同熟期粳稻品种混栽对产量性状的影响

余波，杨军，胡庆峰，林添资，景德道，钱华飞，李闯，曾生元，孙立亭，杜灿灿，龚红兵

(江苏丘陵地区镇江农业科学研究所，江苏 句容 212400)

单位面积有效穗、每穗实粒数、千粒重是构成水稻产量的三大因素，三者的乘积构成水稻的产量。缩短营养生长周期，在短时间内争取较多的有效分蘖是构建高光效群体的主要途径[1-3]；改善水稻品种的生长环境，增加穗重，提高每穗实粒数、千粒重有利于优化穗粒结构。单位面积有效穗、每穗实粒数、千粒重除了受品种自身基因型的控制，也易受外界环境的影响，光照时长、肥水管理、病虫害都会对水稻的生长发育造成影响，进而影响水稻的产量和经济效益。

诸葛根樟等[4]发现，含有不同抗病基因的品种混栽时，非亲和性的病原菌小种受到抑制，能明显减轻病害。郎杰等[5]通过分析遗传分化对多样性混栽抗稻瘟病效率的影响，发现混栽模式下的抗稻瘟病效果要优于净栽模式，说明水稻混栽可有效降低稻瘟病发生。目前，水稻品种混栽的研究主要集中在混栽对病虫害防治的影响[4-12]，而不同品种混栽条件下分蘖成穗规律对穗粒结构的影响鲜有报道。

本研究设早熟晚粳、迟熟中粳、中熟中粳3组混栽试验，每个混栽试验以2个同熟期品种混栽，考察混栽高峰苗、有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等性状，探究同熟期品种混栽条件下分蘖成穗规律和对穗粒结构的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

早熟晚粳混栽试验设3个处理：V1，镇稻18号净栽；V2，武运粳23号净栽；V3，镇稻18号、武运粳23号混栽(比例1∶1)。迟熟中粳混栽试验设3个处理：V4，镇稻14号净栽；V5，武运粳24号净栽；V6，镇稻14号、武运粳24号混栽(比例1∶1)。中熟中粳混栽试验设3个处理：V7，镇稻88净栽；V8，武运粳27号净栽；V9，镇稻88、武运粳27号混栽(比例1∶1)。

1.2 方法

试验在镇江农业科学院育种基地实施，田间采用随机区组排列，设3次重复，小区种植面积13.3 m2，区组间隔40 cm，小区间隔33 cm。早熟晚粳稻于5月15日播种，6月12日移栽，秧龄28 d；迟熟中粳稻于5月21日播种，6月16日移栽，秧龄26 d；中熟中粳稻于5月30日播种，6月25日移栽，秧龄26 d。株行距13.3 cm×25.0 cm，每小区栽插400穴，每穴2苗。移栽后对各小区定点观察20穴(混栽处理用塑料牌将2个品种隔开，以便分别调查取样)，每隔7 d观察记载茎蘖发生情况；成熟后，各小区随机取样5穴，进行考种，测定每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重等，并通过有效穗、每穗实粒数、千粒重计算理论产量。

1.3 期望值计算

期望值是指在一个离散性随机变量试验中每次可能结果的概率乘以其结果的总和。在本文中指不考虑混栽效应，2个混栽品种在净栽条件下的结果以及混栽比例计算出的总和。

早熟晚粳混栽期望值=镇稻18号净栽调查结果×50%+武运粳23号净栽调查结果×50%。

迟熟中粳混栽期望值=镇稻14号净栽调查结果×50%+武运粳24号净栽调查结果×50%。

中熟中粳混栽期望值=镇稻88净栽调查结果×50%+武运粳27号净栽调查结果×50%。

2 结果与分析

2.1 混栽对高峰苗、有效穗、成穗率的影响

通过调查混栽与净栽的高峰苗、有效穗，分析混栽对高峰苗、有效穗的影响(表1)。

早熟晚粳稻试验中，高峰苗以混栽组合(353.65万·hm-2)最高，其次为镇稻18号净栽(353.34万·hm-2)，武运粳23号净栽最低(337.99万·hm-2)；有效穗以镇稻18号净栽最高(284.82万·hm-2)，其次为混栽组合(283.67万·hm-2)，武运粳23号净栽最低(274.58万·hm-2)。

迟熟中粳稻试验中，高峰苗以混栽组合最高(366.37万·hm-2)，其次为镇稻14号净栽(365.34万·hm-2)，武运粳24号净栽最低(335.85万·hm-2)；有效穗以混栽组合最高(288.33万·hm-2)，其次为镇稻14号净栽(285.75万·hm-2)，武运粳24号净栽最低(274.33万·hm-2)。

中熟中粳稻试验中，高峰苗以混栽组合最高(309.91万·hm-2)，其次为镇稻88净栽(294.96万·hm-2)，武运粳27号净栽最低(282.06万·hm-2)；有效穗以混栽组合最高(261.34万·hm-2)，其次为镇稻88净栽(253.75万·hm-2)，武运粳27号净栽最低(242.50万·hm-2)。

从始蘖期到高峰苗，混栽组合发苗最快，在移栽时相同总茎蘖数的情况下,随着生育进程推进，混栽与净栽总茎蘖数差异越来越大。在3组混栽试验中，混栽组合高峰苗、有效穗的实际值均高于其期望值，说明不同品种之间进行混栽，能促进总茎蘖数增加。其中，中熟中粳镇稻88与武运粳27号混栽后对总茎蘖数的影响最大，高峰苗实际值较期望值提高21.40万·hm-2，有效穗实际值较期望值提高13.21万·hm-2；其次是迟熟中粳镇稻14号与武运粳24号混栽，高峰苗实际值较期望值提高15.78万·hm-2，有效穗实际值较期望值提高8.29万·hm-2；早熟晚粳镇稻18号与武运粳23号混栽对总茎蘖数影响最小，高峰苗实际值较期望值提高7.99万·hm-2，有效穗实际值较期望值提高3.97万·hm-2。

通过高峰苗、有效穗计算成穗率(表1)，在3组混栽试验中，混栽组合成穗率的实际值较期望值略低，但差异不显著。在早熟晚粳混栽试验组，混栽成穗率实际值较期望值降低0.71百分点；在迟熟中粳试验组，混栽成穗率实际值较期望值降低1.18百分点；在中熟中粳试验组，混栽成穗率实际值较期望值降低1.67百分点。

2.2 混栽对穗粒结构的影响

成熟后，各试验小区随机取样5穴(混栽处理的2个品种分别取样)带回实验室进行考种，测定每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等，分析混栽条件下对每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率的影响(表2)。

早熟晚粳稻试验中，每穗总粒数以混栽组合最高(154.80粒)，其次为镇稻18号净栽(152.68粒)，武运粳23号净栽最低(148.74粒)；每穗实粒数以混栽组合最高(141.85粒)，其次为镇稻18号净栽(139.59粒)，武运粳23号净栽最低(135.79粒)。

表2 不同处理穗粒结构对比

迟熟中粳稻实验中，每穗总粒数以混栽组合最高(145.83粒)，其次为武运粳24号净栽(145.27粒)，镇稻14号净栽最低(136.93粒)；每穗实粒数以混栽组合最高(134.28粒)，其次为武运粳24号净栽(132.95粒)，镇稻14号净栽最低(124.54粒)。

中熟中粳稻试验中，每穗总粒数以混栽组合最高(139.34粒)，其次为武运粳27号净栽(136.96粒)，镇稻88净栽最低(128.57粒)；每穗实粒数以混栽组合最高(126.92粒)，其次为武运粳27号净栽(125.40粒)，镇稻88净栽最低(116.50粒)。

在3组混栽试验中，混栽组合每穗总粒数、每穗实粒数实际值均高于期望值。其中，中熟中粳镇稻88与武运粳27号混栽后对每穗总粒数、每穗实粒数的影响最大，混栽每穗总粒数实际值较期望值高6.58粒，混栽每穗实粒数实际值较期望值高5.97粒；其次是迟熟中粳镇稻14号与武运粳24号混栽，混栽每穗总粒数实际值较期望值高4.73粒，混栽每穗实粒数实际值较期望值高5.53粒；早熟晚粳镇稻18号与武运粳23号混栽对每穗总粒数、每穗实粒数影响最小，混栽每穗总粒数实际值较期望值高4.09粒，混栽每穗实粒数实际值较期望值高4.16粒。结实率、千粒重受混栽影响较小(表2)，在早熟晚粳、迟熟中粳、中熟中粳3组混栽试验中，结实率实际值分别较期望值高0.27百分点、0.83百分点、-0.01百分点,千粒重实际值较期望值分别降低0.38、0.12、0.06 g。

2.3 混栽对理论产量的影响

根据每公顷有效穗、每穗实粒数、千粒重计算理论产量，对比混栽理论产量与净栽理论产量差异(表3)、混栽理论产量实际值与期望值差异(表4)，分析混栽条件下对产量的影响。

表3 混栽对理论产量的影响

表4 混栽条件下的产量实际值和期望值

理论产量由高到低依次为混栽组合(V3)>镇稻18号(V1)>武运粳23号(V2)，混栽组合(V6)>镇稻14号(V4)>武运粳24号(V5)，混栽组合(V9)>武运粳27号(V8)>镇稻88(V7)。其中，混栽组合(V6)与镇稻14号净栽、武运粳24号净栽之间理论产量差异达到显著水平，混栽组合(V9)与镇稻88净栽、武运粳27号净栽之间理论产量差异达到显著水平。

进一步对比混栽理论产量的实际值与期望值的差异，均是混栽组合理论产量的实际值高于期望值。其中，中熟中粳镇稻88与武运粳27号混栽后对理论产量的影响最大，混栽理论产量实际值较期望值高828.98 kg·hm-2，增产达显著水平；其次是迟熟中粳镇稻14号与武运粳24号混栽，混栽理论产量实际值较期望值高665.68 kg·hm-2，增产达显著水平；早熟晚粳镇稻18号与武运粳23号混栽对理论产量影响最小，混栽理论产量实际值较期望值高308.75 kg·hm-2，增产不显著。

3 小结

不同粳稻品种混栽对分蘖的发生有促进作用。在移栽相同总茎蘖数的情况下，随着生育进程推进，混栽与净栽总茎蘖数差异越来越大。在3组混栽试验中，混栽组合高峰苗、有效穗的实际值均高于期望值。

不同粳稻品种混栽，能改善穗型，提高每穗总粒数、每穗实粒数。在3组混栽试验中，混栽组合每穗总粒数、每穗实粒数均高于期望值，说明不同粳稻品种之间进行混栽能促进颖花分化。

不同粳稻品种混栽，对结实率和千粒重影响不大。在3组混栽试验中，结实率、千粒重的实际值和期望值差异不明显，说明混栽虽然能促进粳稻分蘖，提高每穗总粒数、每穗实粒数，但并不会对结实率和千粒重产生太大影响。

不同粳稻品种混栽能提高生物学产量，早熟品种混栽的增幅要明显强于晚熟品种。虽然单从有效穗、每穗实粒数进行分析，混栽的增幅并不明显，但是通过计算水稻的理论产量发现混栽具有一定的增产潜力。进一步对比3组混栽试验实际值与理论值的差异，发现有效穗、每穗实粒数、理论产量的增幅都是早熟品种大于晚熟品种。

虽然混栽能提高粳稻的生物学产量，但是品种之间的混栽需要进行选择，需要了解品种本身的生育期、株高、抗性等方面的特性，不同品种对光照、水分、养分的需求差异导致不同品种混栽后增产潜力的差异。