群体结构要求, 提出栽插的穴苗数在3~4株是适宜的。

Ota 等[6]认为机插稻穴栽3苗最有利于充分利用资源, 产量最高。

袁奇等[7]认为与手栽稻相比, 机插水稻分蘖发生和成穗率的优势主要集中在中位蘖位上, 随着每穴栽插苗数的增加, 机插水稻分蘖的发生与成穗率都下降, 以每穴栽插3株时产量最高。

彭长青等[8]认为小棵密植(每穴 2.9株、28.5×104穴 hm −2)有利于个体与群体的生长发育, 能提高分蘖成穗率、叶面积指数、高效叶面积指数及单位面积干物重, 有利于形成高产。

凌励[9]则认为机插水稻栽插密度以25.6×105穴 hm −2、每穴苗数3.5~4.7为宜。

而Hashikawa [13]则针对机插秧由于密植、多播出现早衰现象的特点, 提出稀播少插、前稳后优逆“V”型栽培技术。

目前关于不同穗型品种的
表2 不同穗型品种不同栽插苗数对机插粳稻产量影响的曲线方程参数
Table 2 Coefficients of curve equation of the effect of seedling per hill on yield of mechanical-transplanted rice
Y = aX 2+bX +c
穗型 Panicle type 年份 Year a b c X opt Y max
R 2
2006 −152.02 1165.3 7152.8 3.83 9385.93 0.9853 小 Small 2007 −184.80 1420.5 6873.0 3.84 9602.74 0.9882 2006 −88.50 677.7 8790.9 3.83 10088.29 0.9732 中 Medium 2007 −152.79 1080.3 8127.5 3.54 10037.06 0.9784 2006 −316.07 1350.1 9963.6 2.14 11405.35 0.9991 大 Large
2007
−251.88
997.65 9550.8 1.98 10538.68 0.9933
第9期
钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响
1703
表3 栽插苗数对机插粳稻产量构成因素的影响
Table 3 Correlation and passway coefficients between yield components
因素间相关系数
Relative coefficient among yield components 对Y 的效应 Effect for Y 对X 3的效应Effect for X 3
穗型 Panicle type
产量构成因素
Factor
X 2
X 3 X 4 X 5 Y (Yield) Pi–Y
Pi–X 3 2006
有效穗 Panicles (X 1)
–0.969**
0.987**
–0.981**–0.932*0.965** 1.625 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.917*
0.963**
0.991**–0.872 0.658 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.959**
–0.862
0.994** 1.117 结实率 Filled grain percentage (X 4) 0.941*
–0.934* –0.061
千粒重 1000-grain weight (X 5) –0.809 0.211 小 Small
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2)
0.003 0
有效穗 Panicles (X 1)
–0.992
**
0.975
**
–0.947
*
–0.983
**
0.869 2.642 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.942*0.962**0.969**
–0.810 1.680 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.868 –0.967**0.954* 1.579
结实率 Filled grain percentage(X 4) 0.918*
–0.679 0.552
千粒重 1000-grain weight (X 5) –0.870 0.552 中 Medium
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2)
0 0.005
有效穗 Panicles (X 1)
–0.997
**
1.000
**
–0.877 –0.992
**
–0.703 1.187 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.996**0.846 0.987**
0.661 0.187 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.877 –0.992**–0.703 0.364 结实率 Filled grain percentage (X 4) 0.899*
0.957* 1.511
千粒重 1000-grain weight (X 5) 0.736 –0.261 大 Large
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2
)
0.002 0 2007
有效穗 Panicles (X 1)
–0.963**
0.991**
–0.987**–0.948*0.975** 1.477 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.916*
0.993**
0.985**–0.881* 0.505 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.956*
–0.903*
0.996** 1.262 结实率 Filled grain percentage (X 4) 0.975**
–0.928* 0.314
千粒重 1000-grain weight (X 5) –0.870 –0.037 小 Small
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2)
0.003 0
有效穗 Panicles (X 1)
–0.991
**
0.994
**
–0.916
*
–0.955
*
0.853 1.765 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.970**0.946*0.980**
–0.791 0.778 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.876 –0.921*0.895* 1.571
结实率 Filled grain percentage (X 4) 0.989**
–0.573 1.302
千粒重 1000-grain weight (X 5) –0.664 –0.504 中 Medium
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2
)
0.005 0.005
有效穗 Panicles (X 1)
–0.996
**
0.997
**
–0.793 –0.979
**
–0.670 1.829 每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X 2) –0.985**0.834 0.983**
0.721 0.835 总颖花数 Glumous flowers (X 3) –0.752 –0.969**–0.621 0.573
结实率 Filled grain percentage (X 4) 0.873
0.983** 1.046
千粒重 1000-grain weight (X 5) 0.779 0.421 大 Large
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe 2)
0 0
*
和**表示差异分别达P < 0.05和P < 0.01水平。

r 0.05=0.878, r 0.01=0.959. *, **
represent significant difference at P < 0.05 and P < 0.01, respectively.
1704作物学报第35卷
表4穴栽苗数对机插粳稻主要品质性状的影响(2007年)
Table 4 Effect of seedling number per hill on grain quality of mechanical-transplanted rice (2007)
穴栽苗数Plants per hill 糙米率
Brown
rice (%)
精米率
Milled
rice (%)
整精米率
Head milled
rice (%)
垩白率
Chalkiness
rate (%)
垩白度
Chalkiness
degree (%)
直链淀粉
Amylose
content (%)
胶稠度
Gel consistency
(mm)
蛋白质
Protein con-
tent (%)
小穗型品种Small panicle type
1 88.50 a 80.00 a 73.78 a 10 d 1.9 b 17.45 c 57.8 a 9.3 a
2 88.21 a 79.64 a 72.71 ab 16 c 2.2 b 17.65 c 58.1 a 9.2 ab
3 87.71 a 79.07 a 72.42 ab 18 bc 2.1 b 17.80 bc 58.
4 a 9.2 ab
4 87.14 a 78.57 a 71.57 b 22 ab 3.
5 a 18.25 ab 58.7 a 9.1 bc
5 86.85 a 77.35 a 71.00 b 24 a 3.4 a 18.55 a 59.0 a 9.0 c
CV (%) 0.79 1.31 1.48 30.43 29.24 2.51 0.81 1.25 中穗型品种Medium panicle type
1 86.4
2 a 78.97 a 71.57 a 14 b 1.
3 c 17.40 c 47.8 a 9.
4 a
2 86.28 a 78.78 a 70.92 a 16 ab 1.4 bc 17.80 bc 47.9 a 9.4 a
3 86.28 a 78.55 a 70.71 a 16 ab 1.
4 bc 18.00 ab 48.2 a 9.4 a
4 85.78 a 77.92 a 70.50 a 18 ab 1.6 ab 18.2
5 ab 48.3 a 9.3 ab
5 85.07 a 77.52 a 69.71 a 20 a 1.8 a 18.35 a 48.4 a 9.2 b
CV (%) 0.65 0.78 0.96 13.57 13.33 2.12 0.54 0.96 大穗型品种Large panicle type
1 86.28 a 75.9
2 a 65.57 a 41 c 11.4 d 17.35 c 43.6 c 9.7 a
2 85.71 a 75.64 a 64.85 ab 48 b 11.7 d 17.85 bc 43.8 bc 9.7 a
3 84.85 a 74.71 a 63.35 bc 51 ab 12.5 c 18.00 ab 44.2 bc 9.6 ab
4 84.57 a 74.57 a 62.3
5 c 52 ab 14.7 b 18.35 ab 45.1 ab 9.5 b
5 83.71 a 72.35 a 61.50 d 55 a 15.3 a 18.45 a 46.2 a 9.5 b
CV (%) 1.18 1.88 2.66 10.77 13.53 2.44 2.41 1.04 标以不同小写字母的值差异达5%显著水平。

Values within a column followed by a different letter are significantly different at 5% probability level.
机插稻适宜穴栽苗数的系统研究尚未见报道。

本试验表明, 小穗型品种以每穴栽4苗, 中穗型品种以每穴栽3苗, 大穗型品种以每穴栽2苗产量最高。

其增产途径不一, 小穗型和中穗型品种都主要依靠增加穗数, 但小穗型品种要比中穗型品种受穗数影响的程度强烈, 而大穗型品种则主要受结实率影响。

造成差异的原因可能与不同穗型水稻的分蘖力不同而导致适应密度变化的能力不同有关, 大穗型品种适应密度变化的能力弱, 小穗型品种的能力强[14]。

因此, 应视具体的穗型品种确定适宜的种植密度, 协调好群体和个体的矛盾, 充分发挥产量潜力, 使不同穗型品种都能获得高产。

至于具体调优策略如何, 亟待进一步研究。

本试验中大穗型品种机插群体最高产量明显高于中穗型, 后者又明显高于小穗型品种, 表明大穗型品种比中、小穗型品种具有更高的产量潜力, 应用大穗型品种是机插水稻获取高产和超高产的关键。

但也发现大穗型品种结实性状不够稳定, 苗稍栽多些即易导致群体过大, 个体与群体矛盾加剧, 甚至倒伏, 稳产能力不及中、小穗型品种。

因此除合理减少穴栽苗数外, 还如何采取其他针对性措施使大穗型品种机插稻达到既高产又稳产有待进一步研究。

3.2关于不同机插苗数下不同穗型品种的品质变化
水稻的品质性状主要由品种的遗传特性决定, 但栽插密度也有一定影响[15-23]。

目前关于栽插密度对稻米品质的影响尚无定论。

吕川根[15]认为, 密度对稻米食味品质(直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度)各项指标无明显影响。

王成瑗等[16]提出的主要品质性状如垩白率等随栽插密度的增加呈二次曲线关系变化。

吴春赞等[17]则认为栽插密度与垩白米粒率、垩白度、直链淀粉含量呈显著线性负相关, 与整精米率呈倒二次曲线分布关系, 与蛋白质含量接近线性正相关。

徐春梅等[18]的研究也表明稻米蛋白质含量随栽插密度的增加而增高, 但周培南等[19]和韩春
第9期钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响1705
表5穴栽苗数对机插粳稻RVA谱特征值的影响(2007年)
Table 5 Effect of seedlings number per hill on RVA profiles of mechanical-transplanted rice (2007)
穴栽苗数Plants per hill
峰值黏度
Peak viscosity
(cP)
热浆黏度
Trough
(cP)
崩解值
Breakdown
(cP)
最终黏度
Final viscosity
(cP)
消减值
Setback
(cP)
峰值黏度时间
Peak time
(min)
起始糊化温度
Pasting temp.
()
℃
小穗型品种Small panicle type
1 2001 b 1170 a 831 a 2253 a 25
2 a 5.60 b 86.25 b
2 2005 b 1174 a 831 a 2256 a 251 a 5.7
3 a 87.05 a
3 205
4 ab 1199 a 85
5 a 2271 a 217 a 5.73 a 87.20 a
4 2063 a 1200 a 863 a 2277 a 214 a 5.73 a 87.2
5 a
5 2025 ab 1181 a 844 a 2259 a 234 a 5.73 a 87.00 a
CV (%) 1.38 1.18
1.69 0.46 7.72
1.02 0.47 中穗型品种Medium panicle type
1 1780 b 1014 b 766 a 2259 a 479 a 5.73 b 86.25 a
2 1784 b 1016 b 768 a 2258 a 474 a 5.87 a 86.20 a
3 1878 a 1075 a 803 a 2277 a 399 b 5.80 ab 86.35 a
4 1821 b 1027 ab 794 a 2270 a 449 ab 5.80 ab 86.30 a
5 179
6 b 1024 ab 772 a 2256 a 460 a 5.80 ab 86.25 a
CV (%) 2.23 2.43
2.15 0.40 7.08
0.85 0.07 大穗型品种Large panicle type
1 2097 a 1093 abc 1004 a 2024 a –73 b 5.67 b 84.60 a
2 2140 a 1130 a 1010 a 2048 a –92 b 5.67 b 84.60 a
3 2106 a 1100 ab 1006 a 2025 a –81 b 5.67 b 84.60 a
4 2008 b 1068 bc 940 b 2013 a
5 a 5.67 b 84.60 a
5 1969 b 1041 c 928 b 2007 a 38 a 5.87 a 84.35 a
CV (%) 3.49 3.10
4.10 0.78
–143.52
1.57 0.13
标以不同小写字母的值差异达5%显著水平。

Values within a column followed by a different letter are significantly different at 5% probability level.
雷等[20]的研究则认为稀植能提高稻米蛋白质含量。

分析以上结果的差异, 主要可能与试验材料的基因型和生态条件以及各自的密度设置等存在差异有关。

本试验表明随穴栽苗数的增加, 3种穗型品种稻米品质主要性状的变化规律基本一致。

栽插苗数主要影响机插水稻的外观品质, 对其他品质指标影响较小。

随栽插苗数的增加, 机插稻米的垩白度和垩白率极显著上升, 糙米率、精米率和整精米率下降, 蛋白质含量变低, 直链淀粉含量增加, 胶稠度变长。

其原因可能是栽插苗数增加, 个体稻株的营养面积缩小, 从土壤中吸收的氮素减少, 稻米蛋白质含量下降, 同时造成穴内生长郁闭, 透光通气减弱, 下部稻粒灌浆不足, 成熟度差[21]。

RVA谱特征值与食味高度相关, 峰值黏度大、崩解值大、消减值小则食味好, 具有这种特性的米饭, 可能具有较好的柔软性、黏散性、滋味、馨香味[24-25]。

本研究发现不同穗型品种的RVA谱特征值对穴栽苗数变化的响应存在差异。

3种穗型水稻品种机插条件下的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等特性值随穴栽苗数的增加先增后减, 呈开口向下的抛物线, 而消减值先减后增。

这与叶全宝等[22]和谢黎虹等[23]的研究结果相似。

这是否与改变穴栽苗数导致群体灌浆成熟期出现时间及灌浆成熟期间光照强度发生改变[26], 最终影响RVA谱特征值有关, 仍待进一步研究。

本研究发现小穗型品种的垩白米率、垩白度及蛋白质含量受穴栽苗数影响较大, 大穗型品种则在糙米率、精米率、整精米率和胶稠度及峰值黏度、热浆黏度和崩解值受穴栽苗数的影响较大, 而中穗型品种各项品质指标受影响的程度介于两者之间。

本研究采用机栽后去余补缺达到精确定苗的理想状态, 而目前大面积生产上要达到精确定苗仍存在一定的困难。

随着水稻精量播种器的问世、育秧技术的成熟和RTKGPS和FOG式姿势测量仪等在水稻插秧机[27]的广泛应用, 将使机插秧的精确定苗日益完善。