一、分櫱和有效穗
1978、1979年秋季,我們在福建的龍海、平和等縣進行了雜交水稻高產的調查,較完整地掌握了52塊田的資料,結合該地區農業局驗收整理的388塊田的資料;從中選出理論產量與實際產量相差3T5公斤/公頃之內的197塊田的資料進行統計分析。結果汕優2號、四優2號的早、晚季都表現產量與總粒數的偏相關達顯著水準(公式略)根據穗數和穗粒數計算標準偏回歸係數,說明增穗的增產潛力大於增粒的增產潛力。我們又調查了全省6個地區11個縣的晚季雜交水稻有效穗數與產量的關係。得出每公頃產3了50公斤以下的有效穗數為135~180萬。每公頃產6250、6000公斤的為225~24D萬,每公頃產6750、7500公斤的為270、28與萬;每公頃產9750、12000公斤的為300、345萬。這說明有效穗多產量高,有效穗少產量低。197塊田的資料分析指出:基本苗數、最高莖莫數、分整合穗率分別與有效穗數呈顯著或極顯著正相關。
(一)秧苗案質與甚木苗19T7年進行了秧苗素質研究。設秧苗素質與本田施氮量兩種處理。試驗結果產量差異顯若。茲將其中四個處理分析如下:扁蒲秧2本,210公斤N/公頃,“”.75公斤/公頃三叉秧l本,105公斤/公頃,6375.0公斤/公頃扁蒲秧3本,210公斤/公頃,5T99.75公斤/公頃二叉秧1本,105公斤/公頃,5649.75公斤/公頃單稈秧比二叉秧、三叉秧多用1、2倍種子和多l倍氮肥,每公頃僅分別增加150公斤和24.了5公斤。根據考種材料,二叉秧的有效穗數較三本秧少31.8%,而穗實粒數則多5D%。故多叉秧具有省種、省肥、大穗的增產作用。我們又分析各節位分孽穗的產量比重,三叉殃2/o、3/O兩節位分集穗佔總穗數的46%,產量佔總產量的49%。多本秧5/0、6/0、7/。三節位分縈的產量佔總產量的82%,前者為低節位分莫,穗大、粒多;後者為中節位分孽,穗較小、粒少。莫家讓“指出,多叉秧葉綠素含量較無孽秧多16.T8~41.65%,從出苗到黃熟期,多叉秧的光合勢較無粟秧高9~33%,根系也較發達,這樣,多叉秧的發達恨系吸收氮素與葉綠素含量高的,光合勢強的葉片光合產物合成的氨基酸輸送到地上部的生長中心。初期促進分集,形成分桑優勢,幼穗分化至成熟期壯稈大穗,形成穗粒優勢。
(二)最高分藕數與分戴成旅奉19T塊田的最高莖葵數為405~540萬/公頃,在此範圍內,最高莖孽數與有效穗數呈極顯著正相關每公頃產IO50D斤以上的69塊田的苗、株、穗比例為1,3,2,即每公頃插24、30萬叢,基本苗120、180萬,最高莖孽數480、540萬,最後有效穗330、375萬,分粟成穗率65、70%。要實現這種群體動態指標,首先要培育多叉壯秧,在這基礎上按雜交稻大田分孽習性進行肥、水管理。19了8年我們觀察了四優2號大田分孽習性的結果:1、第一次分孽的成穗率為98%,分佈於1/0、9/0節位上。第二次分孽的成穗率為40%,分佈於2/0”5/D節上。第三次分縈的.成穗率為零。2、分孽的發育受氮、碳營養影響很大。本田分桑以第7節位分粟的穗粒數最多,7/0節位分粟於5/7出生。第一次追肥於4/28,每公頃施碳鋒和過磷酸鈣各131.25公斤。按當時氣候條件,大約6、7天才能為稻根吸收。這說明第7/O節位分萊的成長與氮素營養密切相關。拔節期具有3個葉片以上的分禁,一般都能成穗;但若“大封行”出現於孕穗之前,這些分孽會因光照不足而死亡,相對地,抽穗一乳熟期群體“稀疏”,基部透光率增加,植株基部腋芽重新萌發成分縈。這些都說明雜交水稻分縈的成長和消亡與碳素營養密切相關。3、據偏相關分析,節位與各節有效穗數呈顯著的負相關即節位愈低,有效穗愈多。以上潔果可作為育秧、整田施肥、插秧和本田肥、水管理的依據。
二、每穗粒數與粒重
1979年我們調查了汕優3號與IR661的穗發育情況(表略)無i侖分化穎花數、抽穗時穎花數或穗實粒數汕優3號都多於IR661;但穎花退化率則高9.4%,結實率低9.1%。因此,生產上不僅要促花,更重要的是保花,不僅要促大穗,更重要是減少退化,提高結實率。據197塊田的資料分析,產量與結實率的偏相關達顯著水準,總粒數與結實率呈極顯著負相關,也說明保花和提高結實率的重要性。穎花結實率低的主要因素是:1、養分不足,分配不勻。1979年我們以四優2號和紅410(對照)為材料,選擇生長正常的主穗各20穗,定德定花觀察不同位次穎花的生長勢,結果四優2弓一的強勢花佔連4.9%,比紅逮10減少2.05%;中勢花45.0%,比對照減少2.5%;弱勢花12.2%,L匕對照多5.45%。一說明雜交水稻結實率低是弱勢花多造成的。不同位次的穎花結實率也不一致。19了9年我們對四優2號剪除穎花對結實率影響進行了觀察。第一次枝梗穎花的結實率為93.3%,第二次枝梗穎花的結實率僅49%。剪除第二次枝梗穎花後,第一次枝梗穎花的結實率提高到96.3%;剪除第一次枝梗穎花後,第二次枝梗穎花的結實率提高到90%。說明第二次枝梗穎花結實率低是養分不足和分配不勻引起的。1981年的雜交稻種植期研究結果,無論早季種植或晚季種植的雜交水稻,從返青期到幼穗分化期,光合效率和幹物質日增量都最大,幼穗分化至抽穗次之,抽穗至成熟最小,此結論與曹顯祖報告相一致。這是雜交水稻的一種生理現象。從研究中也看出,晚季種植(6/18播,了/15插,10/15收),出苗到幼穗分化處在28℃/日均溫,160小時日照和太陽輻射量25.09cal/cm“的足光下,充分發揮雜交稻光合強度大的優勢(比早季高23.06%)。因此,分集塊,葉面積大(大1.4倍),幹物質日增重,為穗(庫)發育提供大量能源。抽穗後,由於氣溫逐漸下降,光照弱,光合效率較早季植‘廠降快(降40.了%),單位體積幹物質積累轉化處於劣勢,但植株營養體大,總幹物質積累仍較早季植為大。因此,有效穗較早季植的增加58.95萬/公頃,每穗粒數增加14.02粒,結實率提高6.88%,千粒重增加4.98克,產量增加191了.75公斤/公頃。此外,從威優2號、沮l(龍2號後期追肥試驗結果看出,在侮公頃施150公斤氮素情況下,提取23%(尿素了5公斤/公頃)為孕穗期追肥,可以明顯提高乳熟期的乾重、活力和冠層葉葉綠素含量(0.019%),光合勢和幹物質日增長分別比對照提高0.D19%和lD%,從而使結實率較對照提高14.5%。以上說明,雜交水稻由於中後期光合效率下降導致養分不足,弱勢穎花多,結實率低。後期追肥可以改變這個缺點,提高結實率。2、受生態條件影響。穎花受情後,穀粒灌漿的養分來源有二。其一為抽穗前貯藏於莖稈和葉鞘的碳水化合物轉運到穗;其二為抽穗后冠層葉進行光合作用的產物。1978年從分期播種試驗的資料看出,二者的比例因抽穗後的環境條件不同而異,可分為三種類型:(1)抽穗後20天候平均氣溫約28℃,日照率75%,相對溼度7D、80%,灌漿成熟期短(31~35天);抽穗前養分佔31、39%,抽稗後養分佔69~61%。(2)抽穗後20天候平均氣溫26、28℃,日照率47、51%,相對溼度85%以上;抽穗前養分佔42~60%,抽穗後養分佔邪、40%。(3)抽穗後20天候平均氣溫20.87℃,日照足,相對溼度T9%以下,灌漿成熟期達51日;抽穗前後養分各佔28%和了.2%。考種結果,高溫、足光、適溼的稻穗灌漿成熟期雖短,但結實率高,籽粒飽滿,千粒重大,產量高;低溫、足光、溼度小,則結實率低,籽粒不飽滿;高溫、多雨、寡照、溼度大,結實率和籽實飽滿度都受影響。這是抽穗後氣侯條件對雜交稻穗粒發育的影響。因此,調節播種、插秧期使生殖生一長處於最適的光照條件下是提高結實率的關鍵。19了8~19了9兩年的四優2號發育期的溫度處理結果看出:從枝梗分化至開花期低溫(19℃)處理,結實率都降低。低溫處理三天對結實的危害程度為、花粉母細胞減數分裂期>孕德期>抽穗期。無論抽穗、開花或灌漿用35℃或40℃的高溫處理3小時,結實率和千粒重都降低。抽穗開花期遇到35℃以上高溫,花粉敗育不受精;灌漿期高溫則影響光合產物的運轉而形成畸形來。開花期遮光或陰雨則結實率降低,強勢花結實率從87%降至58‘4%。由於稻田中各稻穗,稻穗中各穎花的發育並非同步,抽穗開花期35℃處理3小時和40℃處理3小時後,用人工輔助授粉,其結實率分別從65.1%、5D%提高到78%、62%。
三、根系發育與葉片生長
根系發育研究結果:四優2號和汕優3號的根量、根粗和根系乾重都比穗數型常規稻紅410和矮稈大穗型品種大傢伙為大(略小於高稈大穗型品種三磅70籮),髮根力和根系活力較強。根乾重以黃熟期為最大。髮根力可持續到孕穗初期,根系活力以黃熟期為高峰。雜交水稻的“浮根”發達。浮根從第11/0葉開始發生,持續至成熟期。四優2號、汕優3號的根可達5次恨,而410、大傢伙僅二、三次根。倪文等〔7〕報告,浮根的吸收力比一般根高2一3倍。川田拼“J報告,高次根的發生與穗枝梗及其著生的穎花同步。因此,浮根發達與雜交水稻穗大穎花多有密切聯絡。雜交水稻在水層灌溉條件F根量大、根粗、乾重大、浮根發達,但後期黃根、褐根、黑根多,幾乎找不到白根;旱作栽培的根系和乾重均小,沒有浮根,但白根多;溼潤灌溉的介於二者之間。此結論與Das,D.K.等’‘報告相一致。不同組合對缺水的敏感性不同,四優2號大於汕優3號。早期水層灌溉、中期晒田、後斯溼潤的,根量、乾重、根粗、浮根量都大和發達。收穫後一天,o、20cm土層的根系黃褐色,20、40cm土層為黃白色,根的彈性大。因此,合理灌溉以改善土壤環境,發揮雜交水稻的根系優勢,為穗多、穗大、結實率高奠定基礎雜交水稻根系發育與地上部生長有密切聯絡。單位時間最天髮根增長量出現於分集盛期,無效分孽開始死亡期的單位時間根乾重增長量最大,緊接著出現最大莖傷流強度增長量。說明了雜交水稻的髮根開始時生長迅速;其次是稻根加粗,內含物充實,乾重增大;再次是根系活力的發揮。根系的這種發展過程可作為肥水管理的依據。剪根試驗結果表明,4/0“8/。葉期剪根,即剪除1/0、5/0節位根,明顯減少了分孽和有效穗數;12/0葉期剪根則穗實粒數和結實率減少;14/0、16/O葉期剪根則影響結實率和粒重。綜上所述,出苗—穗分化期的髮根力最強,“浮根”發生;在栽培上應該淺水足肥,以促分蔡,增加穗數。穗分化—齊穗期的浮根大量發生,根系活力大,根乾重增長快;應適當擱田,足肥以促大穗。齊穗,-一成熟期的根系活力旺盛,需溼潤灌溉,補肥,以提高結實率和粒重。在葉片生長方面,四優2號和汕優3號的主莖葉可分為三類:(1)1/0、10/0(1l/0)節,包含葉—鞘—節—分縈(缺節間),都是營養生長期發生和生長的。(2)11/0、12/0(12/、13/0)節,包含葉—鞘(缺分孽和節間),為過渡期發生和成長的。(3)13/0~15/0(14/0~16/0)節,包括葉—鞘—節—節間(缺分集),都是生殖生長期生長的。根據主筆葉的葉形、出葉積溫、生存期和功能,葉片可分為四組,(表略)1980年對雜交稻根、葉與產量因素的關係的研究結果:剪除主莖4/0、1。/O葉則影響1~7/0節位分孽;4/0~8/0葉期剪根(剪去1/0、5/0節根)則影響1/0、5/0節位分孽;剪去4/0~10/O葉或12/O葉期剪根(剪去9/O節根),嚴重降低穗粒數;剪去14/O~16/O葉或12/O期剪很嚴重降低結實率。水稻葉、根、穗、粒的這些關係,可作為看苗診斷和管理的參考。另外,從兩年的分期播種試驗和植期研究看出,中熟雜交稻屬感溫性的基本營養生.長型。生育期間日均溫在1T、28℃之間,每升高1℃營養生長期縮短5天,日均溫27~28℃的主長期較穩定。安全齊穗溫度為23℃。四尤2號全生育期所需的活動積溫為3061℃,1/0、16/0葉期的活動積溫為1731℃,劍JlJ?—抽穗期的為380℃。抽穗—完熟期為905℃。幼穗分化期的生育積溫指數為36.09,花粉母細胞減數分裂期為56.45,抽德期為68.9。這些結論與浙汀農科院紹興基點組(19了0)的報告相一致。總之,中熟雜交稻屬感溫性基木營養生長型,具有分禁力強、根系發達和穗粒多三大優勢,三者舊互聯絡,培育多叉壯秧是發揮三大優勢的基礎。根據活動積溫及生育積溫指數調整播種期,使生殖生長期處於光、溫、溼最適期,既使莖、鞘、葉貯藏養分順利運轉到穗,又利於穗粒發育。根據葉、孽、根、穗、粒之間的相互關係進行肥、水管理,協調促桑保蔡,促花保花,實現穗足、粒多、粒飽、高產的目的。
結論
(一)雜交水稻具有分集力強、根系發達和穗粒多三大優勢。多孽壯殃是基礎。它具有省種、省肥、根多、稈壯、穗大的增產作用。
(二)節位與有效穗數呈顯著負偏相關。2/O、3/O二節位的分孽憾產量佔總產量的49%。分菜的發生和增長與碳、氮素營養密切相關。
(三)雜交水稻穗大、穎花多,但結實率不高。其原因是殺分不足和花期對溫、光的適應範圍較窄。
(四)根多、根重、“浮根”發達。最大發根量和根乾重分別出現於分孽盛期和孕穗期。最大傷流強度於黃熟期。前期水層灌溉、中期晒田、後期溼潤的根系發達,白根多。
(五)雜交水稻可分為四個葉組:1/0、3/0為秧期葉,決定秧苗素質;4/0~9/D(10/0)為分孽期葉,決定分孽和穗數;10/0(11/0)~12/O(13/0)為拔一節期葉,影響節間乾重和穗粒數;13/0(14/0)~15/0(16/0)為穗發育期葉,影響結實粒和粒重。
(六)幼穗分化期生育積溫指數為36.09,花粉母細胞減數分裂期為56.45,抽穗期為戶8.9。
(七)總粒數與產量呈顯著偏相關。統計分析表明:“四優2號”和“汕優3一號”是在一定穗拉數的基礎上增加穗數來增加總粒數增產的。高產田的群體結構是按1,3,2的苗、株、穗比例