夏加发1,2 李泽福1,2 马廷臣 3王元垒2(1. 安徽省农业科学院水稻研究所,合肥 230031;2. 国家水稻改良合肥分
中心,合肥 230031;3. 安徽省水稻遗传重点开放实验室,合肥 230031)
摘要 [目的]对安徽一季中籼稻的耐淹能力进行评价。[方法]以安徽省生产上推广的21个中籼稻品种为材料,在分蘖期采用人工灌没顶深水进行淹涝胁迫7天,根据产量损失的大小,评价其耐淹涝能力。[结果]根据产量损失率,将水稻品种的分蘖期耐淹能力分为3类,耐淹品种的产量损失率小于20%,中性品种的产量损失率在20%~35%之间,敏感品种的产量损失率大于35%。耐淹品种受淹涝胁迫后的有效穗数、每穗总粒数和结实率的下降幅度明显低于敏感品种。[结论]筛选出协优335、丰两优香1号、徽两优6号、II优0128等一批耐淹涝品种。 关键词 水稻;耐淹能力;评价
Evaluations of submergence tolerance of Medium Indica Rice in Anhui at tillering stage
XIA Jia-fa et al (Rice Institute, Anhui Academy of Agr1cultural Sciences, Hefei, Anhui 230031)
Abstract [Objective] The purpose was to evaluate the submergence tolerance of Medium Indica Rice in Anhui at tillering stage. [Method]With 21 varieties of medium Indica rice that were popularized in the production in Anhui Province as the tested materials, were submerged for 8d in tillering stage by using artificial irrigation, the evaluating ability of submergence tolerance in the rice was proposed according to the rate of yield loss.[Result] The submergence tolerance ability of the rice varieties in tillering stage was divided into 3 classes according to the rate of yield loss. The rate of yield loss of the varieties with submergence tolerant < 20% , the rate of yield loss of the varieties with submergence moderate from 20% to 35%, the rate of yield loss of the varieties with submergence sensitive >35%. The submergence toleran varieties of effective panicles per plant, total grains per panicle and seed-setting rate the decline was obviously lower than sensitive varieties. [Conclusion ] A group of submergence tolerance varieties of medium Indica rice such as Xieyou 335, Fengliangyouxiang 1, Huiliangyou 6 and II you 0128 were screened out according to the evaluating ability of submergence tolerance in the rice.
Key words Rice; Submergence tolerance; Evaluations
淹涝灾害是我国的主要农业灾害之一,每年对我国的粮食生产造成巨大的损失,仅每年给我国水稻生产造成的损失就达上百亿元[1]。安徽省是我国淹涝灾害最严重的地区之一,主要发生在长江沿岸的圩区和沿淮低洼地区。这些地区地势低注,河湖密布,很多稻田在河湖水位以下,汛期一旦排水不畅,低洼水田极易发生涝灾。淹涝灾害多发生在每年6~8月,正值一季中稻分蘖期至孕穗期。水稻受淹涝危害的主要表现为叶片变黄、绿叶减少、光合面积减少、光合功能受损,根系严重缺氧、白根数减少、根系吸收能力下降,生长发育受阻、生育期延长,节间不正常伸长、抗倒伏能力下降、有效穗减少等,可导致减产甚至绝收[2]。为了解水稻品种的耐淹特性,最大程度减轻淹涝灾害对水稻的危害,本文以安徽省生产上推广的22个品种为材料,人工模拟自然条件下的淹涝环境,在分蘖期鉴定其耐淹性能,根据产量损失的大小,提出水稻分蘖期耐淹性能的评价指标,应用该指标筛选出一批适合安徽省沿江及沿淮低洼地区推广种植的耐淹中籼稻品种。 1 材料与方法 1.1 供试材料
为安徽省生产上推广的中籼稻品种21个,其中三系杂交组合7个,两系杂交组合11个,常规品种
1
3个。 1.2 试验设计
将一块长50m、宽20m的试验田分成两部分,一部分四边筑高1.2 m防水墙,铺设防水塑料布防漏,摸拟水池用于淹涝处理。另一部分用于栽植对照。每个供试材料分成2份,一份作为淹涝实验材料,一份为对照。每个材料以16.7cm×20cm株行距种植6行,单本栽插,每行种植9株,3次重复,区间距40 cm。
1.3 试验主要过程
试验于2010年正季在安徽省农业科学院水稻研究所试验基地进行,5月7日播种,播种量25g/m2,秧田肥水管理同一般生产大田。6月10日移栽,秧龄34d,秧苗素质中等。移栽大田基施N16-P16-K16三元复合肥750kg/hm2、尿素225 kg/hm2,移栽活棵后追施尿素150kg/hm2。移栽20d后,处理区开始灌没顶深水进行淹涝胁迫,共淹没7d。处理结束后排水留水层3cm左右,经自然落干后转至正常的大田管理。考察处理区和对照区各不同生育时期,成熟时每小区取样5株考种,并收割小区计产,计算各品种的产量损失率。品种产量损失率=100×(对照区产量-处理区产量)/对照区产量。数据分析采用SPSS统计软件。 2 结果与分析
2.1分蘖期不同品种的耐淹涝能力评价
水稻耐淹涝能力的评价是进行耐淹涝品种选育和筛选的基础,不同的研究对于分蘖期耐淹涝能力评价采用了不同的方法。如李阳生等[3]采用叶片相对成活率作为评价水稻分蘖期耐淹能力的形态指标之一;陈永华等[4]应用叶片相对成活率和主茎损伤程度综合指标来评价水稻分蘖期耐淹能力。本文认为,耐淹涝能力较强的水稻品在淹涝胁迫条件下,其植株机体受伤害程度相对较小,且环境条件恢复后群体应具有较强的自我调节能力,最终反映在收获产量上损失相关较小。对照区和处理区各品种的农艺和经济性产列于表1、表2。
表1 对照区各品种农艺性状与经济性状
Tab.1 Agronomic traits and economic of each variety under natural conditions
编号 No. of variety 1 2 3 4 5 6 7 8 9
品 种 variety 皖稻 皖稻153 两优华6 丰两优香1号 华籼糯1号 两优293 丰两优4号 Y两优6号 徽两优6号
株高//cm Plant height 126.5 122.0 127.0 121.0 122.5 120.0 123.5 127.0 120.0
始穗期//m-d heading 8-19 8-18 8-16 8-14 8-13 8-17 8-15 8-14 8-14
成熟期//m-d maturity 9-24 9-26 9-24 9-21 9-20 9-22 9-22 9-21 9-24
单株有每穗
全生育结实率
千粒重//g 效穗数 总粒数
//% 期//d
1000-grain Effective Total
Seed-setting Growth
weight panicles grains
rate period
per plant per panicle 139 141 139 136 135 137 137 136 139
7.3 9.3 7.8 9.7 7.0 8.5 7.8 9.2 9.8
168.4 180.6 184.7 170.4 180.0 197.7 161.9 158.9 181.7
84.4 87.3 84.2 85.2 83.3 81.1 84.3 85.4 81.7
31.5 23.3 27.9 25.7 26.8 24.5 29.1 26.1 28.6
小区产量//kg yield 1.75 1.95 1.95 2.13 1.70 2.00 1.90 2.05 1.78
2
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
丰两优1号 新两优6号 Y两优1号 中籼2503 II优0128 II优705 皖稻167 皖稻185 徽两优3号 II优52 协优335 K优52 平均 average
124.5 123.5 125.5 123.5 123.0 124.0 114.0 116.0 124.0 132.0 125.0 130.0 123.5
8-15 8-15 8-19 8-19 8-17 8-16 8-15 8-15 8-16 8-15 8-16 8-14
9-21 9-21 9-27 9-27 9-23 9-23 9-23 9-23 9-25 9-23 9-24 9-22
136 136 142 142 138 138 138 138 140 138 139 137 138.5
9.7 10.5 8.3 7.0 9.7 8.7 10.7 8.3 9.7 9.3 9.3 10.0 8.9
180.7 187.3 182.9 175.9 179.0 169.3 157.3 156.2 198.0 180.8 157.4 203.8 176.8
84.6 81.7 82.3 84.5 82.6 85.0 83.9 83.0 83.1 91.7 92.4 90.5 84.8
27.5 27.8 24.9 26.6 28.6 30.1 30.9 27.9 25.4 28.7 29.1 30.9 27.7
2.00 1.95 1.95 1.93 2.15 2.10 2.05 1.77 2.22 2.20 1.85 2.25 1.98
表2 处理区各品种农艺性状与经济性状
Tab.2 Agronomic traits and economic of each variety under submergence stress at tillering stage
编号 No. of variety 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
株高//cm Plant height 117.0 112.0 112.0 114.0 111.0 107.0 113.5 112.5 108.5 110.5 110.0 110.5 108.5 115.0 111.5 107.0 109.0 112.0 118.5 117.0 114.0
始穗期//m-d heading 8-25 8-23 8-25 8-23 8-21 8-24 8-24 8-23 8-24 8-23 8-24 8-22 8-25 8-20 8-23 8-20 8-18 8-23 8-18 8-19 8-18
成熟期全生育//m-d 期//d maturiGrowth ty period 10-2 9-30 9-30 9-27 9-28 9-30 9-28 9-27 9-29 9-29 9-29 9-30 10-1 9-25 9-28 9-26 9-26 9-30 9-25 9-28 9-26 10-2
147 145 145 142 143 145 143 142 144 144 144 145 146 140 143 141 141 145 140 143 141 147
每穗
单株有结实
总粒数
效穗数 率//% 千粒重//g
Total
Effective Seed- 1000-grain
grains
weight panicles setting
per
per plant rate
panicle 4.8 7.7 6.5 8.2 6.7 5.7 5.5 7.7 7.2 6.2 7.7 7.3 6.7 7.8 6.8 7.0 7.3 7.2 7.0 8.0 6.8 6.9
146.8 173 170 161.1 156.3 181.9 151.9 120.7 156.5 158.4 170.5 1.5 1.9 149.9 147.3 139.3 132.3 167.2 132.4 146.2 141.8 153.9
78.2 76.2 72.9 82.1 79.1 78.0 70.7 73.2 82.6 83.3 75.8 76.1 72.0 81.8 83.0 77.1 77.0 79.0 87.8 87.3 84.5 78.8
30.3 22.1 29.4 27.7 27.5 24.4 29.0 26.3 27.5 28.6 28.6 24.8 25.8 28.0 28.0 31.3 27.4 24.4 27.7 29.0 31.4 27.6
小区产量//kg yield 1.28 1.38 1.40 1.75 1.45 1.28 1.35 1.40 1.45 1.43 1.20 1.35 1.45 1.75 1.33 1.57 1.37 1.52 1.49 1.65 1.40 1.44
产量损 失率//% rate of yield
loss 27.14 29.49 28.21 17.65 14.71 36.25 28.95 31.71 18.31 28.75 38.46 30.77 24.68 18.60 36.90 23.41 22.60 31.53 32.27 10.81 37.46 27.37
品 种 variety
皖稻 皖稻153 两优华6 丰两优香1号 华籼糯1号 两优293 丰两优4号 Y两优6号 徽两优6号 丰两优1号 新两优6号 Y两优1号 中籼2503 II优0128 II优705 皖稻167 皖稻185 徽两优3号 II优52 协优335 K优52
平均 average 111.0
3
从产量损失来看,处理区品种较对照区平均产量损失率为27.37%,损失幅度为10.81%~38.46%。将各品种的产量损失率指标进行聚类分析(图1),可将品种的耐淹能力分为3类:品种20、5、4、9、14属于耐淹类型,其产量损失率均在20%以下;品种6、15、11、21属于敏感类型,其产量损失率均在35%以上;其他品种属于中性类型,产量损失率在20%~35%之间。
品种编号No. of variety
聚类距离 Distance of Clustering
图1 各品种耐淹能力的聚类分析
Fig. 1 Clustering analysis of submergence tolerance
2.2 淹涝处理对生育期和株高的影响
分蘖期淹涝处理使各品种始穗期推迟3~10d,成熟期延迟2~8d,不同耐淹类型的品种间没有明显差异。耐淹能力不同品种,淹涝处理对其株高的影响也不相同。从株高变化幅度来看(表3),耐淹品种株高下降8.0~11.5cm,平均下降9.2cm ;中性品种株高下降7.0~15.0cm,平均下降11.9cm;敏感品种株高下降12.5~16.0cm,平均下降13.8cm。说明耐淹品种在淹涝胁迫下耐淹品种的株高变化幅度小于敏感品种,这与陈永华等[4]的研究结果相一致。
4
表3 淹涝处理对3种类型品种全生育期和株高的影响
Tab. 3 Effect of growth period and plant height of three submergence tolerance types under submergence stress
类型 Type 耐淹类型 Type of tolerant subruergence
品种编号 No. of variety
20 5 4 9 14 平均average
17 16 13 1
中性类型 Type of moderate sulbmergence
3 10 7 2 12 18 8 19 平均average
敏感类型 Type of sensitive submergence
6 15 21 11 平均average
全生育期//d Growth period
143 143 142 144 140 142.4 141 141 146 147 145 144 143 145 145 145 142 140 143.7 145 143 141 144 143.3
延迟天数//d Delay days
4 8 6 5 2 5.0 3 3 4 8 6 8 6 4 3 5 6 2 4.8 8 5 4 8 6.3
株高//cm Plant height 125.0 122.5 121.0 120.0 123.0 122.3 116.0 114.0 123.5 126.5 122.0 124.5 123.5 122.0 127.0 123.5 127.0 124.5 122.8 120.0 124.0 130.0 123.5 124.4
下降程度//cm Down degree
8.0 11.5 7.0 11.5 8.0 9.2 7.0 7.0 15.0 9.5 15.0 14.0 10.0 10.0 15.0 12.0 14.5 13.5 11.9 13.0 12.5 16.0 13.5 13.8
2.3 淹涝处理对产量构成因子的影响
表4列出淹涝处理对不同类型品种产量构成因子的影响。耐淹类型品种单株有效穗平均比对照减少1.5个,中间类型品种平均比对照减少2.0个,敏感类型品种平均比对照减少2.7个;从每穗总粒数来看,耐淹类型品种每穗总粒数平均比对照减少19.7粒,中间类型品种平均比对照减少22.1粒,敏感类型品种平均比对照减少29.1粒。由此表明,淹涝处理可使单株有效穗降低、每穗总粒数减少,敏感程度耐淹品种<中性品种<敏感品种。从结实率下降的程度来看,耐淹类型品种平均下降2.8%,小于敏感品种的4.3%和中性品种的8.0%。淹涝处理对各品种的千粒穗影响不大。方差分析表明(表5),产量损失率与品种未处理条件下的单株有效穗数和结实率呈显著负相关,与每穗总粒数呈负相关,说明多穗型品种淹后群体调节能力强于重穗型品种,其有效穗数较多、穗粒数下降幅度相对较小,因而产量损失较小。
5
表4 淹涝处理对3种类型品种产量构成因子的影响
Tab. 4 Effect of yield character of three submergence tolerance types under submergence stress
类型 Type
品种编号 No. of variety
20
耐淹类型 Type of tolerant subruergence
5 4 9 14 平均average
1 2 3 7
中性类型 Type of moderate sulbmergence
8 10 12 13 16 17 18 19 平均average
敏感类型 Type of sensitive submergence
6 15 21 11 平均average
单株有效穗Effective panicles per plant
8.0 6.7 8.2 7.2 7.8 7.6 7.3 7.0 6.7 4.8 6.5 6.2 5.5 7.7 7.3 7.2 7.7 7.0 6.7 5.7 6.8 6.8 7.7 6.8
下降程度 Down degree
1.3 0.3 1.5 2.7 1.8 1.5 1.0 3.7 0.3 2.5 1.3 3.5 2.3 1.7 1.0 2.5 1.5 2.3 2.0 2.8 1.8 3.2 2.8 2.7
每穗总粒数 Total grains per panicle 146.2 156.3 161.1 156.5 149.9 154.0 132.3 139.3 1.9 146.8 170.0 158.4 151.9 173.0 1.5 167.2 120.7 132.4 151.8 181.9 147.3 141.8 170.5 160.4
下降程度/ Down degree 11.2 23.7 9.3 25.2 29.1 19.7 23.9 18.0 11.0 21.6 14.7 22.3 10.0 7.6 18.4 30.8 38.2 48.4 22.1 15.8 22.0 62.0 16.8 29.1
结实率//% Seed-setting
rate
87.3 79.1 82.1 82.6 81.8 82.6 77.0 77.1 72.0 78.2 72.9 83.3 70.7 76.2 76.1 79.0 73.2 87.8 77.0 78.0 83.0 84.5 75.8 80.3
下降程度//% Down degree 5.1 4.3 3.0 0.9 0.7 2.8 6.1 6.8 12.5 6.2 11.3 1.3 13.6 11.1 6.2 4.1 12.3 3.9 8.0 3.1 2.0 6.0 5.9 4.3
表5 淹涝处理产量损失率与品种产量构成因子的相关系数 Tab.5 Correlation coefficient between rate of yield loss and yield character
相关系数
Correlation coefficient
x1 (单株有效穗数 Effective panicles per plant)
x2 (每穗总粒数 Total grains per panicle) x3(结实率Seed-Setting rate) x4千粒重1000-grain weight) y(产量损失率 Rate of yield loss)
x1 1.000 0.170 0.023 0.388 -0.480*
x2 1.000 0.257 0.162 0.293
x3 1.000 -0.112 -0.462*
x4 1.000 0.062
y 1.000
6
3 小结
3.1 淹涝可导致水稻株高的明显降低,不同品种对淹涝处理间的株高变化差异较大,耐淹品种在淹涝胁迫下耐淹品种的株高变化幅度明显小于敏感品种。分蘖期淹涝处理使各品种始穗期和成熟期明显延迟,但不同耐淹类型的品种间没有明显差异。
3.2 在淹涝胁迫条件下的各品种单株有效穗数、每穗总粒数和结实率显著降低,千粒重变化不大,但耐淹类型品种受淹涝影响的程度小于敏感品种。产量损失率与品种未处理条件下的单株有效穗数和结实率呈显著负相关,与每穗总粒数呈负相关,说明多穗型品种淹后群体调节能力强于重穗型品种,其有效穗数较多、穗粒数下降幅度相对较小,因而产量损失较小。
3.3 以产量损失小于20%、生育期延迟不超过7天为筛选标准,筛选出4个个综合性状优良耐淹品种:协优335产量损失率10.81%,生育期延迟4天;丰两优香1号产量损失率17.65%,生育期延迟6天;徽两优6号产量损失率17.65%,生育期延迟5天;II优0128产量损失率18.60%,生育期延迟2天。这些品种在安徽沿江及沿淮低洼地区推广种植,遇到淹涝灾害时可减小产量损失。 参考文献
[1] 陈祖玉, 彭其安, 刘传凤, 等. 杂交水稻孕穗期的耐涝农艺指标评价[J]. 安徽农业科学,2010,38(21): 11087~110 [2] 陈永华, 严钦泉, 肖国樱. 水稻耐淹涝的研究进展[J]. 中国农学通报, 2005,21(12):151~153,159
[3] 李阳生, 彭风英, 李达模, 等. 杂交水稻苗期耐淹特性及其与亲本的关系[J]. 杂交水稻, 2001,16(2) : 50~53
[4] 陈永华, 柳俊, 赵森, 等. 水稻分蘖期耐淹能力评价及不同淹涝强度对重要农艺性状的影响[J].广西农业生物科学,
2006,25(2):111~115
基金项目 国家科技支撑计划项目(2009BADA6B01)
作者简介 夏加发(1967一),男,安徽和县人,副研究员,从事水稻遗传育种和品质改良研究。
7
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- huatuo9.cn 版权所有 赣ICP备2023008801号-1
违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务