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水稻是人類重要的糧食作物，世界上有50％左右的人口及中國近2／3的人口以稻米為主食，提高水稻單產是解決糧食問題的根本出路［1］。因此，水稻高產研究倍受關注。近年來，有關品種特性、超高產形成規律、超高產途徑與栽培技術等方面已有大量研究。艾智勇等［2］總結了近年來超級雜交稻高產生理生態特性研究進展，認為超級雜交稻超高產生理基礎是庫容量大、物質生產與積累能力強、光合生產能力強、根系發達。袁小樂等［3］分析了超級早、晚稻品種的源庫關系，揭示較大的庫容量且源庫協調性較好是超級早、晚稻品種超高產的重要機理。潘圣剛等［4］對雜交中秈稻生長特性進行研究，提出了雜交中秈稻超高產群體特征指標值。楊建昌等［5］、李剛華等［6］分別對江蘇常規粳稻進行研究，初步提出了常規粳稻超高產的特征指標。張洪程等［7］研究了雜交粳稻13．5t／hm2超高產群體動態特征及形成機制，提出了雜交粳稻13．5t／hm2超高產群體特征指標值。這些研究初步明確了不同類型水稻高產、超高產栽培主攻目標，對水稻高產育種和栽培具有現實的指導意義。但是，以往的研究主要針對常規手栽方式，針對機插方式的研究相對缺乏。隨著農村勞動力的大量轉移和老齡化速度的加快，水稻生產迫切需要發展以機插秧為主的水稻機械種植技術，以適應稻農對現代稻作技術的要求，穩定水稻種植面積和提高水稻產量［8］。2010年江蘇機插秧面積70萬hm2，占水稻播種總面積的33％，已成為主要的稻作栽培方式之一。提高機插水稻質量，對穩定水稻單產具有決定性的意義。筆者對當前江蘇中部機插稻產量構成因素與產量關系進行了分析［9］，明確了影響大面積機插稻產量提高的主要限制因子。在此基礎上，本研究對江蘇典型機插高產百畝方水稻高產群體特性進行分析，以期為機插水稻高產栽培提供依據。

1材料與方法

1．1試驗設計

試驗于2008年在江蘇武進區鄒區、漕橋和前黃鎮共3個百畝連片超高產示范方進行，其中鄒區供試品種為武香粳9號，漕橋和前黃為武運粳7號。2009年對江蘇省如東縣以寧粳3號為材料的百畝連片超高產示范方進行了調查。3個品種均屬早熟晚粳稻，株高95cm左右，在江蘇省沿江及蘇南地區種植，生育期150d左右，總葉齡均為17～18葉，伸長節間數6個。示范區灌排條件良好，常年水稻產量為8～9t／hm2?；久?、株距、肥料運籌、水分管理等按照南京農業大學開發的水稻栽培系統（軟件著作權號：2008SR04988）設計方案實施。方案根據品種總葉齡數（N）、伸長節間數（n）、移栽秧苗素質（移栽葉齡SN和帶蘗情況）以及目標穗數確定基本苗為85苗／m2，采用機插方式移栽，行距為30cm，株距11．7cm，每穴3苗左右。氮肥用量180kg／hm2，并依據氮肥總量＝（目標產量需氮量－基礎供氮量）／氮肥當季利用率的計算結果進行適當調整，氮肥運籌按m基蘗肥∶m穗肥＝6∶4的配比設置，穗肥根據苗情適當調整。mN：mP2O5：mK2O＝1∶0．5∶0．8左右，磷肥基施，鉀肥基肥和拔節肥各半。移栽活棵期田間保持淺水層，當莖蘗數達目標穗數的80％時排水曬田，以后干濕交替灌溉；移栽后7d施除草劑，及時防治病蟲害。

1．2測定項目及方法

2008年對這3個示范方各選取15塊田，于有效分蘗臨界葉齡期（N－n葉齡期）、拔節期（n－2葉齡期）、抽穗期、抽穗后每7d和成熟期取樣。每塊田按5點取樣法取5點，每點調查莖蘗數100穴，根據全田平均數取代表性樣點5個，每點1穴。將樣品按器官分離［葉片、莖稈（包括葉鞘）、穗］，用LI－3000（LI－COR，Lincoln，NE，USA）測定葉面積，計算葉面積指數（LAI）。樣品于105℃下殺青30min，再于75℃下烘干至恒重，測定各器官干質量，樣品粉碎后用凱氏定氮法測定氮積累量。成熟期按莖蘗普查的平均數取5穴進行考種，并實割測產。2009年實收如東點所有33塊田的產量。同時取樣，測定雜質和實際含水量，按14．5％水分折算實產。花后干物質積累量＝成熟期總干質量－抽穗期總干質量；花后干物質積累比例（花后積累占產量的比例）＝花后干物質積累量／籽粒干質量×100；100kg籽粒需氮量（kg／kg）＝成熟期氮積累量（kg／hm2）／籽粒產量（t／hm2）×10。

1．3統計分析方法

數據整理和作圖采用MicrosoftExcel進行，方差分析用SPSS16．0完成。

2結果與分析

2．1不同示范方產量及其構成因素比較

不同示范方調查田塊產量頻次分布結果表明（圖1），不同示范方產量總體差異明顯。鄒區產量為8．0～9．0t／hm2，最低產量為8．1t／hm2，最高產量9．8t／hm2。漕橋和前黃示范方產量為8．5～11．0t／hm2。如東的寧粳3號33塊示范田呈平均產量為11．8t／hm2，標準差為1．04的正態分布。將各示范方調查田塊按產量≥7．5t／hm2、≥9．0t／hm2、≥10．5t／hm2和≥12．0t／hm2分成4個產量等級（表1）。結果表明，不同示范方在每1m2穗數、每穗粒數、總穎花數、粒重和產量等指標上差異顯著或極顯著，而結實率無明顯差異。不同產量等級水稻在每穗粒數、總穎花數、粒重和產量上差異顯著或極顯著，而每1m2穗數和結實率差異不顯著。示范方和產量等級對粒重表現極顯著互作效應。當穎花數≥45000／m2時，機插稻產量均達到10．5t／hm2以上。

2．2產量構成因素相關性比較

相關分析表明（表2），產量與每穗粒數、總潁花數、結實率、粒重呈正相關，其中與總潁花數相關達極顯著水平，鄒區、漕橋和前黃三個示范方的表現一致。每1m2穗數與其他產量構成因素的相關不顯著或負相關。三地間略有差異，鄒區、前黃示范方每1m2穗數與產量呈正相關，而漕橋示范方每1m2穗數與產量呈負相關，三地平均值表現為穗數與產量相關不顯著。表明每1m2穗數的增加，不利于其他產量構成因素的提高，應將穗數控制在合適的范圍之內。另外，三個示范方每穗粒數與總穎花數均呈正相關，鄒區及三地平均值均達到極顯著水平。在保證每1m2穗數的前提下，挖掘機插水稻的高產潛力主要是通過增加每穗粒數實現總穎花數的提高。

2．3機插水稻示范方不同產量等級干物質積累動態比較

不同示范方各生育期干物質積累、成熟期干物質量以及花后干物質積累比例差異不顯著。不同產量等級的干物質積累在抽穗前差異不顯著，抽穗后則差異達極顯著水平，花后干物質積累比例也達到極顯著水平，表明不同產量等級的干物質積累差異主要來源于抽穗后的干物質積累（表3）。

2．4機插水稻示范方不同產量等級氮素積累動態比較

表4結果表明，不同示范方夠苗期（N－n期）氮積累量差異顯著，之后各時期氮積累量差異不顯著，最終成熟期氮積累量差異顯著。不同產量等級N－n期和抽穗至成熟期氮積累量差異顯著，最終成熟期總氮積累量差異極顯著。結果表明，不同產量水平機插水稻氮素積累差異主要在夠苗期（N－n期）和成熟期。示范方與產量等級間沒有互作效應。不同示范方每100kg籽粒需氮量差異顯著，前黃示范方每100kg籽粒需氮量高于漕橋。不同產量等級間每100kg籽粒需氮量差異極顯著。從2個示范方分析，常規粳稻機插高產水稻每100kg籽粒需氮量均在2．1kg／kg左右。

3討論

3．1機插常規粳稻高產穗粒結構

水稻產量由單位面積穗數、每穗粒數、結實率和千粒重組成。關于產量構成四因子對產量的貢獻，研究者觀點差異較大。有的研究者認為產量的提高在于穗數的增加［10－12］，有研究認為產量的增加得益于每穗粒數的增加［13］，也有研究者認為提高結實率能夠提高水稻產量［14］。另一些學者認為高產水稻在單位面積有效穗數、每穗粒數、千粒重和結實率等方面均要有優勢［5，15－17］。本研究結果表明，足夠的穎花量是機插水稻高產穩產的基礎，要達到10．5t／hm2以上的產量，穎花量需≥45000／m2。相對手栽方式［5］，機插稻結實率較高，但千粒重較低。高產條件下，穎花數的提高應該主要通過每穗粒數的增加。促大穗與培育群體的均衡性是同步的。

3．2機插常規粳稻高產干物質積累特征

水稻籽粒產量取決于水稻植株的光合生產能力以及光合產物的運轉和分配能力。關于干物質積累和分配理論，不同研究者得出的結論差異較大。Chen等［18］、張洪松［19］等認為超高產品種干物質生產優勢在抽穗前。鄒應斌等［20］則認為水稻每個生長時期都應有合適的比例。Ying等［21］、楊惠杰等［22－24］認為超高產水稻的干物質積累量優勢在中后期。凌啟鴻等［25－26］、張洪程等［27］等認為高產水稻的特點是后期的干物質積累量高。本研究結果表明，機插高產水稻的干物質積累優勢在抽穗后。抽穗后的光合產物對產量的貢獻較大，花后干物質積累比例在70％～80％，高于一般粳稻或超級稻的比例［18－20］，這與李剛華等［6］的研究結果一致。

3．3機插常規粳稻高產氮素積累特征

氮對水稻產量影響最大。按照水稻精確定量栽培基本原理，機插水稻精確定量施氮的一個參數是高產水稻的每100kg籽粒需氮量，同時根據水稻吸氮規律確定氮肥施用時期。本研究結果表明，機插高產水稻每100kg籽粒需氮量在2．1kg／kg左右，與常規高產粳稻結果基本一致［26］。氮素吸收的主要差異在夠苗期前和抽穗后。因此，機插水稻氮肥運籌的原則是根據土壤肥力確定基蘗肥的用量，促早發夠苗，適當增加穗肥的施用，提高后期光合產物積累和氮的積累。