0 引言
水稻是黑龍江省的主要糧食作物，近年來面積增加迅速，這部分得益于一大批高產優質品種選育，為了保障國家的口糧安全，高產仍舊是水稻育種的第一目標。水稻產量的構成因素主要為平方米穴數、每穴穗數、每穗粒數、結實率和千粒重，其中有效分蘗數是水稻產量的主要構成因素之一，群體莖蘗的動態變化是水稻生長發育的重要衡量指標，群體有效穗數多是獲得較高產量的前提條件?？滴膯⒌葘λ镜姆痔Y角度進行了動態的分析，提出了分蘗角度動態型水稻光合特性的優勢；嚴定春等通過定量描述水稻群體基本苗以及主莖與分蘗數、葉面積指數和干物質積累動態與品種類型、生態環境因子和栽培措施之間的動態關系，建立了廣適性的水稻適宜群體生長指標的知識模型，可對不同條件下的水稻生長指標適宜動態進行預測；張洪程等在此方面進行了大量的研究，并提出“精苗穩前、控蘗優中、大穗強后”超高產定量化栽培模式，并在生產中進行了驗證。前人研究主要集中于南方稻區水稻群體建成中的莖蘗動態，隨著黑龍江早粳稻高產品種的不斷選育，對高產品種的莖蘗發育動態研究尤為重要。為此，筆者以黑龍江省的3個超級稻品種——‘松粳9號’、‘龍稻5號’和‘龍粳14’為試驗材料，分別用相同生育期的普通品種‘藤系138’、‘龍稻3號’和‘合江19’作為對照，采用田間小區試驗設計，對黑龍江省超高產水稻品種的莖蘗發育動態進行研究。本研究旨在探明黑龍江高產水稻品種的莖蘗發育動態的優勢所在，研究結果也能為水稻高產新品種選育提供理論參考。
1、 材料與方法
1.1 供試材料
本研究的試驗品種為黑龍江省通過國家認定的超級稻品種‘松粳9號’‘、龍稻5號’和‘龍粳14’，分別以同生育期的普通品種‘藤系138’、‘龍稻3號’和‘合江19’作為對照。
1.2 試驗方法
試驗于2009年在黑龍江省農科院試驗園區進行，土壤為水稻土。育苗采用大棚旱育秧，4月中旬播種，5 月中旬插秧，田間小區設計為 15 行區，行長 5 m，每品種8行，插秧規格為30 cm ×13 cm，每穴2~3株，施純氮120 kg/hm2，純磷70 kg/hm2，純鉀50 kg/hm2，氮肥的一半，磷肥的全部，鉀肥一半做底肥施入，其余做追肥施用。試驗采用隨機區組設計，3次重復。其他管理措施同生產田。
1.3 調查及分析方法
插秧緩苗后田間定點跟蹤調查總莖數，每7天調查一次，每品種調查5穴，3次重復，直到成熟。成熟后每小區梅花式采點5點，每點實收1 m2測產，并計算公頃產量。應用Excel軟件進行數據處理和制圖，采用DPS統計分析軟件對調查數據進行分析。
2、 結果與分析
2.1 群體莖蘗數的動態變化
出葉速率是水稻生育前期生長旺盛與否的重要指標，出葉速率快標志著營養生長旺盛，能夠在過渡為生殖生長前建成較大的營養體，為生殖生長中籽粒的形態建成奠定基礎。水稻莖蘗數的動態變化見圖1。從圖1可以看出，在生育前期各品種的群體莖蘗數無明顯差異，超級稻品種和普通對照品種互有高低，無規律可循。超級稻‘松粳9號’整個生育階段群體莖蘗數在8月14日（齊穗期）前一直低于其對照‘藤系138’，而‘藤系138’在達到最高莖蘗數547個/m2后即快速降低，最后每平方米莖蘗數比松粳9號少6個‘，松粳9號’達到最高莖蘗數的日期比‘藤系138’要早10天左右。
超級稻‘龍稻5號’幾乎和‘龍稻3號’同時達到最高莖蘗數，7月10日前，即拔節孕穗期前，‘龍稻5號’的平方米莖蘗數高于‘龍稻3號’，而7月10日后龍稻3號各階段的平方米莖蘗數高于‘龍稻5號’，最終莖蘗數‘龍稻3號’比‘龍稻5號’每平方米多23個。
超級稻‘龍粳14號’和‘合江19號’達到最高莖蘗數的時間最早，在7月17日即達到，表現為前期超級稻‘龍粳14號’增長快于‘合江19號’，而‘合江19號’在進入分蘗盛期后群體莖數即超過了超級稻品種‘龍粳14’。
各品種的分蘗增加及無效分蘗消亡的速率可以從表1更直觀的體現。
從表1可以看出，莖蘗增長速率最快的品種為生育期相對較短的超級稻‘龍粳14’和普通品種‘合江19’，這也揭示了黑龍江省水稻品種為什么在較短的生育期能夠產出較高的產量，在較短的生育前建成較大的營養體，其營養生長后期是和生殖生長同步進行的。從最終成穗率來看，各超級稻品種均比其相應的對照品種高，說明中期的干物質積累和分配比較合理，有效地利用了光合產物。從無效分蘗消亡速率來看，各超級稻品種均小于對照品種，消亡速率最快的品種是‘藤系138’和‘龍稻 3 號’，品種間變異系數達到了 40%，說明不同品種差異較大。
綜合以上各組品種分析，在生育前期，各超級稻品種的分蘗數量較普通對照品種無優勢，齊穗后在各品種進入無效莖蘗緩慢消亡過程后，普通對照品種的莖蘗消亡速率要顯著高于同生育期的超級稻品種，下降速率最快的是‘藤系138’，其次為‘龍稻3號’。
2.2 群體莖蘗動態與產量的關系
將莖蘗性狀與產量進行相關分析，可以得出各性狀及與產量間的相關關系。結果列于表2。
從表2可知，產量與莖蘗各性狀的相關關系均未達到顯著水平，其中產量與最高莖蘗數、莖蘗增長速率、莖蘗消亡速率呈負相關的關系，而與有效分蘗數、最終成穗率呈正相關關系。最高莖蘗數與莖蘗增長速率達到了極顯著的正相關\\(r=0.99**\\)，最終成穗率與莖蘗消亡速率達極顯著負相關\\(r=-0.98**\\)。
3、 討論
分蘗是影響水稻穗數多少，進而影響產量的一個極其重要的性狀，一般認為，分蘗數目是多基因控制的數量性狀，且很容易受到環境條件的影響。
3.1 關于水稻莖蘗發育動態與干物質分配的關系
前人研究指出，水稻莖蘗的增長與消亡是一個緩慢的過程，不應該是大起大落的，無效分蘗消亡越慢，越有利于光合產物向有效分蘗及其他部位的轉運。分蘗日衰亡量決定于分蘗發育時間和群體同化物供應狀況。從本研究結果來看，超級稻品種在最高分蘗數和莖蘗增長速率方面優勢不明顯，但從無效分蘗消亡速率來看，各超級稻品種均小于對照品種，這與前人的研究結果相一致，這是物質轉運再分配的結果，要求物質轉運的“流”要暢。但也有研究顯示，分蘗與物質生產和分配的關系未達顯著水平，即分蘗性狀的變化不一定是通過改變物質積累與分配來影響產量的形成。
3.2 關于分蘗與產量及產量構成因子的關系
水稻產量形成是一個連續過程，又有一個明顯的階段性，分蘗過多的品種多穗小，因為無效分蘗與生長遲的穗子競爭養分，同時由于過多的分蘗形成濃密的冠層，造成了一些病害的發生，不利于高產，而低分蘗被認為有利于同期開花結實的穗有效的利用水平空間形成大穗。因此，國際水稻研究所為了控制無效分蘗的發生，將低分蘗或無分蘗定為育種目標。
關于分蘗特性與物質生產和產量的關系的研究，前人研究表明，最高分蘗數與穗數正相關，穗數與產量正相關，因此，一般認為最高分蘗數與產量正相關。本研究結果顯示，產量與莖蘗各性狀的相關關系均未達到顯著狀態，其中產量與最高莖蘗數、莖蘗增長速率、莖蘗消亡速率呈負相關的關系，而與有效分蘗數、最終成穗率呈正相關關系。黑龍江處于寒地稻作區，生育期短，要求早生快發，灌漿時間短，分蘗對產量的貢獻要大于穗粒數。因此，在水稻高產育種中，不應片面注重最高莖蘗數和莖蘗增長速率，對莖蘗消亡速率也應引起重視，群體優化是形成較高產量的基礎，形態改良和機能改進有機結合是高產育種的發展方向。
4、 結論
產量與最高莖蘗數呈負相關關系，與最終成穗率呈正相關的關系。各超級稻的最終成穗率均高于同生育期的普通對照品種。在黑龍江早粳稻莖蘗生長及消亡的動態生育進程中，超高產品種相比較普通品種的優勢在于，達到最高莖蘗數后，無效分蘗消亡速度慢，能夠將無效分蘗中的養分最大限度的轉移到有效分蘗中。本研究主要針對黑龍江早粳稻進行研究，所需活動積溫為2300~2700℃左右，在形態學上進行了研究，沒有在生理指標及分子水稻上進行深入的探討，今后應在微觀水平做更為細致的研究。
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