亚种间杂交稻不同冠层叶形组合产量差异及其形成机理

【目的】旨在明确稻麦两熟制地区超高产栽培条件下甬优系列籼粳杂交稻不同冠层叶形组合产量差异及其形成机理。【方法】2011—2012年,在长江下游稻麦两熟制地区(江苏常熟、扬州)选用甬优系列冠叶适中型组合A26/F9250、A16/F9250、甬优12、甬优13与冠叶过长型组合A43/F8585、A41/F8585、甬优15、甬优11为试验材料,在超高产栽培条件下,系统研究了二者产量构成因素特征、茎鞘物质积累与转运机制、叶片光合特性和强、弱势粒灌浆特性等方面的差异。【结果】(1)两年、两点的试验均表明,籼粳亚种间杂交稻冠叶适中型产量明显高于冠叶过长型组合,2011年常熟、2011年扬州、2012年常熟和2012年扬州冠叶适中型组合实际产量分别达11.62、11.98、12.51、和12.30 t·hm-2,较冠叶过长型组合分别增产8.85%、9.75%、9.60%和10.26%。与冠叶过长型组合相比,冠叶适中型组合有效穗数略多,每穗粒数明显多,群体颖花量大、饱粒千粒重小,最大库容重与冠叶过长型组合相当,但籽粒充实度明显高,说明冠叶适中型组合较冠叶过长型组合增产的主要原因为籽粒充实度的提高。(2)冠叶适中型组合抽穗期单茎茎鞘重、乳熟期单茎茎鞘重、抽穗至成熟期的茎鞘表观输出量、表观输出率和表观转运率低于冠叶过长型组合,但成熟期单茎茎鞘重、抽穗至乳熟期的最大输出量、最大输出率、最大转运率均高于冠叶过长型组合。说明冠叶适中型组合在结实期具有合理的茎鞘物质转运机制。(3)与冠叶特长型组合相比,冠叶适中型组合叶面积指数抽穗期稍低,乳熟期相当,成熟期明显高;净光合速率在抽穗期和乳熟期相当,在成熟期明显高;光合势在抽穗期至乳熟期相当,乳熟至成熟期明显高;叶面积衰减率和净光合速率衰减率在抽穗至乳熟期以及乳熟至成熟期均明显高。说明冠叶适中型组合结实后期光合生产具有优势。(4)与冠叶过长型组合相比,冠叶适中型组合强势粒起始生长势(R0)高、达到相对最大灌浆速率的时间(Tmax)推迟、活跃灌浆期(D)和有效灌浆时间(T99)延长,相对最大灌浆速率(RGRmax)和相对平均灌浆速率(RGRmean)略低,终极充实度(A)高;冠叶适中型组合弱势粒R0低,Tmax推迟,D和T99延长,RGRmax和RGRmean略高,A也明显高。【结论】在稻麦两熟制稻区超高产栽培条件下,甬优系列冠叶适中型组合具有明显的产量优势;结实期合理的茎鞘物质转运机制、较强的光合生产性能和平缓持久的灌浆特性是该类组合产量优势形成的主要生理基础。