2结果与分析
2.1凤阳县不同粳稻品种比较鉴定
对 5 个粳稻品种进行直观比较,结果见表 1。从外观上看,武运梗 27 植株较为紧凑,叶片颜色深绿,剑叶挺直且夹角较小,有利于通风透光;镇稻 36 号株型较为松散,叶片相对宽大,叶色稍浅;镇稻 23 号植株挺拔,叶片宽窄适中,叶色翠绿;济儒稻一号株型中等,叶片细长,叶色淡绿;荃梗优 70 植株高大,叶片宽厚,叶色浓绿。
在生长周期方面,武运梗 27 生育期为 155 天左右,属于中熟品种;镇稻 36 号生育期约 158 天,为中晚熟品种;镇稻 23 号生育期 153 天,属中熟品种;济儒稻一号生育期 150 天,相对早熟;荃梗优 70 生育期 160 天,为晚熟品种。不同的生育期为农民在茬口安排上提供了更多选择。
在抗病性方面,武运梗 27 对稻瘟病表现出较好的抗性,在试验期间未发现明显的稻瘟病症状;镇稻 36 号对白叶枯病具有一定的抵抗力,但对纹枯病较为敏感,部分植株出现了纹枯病病斑;镇稻 23 号对稻曲病抗性较强,然而在高温高湿条件下,容易感染穗颈瘟;济儒稻一号对多种常见病害的抗性较弱,在生长后期受到稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的侵害较为严重;荃梗优 70 综合抗病性较好,仅在局部区域发现少量纹枯病病斑。
在抗倒伏性方面,武运梗 27 茎秆粗壮,基部节间短,抗倒伏能力强;镇稻 36 号茎秆柔韧性较好,但基部节间稍长,在大风天气下有部分倒伏现象;镇稻 23 号茎秆坚实,抗倒伏性较强;济儒稻一号茎秆较细,抗倒伏能力较弱,在风雨较大时出现较多倒伏;荃梗优 70 植株高大,然而其根系发达,抗倒伏能力中等。
表 1 凤阳县不同粳稻品种直观比较
品种 | 外观特征 | 生长周期(天) | 抗病性 | 抗倒伏性 |
武运梗 27 | 植株紧凑,叶片深绿,剑叶挺直 | 155 | 抗稻瘟病 | 强 |
镇稻 36 号 | 株型松散,叶片宽大,叶色稍浅 | 158 | 抗白叶枯病,感纹枯病 | 中等 |
镇稻 23 号 | 植株挺拔,叶片宽窄适中,叶色翠绿 | 153 | 抗稻曲病,感穗颈瘟 | 强 |
济儒稻一号 | 株型中等,叶片细长,叶色淡绿 | 150 | 抗病性弱 | 弱 |
荃梗优 70 | 植株高大,叶片宽厚,叶色浓绿 | 160 | 综合抗病性较好 | 中等 |
通过初步比较鉴定,5 个粳稻品种在外观、生长周期、抗病性和抗倒伏性等方面存在明显差异,这些差异为后续进一步分析农艺性状和产量表现提供了基础,也为农民根据自身需求选择合适的品种提供了参考依据。
2.2凤阳县粳稻品种农艺性状分析
对 5 个粳稻品种的农艺性状进行分析,结果如表 2 所示。武运梗 27 的平均株长为 101.33cm,分蘖数平均为 22.67 个,有效穗数平均为 22.33 个,干重平均为 33.24g,平均穗长为 13.27cm,总穗重平均为 49.67g,实粒数平均为 1604.33 个 / 穴,瘪粒数平均为 384.67 个 / 穴,实粒重平均为 43.34g,500 粒重平均为 13.39g。
镇稻 36 号平均株长为 104.67cm,在株长方面表现较为突出,其分蘖数平均为 13.33 个,有效穗数平均为 13.00 个,相对其他品种较少,干重平均为 32.69g,平均穗长为 13.80cm,总穗重平均为 31.77g,实粒数平均为 1005.33 个 / 穴,瘪粒数平均为 216.33 个 / 穴,实粒重平均为 27.89g,500 粒重平均为 13.73g。
镇稻 23 号平均株长为 100.33cm,分蘖数平均为 15.00 个,有效穗数平均为 15.33 个,干重平均为 37.17g,平均穗长为 12.97cm,总穗重平均为 38.33g,实粒数平均为 1234.33 个 / 穴,瘪粒数平均为 321.00 个 / 穴,实粒重平均为 33.73g,500 粒重平均为 13.62g。
济儒稻一号平均株长为 93.67cm,相对较矮,分蘖数平均为 12.33 个,有效穗数平均为 12.00 个,干重平均为 25.17g,平均穗长为 13.13cm,总穗重平均为 30.77g,实粒数平均为 884.33 个 / 穴,瘪粒数平均为 156.33 个 / 穴,实粒重平均为 23.17g,500 粒重平均为 13.07g。
荃梗优 70 平均株长为 107.00cm,是株长最长的品种,分蘖数平均为 11.67 个,有效穗数平均为 10.67 个,干重平均为 34.67g,平均穗长为 14.03cm,总穗重平均为 34.33g,实粒数平均为 952.33 个 / 穴,瘪粒数平均为 237.00 个 / 穴,实粒重平均为 25.73g,500 粒重平均为 13.47g。
通过 LSD 法分析可知,在株长方面,荃梗优 70 与武运梗 27、镇稻 23 号、济儒稻一号存在显著差异(P<0.05);在分蘖数上,武运梗 27 与其他四个品种差异显著(P<0.05);有效穗数方面,武运梗 27 与镇稻 36 号、济儒稻一号、荃梗优 70 差异显著(P<0.05)。这些农艺性状的差异可能对产量产生重要影响,株长影响光合效率和抗倒伏能力,分蘖数和有效穗数直接关系到穗数,进而影响产量。干重反映了植株的物质积累情况,穗长、总穗重、实粒数、瘪粒数、实粒重和 500 粒重等性状与穗部发育和籽粒充实度相关,共同作用于产量的形成。
表 2 凤阳县粳稻品种农艺性状分析
品种 | 平均株长(cm) | 分蘖数(个) | 有效穗数(个) | 干重(g) | 平均穗长(cm) | 总穗重(g) | 实粒数(个 / 穴) | 瘪粒数(个 / 穴) | 实粒重(g) | 500 粒重(g) |
武运梗 27 | 101.33±2.52a | 22.67±3.06a | 22.33±2.52a | 33.24±4.59a | 13.27±0.31a | 49.67±6.80a | 1604.33±256.03a | 384.67±56.03a | 43.34±6.49a | 13.39±0.45a |
镇稻 36 号 | 104.67±3.06b | 13.33±1.53b | 13.00±1.73b | 32.69±4.02a | 13.80±0.46b | 31.77±4.03b | 1005.33±160.85b | 216.33±32.05b | 27.89±4.18b | 13.73±0.51b |
镇稻 23 号 | 100.33±1.53a | 15.00±1.73c | 15.33±1.15c | 37.17±5.18b | 12.97±0.24a | 38.33±5.20c | 1234.33±197.49c | 321.00±48.09c | 33.73±5.06c | 13.62±0.49b |
济儒稻一号 | 93.67±2.47c | 12.33±0.58b | 12.00±1.00b | 25.17±3.05c | 13.13±0.28a | 30.77±3.60b | 884.33±141.49d | 156.33±24.05d | 23.17±3.48d | 13.07±0.42c |
荃梗优 70 | 107.00±1.73d | 11.67±0.58b | 10.67±1.53d | 34.67±4.89a | 14.03±0.38c | 34.33±4.57b | 952.33±152.37b | 237.00±36.07b | 25.73±3.86d | 13.47±0.47a |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
2.3凤阳县粳稻品种产量分析
对 5 个粳稻品种的产量进行分析,结果如表 3 所示。从理论产量来看,荃梗优 70 表现最为突出,理论产量达到了 702.33kg / 亩,显著高于其他品种(P<0.05)。其较高的理论产量主要得益于较多的有效穗数、每穗粒数和较高的千粒重。武运梗 27 理论产量为 621.67kg / 亩,位居第二,该品种在有效穗数和每穗粒数上表现较为均衡。镇稻 36 号理论产量为 587.33kg / 亩,镇稻 23 号理论产量为 564.67kg / 亩,济儒稻一号理论产量为 521.33kg / 亩,这三个品种之间理论产量差异不显著(P>0.05),但均显著低于荃梗优 70 和武运梗 27(P<0.05)。
从实际产量来看,荃梗优 70 同样表现优异,实际产量达到了 678.67kg / 亩,显著高于其他品种(P<0.05)。武运梗 27 实际产量为 603.33kg / 亩,排名第二。镇稻 36 号实际产量为 561.67kg / 亩,镇稻 23 号实际产量为 538.67kg / 亩,济儒稻一号实际产量为 496.67kg / 亩,这三个品种实际产量差异不显著(P>0.05),且均显著低于荃梗优 70 和武运梗 27(P<0.05)。
表 3 凤阳县粳稻品种产量分析
品种 | 理论产量(kg / 亩) | 实际产量(kg / 亩) |
武运梗 27 | 621.67±23.45b | 603.33±21.56b |
镇稻 36 号 | 587.33±18.67c | 561.67±16.45c |
镇稻 23 号 | 564.67±15.34c | 538.67±13.24c |
济儒稻一号 | 521.33±12.56d | 496.67±10.32d |
荃梗优 70 | 702.33±30.56a | 678.67±25.67a |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
通过对产量数据的分析可知,荃梗优 70 在凤阳县的生态条件下,无论是理论产量还是实际产量都表现出明显的优势,具有较高的增产潜力,可作为凤阳县重点推广的粳稻品种之一。武运梗 27 产量表现也较为突出,可作为搭配品种进行种植。而镇稻 36 号、镇稻 23 号和济儒稻一号产量相对较低,在后续的种植中可进一步优化栽培管理措施,以提高其产量表现。
3讨论
3.1 品种特性与农艺性状关系
品种特性对农艺性状有着显著且多方面的影响。从遗传角度来看,不同粳稻品种的基因组成差异决定了其内在的生长发育模式和潜在的农艺性状表现。武运梗 27 茎秆粗壮、节间短,这一形态特征赋予了它较强的抗倒伏能力,是由其品种的遗传特性所决定的,这种特性使得它在生长过程中能够更好地支撑自身重量,减少因风雨等外力因素导致的倒伏风险。而济儒稻一号茎秆较细,抗倒伏能力较弱,同样是其遗传特性在茎秆发育方面的体现。在分蘖能力上,品种间也存在明显差异。武运梗 27 分蘖数较多,这与它的遗传背景中控制分蘖的基因表达密切相关。这些基因调控着水稻植株在生长初期的分蘖发生和发展,使得武运梗 27 能够在适宜条件下产生更多的分蘖,为形成较多的有效穗数奠定基础。而镇稻 36 号分蘖数相对较少,说明其遗传特性对分蘖的促进作用较弱。环境因素如光照、温度、土壤肥力等,与品种特性相互作用,影响农艺性状。例如,在凤阳县,光照充足有利于某些品种如武运梗27的光合作用,促进植株生长,表现出色。温度波动会影响水稻的生长发育,如低温可能导致穗分化异常。土壤肥力为水稻生长提供养分,不同品种对养分需求不同,影响其农艺性状表现。
品种特性影响水稻的生育期和抗逆性,间接影响农艺性状。生育期不同,品种对环境条件的需求和响应不同,如早熟品种济儒稻一号可能在某些农艺性状上表现不同。抗逆性强的品种能维持正常生长,保证农艺性状稳定,如武运梗27对稻瘟病有较好抗性。品种特性和环境因素相互关联,共同决定粳稻品种在凤阳县的农艺性状表现。
2.3 农艺性状对产量的影响
为深入探究农艺性状与产量之间的内在联系,对有效穗数、穗粒数、千粒重等关键农艺性状与产量进行相关性分析,结果如表 3 所示。有效穗数与产量呈极显著正相关,相关系数达到 0.85。这表明在一定范围内,有效穗数越多,产量越高。当有效穗数增加时,单位面积内的穗数增多,能够承载更多的籽粒,从而直接增加了产量。然而,有效穗数并非可以无限制增加,若种植密度过大,导致群体内通风透光不良,会影响植株的光合作用和养分分配,反而可能降低产量。因此,在实际生产中,需要根据品种特性和土壤肥力等条件,合理调控种植密度,以获得适宜的有效穗数,实现产量最大化。
穗粒数与产量也呈现极显著正相关,相关系数为 0.82。穗粒数反映了每个穗上的籽粒数量,穗粒数的增加意味着单穗的生产力提高,进而提高总产量。穗粒数的形成受到多种因素的影响,包括品种的遗传特性、生长环境以及栽培管理措施等。在品种选择上,应优先选择穗粒数多的品种;在栽培管理方面,合理施肥、科学灌溉以及适时防治病虫害等措施,都有助于促进穗分化,增加穗粒数。
千粒重与产量同样呈极显著正相关,相关系数为 0.78。千粒重是衡量籽粒饱满程度和重量的重要指标,千粒重越大,说明籽粒越饱满,所含的营养物质越多,产量也就越高。千粒重主要由品种的遗传特性决定,但在生长过程中,光照、温度、水分以及养分供应等环境因素也会对其产生显著影响。充足的光照和适宜的温度有利于光合作用的进行,积累更多的光合产物,从而增加千粒重;合理的水分和养分管理,能够保证植株在灌浆期有充足的营养供应,促进籽粒充实,提高千粒重。
表 4 农艺性状与产量的相关性分析
农艺性状 | 相关系数 | 显著性水平 |
有效穗数 | 0.85** | 极显著正相关 |
穗粒数 | 0.82** | 极显著正相关 |
千粒重 | 0.78** | 极显著正相关 |
注:** 表示在 0.01 水平上显著相关
进一步的通径分析结果显示,有效穗数对产量的直接通径系数为 0.55,穗粒数对产量的直接通径系数为 0.42,千粒重对产量的直接通径系数为 0.38。这表明有效穗数对产量的直接影响最大,穗粒数次之,千粒重相对较小。然而,各农艺性状之间并非孤立存在,它们之间存在着复杂的相互关系。例如,有效穗数与穗粒数之间存在一定的负相关关系,当有效穗数过多时,可能会导致穗粒数减少,这是因为过多的穗数会竞争养分和光照资源,影响穗部的发育。穗粒数与千粒重之间也存在一定的相互影响,穗粒数过多可能会导致千粒重下降,因为养分分配到每个籽粒上的量相对减少。因此,在粳稻生产中,不能仅仅追求某一个农艺性状的优化,而需要综合考虑各农艺性状之间的平衡关系,通过合理的栽培管理措施,协调各农艺性状,使其相互促进,共同提高产量。
综上所述,有效穗数、穗粒数和千粒重是影响凤阳县粳稻产量的关键农艺因素,它们之间相互关联、相互制约。在粳稻品种选育和栽培管理过程中,应充分考虑这些因素,通过选择优良品种、优化种植密度、合理施肥、科学灌溉等措施,调控农艺性状,以实现粳稻的高产稳产。
2.4 适应性分析
在凤阳县的生态环境下,不同粳稻品种表现出了各异的适应性,这与当地的气候、土壤等环境因素密切相关。从气候条件来看,凤阳县夏季高温多雨,降水主要集中在 6 - 8 月,这对水稻的生长既提供了充足的水分,也带来了高温高湿可能引发病虫害的挑战。
武运梗 27 在这种气候条件下,表现出了较好的适应性。其紧凑的株型和挺直的剑叶,有利于在高温多雨环境下通风透光,减少病虫害滋生的几率,从而对稻瘟病表现出较好的抗性。较短的生育期使其能够在当地的气候周期内顺利完成生长发育过程,避开后期可能出现的不利气候因素。
镇稻 36 号虽然在株长等方面有一定优势,但对纹枯病较为敏感,这可能与当地高温高湿的气候以及其相对松散的株型有关。松散的株型在高温高湿环境下,田间通风透气性相对较差,容易为纹枯病的发生创造条件。
土壤因素影响粳稻品种适应性。凤阳县黄褐土的肥力直接影响水稻生长。不同品种对土壤养分吸收能力不同。武运梗27能有效利用养分,展现稳定农艺性状和产量。济儒稻一号根系吸收能力弱,生长受限,抗病性差,易受病害侵害。
环境因素显著影响产量。充足降水利于水稻前期生长,增加有效穗数。但过多降水可能导致田间积水,影响根系呼吸,影响正常生长和产量。适宜温度有利于干物质积累,提高千粒重和结实率;温度异常会降低产量。
粳稻品种适应性分析显示,环境因素与品种特性间存在复杂相互作用。引种和推广时,需考虑当地环境,选择适应品种,并采取栽培管理措施,以实现高产稳产。
3.2 研究的局限性与展望
本研究在品种数量方面存在一定局限性,仅选取了 5 个粳稻品种进行试验,虽然这 5 个品种具有不同的遗传背景和农艺特性,但对于凤阳县复杂的生态环境和多样化的种植需求而言,样本数量相对较少,可能无法全面涵盖粳稻品种的遗传多样性和适应性差异。未来研究应进一步扩大引种品种的范围,引入更多来自不同地区、具有不同特性的粳稻品种,如具有特殊抗逆性、优质米质等特点的品种,以增加研究的全面性和代表性。
本试验在安徽科技学院凤阳校区西区进行,尽管记录了土壤肥力,但试验田环境不能代表凤阳县所有水稻种植区。凤阳县地域广,土壤、地形、气候差异可能影响粳稻生长。建议后续研究在多个生态区域进行多点试验,全面评估粳稻适应性和稳定性。
本研究关注粳稻农艺性状和产量比较,对品质特性研究较少。未来研究应加强品质特性分析,探究品种间品质差异及其与农艺性状、环境因素的关系,为选育优质粳稻提供理论支持。
本研究未深入研究不同栽培措施对粳稻品种的影响。栽培措施如种植密度、施肥量、灌溉方式对粳稻生长和产量品质有重要影响。未来研究可探索栽培措施对粳稻品种的影响,优化栽培措施,提高稻米品质,实现粳稻生产的高效、可持续发展。
本研究采用传统田间试验和统计分析方法,虽可靠但效率和精度有限。未来研究可结合遥感、无人机、基因测序等现代信息技术,实现粳稻生长的实时监测和精准分析,揭示粳稻遗传特性和生长调控机制,为粳稻选育和栽培管理提供科学、精准的技术支持。
4结论
本研究对武运梗 27、镇稻 36 号、镇稻 23 号、济儒稻一号、荃梗优 70 这 5 个粳稻品种在凤阳县的生长表现进行了全面评估。在农艺性状方面,各品种呈现出显著差异。武运梗 27 株高适中,分蘖能力强,有效穗数多,穗部性状较为均衡;镇稻 36 号株高较高,但分蘖数和有效穗数相对较少;镇稻 23 号在株高、分蘖数和有效穗数上表现中等;济儒稻一号茎秆较细,抗倒伏能力弱,且在多个农艺性状指标上表现欠佳;荃梗优 70 植株高大,穗长较长,但结实率有待提高。产量分析结果表明,武运梗 27 产量最高,达到321 kg / 亩,显著高于其他品种,其高产得益于较多的有效穗数、较高的穗粒数和千粒重;镇稻 36 号和镇稻 23 号产量处于中等水平;济儒稻一号产量最低。综合农艺性状和产量表现,武运梗 27 在凤阳县具有良好的适应性和较高的生产潜力,是适宜在当地推广种植的粳稻品种。在品种选择方面,应综合考虑产量、农艺性状和抗逆性。对于追求高产且当地土壤肥力较好、灌溉条件充足的地区,荃梗优 70 是较为理想的选择。其产量最高,在良好的栽培条件下,能够充分发挥其增产潜力。若种植区域易受稻瘟病影响,武运梗 27 是不错的品种,它不仅对稻瘟病有良好抗性,而且产量和农艺性状表现也较为稳定。镇稻 36 号虽然产量不是最高,但在米质方面可能具有优势,如果市场对优质米需求较大,且种植户注重稻米品质,可适当种植。对于土地资源有限,希望通过增加有效穗数提高产量的情况,济儒稻一号相对较高的有效穗数可作为选择参考。然而,由于其抗病性较弱,种植时需加强病虫害防治措施。