新质源杂交稻金农2优3号综合栽培技术研究初报

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　　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
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　　（责任编辑 李媛媛）
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