气温变化条件下寒地水稻生育界限期及产量品质稳定性研究
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摘要
大于10℃的活动积温是寒地水稻生产发展的最大限制因子之一，也是黑龙江省积温带划分的重要依据。在气温变化的条件下，研究黑龙江省垦区大于10℃的活动积温的时空变化，分析不同试验区的寒地水稻生育界限期，探讨寒地水稻品种产量和品质的稳定性，对寒地热量资源的有效利用、品种的合理布局和高产优质计划栽培等方面具有重要理论指导意义。本研究立足黑龙江垦区2001-2012年的气温变化，采用数据统计分析、区试试验方法，研究积温变化，以一、二、三积温带的肇源、友谊和洪河农场为代表，确定了不同试验区水稻生育界限期，利用AMMI模型分析了不同试验区水稻品种产量和品质的稳定性。主要研究结果如下：
1．黑龙江垦区气温变化
黑龙江垦区44个水稻主产农场中，2001-2012年4-10月份的月平均气温总增幅范围在1.1-8.8℃之间。其中，七星泡和克山农场总增幅最大；其次是宝泉岭、八五四和延军农场；八五八农场增幅最小；确定了各月份总变幅95%和99%的置信区间。就作物生育期4-10月份平均气温变幅而言，7月和8月份升温幅度最小，4、5、9和10月的升温幅度较小。即炎热的夏季升温幅度最小，其次是春季和秋季。
2．黑龙江垦区积温变化
在参与统计的85个农场中，与原区划结果相比，黑龙江垦区共有35个农场活动积温增加了1个积温带水平，占农场总数的41.2%。黑龙江垦区积温的变化，导致农作物种植范围向北扩大。
3．不同试验区水稻生育界限期确定
以一、二、三积温区的肇源、友谊和洪河农场为代表，对1993-2012年的日平均气温进行统计分析，确定了3个试验区的大棚旱育秧播种最早界限期、旱育秧安全播种界限期、旱育秧中苗移栽早限期、旱育秧中苗安全移栽早限期、大苗安全移栽早限期、安全成熟适期、安全成熟晚限期、安全齐穗适期终日和安全齐穗晚限期，并确定其相应的95%和99%置信区间。
3个试验区水稻从播种到移栽的界限期均随活动积温的减少而延后，洪河农场较友谊农场的播种最早界限期、旱育秧安全播种界限期分别延后6天和8天，相邻的两个积温带间的其它界限期均相差3-4天；当水稻进入齐穗期，界限期基本随着活动积温的减少而提前，相邻的两个积温带间界限期相差3-4天。
4．不同试验区水稻产量及产量构成的稳定性
基因型G对千粒重和穗粒数影响最大；环境E对穗数影响最大；G×E对试验中结实率和产量影响最大，G×E对其它性状均有较大影响。本试验条件下，建07-1023在查哈阳农场、空育131在梧桐河、290和853农场、北粳9005在850农场、龙粳20在军川农场表现出最佳的适应性。
5．不同试验区水稻产量及产量构成的相关性分析
在本试验条件下，二次枝梗数和穗长除与结实率、产量相关性不显著外，与其他指标相关性均达到显著或极显著水平；穗粒数除了和结实率、产量未达显著水平外，与其它指标间均达极显著相关；结实率除与千粒重呈极显著正相关外，与其它性状相关性均未达显著水平；产量除与穗数达显著正相关外，与其它性状相关性均不显著。
6．不同试验区水稻品质的比较和稳定性分析
AMMI模型分析结果可知：基因型对外观品质和游离脂肪酸影响最大；环境对蛋白质含量、直链淀粉含量影响最大；G×E对加工品质的影响最大；龙粳20品质综合表现较好；850农场除了对蛋白质的鉴别力较差外，对其它品质的鉴别力较强，和生产实际基本一致。所以可以应用AMMI模型较好地进行不同试验区水稻品种稳定性的研究，为对照品种的确定提供理论依据。
Active accumulated temperature of more than10℃is one of the biggest factor limiting rice production incold region，it is also an important basis for the division of the accumulated temperature．Under the conditionof temperature change，studying on spatial and temporal changes of active accumulated temperature of morethan10℃in Heilongjiang reclamation region，analysizing growthgrowthlimit stage of rice in differentecological areas，exploring the stability of yield and quality of rice varieties are very important guiding foreffective utilization of energy resources，rationally layout of varieties in cold and high yield and good qualitycultivation plan etc．This study focused on temperature variation of2001-2012years in Heilongjiangreclamation area，used data statistical analysis，area test analysis，studied the change of the accumulatedtemperature area，determined rice growthlimit stage of planned cultivation in Zhaoyuan，Youyi and Honghefarm in one，two，three temperature zones as the representative，studied the stability of yield and quality of ricevarieties in different ecological area by AMMI model．Main results were as follows：
1．Temperature variation in Heilongjiang reclamation region
Between statistics of44main rice production in Heilongjiang reclamation area farms，all farmApirl-October monthly average temperature total increase was positive in2001-2012，increased range between1．1-8．8℃． Between them，Qixingpao and Keshan farm were the largest，which followed by Bao Quanling，854and Yanjun farm；858farms increased the minimum． Determined95%and99%confidence intervals ofthe total amplitude in each month．In terms of average temperature amplitude of4-10month in crop growthperiod，July and August rised minimum temperature，April，May，September and October were less． Thehot summer warming amplitude was the minimum，followed by the spring and autumn．
2．Change of accumulated temperature in Heilongjiang reclamation
Between the85farms，with the results compared to the before，there were35farm’s active accumulatedtemperature increased one plot temperature lever in Heilongjiang revision area，accounting for41．2%of thetotal number of farms．Changes in Heilongjiang reclamation accumulated temperature，leaded to crop plantingnorthward range expansion．
3．Determination of growthgrowthlimit stage of rice in different ecological areas
Using the average day temperature for statistics analysis in Zhaoyuan，Youyi and Honghe farm from1993to2012，and determined dry seedlings sowing first growthlimit stage，security growthlimit stage，middle dryseedlings in the seedlings transplanting early deadline，security the seedlings transplanting early deadline，big dry seedlings security the seedlings transplanting early deadline，security mature suitable period，securitymature late deadline，the last day at safety full heading suitable period and secure full heading latedeadline．The confidence intervals were also determined，which was95%and99%．
Rice growthlimit stage from sowing to transplanting was delayed with reduced active accumulatedtemperature，in3test regions．Honghe farm was later than Youyi and postponed6days in dry seedlings sowingfirst growthlimit stage，and postponed8days in dry seedlings sowing security growthlimit stage．Othergrowthlimit stage of the adjacent two belts had3-4days difference．When rice entered the full heading stage，the growthlimit stage advanced with reduced active accumulated temperature，and the adjacent two belts had3-4days difference．
4．Stability of yield and yield components of rice in different ecological areas
Genotype G had the greatest effect on grain weight and grain number；Environment E had the greatestimpact on each point spike formation；G×E had the greatest impact on seed setting rate and yield formation intest，and effected on other traits greatly as well． Jian07-1023in Chahayang farm，Kongyu131in853farm，Beijing9005in850farms， Longjing20in Junchuan farms showed the best adaptation under the conditionsof this test．
5．Analysis of correlation of rice yield and yield components in different ecological areas
Under the conditions of this test，despite secondary stalk and spike length was not significant related toseed setting rate and yield，difference reached significant or very significant correlated level between otherindicators；difference did not reach significant during spike grain number level and yield and seed set rate，butall the other indicators were very significant correlated；seed setting rate had highly significant correlation tothe thousand-grain weight，but the correlation with other traits did not reach a significant level；yield wassignificant correlated with spike number，but the correlation with other traits were not notable．
6．Stability analysis and comparison of rice quality in different ecological areas
Results showed that the genotype had the greatest impact on appearance quality and free fatty acid；environment had the greatest effect on protein content，amylose content；effect of G×E on processing qualitywas great by AMMI model．Comprehensive quality performance of Longjing20was the best；850farm hadstronger discrimination on other quality except protein．This is consistent on practical production． So AMMImodel researched well on different test regions of rice varieties stability，and provided a theoretical basis fordetermining the control cultivar．
1．黑龙江垦区气温变化
黑龙江垦区44个水稻主产农场中，2001-2012年4-10月份的月平均气温总增幅范围在1.1-8.8℃之间。其中，七星泡和克山农场总增幅最大；其次是宝泉岭、八五四和延军农场；八五八农场增幅最小；确定了各月份总变幅95%和99%的置信区间。就作物生育期4-10月份平均气温变幅而言，7月和8月份升温幅度最小，4、5、9和10月的升温幅度较小。即炎热的夏季升温幅度最小，其次是春季和秋季。
2．黑龙江垦区积温变化
在参与统计的85个农场中，与原区划结果相比，黑龙江垦区共有35个农场活动积温增加了1个积温带水平，占农场总数的41.2%。黑龙江垦区积温的变化，导致农作物种植范围向北扩大。
3．不同试验区水稻生育界限期确定
以一、二、三积温区的肇源、友谊和洪河农场为代表，对1993-2012年的日平均气温进行统计分析，确定了3个试验区的大棚旱育秧播种最早界限期、旱育秧安全播种界限期、旱育秧中苗移栽早限期、旱育秧中苗安全移栽早限期、大苗安全移栽早限期、安全成熟适期、安全成熟晚限期、安全齐穗适期终日和安全齐穗晚限期，并确定其相应的95%和99%置信区间。
3个试验区水稻从播种到移栽的界限期均随活动积温的减少而延后，洪河农场较友谊农场的播种最早界限期、旱育秧安全播种界限期分别延后6天和8天，相邻的两个积温带间的其它界限期均相差3-4天；当水稻进入齐穗期，界限期基本随着活动积温的减少而提前，相邻的两个积温带间界限期相差3-4天。
4．不同试验区水稻产量及产量构成的稳定性
基因型G对千粒重和穗粒数影响最大；环境E对穗数影响最大；G×E对试验中结实率和产量影响最大，G×E对其它性状均有较大影响。本试验条件下，建07-1023在查哈阳农场、空育131在梧桐河、290和853农场、北粳9005在850农场、龙粳20在军川农场表现出最佳的适应性。
5．不同试验区水稻产量及产量构成的相关性分析
在本试验条件下，二次枝梗数和穗长除与结实率、产量相关性不显著外，与其他指标相关性均达到显著或极显著水平；穗粒数除了和结实率、产量未达显著水平外，与其它指标间均达极显著相关；结实率除与千粒重呈极显著正相关外，与其它性状相关性均未达显著水平；产量除与穗数达显著正相关外，与其它性状相关性均不显著。
6．不同试验区水稻品质的比较和稳定性分析
AMMI模型分析结果可知：基因型对外观品质和游离脂肪酸影响最大；环境对蛋白质含量、直链淀粉含量影响最大；G×E对加工品质的影响最大；龙粳20品质综合表现较好；850农场除了对蛋白质的鉴别力较差外，对其它品质的鉴别力较强，和生产实际基本一致。所以可以应用AMMI模型较好地进行不同试验区水稻品种稳定性的研究，为对照品种的确定提供理论依据。
Active accumulated temperature of more than10℃is one of the biggest factor limiting rice production incold region，it is also an important basis for the division of the accumulated temperature．Under the conditionof temperature change，studying on spatial and temporal changes of active accumulated temperature of morethan10℃in Heilongjiang reclamation region，analysizing growthgrowthlimit stage of rice in differentecological areas，exploring the stability of yield and quality of rice varieties are very important guiding foreffective utilization of energy resources，rationally layout of varieties in cold and high yield and good qualitycultivation plan etc．This study focused on temperature variation of2001-2012years in Heilongjiangreclamation area，used data statistical analysis，area test analysis，studied the change of the accumulatedtemperature area，determined rice growthlimit stage of planned cultivation in Zhaoyuan，Youyi and Honghefarm in one，two，three temperature zones as the representative，studied the stability of yield and quality of ricevarieties in different ecological area by AMMI model．Main results were as follows：
1．Temperature variation in Heilongjiang reclamation region
Between statistics of44main rice production in Heilongjiang reclamation area farms，all farmApirl-October monthly average temperature total increase was positive in2001-2012，increased range between1．1-8．8℃． Between them，Qixingpao and Keshan farm were the largest，which followed by Bao Quanling，854and Yanjun farm；858farms increased the minimum． Determined95%and99%confidence intervals ofthe total amplitude in each month．In terms of average temperature amplitude of4-10month in crop growthperiod，July and August rised minimum temperature，April，May，September and October were less． Thehot summer warming amplitude was the minimum，followed by the spring and autumn．
2．Change of accumulated temperature in Heilongjiang reclamation
Between the85farms，with the results compared to the before，there were35farm’s active accumulatedtemperature increased one plot temperature lever in Heilongjiang revision area，accounting for41．2%of thetotal number of farms．Changes in Heilongjiang reclamation accumulated temperature，leaded to crop plantingnorthward range expansion．
3．Determination of growthgrowthlimit stage of rice in different ecological areas
Using the average day temperature for statistics analysis in Zhaoyuan，Youyi and Honghe farm from1993to2012，and determined dry seedlings sowing first growthlimit stage，security growthlimit stage，middle dryseedlings in the seedlings transplanting early deadline，security the seedlings transplanting early deadline，big dry seedlings security the seedlings transplanting early deadline，security mature suitable period，securitymature late deadline，the last day at safety full heading suitable period and secure full heading latedeadline．The confidence intervals were also determined，which was95%and99%．
Rice growthlimit stage from sowing to transplanting was delayed with reduced active accumulatedtemperature，in3test regions．Honghe farm was later than Youyi and postponed6days in dry seedlings sowingfirst growthlimit stage，and postponed8days in dry seedlings sowing security growthlimit stage．Othergrowthlimit stage of the adjacent two belts had3-4days difference．When rice entered the full heading stage，the growthlimit stage advanced with reduced active accumulated temperature，and the adjacent two belts had3-4days difference．
4．Stability of yield and yield components of rice in different ecological areas
Genotype G had the greatest effect on grain weight and grain number；Environment E had the greatestimpact on each point spike formation；G×E had the greatest impact on seed setting rate and yield formation intest，and effected on other traits greatly as well． Jian07-1023in Chahayang farm，Kongyu131in853farm，Beijing9005in850farms， Longjing20in Junchuan farms showed the best adaptation under the conditionsof this test．
5．Analysis of correlation of rice yield and yield components in different ecological areas
Under the conditions of this test，despite secondary stalk and spike length was not significant related toseed setting rate and yield，difference reached significant or very significant correlated level between otherindicators；difference did not reach significant during spike grain number level and yield and seed set rate，butall the other indicators were very significant correlated；seed setting rate had highly significant correlation tothe thousand-grain weight，but the correlation with other traits did not reach a significant level；yield wassignificant correlated with spike number，but the correlation with other traits were not notable．
6．Stability analysis and comparison of rice quality in different ecological areas
Results showed that the genotype had the greatest impact on appearance quality and free fatty acid；environment had the greatest effect on protein content，amylose content；effect of G×E on processing qualitywas great by AMMI model．Comprehensive quality performance of Longjing20was the best；850farm hadstronger discrimination on other quality except protein．This is consistent on practical production． So AMMImodel researched well on different test regions of rice varieties stability，and provided a theoretical basis fordetermining the control cultivar．
引文
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