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高产籼稻品种的基本特征及其原因分析

张传胜  
【摘要】:前人从产量构成因素、库源关系、物质生产与分配、根系特性、养分吸收利用等多个方面对水稻品种产量的影响作了大量研究。但从供试材料来看,对同一类型品种的比较研究存在供试品种数较少、供试品种的育成地多为某一特定地域、供试品种的育成年代的跨度较小等问题;从研究内容看,产量构成因素、源库关系、物质生产与分配等对产量形成影响的研究比较多,根系、养分吸收利用等对产量形成影响的研究比较少,而利用同一材料同时研究产量构成因素、源库关系、物质生产与分配、根系特性、养分吸收利用等对水稻产量形成的影响几乎未见报道。为了明确影响籼稻品种产量的主要因素,本研究2001年和2002年分别选用国内(台湾、华南、华中、华东等)外(美国、菲律宾、泰国、韩国、印度、斯里兰卡、巴西等)不同年代(30-90年代)育成的籼稻代表品种(品系)88个和122个为供试材料,在群体水培条件下,采用同一栽培条件,培育生长一致的群体,测定其关键生育时期的根系形态性状、根系活性、产量构成因素、叶面积系数、干物质生产量、库容量、产量以及含氮率等,计算单位叶面积库容量、单位干物质库容量、氮素吸收量、单位氮素库容量、经济系数、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率以及氮素收获指数等,采用组内最小平方和的动态聚类、相关分析、多元回归分析以及通径分析等统计方法,综合分析这些性状对供试籼稻品种产量的影响,试图明确影响籼稻品种产量水平的主要因素,以期为高产籼稻品种的选育和高产栽培提供依据。主要结果如下: 扬州大学博士学位论文 1、供试釉稻品种的单位面积产量差异很大,2001年的变化幅度为237.72一10 12.769·m一,2002年的变化幅度为140.14一巧68.369·m一2。利用组内最小平方 和的动态聚类方法将产量从低到高分为A、B、C、D、E、F等6种类型。不同产量 类型釉稻品种的平均产量2001年分别为3 10.73、469.60、548.02、635.67、763. 97、944.449·m一2,2002年分别为306.64、464.79、601.51、722.92、903.94、 1194.849·m一2,同年度不同产量类型品种间平均产量的差异均达到了显著水平。 2、依据上述产量分类的结果,求出不同产量类型品种诸性状的平均值。从高 产类型品种诸性状的平均值看,(l)高产类型釉稻品种产量构成因素的基本特征 为单位面积穗数多、每穗颖花数多、结实率高、千粒重较大,而且高产类型品种 间这些性状的变异系数较小而比较稳定;(2)高产类型釉稻品种源库关系的基本 特征为抽穗期叶面积系数大、单位面积库容量大、单位叶面积库容量高,而且高 产类型品种间这些性状的变异系数较小而比较稳定:(3)高产类型釉稻品种物质 生产与分配的基本特征为抽穗前和抽穗后的干物质生产量以及生物产量大、抽穗 后干物质生产比例高、经济系数高,而且高产类型品种间这些性状的变异系数较 小而比较稳定;(4)高产类型釉稻品种氮素吸收利用的基本特征为抽穗期植株含 氮率高、抽穗前和抽穗后的氮素吸收量以及总氮素吸收量高、抽穗后的吸氮比例 大、氮素籽粒生产效率高,而且高产类型品种间这些性状的变异系数较小而比较 稳定:(5)高产类型釉稻品种根系的基本特征为单位面积的不定根数多、不定根 总长长、根千重高、根系总吸收面积和活跃吸收面积大、根系总活力高、冠根比 大,而且高产类型品种间这些性状的变异系数较小而比较稳定。 3、分析单一性状与产量的关系,(1)与产量呈显著或极显著线性正相关的性 状有:单位面积穗数、结实率、千粒重、单位面积库容量、抽穗后干物质生产量、 生物产量、经济系数、抽穗后氮素吸收量、总氮素吸收量、抽穗后氮素吸收比例、 不定根数、不定根总长、根干重、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、冠根比 等;(2)与产量呈显著或极显著抛物线型关系的性状有:每穗颖花数、抽穗期叶 面积系数、单位叶面积库容量、抽穗前干物质生产量、抽穗前氮素吸收量、氮素 籽粒生产效率等;产量最高的适宜每穗颖花数为150朵·穗一,左右、适宜抽穗期叶 张传胜:高产釉稻品种的基本特征及其原因分析 面积系数为10一13、适宜单位叶面积库容量为22Ing·。m一左右、适宜抽穗前干物质 生产量为18009·m一2、抽穗前适宜氮素吸收量为2鲍·m’2左右、适宜氮素的籽粒生 产效率为559·g一1左右。 4、利用多元逐步回归分析的方法寻找对釉稻品种产量有显著影响的性状,再 通过通径分析的方法明确不同性状对产量影响力的相对大小。结果表明:(1)从 产量构成因素看,单位面积穗数、每穗颖花数和结实率是影响釉稻品种产量水平 的主要因素(决定系数为0.74一0.79),以每穗颖花数对产量的作用最大,其次为 单位面积穗数,结实率对产量的作用相对较小;(2)从源库关系看,2001年为库 容量和抽穗期叶面积系数对产量有显著影响(决定系数为0.85),2002年为库容 量和单位叶面积库容量对产量有显著影响(决定系数为0.88),两年均以库容量对 产量的影响最大,其次为抽穗期叶面积系数或单位叶面积库容量,说明单位面积 库容量的大小是影响釉稻品种产量水平的主要因素,抽穗期叶面积系数和单位叶 面积库容量对釉稻品种产量水平的影响因年度的气候条件不同


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