劉 研，趙一洲，李 鑫，張 戰(zhàn)，倪善君，毛 艇，鐘順成，王詩(shī)宇

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤(pán)錦 124010）

盤(pán)錦稻區(qū)地處遼河三角洲的中心地帶， 瀕臨渤海，是環(huán)渤海濱海稻區(qū)的重要組成部分。盤(pán)錦稻區(qū)水稻總面積11 萬(wàn)hm2， 平均單產(chǎn)已超過(guò)9.6 t／hm2，年總產(chǎn)已達(dá)到110 萬(wàn)t，已成為我國(guó)重要的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻產(chǎn)區(qū)［1］。 作為退海平原，盤(pán)錦稻區(qū)是由大遼河、遼河、大凌河上游即吉林、內(nèi)蒙古、遼寧、河北四省區(qū)的黑土、沙土、黃土沖積而成的。 其海拔平均5.3 m，最低處僅海拔0.3 m。 這就形成了獨(dú)特的水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 土壤返堿嚴(yán)重， 形成了pH8.0～8.9 的鹽漬型偏堿性的獨(dú)特耕層， 鹽分含量在0.4%左右，但由于鹽分較高，對(duì)產(chǎn)量有所影響［2］。研究濱海稻區(qū)水稻品種產(chǎn)量表現(xiàn)及性狀構(gòu)成特點(diǎn)，可為本地區(qū)高產(chǎn)品種選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料為62 個(gè)遼寧省近年來(lái)培育的水稻品種。試驗(yàn)于2019 年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)地進(jìn)行。 試驗(yàn)材料單株種植、順序排列，小區(qū)4 行壟，行長(zhǎng)5 m，行株距30.0 cm×13.3 cm，試驗(yàn)田管理與生產(chǎn)大田相同。

1.2 性狀調(diào)查

供試品種成熟后收獲， 每個(gè)品種隨機(jī)選取5株進(jìn)行性狀調(diào)查。調(diào)查性狀包括每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，計(jì)算單穗重、總穎花數(shù)，并按小區(qū)實(shí)脫計(jì)產(chǎn)。

1.3 分析方法

采用回歸分析、通徑分析、方差分析等方法分析品種間差異及性狀間的關(guān)系。 全部分析方法在Excel 2003、SPSS 19.0 軟 件 上 完 成， 圖 形 在origin7.5 軟件制作完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻品種產(chǎn)量性狀變異表現(xiàn)

由表1 可見(jiàn)，在產(chǎn)量構(gòu)成性狀方面，首先是每穗粒數(shù)的變異系數(shù)最大，為12.72%，變幅在89.6個(gè)～150.3 個(gè)／穗；其次是每穴穗數(shù)，其變異系數(shù)為10.71%，變幅在11.0 個(gè)～18.3 個(gè)／穴；再次是單穗重，其變異系數(shù)為10.68%，變幅在2.1～3.4 g；總穎花數(shù)變異系數(shù)中等， 為8.53%， 變幅為1 409.7個(gè)～1 979.1 個(gè)／穴；千粒重、結(jié)實(shí)率的變異系數(shù)較低，分別為5.85%、3.17%，變幅分別為22.8～28.7 g、78.1%～92.4%。 產(chǎn)量的變異系數(shù)只有4.31%，變幅在8.41 t～10.04 t／hm2。 可見(jiàn)，供試品種中不同產(chǎn)量性狀的變異影響產(chǎn)量的表現(xiàn)。

表1 水稻品種產(chǎn)量性狀變異表現(xiàn)

2.2 水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成性狀對(duì)產(chǎn)量的通徑分析和相關(guān)分析

為估算產(chǎn)量構(gòu)成性狀對(duì)產(chǎn)量的影響效應(yīng)，明確各性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析。由表2 可見(jiàn)，（1） 各性狀對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均表現(xiàn)正向效應(yīng)，其對(duì)產(chǎn)量（y）的直接通徑系數(shù)大小依次為總穎花數(shù) （x6）＞千粒重 （x4）＞結(jié)實(shí)率（x3）＞每穴穗數(shù) （x1）＞每穗粒數(shù) （x2）＞單穗重（x5）。（2） 各性狀對(duì)產(chǎn)量存在著或正向或負(fù)向的間接效應(yīng)， 各性狀的間接通徑系數(shù)絕對(duì)值大小依次為千粒重（x4）＞總穎花數(shù)（x6）＞結(jié)實(shí)率（x3）＞每穴穗數(shù)（x1）＞每穗粒數(shù)（x2）＞單穗重（x5）。 （3） 通過(guò)每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率、單穗重對(duì)產(chǎn)量建立回歸方程為y=-21.127+0.090x1+0.009x2+0.115x3+0.364x4+0.075x5+0.005x6， 相關(guān)性達(dá)到極顯著水平（r=0.971**）。

表2 水稻產(chǎn)量構(gòu)成性狀對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)

在每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、單穗重、 總穎花數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成性狀中只有每穗粒數(shù)與每穴穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，每穴穗數(shù)與單穗重，總穎花數(shù)與結(jié)實(shí)率、 千粒重的相關(guān)性達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)水平 （r=-0.747**、r=-0.497**、r=-0.398**、r=-0.930**、r=-0.592**、r=-0.764**）；每穗粒數(shù)與單穗重、 總穎花數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著正相關(guān)水平（r=0.787**、r=0.526**）。 這些性狀間的相關(guān)性影響著各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)程度。 由圖1a、圖1b可見(jiàn)，產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、單穗重、總穎花數(shù)的相關(guān)性呈現(xiàn)出曲線特征， 其中產(chǎn)量與總穎花數(shù)的相關(guān)達(dá)到極顯著水平（y=0.025-（7.07E-6）x2-12.877x，r=0.560**），與每穴穗數(shù)的相關(guān)達(dá)到顯著水平（y=1.361-0.036x2+1.093x，r=0.355*），與每穗粒數(shù)、 單穗重的相關(guān)未達(dá)到顯著水平 （y=4.675-0.00003x2+0.080x，r =0.216；y =2.670 -0.858x2+4.877x，r=0.261）。表明，供試品種隨著總穎花數(shù)或每穴穗數(shù)的增加， 產(chǎn)量表現(xiàn)出明顯的同步提高的趨勢(shì)， 但當(dāng)總穎花數(shù)或每穴穗數(shù)增加到一定程度后，產(chǎn)量則呈下降趨勢(shì)。 每穗粒數(shù)、單穗重亦有一定相似的表現(xiàn)。

圖1a 水稻產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)的關(guān)系

圖1b 水稻產(chǎn)量與單穗重、總穎花數(shù)的關(guān)系

2.3 水稻品種單穗重及構(gòu)成性狀的相關(guān)分析

水稻單穗重是水稻每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重的綜合表現(xiàn)性狀。 由圖2a 可見(jiàn)，單穗重與每穴穗數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)水平 （y=5.219-0.175x，r=-0.930**），與每穗粒數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著正相關(guān)水平（y=0.921-0.015x，r=0.787**）。 由圖2b 可見(jiàn)，單穗重與結(jié)實(shí)率、千粒重相關(guān)呈現(xiàn)出曲線特征， 但均并未達(dá)到顯著水平 （y=10.272-0.002x2+0.317x，r=0.152；y=19.323+0.026x2-1.324 x，r=0.299）。 可見(jiàn)，單穗重構(gòu)成性狀與單穗重間存在或正向或負(fù)向、或顯著或不顯著的關(guān)系。

圖2a 水稻單穗重與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)的關(guān)系

圖2b 水稻單穗重與結(jié)實(shí)率、千粒重的關(guān)系

2.4 不同產(chǎn)量水平品種產(chǎn)量性狀比較

根據(jù)各品種產(chǎn)量按8.25 t～8.99 t／hm2、9.00 t～9.74 t／hm2、9.75 t～10.13 t／hm2將劃分為低產(chǎn)組（Ⅲ）、中產(chǎn)組（Ⅱ）高產(chǎn)組（Ⅰ）3 個(gè)產(chǎn)量區(qū)間。 高產(chǎn)組、 中產(chǎn)組、 低產(chǎn)組包含品種分別為22 個(gè)、31個(gè)、9 個(gè)， 分別占品種總數(shù)的35.5%、50.0%、14.5%。 由表3 可見(jiàn)，（1） 從性狀顯著程度上看，高產(chǎn)組、中產(chǎn)組、低產(chǎn)組間在產(chǎn)量上的差異均達(dá)到極顯著水平， 在產(chǎn)量構(gòu)成性狀中每穴穗數(shù)中產(chǎn)組與高產(chǎn)組間、高產(chǎn)組與低產(chǎn)組間差異不顯著，中產(chǎn)組顯著高于低產(chǎn)組；總穎花數(shù)高產(chǎn)組與中產(chǎn)組間、中產(chǎn)組與低產(chǎn)組間差異不顯著， 高產(chǎn)組極顯著高于低產(chǎn)組。（2） 從性狀變幅和變異系數(shù)上看，高產(chǎn)組、中產(chǎn)組、低產(chǎn)組差值在產(chǎn)量、每穴穗數(shù)、總穎花數(shù) 上 分 別 為 0.29 t／hm2、0.70 t／hm2、0.56 t／hm2，4.6 個(gè)／穴、6.9 個(gè)／穴、5.0 個(gè)／穴，446.0 個(gè)／穴、517.3 個(gè)／穴、242.5 個(gè)／穴； 變 異 系 數(shù) 分 別 為0.81% 、2.00% 、2.07% ，9.37% 、10.21% 、13.91% ，8.36%、8.04%、5.01%。 在每穗粒數(shù)上的差值分別為50.9 個(gè)／穗、57.0 個(gè)／穗、53.2 個(gè)／穗， 變異系數(shù)分別為10.6%、13.3%、15.4%。 在結(jié)實(shí)率上的差值分別為14.3%、11.3%、4.9%， 變異系數(shù)分別為3.8%、3.0%、1.9%。 在千粒重上的差值分別為5.4 g、5.9 g、3.6 g， 變 異 系 數(shù) 分 別 為6.1%、6.1%、4.3%。單穗重上的差值分別為1.0 g、1.3 g、0.9 g，變異系數(shù)分別為9.3%、10.0%、13.7%。 可見(jiàn)，高產(chǎn)組品種間產(chǎn)量、每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、單穗重上品種間差異較小，千粒重品種間差異中等，結(jié)實(shí)率、總穎花數(shù)上品種間差異較大；中產(chǎn)組品種間產(chǎn)量、每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、單穗重、總穎花數(shù)品種間差異中等，千粒重上品種間差異較大；低產(chǎn)組品種間產(chǎn)量、每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)、單穗重品種間差異較大，結(jié)實(shí)率、千粒重、總穎花數(shù)上品種間差異較小。

表3 不同產(chǎn)量水平水稻品種產(chǎn)量構(gòu)成性狀比較

3 討論

水稻產(chǎn)量由諸多性狀構(gòu)成。 張耗等［3］以江蘇省1950 年～2008 年近60 年來(lái)各階段具有代表性的12 個(gè)粳稻品種為材料，研究品種演進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)量的變化。 結(jié)果表明， 隨著品種演進(jìn)產(chǎn)量逐步提高，其原因主要是總穎花量的增加，而這又主要由于每穗粒數(shù)的顯著增多。 徐正進(jìn)等［4］認(rèn)為遼寧省水稻品種每穗粒數(shù)最多，千粒重也較高，因此盡管穗數(shù)較少，水稻產(chǎn)量仍然明顯高于吉林、黑龍江兩省。 因此，水稻產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，一般的趨勢(shì)是在適當(dāng)降低穗數(shù)的基礎(chǔ)上，較大幅度地提高每穗粒數(shù)和適當(dāng)增加千粒重， 使得產(chǎn)量較大幅度提高［5］。本研究表明，供試品種產(chǎn)量構(gòu)成性狀中每穗粒數(shù)、每穴穗數(shù)、單穗重變異系數(shù)較大，總穎花數(shù)變異系數(shù)中等，結(jié)實(shí)率、千粒重變異系數(shù)較小。 通徑分析顯示， 濱海稻區(qū)水稻品種對(duì)產(chǎn)量作用較大的的產(chǎn)量性狀主要是總穎花數(shù)和千粒重， 其共同影響著其它產(chǎn)量性狀對(duì)產(chǎn)量的作用， 并最終影響產(chǎn)量的表現(xiàn)。相關(guān)分析表明，每穗粒數(shù)與總穎花數(shù)呈極顯著正相關(guān)，結(jié)實(shí)率、千粒重與總穎花數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。 如何協(xié)調(diào)每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重間的關(guān)系是提高總穎花數(shù)的關(guān)鍵。

大量研究報(bào)道認(rèn)為［6］大穗品種光合生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯、群體結(jié)構(gòu)合理、庫(kù)容大，具有顯著的增產(chǎn)潛力，大穗是實(shí)現(xiàn)水稻超高產(chǎn)的重要途徑之一。國(guó)內(nèi)外不同年代育成的常規(guī)秈稻代表品種單穗重與個(gè)體（單穗）產(chǎn)量呈極顯著線性正相關(guān)，與群體產(chǎn)量呈極顯著的拋物線型關(guān)系。本研究也顯示，濱海稻區(qū)水稻品種單穗重與產(chǎn)量呈極曲線特征， 但未達(dá)到顯著水平，單穗重與每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)的相關(guān)性狀達(dá)到極顯著水平，與結(jié)實(shí)率、千粒重呈現(xiàn)曲線特征， 這增加了水稻單穗重的主要構(gòu)成方向的選擇難度。

不同生態(tài)類(lèi)型水稻品種具有不同的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，鄒江石等［7］發(fā)現(xiàn)南方單季稻單位面積穗數(shù)自南向北遞增，由低海拔向高海拔遞增。 杜永等［8］對(duì)黃淮稻區(qū)的129 個(gè)粳稻品種（品系） 進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上，增加每穗粒數(shù)是黃淮稻區(qū)實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)的重要途徑， 中低產(chǎn)品種的改良則主要通過(guò)提高結(jié)實(shí)率和收獲指數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本研究表明，在濱海稻區(qū)高產(chǎn)品種應(yīng)具有較多的總穎花數(shù)和每穴穗數(shù)，同時(shí)，與低產(chǎn)、中產(chǎn)品種群體相比高產(chǎn)品種群體品種間每穴穗數(shù)、 每穗粒數(shù)、單穗重差異較小，結(jié)實(shí)率、總穎花數(shù)差異較大。而相關(guān)分析表明，產(chǎn)量與每穴穗數(shù)、總穎花數(shù)的相關(guān)性呈現(xiàn)出曲線特征，因此，濱海稻區(qū)水稻品種在保障足夠穗數(shù)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)適當(dāng)增加每穗粒數(shù)獲得較多總穎花數(shù)，并協(xié)調(diào)結(jié)實(shí)率、千粒重的關(guān)系提高單穗重是濱海稻區(qū)水稻高產(chǎn)品種選育的主要途徑。