摘 要:為探究節(jié)水灌溉對寒地水稻產(chǎn)量、品質(zhì)的影響內(nèi)在機理,實現(xiàn)水資源的合理利用。本文采用隨機區(qū)組試驗, 選擇3個主栽品種,設(shè)置3個試驗水平,2次重復(fù),研究了不同灌溉方式下水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的變化情況。輕度節(jié)水(土壤水勢為-15kpa)時,產(chǎn)量因子中龍粳20、46有效穗數(shù)顯著降低,龍粳31有效穗數(shù)顯著升高,龍粳20穗粒數(shù)顯著增多,結(jié)實率影響不顯著,千粒重和產(chǎn)量均有所提高但不顯著,品質(zhì)因子中受節(jié)水影響不顯著,直鏈淀粉升高0.3%~0.8%,蛋白質(zhì)含量有下降趨勢。重度節(jié)水(土壤水勢為-30kpa)時,結(jié)實率受影響不顯著,其他產(chǎn)量因子均顯著降低,糙米率、整精米率均顯著降低。堊白粒率、堊白度、AC均有上升趨勢,PC含量有降低趨勢。
關(guān)鍵詞:節(jié)水;水稻;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號:S511 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170733032
黑龍江省水稻種植面積已達約466.67萬hm2,近些年間隨著旱田作物經(jīng)濟效益的降低,水田面積逐年增加。水稻是主要耗水作物,因而隨著栽培面積的增加,造成當(dāng)前可利用水資源緊缺的現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅了水稻的安全生產(chǎn)問題[1]。當(dāng)前國內(nèi)外的研究中,有關(guān)節(jié)水灌溉的方式已有許多,國外多以滴灌、激光平地、控制土壤墑情為主,國內(nèi)則主要以干濕交替、葉齡模式灌溉、薄露灌溉技術(shù)、旱直播技術(shù)為主,但相關(guān)技術(shù)在栽培中的具體應(yīng)用一直是一個大問題[2-5]。因此,為進一步探究科學(xué)的稻田用水問題,本文將從節(jié)水對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)2個層面的影響進行研究,期待為黑龍江省的水稻栽培提供理論依據(jù)。
1 試驗材料和方法
1.1 試驗材料
本試驗材料選自牡丹江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,第3積溫帶主栽水稻品種龍粳20、龍粳31和龍粳46。3個品種均為主莖11片葉,生育日數(shù)130d左右。
1.2 試驗設(shè)計
本試驗于2016年采用完全隨機設(shè)計在牡丹江農(nóng)業(yè)科學(xué)院進行,選取中等肥力地塊,每公頃施磷酸二銨100kg、尿素200kg、硫酸鉀125kg,插秧規(guī)格30cm×13.3cm,每穴4~5株,4月15日育秧,5月20日左右插秧。田間管理同大田管理。自水稻返青后進行節(jié)水處理,設(shè)置3個節(jié)水梯度,采用負(fù)壓式土壤濕度計控制田間水分。正常灌溉CK:稻田生育期內(nèi)覆蓋3cm水層,輕度節(jié)水T1:田間土壤水勢落干至-15kpa后灌溉3cm左右水層,重度節(jié)水T2:田間土壤水勢落干至-30kpa后灌溉3cm左右水層。
1.3 測定方法
1.3.1 土壤水勢測定
水勢測量采用負(fù)壓式土壤濕度計,自返青后安裝濕度計,確保濕度計前端陶土頭置于距土表10cm左右的位置,于每天11:00左右測定水勢,每個處理設(shè)置2次重復(fù),單次重復(fù)內(nèi)安置1個土壤濕度計。
1.3.2 產(chǎn)量性狀測定
水稻成熟后沿對角線取6株,測定有效穗數(shù),取平均值,同時混收5株,均分1/2測定穗粒數(shù)。將5株水稻脫粒后置于利用比重計配制成的鹽水比重為1.06:1的鹽水中,進行鹽水清選,測定實粒數(shù),計算結(jié)實率和千粒重。
1.3.3 品質(zhì)性狀測定
沿小區(qū)對角線混收15穴,懸掛晾干至含水量15%后,脫粒置于恒溫恒濕箱內(nèi),留待品質(zhì)測定。水稻碾磨品質(zhì)出糙率按照GB/T5495—2008執(zhí)行;整精米率按照GB/T21719—2008執(zhí)行,堊白粒率、堊白度按照GB/T17891—1999執(zhí)行;直鏈淀粉含量測定按照NY/T55—1987;蛋白質(zhì)含量測定按照GB/T5009.5—1985執(zhí)行。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
使用Excel進行數(shù)據(jù)計算與作圖;SPSS19.0進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 節(jié)水灌溉對產(chǎn)量性狀的影響
由表1可知,節(jié)水灌溉會顯著降低龍粳20有效穗數(shù),輕度節(jié)水(T1)會顯著提升穗粒數(shù),產(chǎn)量最高,T2處理穗粒數(shù)減少,結(jié)實率變化不顯著,千粒重最小,顯著低于CK和-15kpa。T1處理可以顯著提升龍粳31的穗數(shù),結(jié)實率和千粒重變化不顯著,T2處理造成穗粒數(shù)顯著下降,結(jié)實率和千粒重均有所降低,土壤水勢在-15kpa時,龍粳31產(chǎn)量最高,可以達到10849.7kg。龍粳46受節(jié)水影響的產(chǎn)量性狀主要是穗數(shù)和產(chǎn)量,隨著節(jié)水處理的加劇,其有效穗數(shù)呈明顯減少趨勢,當(dāng)土壤水勢下降至-30kpa時,產(chǎn)量顯著降低??梢姡S著輕度節(jié)水(T1)會降低龍粳20和龍粳46的穗數(shù),增加龍粳20的穗粒數(shù),變化不顯著,千粒重有所升高,產(chǎn)量有所提高。當(dāng)進一步加劇節(jié)水,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均有明顯的下降趨勢。
2.2 節(jié)水灌溉對品質(zhì)性狀的影響
由表2可知,龍粳20的糙米率隨節(jié)水強度的加劇顯著降低,整精米率在土壤水勢為-15kpa時略有上升,當(dāng)加劇節(jié)水至-30kpa時,顯著降低,堊白率和堊白度差異不顯著,T2處理最高,AC含量隨著節(jié)水處理顯著升高,PC含量有下降的趨勢。龍粳31在T2處理時糙米率和整精米率均顯著降低,堊白粒率和堊白度顯著升高,AC含量呈上升趨勢,PC含量顯著下降。龍粳46在土壤水勢在-30kpa時糙米率和整精米率顯著降低,堊白粒率和AC含量顯著升高,堊白度有上升趨勢,PC含量有下降趨勢,在T1處理時則與CK間無顯著變化。
3 結(jié)論與討論
水稻產(chǎn)量性狀方面,在楊生龍對寧粳16和旱稻297為試驗材料的研究中分別進行旱作和淹水處理的試驗中認(rèn)為旱作處理會明顯減少穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重,但其文章中未針對具體的土壤墑情進行分析[6]。在孫彥坤等人的研究中顯示合理的灌溉方式,可以有效減少無效分蘗。傅志強等人認(rèn)為節(jié)水灌溉可以提高水稻的結(jié)實率[7]。彭世彰的研究中則認(rèn)為控制灌溉技術(shù)可以有效提升水稻的單產(chǎn)產(chǎn)量[8]。本文的研究中則認(rèn)為,輕度的節(jié)水灌溉處理,對結(jié)實率的影響不顯著,這一點與傅志強等人的研究不一致,可能與所選水稻品種和節(jié)水強度有關(guān),且本試驗中除龍粳31外,其他品種的有效穗數(shù)有所降低,整體上與常規(guī)灌溉差異不明顯,產(chǎn)量有所提升,當(dāng)進一步加劇節(jié)水,使土壤水勢達到-30kpa時,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均有明顯的降低。
水稻品質(zhì)性狀方面,在楊麗敏等人的研究中認(rèn)為節(jié)水對直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的影響不顯著,但本文的研究中認(rèn)為,節(jié)水處理會提高AC含量降低PC含量[9]。在彭世彰的研究中認(rèn)為節(jié)水處理可以提高整精米率,降低堊白米率和堊白度,但在本文研究結(jié)論中輕度節(jié)水對二者的影響不顯著,重度節(jié)水則會降低整精米率,提高堊白米率和堊白度[8]。在林品凱等人的研究中也認(rèn)為節(jié)水灌溉會降低PC含量[10],出現(xiàn)主要差異的原因,應(yīng)該與所選水稻品種的抗旱系數(shù)以及節(jié)水處理的強度有關(guān),因而有關(guān)節(jié)水處理對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響還需進一步的研究,圍繞多點試驗和多品種試驗同步進行,從而確定節(jié)水灌溉對產(chǎn)量因子和品質(zhì)因子的影響機理。
參考文獻
[1]張耗,劇成欣,陳婷婷,等.節(jié)水灌溉對節(jié)水抗旱水稻品種產(chǎn)量的影響及生理基礎(chǔ)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(23):4782-4793.
[2]張明炷,李遠(yuǎn)華,崔遠(yuǎn)來,等.非充分灌溉條件下水稻生長發(fā)育及生理機制研究[J].灌溉排水,1994,13(04):6-10.
[3]武雪萍,梅旭榮,蔡典雄,等.節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢及國內(nèi)外差異分析[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2005,26(04):28-32.
[4]孫羽,王麟,曾憲楠,等.不同節(jié)水灌溉模式對水稻生長及產(chǎn)量的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(12):14-16.
[5]呂艷東.水分供應(yīng)對寒地水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[6]楊生龍,賈志英.不同水分處理對水稻和旱稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(31):17410-17412.
[7]孫彥坤,曹印龍,付強,等.寒地井灌稻區(qū)節(jié)水灌溉條件下土壤溫度變化及水稻產(chǎn)量效應(yīng)[J].灌溉排水學(xué)報,2008,27 (06):67-70.
[8]彭世彰,郝樹榮,劉慶,等.節(jié)水灌溉水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)成因分析[J].灌溉排水,2000,19(03):3-7.
[9]楊麗敏,孫海正,趙海新,等.節(jié)水灌溉對寒地水稻生長發(fā)育的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(09):102-106.
[10]林品凱.水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)節(jié)水灌溉技術(shù)分析[J].吉林農(nóng)業(yè),2014(02):27-28.
作者簡介:胡遠(yuǎn)富(1962-),男,遼寧省丹東市,副高級農(nóng)藝師,學(xué)士,研究方向:水稻育種研究。