水稻物质生产特性及其与产量的关系研究

西　南５６０　农业学报　９＿０Ｏ６年ｌ９卷４期　Ｖｆ，Ｉ　ｌ９　Ｎｆ１　４　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｊｏｕｍ￣ｏｆ　Ａ　ｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　文章编号：１００１—４８２９（２００６）０４一【）５６０一ｏ５　水稻物质生产特性及其与产量的关系研究　杨从党　，朱德峰２，袁平荣　，黄庆宇。，郑学玉４，杨爱兵４　（１．云南省农业科学院粮食作物研究所，云南昆明永胜６７４２０５；４　宾川县农技站，云南宾川６５０２０５；２．巾国水稻研究所，浙江杭州３１００（３６；３．永胜县涛源乡农科站，　６７１６００）　摘　要：以汕优６３、ＩＩ优１６２、１ｔ优４１９、ＫＩ８Ａ／１４９和６５００２为材料，在云南省涛源乡、宾川县和杭州市富阳县进行试验，分析了水稻　高产的物质生长特性，并比较了不同环境下物质生长特性的差异及原因。结果表明：云南涛源和宾川产量分　比杌州高８Ｏ％和　６６％，导致云南产量较高的主要原因是生物产量较高。生物产量差异主要在幼穗分化以后，尤其是灌浆结实期。在云南生态条件　下，中后期能容纳较高的叶面积系数（ＬＭ），群体生长速率（ＣＧＲ）较高，使花后物质生产量大，且花后物质运转量也较高。　关键词：水稻；产量；群体生长速率；运转量　中图分类号：￥５１１　文献标识码：Ａ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｒａｉｔｓ　ｏｆ　ｒｉｃｅ　ｍａｔｔｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｒａｉｎ　ｙｉｅｌｄ　ＹＡＮＧ　Ｃｏｎｇ－＇ｄａｎｇ　，ＺＨＵ　Ｄｅ—ｆｅｎｇ２ＹＵＡＮ　Ｐｉｎｇ－ｒａｎｇ’，，ＨＵＡＮＧ　Ｑｉｎｇ一Ⅷ　，ＺＨＥＮＧ　Ｘｕｅ－ｙｕ　，ＹＡＮＧ　Ａｊ—ｂｉｎｇ４　（１．Ｆｏｏｄ　Ｃｒｏｐ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｕｔｔｅ　ｏｆＹｕｎｎａｎ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆＡ　ｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｙｕｍｍｎ　Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２０５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｉｃｅ　ｌ（ｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎ　ｓｔｉｕｔｔｅ，Ｚｈｅｉｊｉｎｇ　Ｈａｎｇｚ｝ｏｌＯＨ　３１００（３６，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｆ）ｆＴａｏｙｕａｎ　Ｔｏｗｎｓｈｉｐ　ｉｎ　Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ　ｃＩｎ１ｎｔｙ，Ｙｕｎｎａｎ　Ｙ（￣ｇｓｈｅｎｇ　６＂ｒ４２０５，Ｃｈｉｎａ；４．　Ａ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｓｔａｆｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｎｃｈｕｏｎ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ｙｕｎｎａｎ　Ｂｉｎｇｅｈｕａｎ　６７１６００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：５　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅ　ｒｉｃｅ　ｖａｒｉｅｔｉｓ　ｅｗｅｒｅ　ｐｌａｎｔｅｄ　ａｔ　Ｔａｏ￣ａｎ　Ｔｏｗｎｓｈｉｐ，Ｂｉｎｃｈｕａｎ　Ｃｏｕｎｔｙ　ｉｎ　Ｙｕｎｎｏｎ　ｐｍ￣ｎｃｅ　ａｎｄ　Ｆｕｙａｎｇ“１ｕｎｔｙ　ｉｎ　Ｈａｎ　１ＯＨ　ｃｉｔｙ　ｏｆ　７￣ａｅｊｉｎｇｐｍｖｉｎｃｅ．ａＴｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆｔｈｅｔｒａｉｔｓ　ｏｆ￣ａｔｎｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｒｉｃｅｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．　Ｆｈｅ　ｆｏｗｎｓｈｉｐ　ａｎｄ　Ｂｉｎｃｈｕａｎ　ｃｏｕｎｔｙ　ｗｅｒｅ　８０　ｐｅｒｃｅｎｔ　ａｎｄ　６６　ｐｅｒｃｅｎｔ　ｈｉｇｈｅｒ　ｈａｔｎ　ｔｈａｔ　ａｔ　Ｆｕｙａｎｇ　ｃｏｕｎｔｙ．．ｌ１％ｅｌｄ　ａｔ　ｆｍ）ｙｕａｎ　Ｈｉｇｈｅｒ　ｂｉｏｎｍｓｓ　ｏｆ　ｒｉｃｅ　ａｔ　Ｙｕｔｍａｎ　ｗ　ｔｈｅ　ｒｅａ￣ｍ　．　ｎｆ　ｈｉｇｈｅｒ　ｇｒａｉｎ　ｙｉｅｌｄ．　Ｆｈｅ　ｍａｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｓｈｏ￣１１　ｆｒｏｍ　ｐａｎｉｃｌｅ　ｉｎｉｉａｔｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ　ｔｏ　ｍａｔｕｒｉｔｙ，ｅｓｐｅｃｉｌｌａｙ＇ａｆｔｅｒ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｓｔａｇｅＡｔ　Ｙｕｎｎｏｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ａｆｔｅｒ　ｒｉｃｅ　ｐａｒｉｔｃｌｅ　ｉｎｉｉｔａｔｉｏｎ　ｈｅ　ｐｌｔｎｔａ　ｃｏｕｌｄ　ｈｄｄ　ｏｕｔ　ｈｉｈｅｒ　ｇｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ（ＬＡＩ），ａｎｄ　ｈｉｈｅｒｇ　ｃｒｏｐ　ｇｒｏ￣ｈ　ｒａｔｅ（ＣＧＲ），ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｍａｔｔｅｒ　ｏｆｌｅａｆ　ａｎｄ　ｓｔｅｍ　ｗｅｒｅ　ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｐａｎｉｃｌｅ，Ｉｔ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ａ　ｈｉｈｅｒｇ　ｇｒａｉｎ　ｙｉｅｌｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ；ｇｒａｉｎ　ｙｉｅｌｄ；ｃｍｐ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ；ｔｒｎｓａｌａｔｅｄｍａｔｔｅｒ　物质生长积累是作物产量形成的基础，籽粒产　量的高低与物质生长速率，尤其与中后期物质的生　长速率和干物质的累积速率关系密切。能维持较高　叶面积系数（ＬＡＩ）和净光合速率（ＮＡＲ）的品种，产量　程中出现３次高峰，分别在穗分化　、开花期和收获　期。穗分化前，ＣＧＲ主要受ＬＡＩ的限制；穗分化以　后，主要受ＮＡＲ的限制　Ｊ。　本文通过比较云南与杭州高产环境下品种间的　干物质生长特性以及环境引起品种的物质生长特性　较高，产量主要受后期群体生长速率（ＣＧＲ）的影　响＿１　２　Ｊ。生物产量和分配率较高、灌浆较快、运转率　较高的品种是比较理想的高产品种｜３　Ｊ。生物产量的　差异主要出现在抽穗以后，生物产量高的品种，籽粒　差异，探讨云南水稻高产的物质生长特性，为高产栽　培技术提供理论依据。　产量也高，两者的相关性达极显著。抽穗后光合产　物对产量的贡献大于运转量的贡献，然而产量却随　着运转量的增加而提高。群体生长率在水稻生长过　收稿日期：２００５—０４—１１　Ｉ材料与方法　１．１试验材料及田间管理方式　１９９８年试验分别在云南省永胜县涛源乡、宾川　县（东经１００．３。，北纬２５．３９。，海拔１４５０　ｎ）和浙江省　基金项目：本文为ｌ１】请ｌ｛１国农科院硕士学位论文的部分内容，得　到国际水稻所和云南省科技厅国际合作项目和中幽水稻发展基　金项目的资助　作者简介：杨从党（１９７２一），男，硕士，副研究员，主要从事水稻　育种与栽培生理研究。　杭州市富阳县（东经１２０．１。，北纬：；０．１４ｃ，海拔４ｌ７　ｍ）进行，采用当地的最佳栽培技术｛耋：理。在　南涛　源、宾川两地试验采用３次重复的随机区组设计，小　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　杨从党等：水稻物质生产特性及其与产量的荚系研究　５６１　区面积３０　ｎ１２，株行距为１１　ｃ・ｎ×２０　ｃ＇ｍ，栽插密度４５　万￣Ｉｎｎ２。以汕优６３、Ⅱ优１６２、ＩＩ优４１９、Ｋ１８ａ／１４９等　表１不同生态条件下水稻生物产量与收获指数和经济产　量的关系　Ｆａｂｌｅ　１　Ｉｔｅｌａｆｉｖｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｇ商“）ｉｆｅｌｄ　ａｎｄ　ｂｊ【）１］　ｓ１　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｅｎ、］ｒｕｍｎｅｎｔｓ　为研究材料。涛源点于３月２１日播种，采用薄膜育　秧；５月６日移栽，５月１５日施尿素３４５　ｋｇ／ｈＪｎ２（纯Ｎ　１５８．７　ｋｇ）。５月１４日施用尿素３７．５　ｋｇ／ｈｍ２（纯Ｎ　１７．２５ｋｇ）拌除草剂撒播，５月２２日施过磷酸钙７５０　ｋｇ／ｈｍ２（Ｐ２Ｏ５　１２７．５　），尿素２２５　ｋｇ／ｈｍ２（纯Ｎ　１０３．５　），钾肥１５０　ｋｇ／ｈｍ２；７月２０日施尿素２２５　ｋｇ／ｌ１ｍ２　（纯Ｎ　１０３．５　ｋｇ）。宾川点于３月１８日播种，采用旱　育秧方式；于５月１１日移栽。施用过磷酸钙７５０　ｋｇ／ｈｍ２（Ｐ２Ｏ５　１２７．５　），尿素３００　ｋｇ／ｈｍ０（纯Ｎ　１３８　），复合肥３７５　ｋｇ／ｈｍ２，硫酸锌４５　ｋｇ／Ｉｎｎ２。　杭州点于５月２２日播期，种子采用浸种灵浸　种，湿润育秧。６月１８日移栽，秧龄２７ｄ。株行距为　１８　ｅｍ×２１　ｅｍ，每公顷插２６．４万丛。杂交稻每丛１　本，常规籼稻每丛２本。大田基肥用量，每公顷施过　磷酸钙１４８．５　ｋｇ（Ｐ＇０５　２５．２　ｋｇ），ＫＣ１　７５　ｋｇ，饼肥７５０　ｋｇ（纯Ｎ　３４．５　ｋｇ）。　２０００年在涛源乡采用汕优６３和６５００２为材料　进行肥料试验，采用３次重复的随机区组设计，小区　面积２Ｏ　ｎ１２。在杭州同时进行汕优６３和６５００２的高　产试验。两地试验管理与１９９８年相同。　１．２取样时期和方法　１９９８年对所有试验品种在移栽期、穗分化期、　开花期和生理成熟期，取样进行分析；２０００年在移　栽期、穗分化期、开花期、开花后２０　ｄ和生理成熟　期，取样进行分析。移栽期，每品种随机取２５苗，测　定每丛茎蘖数、叶数，用Ｌｉ一３０００Ａ型自动叶面积仪　测量叶面积，烘干后测茎、叶干重。穗分化期、开花　期、开花后２０　ｄ及成熟期，根据平均茎蘖数每小区　随机取６丛样本，测定茎蘖数、叶数、用Ｌｉ一３０００Ａ型　自动叶面积仪测量叶面积，烘干测取茎、叶、死亡组　织和穗的干重。成熟期进行室内拷种。　２结果与分析　２．１产量与生物产量和收获指数的关系　涛源和宾川的平均产量分别比杭州增加约８Ｏ　％和６６％，而生物产量分别提高５５％和７２％（表　１）。籽粒产量与生物产量的相关系数为０．８５１７一，　达极显著水平，而与收获指数的相关系数为Ｏ．４４１８，　相关不显著。产量增减分析表明，涛源产量比杭州　高８０％，其中生物产量提高５５．０％，收获指数提高　１７．５％，宾川产量比杭州提高６６％，二者收获指数　相近，增产主要是生物产量的提高。从对籽粒产量　提高的贡献率来看，云南宾川和涛源的增产主要是　生物产量的增加。　２．２不同时期干物质累积量差异　不同生态条件下，水稻不同生长阶段干物质生　产量存在较大的差异。从图１可以看出，与杭州相　比，在云南总干物质累积量较高，尤其ｊ　开花后的干　物质累积量差异更明显，不同组合表现一致。虽然　从分蘖期到齐穗期物质生产量两地间存在差异，但　主要差异在齐穗期到成熟期。　２．３干物质累积速率的差异　生物产量由生育时期的长短和群体生长速率　（ＣＧＲ）的大小决定。同一品种在云南种植时营养生　长期比在杭州种植时长１倍左右（图２）。也就是说　营养生长期较长是云南水稻生物产量高的一个重要　因素，这与Ｙｉｎｇ（１９９８）的观点相一致。两地幼穗分　化以后的日数差异不大。从群体生长速率来看，在　杭州除了汕优６３的并进生长阶段的群体物质生产　速率高于云南外，其他时期的群体生长速率都比云　南低，在云南开花至成熟期的群体生长速率是杭州　的２～４倍（图２）。在云南高产环境下，整个生育期　的干物质生长量都高于杭州，营养生长期较高的生　物产量主要依靠延长生长日数，而开花至成熟期较　高的生物产量则主要依靠较高的群体生长速率。　维普资讯 http://www.cqvip.com

５６２　西　南农业学报　９卷　￡　巨　＝；｛　《　Ｈ’　生长阶段　生长阶段　量　暑　瞧　Ｅｊ｛ｓ　餐　Ｈ’　生长阶段　生长阶段　图１　１９９８年不同生态条件下干物质累积量的差异　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｄｒｙ　ｍａｉｌｅｒ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｉｃｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｅｎｖｉｒｏｆｅｒｌｅｎｔｓ　ｉｎ　１９９８　籁　皿　移栽一穗分化穗分化—开花开花－成熟　移栽一穗分化穗分化－开花开花—成熟　８　移栽　一穗分化穗分化—开花开花—成熟　移栽一穗分化穗分化　ｒ花开花—成熟　生育阶段　生育阶段　图２不同生态条件下的水稻各时期生育天数和群体生长速率　ｎｇ・２　Ｔｈ。ｇｒｏｗｔｈ　ｄｕｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｔｏｐ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｖａｒｉｏｕｓ　ｒｉｃｅ　ｈｙｂ，ｉｄｓ　ｄｕｆｆｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｐｅｒｉｏｄｓ　ｕｎｄｅｒ、ｒ　（砌ｓ　ｅｃ。ｌ。　ａｄ　ｃ【ｌｎｄｉｔｉ０｜１　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　杨从党等：水稻物质生产特性及其与产量的关系研究　５６３　２．４　ＬＡＩ变化情况　从光合作用与物质生产角度看，水稻的产量主　在云南较杭州高５４．３％。在云南生态条件下，水稻　花后不仅物质生产量高，且物质的运转量也高，这是　云南水稻高产的物质基础。　要取决于光合面积、光合时间、光合速率及干物质运　转分配。不同品种在杭州与云南种植时，其各生育　阶段ＬＡＩ的差异较大（表２）。除分蘖期ＬＡＩ二地的　差异较小外，其他各期云南均比杭州高，尤其是孕穗　期与开花期的差异最大，孕穗期云南的ＬＡＩ比杭州　的高出１倍，并且一直延续到生理成熟。开花后２０　３讨论　３．１云南水稻高产的物质生产特性　杨惠杰等认为水稻在云南产量比福建高主要是　由于云南有较高的生物产量。超高产水稻干物质生　产优势在中期和后期，产量随中后期干物质累积量　的增加而提高ｌ　。作者认为在云南高产环境下水稻　具有较高的物质生长量，生长的前期，通过延长生育　ｄ，云南维持了较高的ＬＡＩ，其值在７～９，而杭州的　ＬＡＩ仅为４～７，因而此期间云南能维持较高的光合　速率，生产较多的干物质。表明在云南生态条件能　容纳较高的叶面积指数，特别是在灌浆期间。　２．５花后物质运转量　期来增加其光合作用的时问，达到提高光合物质的　作用，生长后期，则是通过延缓叶片的衰老，维持较　不同品种在云南种植，物质运转量都比在杭９，１、１　种植时高（表３）。不同品种平均物质运转量云南比　高的叶面积系数，保持群体生长速率。开花期具有　较大的叶面积系数，是灌浆期产生较多光合物质的　有力保证。较迟的叶片衰老和较快的衰老速度，是　杭Ｊ，Ｉ１高６６．７％。灌浆期间不同品种平均光合产量　表３不同生态环境下花后光合生产量和物质运转量（单位：ｋｇ／ｎ／）　Ｔａｂｌｅ　３　ｔｈｅ　ｐｎｘｌｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈ￣ｉｓ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ　ａｆｔｅｒ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ（ｕｎｉｔ：ｋｇ／ｍ２）　注：运转量指开花期与成熟期的营养器官干物质的差异。光合产量指开花至成熟期间的净光合生产物质量。　维普资讯 http://www.cqvip.com

５６４　西　南农业学报　１９卷　维持灌浆期较高光合速率的基础，也是物质充分运　转的条件。　３．２提高生物产量是水稻高产的生理基础　关于提高生物产量是水稻高产再高产的重要途　径的报道已经屡见不鲜　ｌ　。但是很少有人提出　明确的解决措施。作者认为通过降低密度和前肥后　移等措施的改进，适当延长水稻的生育期，并提高生　长后期的ＣＧＲ，达到通过生育期的延长和提高群体　生长速率的方式提高生物产量，最终达到提高籽粒　产量的目的。底肥仅施用农家肥和磷肥，氮肥和钾　肥全部用作追肥，并且适当延迟氮肥的施用时期，有　利于延长生育期，并能提高肥料的施用效率。　３．３促进物质向籽粒的运转　水稻生物产量并非生产的主要目的，其籽粒产　量的增加才是人们不断努力奋斗的目标。如何更有　效地促使生物产量向籽粒产量的转换呢？尤其对前　期生长优势较强的品种，在籽粒的灌浆成熟期使用　生长物质调节剂，尽可能的促进营养物质向籽粒的　运转。　参考文献：　［１］洪卡＾蓿，林菲，庄宝华，等．两系杂交稻栽培生理生态特性（Ｉｉ）　干物质生产特性　Ｊ］．福建农学院学报，１９９２　ａ，２１（２）：１２９—１３６　［２］洪植旃，林菲，庄塞华，等．两系杂交稻戚坫生　生态特性（ＵＩ）　结实特性与序源特征　Ｊ］，福建农学院学报，１．９９２　ｂ，２１（３）：２５１—　２５８．　［３］谈松，王守才．水稻高产品种物质生产与产量之问关系的研究　［Ａ］．第四届全国水稻　论与实践研讨会论文汇编　Ｃ　，１９９４．４６—　５３．　［４］杨从党，周能，袁平荣，等．高产水稻品种物质生长特性　Ｊ：．西　南农业学报，１９９８（水稻殿培专辑）：８９—９４　［５　杨惠杰，李义珍，杨ｆ．　．云南超高产水稻与龙海矗产稻代状的比　较　Ｊ　．福ｌ缱稻麦科技，１９９８，１６（３）：３８—４ｏ．　［６］徐正进，陈温福，张龙少，等．水稻高产品种　质生产分析［Ａ］．第　四届全圈水稻理沦＿｝ＪＪ实践研讨会论文　编［（：，１９９４．６４—７２．　［７］蒋彭炎．高产水稻的若干生物学特性［Ｊｊ．中闭稻米，１９９４，１（２）：４３　４５．　［８］黄育民，李义珍，庄　龙，等．杂交稻高产群体光合生产研究［Ｊ：．　福建农学院学报，１９９５，１０（１）：７—１２．　［９］黄育民，李义珍，庄占龙，等．杂交稻高产群体干物质的积累运转，　Ｉ．干物质的积累运转［Ｊ］．福建农学院学报，１９９６，１１（２）：７—１１．　［１Ｏ］袁平荣，周能，贺庆瑞，等．云南水稻一季　产吨粮的生态条件　及良种良法探时［Ａ］．第五届全国水稻高产与技术研讨会文集　［Ｃ］，１９９６，１８４—１８６．　［１１］朱德峰，严学强．捉高水稻产量的生物学基础［Ｊ］．西南农业学报　［Ｊ］，１９９８（水稀栽培０辑）：１１９—１２２．　（责任编辑谢晓慧）