水稻新品种“陆育4号”选育及低耗高效栽培技术研究

何成贵，资月娥，陈路华，梅贵华，杨光利，叶琳华，郭肖艳，赵国珍

(1.陆良县农业技术推广中心，云南 陆良 655699；2.云南省农业科学院粮食作物研究所，云南 昆明 650205)

【研究意义】肥水管理是水稻生产过程中的重要环节，是影响氮肥利用率和水稻产量的重要因素，低耗高效栽培有利于促进水稻生产的可持续发展，通过合理的氮肥运筹和水浆管理可以实现水稻高产稳产低耗高效的生产[1-3]。机插秧技术具有省力、省时和劳动强度低等优点，已广泛应用于水稻生产。陆良县是云南省最大的坝子，地势平坦，水稻常年种植面积12 000 hm2。长期以来，水稻生产中存在氮肥施用量大(普遍用量390 kg/hm2)和长期淹水灌溉(水深30～50 cm)等不良生产习惯，导致氮肥利用率和水稻产量低，还造成面源污染。【前人研究进展】大量研究表明，水稻最佳施氮量因水稻品种、土壤条件以及施氮方法不同而有很大差异[4-8], 早稻品种的最佳施纯氮量为150～225 kg/hm2，中稻为225 kg/hm2左右，晚稻为150～210 kg/hm2 [9-11]。在水稻生产过程中，除了分蘖盛期和减数分裂期前后对水分胁迫最敏感外，其余各时期并非需要长时间进行水层灌溉，全生育期进行干湿交替灌溉，更有利于产量形成和提高氮肥利用率[12-13]。【本研究切入点】陆育4号是陆良县农业技术推广中心选育而成的常规粳稻新品种，2016年通过云南省审定(滇审稻2016011号)，该品种适应性强、丰产性好，适宜云南省海拔1400～1850 m粳稻区种植，目前已是陆良县的主推品种，但由于缺乏配套的栽培技术，生产上仍然采用常规方法栽培，影响了产量潜力的充分发挥。【拟解决的关键问题】通过研究不同的施氮处理和水浆管理对陆育4号氮肥利用率、产量和效益的影响，试图探明陆育4号机插栽培的科学肥水运筹方案，为陆育4号的大面积推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 陆育4号选育方法

陆育4号是以96Y-27/银光为母本，陆育1号为父本杂交选育而成的常规粳稻新品种，在品种选育过程中，从集团选拔的单株开始每世代进行高产性、稻米外观品质和叶瘟鉴定，进入品比试验后，同时进行高产性、稻米品质、食味品尝、耐寒性和稻瘟病抗性等鉴定，鉴定结果作为品系选定的科学依据。

1.2 陆育4号低耗高效栽培试验方法及经过

1.2.1 试验地概况 试验地点在云南省陆良县三岔河镇白水塘边大面积稻田清河片区，海拔1840 m，年平均气温14.7 ℃，年降雨量1014 mm，日照时数2165.8 h。试验地排灌方便，胶泥田，土壤肥力中上等，水稻基础产量6430 kg/hm2，前茬为蚕豆。

1.2.2 试验设计 供试品种为陆育4号，采用两因素裂区设计(表1)，以氮肥施用为主区因素A，设5个处理，A2～A5处理N肥用量分别比常规栽培A1处理减少10 %、20 %、30 %和40 %。水浆管理为副区因素B，设3个处理，小区长5.56 m，宽3.6 m，面积20.01 m2，3次重复，主区按随机区组排列，以常规栽培方法A1B3作为处理CK。肥料为普钙、硫酸钾和尿素。

1.2.3 试验经过 2017年4月1日旱地大棚塑盘育秧(规格60 cm×30 cm)，5月1日机插，秧龄31 d，叶龄3.4～3.8叶，每盘秧苗1930～2100株，白根9.3～11.4条/株，百株干重5.2～5.7 g，根冠比0.33～0.4，机插密度25.5万穴/ hm2(规格30 cm×13 cm)，4～5株/穴，缺穴处人工及时补插。机插后，用塑料隔板按试验设计隔出各个小区，并留出排灌沟。田间管理：试验田采取浅水浅旋整田、薄水浅插活棵，黄熟后断水；旋耕整田前中层低施基肥尿素和普钙840 kg/hm2、硫酸钾200 kg/hm2，7.4叶时施分蘖肥，11.4叶施促花肥，13.1叶施保花肥，10月14日收割。

1.2.4 调查项目与方法 记载各处理分蘖、拔节、抽穗、成熟等时期和叶龄进程。从开始分蘖，调查分蘖动态，每小区按对角线调查20丛，获得最高分蘖数，成熟时调查有效穗，取1丛与平均穗数一致的植株考查穗粒数、结实率和千粒重，并记录实收产量。

1.2.5 数据分析 用Microsoft Excel数据分析软件和DPS数据处理系统进行数据的整理和分析。

表1 试验设计Table 1 Design of the experiment

产值(kg/hm2)=不同肥水处理稻谷折合产量×3(3元/kg稻谷)-不同处理总支出

氮肥利用率(%)=(不同施肥量稻谷产量-空白稻谷产量)×2(每生产100 kg稻谷需要2 kg纯氮)×100/总施氮量

2 结果与分析

2.1 陆育4号的育成经过

1996年用高产稳产抗病材料96Y-27为母本，优质抗病软米品种银光为父本进行杂交，收取杂交种子13粒；1997年种植杂交种，编号为LY-7(F1)，收获5个单株。1998-1999年进行集团种植，选拔60个单株，2000年利用编号为56的单株为母本，与高产优质早熟品种陆育1号为父本进行杂交，获杂交种子9粒；2001-2003年进行集团种植，2004-2007年进行单株选择，采用系谱法经过7年7代的系统选育，于2008年性状稳定出圃,选定编号为“陆08-139”株系。2009年进行预备试验，产量11 693.4 kg/hm2，比对照“云粳26号”增产967.8 kg/hm2，增9.02 %；2010年进行品比试验，产量10 581 kg/hm2，比对照楚粳28号增产529.5 kg/hm2，增5.26 %。2011年再次进行品比试验，产量达12 511.4 kg/hm2，比对照云粳29号增产2 551.1 kg/hm2，增25.6 %。2013-2014年参加云南省中部粳稻品种区域试验，2015年参加云南省中部粳稻生产试验，2016年正式定名为陆育4号，同年通过云南省品种审定委会员审定，审定编号：滇审稻2016011号。

2.2 陆育4号的特征特性

该品种株型紧凑，剑叶挺直，叶色绿，分蘖力中上，长势较旺，茎秆粗壮，耐肥抗倒，抽穗整齐，熟期转色好，穗大粒饱，籽粒椭圆，落粒性适中，谷壳黄色。全生育期185 d，株高105 cm，最高茎蘖数511.5万/hm2，有效穗415.5万/hm2，成穗率81.2 %，穗长19.8 cm，穗粒数164.3粒，实粒数134.8粒，结实率82 %，千粒重24.5 g。糙米率83.6 %、精米率72.8 %、整精米率61.5 %、粒长5.1 mm、长宽比1.8、垩白率75 %、垩白度6.8 %、直链淀粉15.5 %、胶稠度76 mm、减消值7级，透明度2级。适宜在云南省海拔1500～1900 m的粳稻区种植。

2.3 不同肥水管理对陆育4号生育期、产量及产量性状的影响

由表2可见，不同肥水处理下，除穗实粒数差异不显著外，其余性状均存在较大差异。从变异系数看，肥水管控对陆育4号最高分蘖影响最大，变异系数为11.17 %，对全生育期和千粒重影响较小，变异系数分别为1.54 %和2.05 %。相同氮肥处理下，水浆管控由干湿交替灌溉(B1)→浅水灌溉(B2)→长期淹水灌溉(B3)变化，全生育期显著延长，但最高分蘖数、有效穗、结实率、穗粒数和千粒重差异不显著。

表2 不同肥水处理下陆育4号产量及产量构成因素Table 2 The yield and yield components of Luyu 4 under different nitrogen fertilizer rate and water management

注：同列不同小写字母表示差异达5 %显著水平。

Note: Different small letters in the same column indicate a significant difference of 5 %.

表3 不同处理的经济效益及氮肥利用率Table 3 The economic benefits and nitrogen fertilizer efficiency of different treatments

注：空白为不施肥稻谷产量。

Note: The blank means the rice yield without fertilization.

不同肥水处理下，A2B1处理产量最高，为12 717 kg/hm2，比产量最低的常规栽培A1B3处理增产24.7 %。由此表明，不同肥水管理对陆育4号机插稻的产量有较大影响，施氮量为351 kg/hm2，且基肥、蘖肥、促花肥、保花肥按30 %、30 %、20 %、20 % 比例施用，田水管控按干湿交替进行，能够获得最高产量，施肥量太多或太少均不利于产量潜力的表现。

2.4 主区因素A在副区因素B水平上简单效应的检测

图1可知，相同氮肥处理，不同水浆管控，陆育4号产量存在较大差异，B1处理产量最高，B3处理产量最低。3种水浆管控下， 产量最高的均是A2处理，其次是A3处理，A5处理产量最低，A1和A4处理产量相近。在相同水浆管理下，陆育4号的产量随着氮肥总量的增加呈现出先增加后降低的趋势。因此，在水稻生产上，应适当控制氮肥施用量和根据生育进程按比例进行施用，使之充分发挥产量潜力。

2.5 经济效益及氮肥利用率分析

由表3可知，不同处理的经济效益和氮肥利用率存在较大差异，效益最好的是A2B1处理，其次是A3B1处理，分别比常规栽培A1B3处理(CK)增效25.6 %和21.3 %。施氮量减少40 %的A5处理，通过适宜的水浆管理B1，同样可以获得比常规栽培高7.6 %的经济效益。氮肥利用率最高的是A5B1处理，达37.8 %，其次是A4B1处理和A3B1处理，氮肥利用率分别为37.4 %和37.3 %，氮肥利用率最低的是常规栽培A1B3处理(CK)，仅为19.3 %。相同氮肥处理下，水浆管控由B1→B2→B3变化，氮肥利用率明显降低(图2)。综合考虑经济效益和氮肥利用率，陆育4号在大面积生产上通过减氮10 %～20 %，采用干湿交替进行水浆管理，即A2B1和A3B1处理，可以提高氮肥利用率和获得好的经济效益。

图1 不同肥水处理产量情况Fig.1 The yield under different nitrogen fertilizer rate and water management

图2 不同肥水处理下N肥利用率Fig.2 Nitrogen fertilizer efficiency under different nitrogen fertilizer amount and water management

3 讨 论

3.1 肥水管控对陆育4号产量的影响

大量研究表明，水肥运筹对水稻生长及产量有很大影响，凌启鸿[13]等研究，全生育期进行干湿交替灌溉，产量较习惯灌溉增加8.1 %～14.2 %；杨建昌[14]等认为浅湿交替灌溉与水层灌溉相比，提高了结实率、粒重和产量，并改进了稻米品质。在一定范围内，施氮量与水稻产量呈抛物线变化[15-16]，施氮量对单位面积穗数影响最大，每穗粒数次之，对结实率、千粒重的影响较小[17]。不同肥水管理下陆育4号机插稻的产量同样呈抛物线变化(图1)，而且3种水浆管理下，施氮量均为351 kg/hm2时陆育4号的产量最高，其中干湿交替进行水浆管理(A2B1处理)产量高达12 717 kg/hm2，比常规栽培A1B3处理(CK)增产24.7 %，增效25.6 %。因此，适当降低氮肥用量和采用干湿交替灌溉，可以大幅度提高陆育4号的稻谷产量。

3.2 肥水管控对陆育4号氮肥利用率的影响

施肥量影响农作物的品质和产量[17-18]，水浆管理是水稻生产的基本措施，合理的氮肥施用和水浆管理可以提高氮肥利用率和产量[19-21]。水稻自移栽至开花期，对氮素的吸收和积累逐渐增加，氮肥后移有利于提高氮素利用率[22]。研究表明，采用干湿交替进行水浆管理时(B1)，氮肥利用率随氮肥用量的减少和后移而增加，即减氮40 %氮肥利用率高达37.8 %。但采用浅水灌溉(B2)和长期淹水灌溉(B3)进行水浆管理时，氮肥利用率随氮肥用量的减少呈抛物线变化，即氮肥施用量为390 kg/hm2时氮肥利用率最低，随着氮肥量的减少氮肥利用率逐渐增加，减氮30 %时氮肥利用率最高，减氮40 %时氮肥利用率反而降低，原因有待进一步研究。综合肥水管控对陆育4号氮肥利用率和经济效益的影响，陆育4号低耗高效栽培措施为采用干湿交替灌溉、适当减少施氮量和根据生育进程按比例进行施用。

4 结 论

不同肥水处理对陆育4号的产量和氮肥利用率影响较大。陆育4号低耗高效栽培最佳的肥水处理为比常规栽培减氮10 %～20 %即施氮量(尿素)351～312 kg/hm2和采用干湿交替灌溉进行水浆管理。在水稻生产上，加强田水管控，适量减少氮肥施用量并确定氮肥最佳施用时期，可以提高肥料利用率，并获得好的经济效益。