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Effects of  Seedlings Number per Hill on Grain Yield and Quality in Different Panicle Types of Mechanical Transplanted Japonica Rice

机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响


Field experiment was conducted under the rice-wheat two-ripe systems at the Lixia River area during the year 2006–2007, three mid-season japonica rice cultivars including Yanjing 9 (small panicle type), Huaidao 9 (medium panicle type) and 9 you 418 (large panicle type) were adopted to investigate the effects of five planting densities on yield and quality of mechanical-transplanted rice. Results showed that with the increase of seedlings per hill, the final panicles per plant increased while the number of grains per panicle, the grain filling rate and the 1000-grain weight decreased


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(9): 1698−1707 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家“十一五”科技支撑计划“粮食丰产科技工程”项目(2006BAD02A03)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 张洪程, E-mail: hczhang@yzu.edu.cn; Tel: 0514-7979220
第一作者联系方式: E-mail: xiaofeilong82@yahoo.com.cn; Tel: 0514-7979220
Received(收稿日期): 2009-02-19; Accepted(接受日期): 2009-04-28.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01698
机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响
钱银飞 1,2 张洪程 1,2,* 吴文革 1,3 陈 烨 1,2 李 杰 1,2 郭振华 1,2
张 强 1,2 戴其根 1,2 霍中洋 1,2 许 轲 1,2 魏海燕 1,2
1 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室, 江苏扬州 225009; 2 扬州大
学农业部长江流域稻作创新中心, 江苏扬州 225009; 3 安徽省农业科学院水稻研究所, 安徽合肥 230031
摘 要: 以盐粳 9号(小穗型)、淮稻 9号(中穗型)和 9优 418(大穗型)为机插材料, 研究了每穴栽插苗数对不同穗型水
稻产量、品质的影响。结果表明, 随穴栽苗数的增加, 3 种穗型品种的穗数均呈增加趋势, 每穗颖花数、结实率和千
粒重均呈减小趋势, 但变化程度不一。3种穗型品种的产量随穴栽苗数增加均呈先增后减二次曲线变化。小、中、大
穗型品种最高产量对应的穴栽苗数分别为 4、3、2 苗。3 种穗型品种稻米的品质性状受穴栽苗数影响的变异程度存
在差异, 但均表现随穴栽苗数的增加而垩白度和垩白率上升, 糙米率、精米率和整精率下降, 蛋白质含量变低, 直链
淀粉含量增加, 胶稠度变长; 峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等 RVA 特性值先增后减, 而
消减值先减后增。对产量与品质指标综合评价, 以小穗型品种每穴栽插 4 苗、中穗型品种每穴 3 苗、大穗型品种每
穴 2苗, 最利于相对实现高产与优质的协调。
关键词: 机插粳稻; 穴苗数; 穗型; 产量; 品质; RVA谱
Effects of Seedlings Number per Hill on Grain Yield and Quality in Different
Panicle Types of Mechanical Transplanted Japonica Rice
QIAN Yin-Fei1,2, ZHANG Hong-Cheng1,2,*, WU Wen-Ge1,3, CHEN Ye1,2, LI Jie1,2, GUO Zhen-Hua1,2,
ZHANG Qiang1,2, DAI Qi-Gen1,2, HUO Zhong-Yang1,2, XU Ke1,2, and WEI Hai-Yan1,2
1 Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Middle and
Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2 Rice Cultivation Technology Innova-
tion Center in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River, Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 3 Institute of
Rice Science, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China
Abstract: Field experiment was conducted under the rice-wheat two-ripe systems at the Lixia River area during the year
2006–2007, three mid-season japonica rice cultivars including Yanjing 9 (small panicle type), Huaidao 9 (medium panicle type)
and 9 you 418 (large panicle type) were adopted to investigate the effects of five planting densities on yield and quality of me-
chanical-transplanted rice. Results showed that with the increase of seedlings per hill, the final panicles per plant increased while
the number of grains per panicle, the grain filling rate and the 1000-grain weight decreased; and the yield of three cultivars in-
creased first and then decreased. The highest yield was obtained when rice was transplanted with 4 seedlings per hill for small
panicle type, with 3 seedlings per hill for medium panicle type and with 2 seedlings per hill for large panicle type. With the in-
creasing of seedlings per hill, the chalkiness degree, the chalkiness rate and the amylose content increased while the milled rice
qualities and the protein content decreased, and the gel consistency became longer. Among all of the RVA profiles, the peak vis-
cosity, hot viscosity, breakdown, the final viscosity and the pasting temperature increased first and then decreased. The setback
decreased first and then increased. Considering the grain yield together with quality, we suggest that for the coordination of
high-yielding and high quality rice transplanting should be with 4 seedlings per hill for small panicle type rice, 3 seedlings per hill
for medium panicle type rice and with 2 seedlings per hill for large panicle type.
Keywords: Mechanical transplanted japonica rice; Seedlings number per hill; Panicle type; Yield; Quality; RVA profile
第 9期 钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响 1699


水稻机插秧具稳产、高效、降低栽植劳动强度
等诸多优势, 在日本、韩国及我国台湾地区已经普
及, 印度和巴基斯坦也在迅速发展中[1-3]。近年来我
国水稻机插秧技术发展迅速, 全国机插面积已经由
2000年的不足 2%发展到 2008年达 12%, 并有逐年
加速扩大发展的趋势 [4]。机插稻播种密度高, 加之
3~4叶期小苗移栽, 在秧田期无分蘖发生, 属本田一
次分蘖发生模式, 同时低节位分蘖缺位和发生较少,
中间节位分蘖发生较多 , 如果群体起点控制不当 ,
容易造成无效(低效)分蘖大量滋生、穗型变小等现象,
这就决定了机插稻的群体起点的确定与大苗移栽、
二次分蘖发生模式的常规手栽稻存在很大差异。前
人对群体起点的重要因素之一的每穴栽插苗数对机
插水稻的生长发育的影响进行了较广泛的研究, 比
较一致地认为适宜的穴栽插苗数群体对改善水稻群
体结构 , 有效利用温光资源 , 提高分蘖成穗率 , 保
证个体正常发育和群体的协调发展, 以及提高抗倒
伏和减轻病虫害发生等具有重要作用 [5-13], 这一技
术指标的优化对机插水稻规范化种植和提高水稻产
量等均具重要意义。但前人的研究对象多为当地某
一主栽品种, 且多为常规中、小穗型品种, 而少用近
期内生产上应用越来越广泛和更有可能取得产量突
破的大穗型杂交粳稻品种, 更缺乏对多种类型品种
影响的系统比较研究, 给生产上依品种特性合理确
定机插密度带来难度, 常使品种的潜力不能充分发
挥, 制约了机插稻作的发展。因此, 如何对品种进行
分类, 研究其各自类型的适宜机插每穴苗数, 使良
种良法配套, 而取得高产优质, 就成为亟待解决的
重要课题。鉴于此, 本研究以穗型大小为差异点对
品种归类, 在同一生育期类型品种中选择有明显差
异的 3 种穗型品种, 探讨不同穗型品种的产量、品
质受机插苗数影响的差异, 以期为不同穗型水稻品
种机插合理密度的确定提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及品种
试验在江苏省兴化市钓鱼镇试验基地进行, 该
市位于江淮之间, 江苏里下河腹部, 属北亚热带湿
润气候区, 雨量充沛, 日照充足, 四季分明。年平均
温度 15℃左右, 降水量 1 024.8 mm, 日照 2 305.6 h,
无霜期较长。试验田前茬为小麦(2005年产量 6 000
kg hm−2; 2006年产量 6 100 kg hm−2)。土壤类型为脱
潜型水稻土中的勤泥土土种 , 质地黏性。2006 年
0~20 cm土层有机质 22.4 g kg−1、全氮 2.2 g kg−1、速
效磷 14.5 mg kg−1、速效钾 131 mg kg−1。2007年 0~20
cm土层有机质 22.3 g kg−1、全氮 2.31 g kg−1、速效
磷 14.1 mg kg−1、速效钾 137 mg kg−1。
1.2 试验设计与方法
2004—2005 年选用 18个生产中大面积推广的
中熟粳稻品种进行预备试验, 在高产栽培技术统一
控制下种植, 充分发挥其产量潜力, 成熟期按平均
单穗重进行聚类分析, 按欧式距离长短将各水稻品
种划分为大穗型(平均单穗重>4 g)、中穗型(3 g<平均
单穗重<4 g)和小穗型(平均单穗重<3 g) 3类。每穗型
各选取 1 个代表性主推品种, 小穗型为盐粳 9 号(以
S表示)和中穗型为淮稻 9号(以 M表示)和大穗型为
9优 418 (以 L表示), 进入机插试验。
2006和 2007两年均采用软盘育秧法培育壮秧。
两年均于 5月 28日落谷, 每盘落芽谷 120 g, 6月 15
日移栽, 秧龄 18 d。按裂区设计, 不同穗型品种为主
区, 穴栽苗数为裂区, 设 5个水平, 分别为 1、2、3、
4、5 苗, 通过调节 PF455S 型插秧机取秧块面积(即
纵向、横向取秧量), 并在栽后进行补缺去余以达到
精确苗数, 分别编为 1、2、3、4、5 处理。各处理
行株距固定为 30 cm×13 cm。3 次重复, 每小区 15
m2。肥料运筹为每公顷施纯氮 262.5 kg, 基肥∶穗肥
为 5.5∶4.5, 穗肥于倒四叶和倒二叶分两次施入。每
公顷基施 P2O5 150 kg、K2O 150 kg, 其他管理措施
统一按高产栽培要求实施。
1.3 测定内容及数据分析
1.3.1 产量 成熟期按小区理论测产与考种, 并
实收核产。
1.3.2 稻米品质 参照中华人民共和国国家标准
《GB/T17891-1999优质稻谷》测定糙米率、精米率、
整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度等。采用瑞典
FOSS 公司生产的 1241 近红外快速品质分析仪测定
精米蛋白质、直链淀粉含量。
1.3.3 淀粉黏滞特性 采用澳大利亚 Newport
Scientific仪器公司生产的RVA Super3型淀粉黏滞性
快速分析仪分析各处理的稻米 RVA 谱。用 TCW
(Thermal Cycle for Windows)配套软件分析淀粉黏滞
性。RVA谱特征值包括峰值黏度(peak paste)、热浆
黏度(host paste)、最终黏度(final paste), 峰值时间
(peak time)和糊化温度(pasting temperature)、崩解值
1700 作 物 学 报 第 35卷

(breakdown)、消减值(setback)等。
1.4 数据分析方法
使用 Microsoft Excel 2003 录入和作图 , 用
DPS7.05进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 每穴栽插苗数对机插水稻产量及其构成因
素的影响
2.1.1 每穴栽插苗数对机插水稻产量的影响 由
表 1 可见, 不同穴栽苗数下的不同穗型水稻品种的
产量均存在显著差异, 穴栽苗数的影响对大穗型品
种产量最大, 小穗型品种其次, 中穗型品种最小。不
同穗型品种产量随栽插苗数增加的变化均呈先升后
降趋势(表 1和图 1)。小穗型品种盐粳 9号产量为 4
苗>3 苗>5 苗>2 苗>1 苗处理, 中穗型品种淮稻 9 号
产量为 3 苗>4 苗>5 苗>2 苗>1 苗处理, 大穗型品种
9 优 418 产量为 2 苗>3 苗>1 苗>4 苗>5 苗处理, 两
年结果趋势一致。
进一步分析穴栽苗数(X)与产量(Y)的关系 , 发
现二者均存在极显著二次抛物线关系(图 1)。可用方
程 Y=aX2 + bX + c来描述, 其复相关系数 R2均达到
极显著水平(表 2)。最适穴栽苗数(Xopt)为小穗型品种
﹥中穗型品种﹥大穗型品种。最适穴栽苗数条件下
的产量(Ymax) ﹥ ﹥为大穗型品种 中穗型品种 小穗型
品种。
2.1.2 每穴栽插苗数对产量构成因素的影响 从
表 1看, 3种穗型品种机插水稻产量构成因素均表现
为穗数随栽插苗数的增加而增加, 而每穗颖花数、
结实率和千粒重反之。在栽插苗数影响下, 穗数为
小穗型>中穗型>大穗型, 每穗颖花数为中穗型>小
穗型>大穗型 , 结实率为大穗型>中穗型>小穗型 ,
而千粒重为大穗型>小穗型>中穗型。小穗型品种和
中穗型品种产量构成因素受栽插苗数影响表现为穗
数>穗粒数>结实率>千粒重。而大穗型品种则表现为
结实率>穗数>穗粒数>千粒重。两年结果一致。
对产量及其构成因素的相关分析及通径分析表
明(表 3), 不同穗型品种影响产量(Y)的主导因子各异,
对中、小穗型来说, 在总颖花量、结实率和千粒重
中对产量起首要作用的是总颖花数(X3), 其次是结
实率(X4), 最后是千粒重(X5)(其通径系数表现为 P
X3–Y >P X4–Y>P X5–Y)。而对大穗型来说起首要作用
的是结实率, 其次是总颖花数, 最后是千粒重(其通
径系数 P X4–Y >P X5–Y>P X3–Y)。
进一步分析不同穗型品种总颖花量两个构成因
素的作用 , 均表现为穗数(X1)对增加总颖花量所起
的作用大于每穗颖花数 (X2)的作用 (通径系数 P
X1–X3 >P X2–X3)。其中小、中穗型主要依靠增加穗
数来提高总颖花量而增产, 但两者穗数与产量的相
关程度不同。小穗型品种的穗数与产量相关极显著
(2006 和 2007 年穗数与产量的相关系数分别为
0.965**和 0.975**), 而中穗型品种的穗数与产量相关
性则不及小穗型品种(2006 年和 2007 年穗数与产量
的相关系数仅为 0.869和 0.853)。大穗型品种的穗数
与产量则成负相关 , 这可能与穗数超过一定值时 ,
大穗型品种发生倒伏有关, 穗数越多, 倒伏越严重,
最终产量也越低。这也是为什么小穗型品种宜密(每
穴 4 本), 中穗型相对较少(每穴 3 本)而大穗型宜稀
(每穴 2本)的原因。
2.2 每穴栽插苗数对稻米品质的影响
2.2.1 每穴栽插苗数对稻米碾磨品质的影响 由
于两年试验的品质变化趋势基本一致 , 本文仅以
2007年度的品质数据进行分析。从表 4可以看出, 增
加穴栽苗数对 3 种穗型水稻的碾磨品质均存在负效
应, 即随穴栽苗数的增加, 机插水稻的糙米率、精米
率和整精米率均呈下降趋势, 碾磨品质有规律的轻
度变差。其中尤以大穗型品种受影响程度较大, 其糙
米率、精米率和整精米率的变异系数分别为 1.18%、
1.88%和 2.66%。中、小穗型品种受影响较小。
2.2.2 每穴栽插苗数对稻米外观品质的影响 穴
栽苗数对稻米外观品质影响较大(表 4), 其变异系数
远高于其他品质指标。3种穗型品种垩白米率和垩白
度均随穴栽苗数的增加而增加, 其中以小穗型品种
的垩白米率和垩白度受穴栽苗数影响最大, 其变异
程度达 30%左右, 中穗型次之, 大穗型变异程度最小。
2.2.3 每穴栽插苗数对稻米蒸煮和食味品质的影响
直链淀粉含量和胶稠度是反映稻米蒸煮和食味
品质优劣的重要指标。由表 4 可知, 随穴栽苗数的
增加, 直链淀粉含量均有不同程度的增加, 3穗型机
插水稻品种均表现一致, 且三者变异程度相差不大,
变异系数分别为 2.51%、2.12%和 2.44%。胶稠度是
稻米淀粉糊化的流体特性, 与米饭的柔软性、黏弹
性有关。由表 3 可知, 大穗型品种胶稠度受穴栽苗
数的影响较大, 变异系数较大, 为 2.41%, 而中穗型
和小穗型品种胶稠度受穴栽苗数的影响较小分别为
0.54%和 0.81%。3 种穗型品种胶稠度均表现为随穴
栽苗数的增加而稍长的现象。
第 9期 钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响 1701


表 1 穴苗数对机插粳稻产量及其结构的影响
Table 1 Effect of seedlings number per hill on yield and components of mechanical-transplanted rice
年份
Year
穴栽苗数
Plants per
hill
穗数
Panicles
(×104 m−2)
每穗颖花数
Glumous flow-
ers per panicle
颖花量
Glumous flowers
(×104 hm−2)
结实率
Filled grain
percentage
(%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
理论产量
Grain yield
(kg hm-2)
实际产量
Harvest yield
(kg hm−2)
小穗型品种 Small panicle type
1 288.06 cC 118.29 aA 34074.62 bB 92.08 aA 25.9 aA 8126.36 8125.90 eE
2 339.09 bB 114.24 bB 38737.98 aAB 90.88 bB 25.8 aAB 9082.91 8969.00 dD
3 361.41 aAB 111.83 cC 40416.31 aA 89.45 cC 25.7 bBC 9291.16 9241.70 bB
4 372.44 aA 109.81 dD 40897.42 aA 89.21 cdCD 25.6 cCD 9340.05 9340.20 aA
5 381.16 aA 107.24 eE 40875.49 aA 88.98 dD 25.5 dD 9274.61 9206.30 cC
2006
CV (%) 10.689 3.770 7.415 1.467 0.615 5.660 5.510

1 276.90 cC 123.29 aA 34139 bB 91.72 aA 25.8 aA 8078.55 8064.55 eE
2 328.20 bB 120.19 bB 39446.36 aA 90.52 bB 25.7 aA 9176.70 9070.65 dD
3 353.85 aAB 116.95 cC 41382.76 aA 89.67 cC 25.5 bB 9462.45 9448.55 bB
4 364.20 aA 115.25 cCD 41974.05 aA 89.17 cdCD 25.5 bB 9544.20 9532.40 aA
5 369.30 aA 113.36 dD 41863.85 aA 88.83 dD 25.4 bB 9445.65 9391.90 cC
2007
CV (%) 11.197 3.363 8.309 1.291 0.642 6.670 6.650
中穗型品种Medium panicle type
1 241.11 dC 154.70 aA 37299.72 bA 91.60 aA 28.1 aA 9600.80 9394.50 eE
2 261.63 cdBC 148.40 bB 38825.89 abA 91.50 aA 28.0 bAB 9947.19 9741.00 dD
3 282.15 bcAB 144.60 cC 40798.89 abA 90.50 bB 27.9 cBC 10301.52 10095.00 aA
4 294.98 abAB 139.20 dD 41060.52 abA 89.50 cC 27.9 cBC 10253.02 10047.00 bB
5 307.80 aA 134.60 eE 41429.88 aA 88.40 dD 27.8 dC 10181.48 9975.00 cC
2006
CV (%) 9.569 5.425 4.416 1.508 0.408 2.870 2.930

1 246.24 cb 146.88 aA 36167.73 bB 89.91 aA 27.9 aA 9072.64 9027.90 eE
2 279.59 abB 142.65 bB 39882.80 aAB 89.00 bB 27.8 bAB 9867.80 9720.00 dD
3 297.54 abA 138.86 cC 41316.41 aAB 88.54 cB 27.7 cBC 10133.09 10027.80 aA
4 307.80 aA 136.32 dD 41959.30 aA 87.22 dC 27.6 dCD 10100.74 9915.60 bB
5 315.50 aA 135.01 dD 42594.98 aA 86.12 eD 27.5 eD 10087.77 9748.20 cC
2007
CV (%) 9.536 3.466 6.346 1.697 0.571 4.550 4.020
大穗型品种 Large panicle type
1 220.59 bC 202.90 aA 44757.71 bB 89.7 aA 28.3 aA 11361.79 10977.00 cC
2 241.11 bcAB 198.80 bB 47932.67 abAB 87.8 bB 27.9 bB 11741.68 11448.00 aA
3 253.94 abAB 195.60 cC 49669.69 aAB 83.9 cC 27.6 cC 11501.71 11148.00 bB
4 264.20 abA 193.90 cdC 51227.41 aAB 76.6 dD 27.5 dC 10791.05 10287.00 dD
5 271.89 aA 192.80 dC 52420.39 aA 64.6 eE 27.2 eD 9210.89 8826.00 eE
2006
CV(%) 8.087 2.081 6.101 12.688 1.510 9.320 9.940

1 225.72 bA 200.33 aA 45218.49 aA 87.32 aA 28.2 aA 11134.71 10321.95 cC
2 241.11 abA 196.55 bB 47390.17 aA 85.60 bB 27.8 bB 11277.34 10451.25 aA
3 251.37 aA 193.22 cC 48569.71 aA 83.76 cC 27.5 cC 11187.55 10386.45 bB
4 256.50 aA 191.17 dCD 49035.11 aA 73.89 dD 27.4 dC 9927.58 9452.40 dD
5 259.07 aA 190.33 dD 49307.84 aA 63.97 eE 27.1 eD 8547.94 8253.15 eE
2007
CV(%) 5.521 2.124 3.488 12.472 1.516 11.340 9.640
大写和小写字母分别表示差异达 5%和 1%显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 5% (small letter) and 1% (capital letter) prob-
ability levels, respectively.
1702 作 物 学 报 第 35卷



图 1 不同穗型品种不同栽插苗数与机插粳稻产量的关系
Fig. 1 Effect of seedlings number per hill on yield of me-
chanical-transplanted rice
图中 S表示小穗型品种, M表示中穗型品种, L表示大穗型品种。
S, M, and L represent small, medium, and large panicle type rice,
respectively.

2.2.4 每穴栽插苗数对稻米营养品质的影响 蛋
白质含量是反映稻米营养品质好坏的重要指标。增
加穴栽苗数有小幅度降低稻米蛋白质含量的趋势
(表 4), 3种穗型机插水稻品种均如此表现, 其中小穗
型品种受影响程度最大, 变异系数达 1.25%, 而大
穗型为 1.04%, 中穗型为 0.96%。
从上面结果来看, 不同穗型品种的主要品质性
状的变化规律基本相似, 均有随机插苗数的增加而
变劣的趋势, 但受影响程度不一。
2.3 每穴栽插苗数对稻米淀粉 RVA谱特性的影响
不同穴栽苗数下的不同穗型机插稻米淀粉 RVA
谱特性值存在显著差异(表 5)。主要表现为随穴栽苗
数的增加, 小穗型品种的峰值黏度、热浆黏度、崩
解值、最终黏度和起始糊化温度等特性值呈 1 苗<2
苗<5苗<3苗<4苗且先增后减的趋势, 消减值则呈 4
苗<3苗<5苗<2苗<1苗且先减后增趋势。中穗型品
种的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起
始糊化温度等特性值呈 1苗<2苗<5苗<4苗<3苗且
先增后减的趋势, 消减值则呈 3 苗<4 苗<5 苗<2 苗
<1苗且先减后增趋势。大穗型品种的峰值黏度、热
浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等特性
值则呈现 5苗<4苗<1苗<3苗<2苗且先增后减的趋
势, 消减值则呈 2 苗<3 苗<1 苗<4 苗<5 苗且先减后
增趋势。3穗型品种峰值黏度时间均随栽插苗数增加
成直线上升趋势。3 穗型品种 RVA 谱特性值均以消
减值受苗数处理影响最大, 变异系数最大, 而起始
糊化温度和最终黏度受苗数处理影响最小, 变异系
数最小。不同穗型品种 RVA谱特性值受穴栽苗数影
响程度不一致, 其特性值中峰值黏度、热浆黏度和
崩解值受穴栽苗数的影响为大穗型>中穗型>小穗
型。综合来看, 随机插苗数的增加, 不同穗型品种的
淀粉的黏性先升后降, 食味先好后劣。以大穗型穴栽
2苗、中穗型 3苗、小穗型 4苗时, 稻米食味最佳。
3 讨论
3.1 关于不同穗型品种适宜机插穴苗数
前人关于栽插苗数对机插水稻产量的影响进行
了较多研究, 但结果不一。Kiyochika[5]以日本晴为
机插品种 , 研究认为栽插株数越多 , 分蘖率越低 ,
并根据机插高产群体结构要求, 提出栽插的穴苗数
在 3~4株是适宜的。Ota等[6]认为机插稻穴栽 3苗最
有利于充分利用资源, 产量最高。袁奇等[7]认为与手
栽稻相比, 机插水稻分蘖发生和成穗率的优势主要
集中在中位蘖位上, 随着每穴栽插苗数的增加, 机
插水稻分蘖的发生与成穗率都下降, 以每穴栽插 3
株时产量最高。彭长青等[8]认为小棵密植(每穴 2.9
株、28.5×104穴 hm−2)有利于个体与群体的生长发育,
能提高分蘖成穗率、叶面积指数、高效叶面积指数
及单位面积干物重, 有利于形成高产。凌励[9]则认为
机插水稻栽插密度以 25.6×105 穴 hm−2、每穴苗数
3.5~4.7 为宜。而 Hashikawa[13]则针对机插秧由于密
植、多播出现早衰现象的特点, 提出稀播少插、前
稳后优逆“V”型栽培技术。目前关于不同穗型品种的

表 2 不同穗型品种不同栽插苗数对机插粳稻产量影响的曲线方程参数
Table 2 Coefficients of curve equation of the effect of seedling per hill on yield of mechanical-transplanted rice
Y = aX2+bX+c 穗型
Panicle type
年份
Year a b c Xopt Ymax
R2
2006 −152.02 1165.3 7152.8 3.83 9385.93 0.9853 小
Small 2007 −184.80 1420.5 6873.0 3.84 9602.74 0.9882
2006 −88.50 677.7 8790.9 3.83 10088.29 0.9732 中
Medium 2007 −152.79 1080.3 8127.5 3.54 10037.06 0.9784
2006 −316.07 1350.1 9963.6 2.14 11405.35 0.9991 大
Large 2007 −251.88 997.65 9550.8 1.98 10538.68 0.9933
第 9期 钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响 1703


表 3 栽插苗数对机插粳稻产量构成因素的影响
Table 3 Correlation and passway coefficients between yield components
因素间相关系数
Relative coefficient among yield components
对Y的效应
Effect for Y
对 X3的效应
Effect for X3
穗型
Panicle
type
产量构成因素
Factor
X2 X3 X4 X5 Y (Yield) Pi–Y Pi–X3
2006
有效穗 Panicles (X1) –0.969** 0.987** –0.981** –0.932* 0.965** 1.625
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.917* 0.963** 0.991** –0.872 0.658
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.959** –0.862 0.994** 1.117
结实率 Filled grain percentage (X4) 0.941* –0.934* –0.061
千粒重 1000-grain weight (X5) –0.809 0.211

Small
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0.003 0

有效穗 Panicles (X1) –0.992** 0.975** –0.947* –0.983** 0.869 2.642
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.942* 0.962** 0.969** –0.810 1.680
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.868 –0.967** 0.954* 1.579
结实率 Filled grain percentage(X4) 0.918* –0.679 0.552
千粒重 1000-grain weight (X5) –0.870 0.552

Medium
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0 0.005

有效穗 Panicles (X1) –0.997** 1.000** –0.877 –0.992** –0.703 1.187
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.996** 0.846 0.987** 0.661 0.187
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.877 –0.992** –0.703 0.364
结实率 Filled grain percentage (X4) 0.899* 0.957* 1.511
千粒重 1000-grain weight (X5) 0.736 –0.261

Large
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0.002 0
2007
有效穗 Panicles (X1) –0.963** 0.991** –0.987** –0.948* 0.975** 1.477
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.916* 0.993** 0.985** –0.881* 0.505
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.956* –0.903* 0.996** 1.262
结实率 Filled grain percentage (X4) 0.975** –0.928* 0.314
千粒重 1000-grain weight (X5) –0.870 –0.037

Small
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0.003 0

有效穗 Panicles (X1) –0.991** 0.994** –0.916* –0.955* 0.853 1.765
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.970** 0.946* 0.980** –0.791 0.778
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.876 –0.921* 0.895* 1.571
结实率 Filled grain percentage (X4) 0.989** –0.573 1.302
千粒重 1000-grain weight (X5) –0.664 –0.504

Medium
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0.005 0.005

有效穗 Panicles (X1) –0.996** 0.997** –0.793 –0.979** –0.670 1.829
每穗颖花数 Glumous flowers per panicle (X2) –0.985** 0.834 0.983** 0.721 0.835
总颖花数 Glumous flowers (X3) –0.752 –0.969** –0.621 0.573
结实率 Filled grain percentage (X4) 0.873 0.983** 1.046
千粒重 1000-grain weight (X5) 0.779 0.421

Large
剩余通径 Surplus path coefficient (Pe2) 0 0
*和**表示差异分别达 P< 0.05和 P < 0.01水平。r0.05=0.878, r0.01=0.959.
*, ** represent significant difference at P < 0.05 and P < 0.01, respectively.

1704 作 物 学 报 第 35卷

表 4 穴栽苗数对机插粳稻主要品质性状的影响(2007年)
Table 4 Effect of seedling number per hill on grain quality of mechanical-transplanted rice (2007)
穴栽苗数
Plants
per hill
糙米率
Brown
rice (%)
精米率
Milled
rice (%)
整精米率
Head milled
rice (%)
垩白率
Chalkiness
rate (%)
垩白度
Chalkiness
degree (%)
直链淀粉
Amylose
content (%)
胶稠度
Gel consistency
(mm)
蛋白质
Protein con-
tent (%)
小穗型品种 Small panicle type
1 88.50 a 80.00 a 73.78 a 10 d 1.9 b 17.45 c 57.8 a 9.3 a
2 88.21 a 79.64 a 72.71 ab 16 c 2.2 b 17.65 c 58.1 a 9.2 ab
3 87.71 a 79.07 a 72.42 ab 18 bc 2.1 b 17.80 bc 58.4 a 9.2 ab
4 87.14 a 78.57 a 71.57 b 22 ab 3.5 a 18.25 ab 58.7 a 9.1 bc
5 86.85 a 77.35 a 71.00 b 24 a 3.4 a 18.55 a 59.0 a 9.0 c
CV (%) 0.79 1.31 1.48 30.43 29.24 2.51 0.81 1.25
中穗型品种Medium panicle type
1 86.42 a 78.97 a 71.57 a 14 b 1.3 c 17.40 c 47.8 a 9.4 a
2 86.28 a 78.78 a 70.92 a 16 ab 1.4 bc 17.80 bc 47.9 a 9.4 a
3 86.28 a 78.55 a 70.71 a 16 ab 1.4 bc 18.00 ab 48.2 a 9.4 a
4 85.78 a 77.92 a 70.50 a 18 ab 1.6 ab 18.25 ab 48.3 a 9.3 ab
5 85.07 a 77.52 a 69.71 a 20 a 1.8 a 18.35 a 48.4 a 9.2 b
CV (%) 0.65 0.78 0.96 13.57 13.33 2.12 0.54 0.96
大穗型品种 Large panicle type
1 86.28 a 75.92 a 65.57 a 41 c 11.4 d 17.35 c 43.6 c 9.7 a
2 85.71 a 75.64 a 64.85 ab 48 b 11.7 d 17.85 bc 43.8 bc 9.7 a
3 84.85 a 74.71 a 63.35 bc 51 ab 12.5 c 18.00 ab 44.2 bc 9.6 ab
4 84.57 a 74.57 a 62.35 c 52 ab 14.7 b 18.35 ab 45.1 ab 9.5 b
5 83.71 a 72.35 a 61.50 d 55 a 15.3 a 18.45 a 46.2 a 9.5 b
CV (%) 1.18 1.88 2.66 10.77 13.53 2.44 2.41 1.04
标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at 5% probability level.

机插稻适宜穴栽苗数的系统研究尚未见报道。本试
验表明, 小穗型品种以每穴栽 4 苗, 中穗型品种以
每穴栽 3 苗, 大穗型品种以每穴栽 2 苗产量最高。
其增产途径不一, 小穗型和中穗型品种都主要依靠
增加穗数, 但小穗型品种要比中穗型品种受穗数影
响的程度强烈 , 而大穗型品种则主要受结实率影
响。造成差异的原因可能与不同穗型水稻的分蘖力
不同而导致适应密度变化的能力不同有关, 大穗型品
种适应密度变化的能力弱, 小穗型品种的能力强[14]。
因此 , 应视具体的穗型品种确定适宜的种植密度 ,
协调好群体和个体的矛盾, 充分发挥产量潜力, 使
不同穗型品种都能获得高产。至于具体调优策略如
何, 亟待进一步研究。
本试验中大穗型品种机插群体最高产量明显高
于中穗型, 后者又明显高于小穗型品种, 表明大穗
型品种比中、小穗型品种具有更高的产量潜力, 应
用大穗型品种是机插水稻获取高产和超高产的关
键。但也发现大穗型品种结实性状不够稳定, 苗稍
栽多些即易导致群体过大 , 个体与群体矛盾加剧 ,
甚至倒伏, 稳产能力不及中、小穗型品种。因此除
合理减少穴栽苗数外, 还如何采取其他针对性措施
使大穗型品种机插稻达到既高产又稳产有待进一步
研究。
3.2 关于不同机插苗数下不同穗型品种的品质
变化
水稻的品质性状主要由品种的遗传特性决定 ,
但栽插密度也有一定影响[15-23]。目前关于栽插密度
对稻米品质的影响尚无定论。吕川根[15]认为, 密度
对稻米食味品质(直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度)
各项指标无明显影响。王成瑗等[16]提出的主要品质
性状如垩白率等随栽插密度的增加呈二次曲线关系
变化。吴春赞等[17]则认为栽插密度与垩白米粒率、
垩白度、直链淀粉含量呈显著线性负相关, 与整精
米率呈倒二次曲线分布关系, 与蛋白质含量接近线
性正相关。徐春梅等[18]的研究也表明稻米蛋白质含
量随栽插密度的增加而增高, 但周培南等[19]和韩春
第 9期 钱银飞等: 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响 1705


表 5 穴栽苗数对机插粳稻 RVA谱特征值的影响(2007年)
Table 5 Effect of seedlings number per hill on RVA profiles of mechanical-transplanted rice (2007)
穴栽苗数
Plants per hill
峰值黏度
Peak viscosity
(cP)
热浆黏度
Trough
(cP)
崩解值
Breakdown
(cP)
最终黏度
Final viscosity
(cP)
消减值
Setback
(cP)
峰值黏度时间
Peak time
(min)
起始糊化温度
Pasting temp.
( )℃
小穗型品种 Small panicle type
1 2001 b 1170 a 831 a 2253 a 252 a 5.60 b 86.25 b
2 2005 b 1174 a 831 a 2256 a 251 a 5.73 a 87.05 a
3 2054 ab 1199 a 855 a 2271 a 217 a 5.73 a 87.20 a
4 2063 a 1200 a 863 a 2277 a 214 a 5.73 a 87.25 a
5 2025 ab 1181 a 844 a 2259 a 234 a 5.73 a 87.00 a
CV (%) 1.38 1.18 1.69 0.46 7.72 1.02 0.47
中穗型品种Medium panicle type
1 1780 b 1014 b 766 a 2259 a 479 a 5.73 b 86.25 a
2 1784 b 1016 b 768 a 2258 a 474 a 5.87 a 86.20 a
3 1878 a 1075 a 803 a 2277 a 399 b 5.80 ab 86.35 a
4 1821 b 1027 ab 794 a 2270 a 449 ab 5.80 ab 86.30 a
5 1796 b 1024 ab 772 a 2256 a 460 a 5.80 ab 86.25 a
CV (%) 2.23 2.43 2.15 0.40 7.08 0.85 0.07
大穗型品种 Large panicle type
1 2097 a 1093 abc 1004 a 2024 a –73 b 5.67 b 84.60 a
2 2140 a 1130 a 1010 a 2048 a –92 b 5.67 b 84.60 a
3 2106 a 1100 ab 1006 a 2025 a –81 b 5.67 b 84.60 a
4 2008 b 1068 bc 940 b 2013 a 5 a 5.67 b 84.60 a
5 1969 b 1041 c 928 b 2007 a 38 a 5.87 a 84.35 a
CV (%) 3.49 3.10 4.10 0.78 –143.52 1.57 0.13
标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at 5% probability level.

雷等[20]的研究则认为稀植能提高稻米蛋白质含量。
分析以上结果的差异, 主要可能与试验材料的基因
型和生态条件以及各自的密度设置等存在差异有
关。本试验表明随穴栽苗数的增加, 3种穗型品种稻
米品质主要性状的变化规律基本一致。栽插苗数主
要影响机插水稻的外观品质, 对其他品质指标影响
较小。随栽插苗数的增加, 机插稻米的垩白度和垩
白率极显著上升, 糙米率、精米率和整精米率下降,
蛋白质含量变低, 直链淀粉含量增加, 胶稠度变长。
其原因可能是栽插苗数增加, 个体稻株的营养面积
缩小, 从土壤中吸收的氮素减少, 稻米蛋白质含量
下降 , 同时造成穴内生长郁闭 , 透光通气减弱 , 下
部稻粒灌浆不足, 成熟度差[21]。
RVA 谱特征值与食味高度相关, 峰值黏度大、
崩解值大、消减值小则食味好, 具有这种特性的米
饭, 可能具有较好的柔软性、黏散性、滋味、馨香
味[24-25]。本研究发现不同穗型品种的 RVA谱特征值
对穴栽苗数变化的响应存在差异。3种穗型水稻品种
机插条件下的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终
黏度和起始糊化温度等特性值随穴栽苗数的增加先
增后减, 呈开口向下的抛物线, 而消减值先减后增。
这与叶全宝等[22] 和谢黎虹等[23]的研究结果相似。
这是否与改变穴栽苗数导致群体灌浆成熟期出现时
间及灌浆成熟期间光照强度发生改变[26], 最终影响
RVA 谱特征值有关, 仍待进一步研究。本研究发现
小穗型品种的垩白米率、垩白度及蛋白质含量受穴
栽苗数影响较大, 大穗型品种则在糙米率、精米率、
整精米率和胶稠度及峰值黏度、热浆黏度和崩解值
受穴栽苗数的影响较大, 而中穗型品种各项品质指
标受影响的程度介于两者之间。
本研究采用机栽后去余补缺达到精确定苗的理
想状态, 而目前大面积生产上要达到精确定苗仍存
在一定的困难。随着水稻精量播种器的问世、育秧
技术的成熟和RTKGPS和 FOG式姿势测量仪等在水
稻插秧机[27]的广泛应用, 将使机插秧的精确定苗日
益完善。
1706 作 物 学 报 第 35卷

4 结论
随每穴栽插苗数的增加, 3种穗型品种的产量和
RVA 谱特征值均呈抛物线变化, 而主要品质性状则
呈变劣趋势, 但各指标随栽插苗数增加而变化的程
度不一。大穗型品种以每穴栽插 2 苗, 中穗型品种
每穴 3 苗和小穗型每穴 4 苗较为合理, 在此条件下,
各穗型品种的个体、群体矛盾协调较好, 产量最高
且综合品质较好。
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《植物遗传资源学报》2010年征订启事
《植物遗传资源学报》是中国农业科学院作物科学研究所和中国农学会主办的学术期刊, 为全国中文核
心期刊、中国科技核心期刊、全国优秀农业期刊。该刊为中国科技论文统计源期刊、中国科学引文数据库
来源期刊(核心期刊)、中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊、中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊, 又
被《中国生物学文摘》和中国生物学文献数据库、中文科技期刊数据库收录。据《中国期刊引证报告》(扩
刊版)统计, 2007年度《植物遗传资源学报》影响因子为 0.945。
报道内容为大田、园艺作物, 观赏、药用植物, 林用植物、草类植物及其一切经济植物的有关植物遗传
资源基础理论研究、应用研究方面的研究成果、创新性学术论文和高水平综述或评论。诸如, 种质资源的考
察、收集、保存、评价、利用、创新, 信息学、管理学等; 起源、演化、分类等系统学; 基因发掘、鉴定、
克隆、基因文库建立、遗传多样性研究。
植物遗传资源学报》为双月刊, 大 16 开本, 128 页/期。定价 20 元, 全年 120 元。各地邮局发行, 邮发
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需邮挂每期另加 3元。
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《中国种业》2010年征订启事
《中国种业》是由农业部主管、中国农业科学院作物科学研究所和中国种子协会共同主办的全国性、专业性、
技术性种业科技期刊。为全国中文核心期刊、全国优秀农业期刊。刊物目标定位: 以行业导刊的面目出现, 并做
到权威性、真实性和及时性。覆盖行业范围: 大田作物、蔬菜、花卉、林木、果树、草坪、牧草、特种种植、
种子机械等, 信息量大, 技术实用。读者对象: 各级种子管理、经营企业的领导和技术人员, 各级农业科研、
推广部门人员, 大中专农业院校师生, 农村专业户和广大农业生产经营者。
《中国种业》为月刊, 大 16开本, 每期 5.80元, 全年 69.60元。国内统一刊号: CN 11-4413/S, 国际标准
刊号: ISSN 1671-895X, 邮发代号: 82-132。全国各地邮局均可订阅, 亦可直接汇款至编辑部订阅, 挂号需每
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