郭曉紅，孫立明，姜玉偉，潘世駒，周 健，陳立強(qiáng)，全 利，張先創(chuàng)，鄭桂萍，呂艷東

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院/黑龍江省教育廳寒地作物種質(zhì)改良與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江省嫩江農(nóng)場(chǎng)，黑龍江 嫩江 161431)

中國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家之一，水資源的不足已成為制約中國(guó)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。發(fā)展以高效節(jié)水灌溉技術(shù)為平臺(tái)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)是保障中國(guó)糧食安全和可持續(xù)增長(zhǎng)的一個(gè)重要途徑。滴灌是當(dāng)前世界最先進(jìn)的微灌技術(shù)之一，把工藝節(jié)水和農(nóng)藝措施進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，是缺水地區(qū)一種有效利用水資源的灌水方式[1]，中國(guó)已在滴灌棉花、加工番茄、辣椒、黃瓜、洋蔥、馬鈴薯等經(jīng)濟(jì)作物及小麥、玉米等糧食作物滴灌栽培技術(shù)上取得關(guān)鍵突破[2-12]，在中國(guó)各地推廣應(yīng)用滴灌作物的種類達(dá)30余種，作物節(jié)水灌溉推廣面積也在與日俱增。近年來有關(guān)水稻高效節(jié)水灌溉方面的研究很多[13,14]，而關(guān)于水稻膜下滴灌旱種效果僅在新疆、寧夏初見成效[15,16]，但是有關(guān)與膜下滴灌旱種相適應(yīng)的品種篩選方面的研究很少[17,18]，且大多都集中在產(chǎn)量方面的研究，有關(guān)膜下滴灌旱種下水稻品質(zhì)方面的研究更少，相關(guān)研究在寒地稻區(qū)未見報(bào)道。本研究以水稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀為對(duì)象對(duì)水稻膜下滴灌旱種適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)的整理，以期為適合水稻膜下滴灌旱種品種的篩選提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究選取黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)水稻研究中心收藏的寒地早粳稻品種資源材料94個(gè)供試。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在大慶市王家圍子水田基地進(jìn)行。5月4日整地、施底肥，5月6日浸種。5月10日區(qū)劃，5月12日人工播種。膜寬90 cm，膜上種4行；小區(qū)內(nèi)行距15 cm和30 cm交替，穴距13 cm，小區(qū)間橫向間距40 cm，小區(qū)間縱向間距20 cm；旱直播芽谷，單穴點(diǎn)播粒數(shù)，5～7粒，超過7株間苗；每品種4行，每行10穴；按品種熟期分類，每類隨機(jī)排列，隨機(jī)區(qū)組，3次重復(fù)。5月13日覆膜，5月22日出苗，6月6日施分蘗肥。

試驗(yàn)處理：對(duì)照(CK)，旱種覆膜，三葉一心后撤膜，進(jìn)行常規(guī)生產(chǎn)水分管理；膜下滴灌處理(M)，旱種覆膜，三葉一心后，當(dāng)田面以下15 cm體積含水量低于對(duì)照70%時(shí)灌水，全生育期重復(fù)進(jìn)行(期間降雨則要馬上排水)；使用MPM-160B型水分儀測(cè)定土壤水分，測(cè)定深度為田面下15 cm，五點(diǎn)測(cè)定。

供試土壤為草甸土，土壤的基礎(chǔ)條件見表1。

表1 試驗(yàn)土壤養(yǎng)分含量狀況

1.3 調(diào)查指標(biāo)

(1)考種。水稻成熟時(shí)每個(gè)品種的處理和對(duì)照選取有代表性的植株2穴，帶回室內(nèi)考察農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀，測(cè)定項(xiàng)目主要有穗數(shù)、穗長(zhǎng)、穗重、草重、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空秕粒數(shù)，并稱取粒重，計(jì)算結(jié)實(shí)率、千粒重。

(2)品質(zhì)測(cè)定內(nèi)容與方法。收獲后風(fēng)干2～3個(gè)月，按《中國(guó)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編-糧油作物卷》的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定品質(zhì)。用FC-2 K型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)(YAMAMOTO，離心式)加工成糙米，用日本公司生產(chǎn)的VP-32型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)(YAMAMOTO，直立式)加工精米；外觀品質(zhì)用日本靜岡機(jī)械株式會(huì)社生產(chǎn)的ES-1000便攜式品質(zhì)分析儀測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)有精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、堊白率、堊白度、精米白度等；用FOSS 1241近紅外谷物分析儀測(cè)定糙米的直鏈淀粉含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量；食味品質(zhì)用日本佐竹公司(SATAKE)生產(chǎn)的米飯食味計(jì)(STA1A)進(jìn)行測(cè)定。本試驗(yàn)以黑龍江省佳木斯市生產(chǎn)的空育131(感官食味綜合評(píng)分75分)為對(duì)照。

1.4 寒地水稻膜下滴灌旱種適應(yīng)性鑒定方法

膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)(Adaptation of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching response index, ARI)=(膜下滴灌旱種處理區(qū)性狀表型值/對(duì)照區(qū)性狀表型值)×100%。ARI值越大，則說明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)比較遲鈍，否則相反。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用EXCEL和DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膜下滴灌旱種下稻谷碾磨品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

從膜下滴灌旱種下各性狀間相關(guān)關(guān)系可見(表2)，糙米率與結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)，與千粒重和理論產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；精米率與穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均呈極顯著正相關(guān)。以上結(jié)果表明，膜下滴灌旱種下結(jié)實(shí)率較高、千粒重較高、理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的糙米率；膜下滴灌旱種下穗粒數(shù)較少、穗數(shù)較多、結(jié)實(shí)率較高、千粒重較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的精米率，否則相反。

表2 膜下滴灌旱種下碾磨品質(zhì)與產(chǎn)量間及膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

注：上面3行數(shù)字為膜下滴灌旱種下農(nóng)藝性狀間相關(guān)系數(shù)，下面3行數(shù)字為膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)系數(shù)。

從膜下滴灌旱種下各性狀與膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可見(表3)，穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重的ARI與糙米率呈顯著正相關(guān)，理論產(chǎn)量的ARI與糙米率呈極顯著正相關(guān)；理論產(chǎn)量的ARI與精米率呈顯著正相關(guān)；說明穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其糙米率較高；理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其精米率較高；否則相反。整精米率的ARI與穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，整精米率的ARI與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，說明整精米率對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其穗數(shù)較少、穗粒數(shù)較多，否則相反。

表3 膜下滴灌旱種下碾磨品質(zhì)和產(chǎn)量的表型值與其膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

2.2 膜下滴灌旱種下稻米外觀品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

從膜下滴灌旱種下各性狀間相關(guān)關(guān)系可見(表4)，精米粒長(zhǎng)與穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；精米粒寬與穗數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)；精米長(zhǎng)寬比與穗數(shù)和理論產(chǎn)量分別呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān)；精米堊白粒率、精米堊白度與穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果表明，膜下滴灌旱種下穗數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較小的精米粒長(zhǎng)、較大的精米粒長(zhǎng)、較小的精米長(zhǎng)寬比、較低的堊白粒率和堊白度；膜下滴灌旱種下千粒重較高、理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較大的粒寬；膜下滴灌旱種下理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較小的精米長(zhǎng)寬比，否則相反。

表4 膜下滴灌旱種下外觀品質(zhì)與產(chǎn)量間及膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

注；上面6行數(shù)字為膜下滴灌旱種下農(nóng)藝性狀間相關(guān)系數(shù)，下面6行數(shù)字為膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)系數(shù)。

從膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可見(表4)，精米長(zhǎng)寬比的ARI與穗數(shù)的ARI呈顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果表明，穗數(shù)對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其精米長(zhǎng)寬比對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍，否則相反。

從膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可見(表5)，穗粒數(shù)的ARI與精米粒長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)；精米粒長(zhǎng)的ARI與穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，精米長(zhǎng)寬比的ARI與穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果表明，穗粒數(shù)對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其精米粒長(zhǎng)較大；精米粒長(zhǎng)、精米長(zhǎng)寬比對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其穗數(shù)較多，否則相反。

表5 膜下滴灌旱種下外品質(zhì)和產(chǎn)量的表型值與其膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

2.3 膜下滴灌旱種下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

從膜下滴灌旱種下各性狀間相關(guān)關(guān)系可見(表6)，直鏈淀粉含量與結(jié)實(shí)率呈極顯著負(fù)相關(guān)；粗脂肪含量與穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率呈顯著負(fù)相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與穗數(shù)和理論產(chǎn)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果表明，膜下滴灌旱種下穗數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的粗脂肪含量和蛋白質(zhì)含量；膜下滴灌旱種下穗粒數(shù)較多的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的粗脂肪含量；膜下滴灌旱種下結(jié)實(shí)率較低的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的直鏈淀粉含量和粗脂肪含量；膜下滴灌旱種下理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較低的蛋白質(zhì)含量，否則相反。

從膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可見(表6)，結(jié)實(shí)率的ARI與粗脂肪含量的ARI和蛋白質(zhì)含量的ARI分別呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果表明，結(jié)實(shí)率對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其粗脂肪含量和蛋白質(zhì)含量對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍，否則相反。

穗粒數(shù)和千粒重的ARI與蛋白質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)均為-0.21*；直鏈淀粉含量的ARI與穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重的相關(guān)系數(shù)分別為0.27**、-0.30**和-0.22*，說明穗粒數(shù)和千粒重對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其蛋白質(zhì)含量較高；直鏈淀粉含量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其穗粒數(shù)較多、結(jié)實(shí)率較低、千粒重較低，否則相反。

表6 膜下滴灌旱種下營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量間及膜下滴灌旱種反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

2.4 膜下滴灌旱種下稻米食味品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

米飯食味評(píng)分值與每平方米穗數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.41**，與穗粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.25*，表明膜下滴灌旱種下每平方米穗數(shù)較多、穗粒數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的米飯食味評(píng)分值，否則相反。米飯食味評(píng)分值的ARI與理論產(chǎn)量的ARI之間的相關(guān)系數(shù)為0.23*，表明理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較敏感，否則相反。米飯食味評(píng)分值的ARI與千粒重的相關(guān)系數(shù)為0.24*，說明米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其千粒重較高，否則相反。

3 結(jié) 論

(1)膜下滴灌旱種下結(jié)實(shí)率較高、千粒重較高、理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的糙米率；膜下滴灌旱種下穗粒數(shù)較少、穗數(shù)較多、結(jié)實(shí)率較高、千粒重較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的精米率。穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其糙米率較高；理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其精米率較高；整精米率對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其穗數(shù)較少、穗粒數(shù)較多。

(2)膜下滴灌旱種下穗數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較小的精米粒長(zhǎng)、較大的精米粒長(zhǎng)、較小的精米長(zhǎng)寬比、較低的堊白粒率和堊白度；膜下滴灌旱種下千粒重較高、理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較大的粒寬；膜下滴灌旱種下理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較小的精米長(zhǎng)寬比。穗數(shù)對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其精米長(zhǎng)寬比對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍。穗粒數(shù)對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其精米粒長(zhǎng)較大；精米粒長(zhǎng)、精米長(zhǎng)寬比對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其穗數(shù)較多。

(3)膜下滴灌旱種下穗數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的粗脂肪含量和蛋白質(zhì)含量；膜下滴灌旱種下穗粒數(shù)較多的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的粗脂肪含量；膜下滴灌旱種下結(jié)實(shí)率較低的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的直鏈淀粉含量和粗脂肪含量；膜下滴灌旱種下理論產(chǎn)量較高的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較低的蛋白質(zhì)含量。結(jié)實(shí)率對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其粗脂肪含量和蛋白質(zhì)含量對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍。穗粒數(shù)和千粒重對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其蛋白質(zhì)含量較高；直鏈淀粉含量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其穗粒數(shù)較多、結(jié)實(shí)率較低、千粒重較低。

(4)膜下滴灌旱種下穗數(shù)較多、穗粒數(shù)較少的水稻種質(zhì)具有相對(duì)較高的米飯食味評(píng)分值；理論產(chǎn)量對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較敏感的材料，一般其米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較敏感；米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)敏感的材料，其千粒重較高。

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