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        旱種旱管對(duì)水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響

        2018-12-12 06:08:18王飛名張安寧劉國(guó)蘭畢俊國(guó)劉毅羅利軍余新橋
        中國(guó)稻米 2018年6期
        關(guān)鍵詞:精米稻米水管

        王飛名 張安寧 劉國(guó)蘭 畢俊國(guó) 劉毅 羅利軍 余新橋,2*

        (1上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心,上海201106;2上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站,上海201415;第一作者∶wfm@sagc.org.cn;*通訊作者∶yuxq66@126.com)

        水稻是我國(guó)主要的糧食作物,但也是農(nóng)作物中的需水“大戶”,稻田用水約占農(nóng)業(yè)總用水量的70%左右。然而,我國(guó)人均水資源占用量相當(dāng)匱乏,僅為世界平均水平的1/4。近年來我國(guó)旱災(zāi)頻發(fā),干旱缺水與水稻用水矛盾日益嚴(yán)重[1]。除了培育節(jié)水抗旱的品種外,旱種旱管栽培也是減少灌溉的一條重要途徑。

        旱種旱管是從旱直播稻發(fā)展起來的,是指在旱地狀況下直播水稻,全生育期以雨水澆灌為主,輔以適當(dāng)人工澆灌的一種節(jié)水栽培技術(shù)。自20世紀(jì)50年代起該栽培方式在我國(guó)北方被推廣,保證了許多缺水地區(qū)、灌溉水源不足地區(qū)以及灌溉條件差的地區(qū)的水稻生產(chǎn);80年代起,在湖北、河南、安徽等江淮流域逐步開展示范與推廣[2-3],這對(duì)于保障上述區(qū)域的糧食安全起到了積極作用。近年來,隨著水危機(jī)的加重和水稻耐旱品種的出現(xiàn),以及水稻除草技術(shù)的不斷革新,旱種旱管又有了再度興起之勢(shì)。然而,相比傳統(tǒng)的水種水管栽培模式,旱種旱管栽培下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子有何變化,對(duì)稻米品質(zhì)有何影響?本試驗(yàn)針對(duì)上述問題進(jìn)行了研究。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地點(diǎn)

        試驗(yàn)于2016年正季在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行試驗(yàn)站抗旱鑒定試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為大麥,土壤質(zhì)地為壤土,肥力較高。選用旱優(yōu)3號(hào)、旱優(yōu)73號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)、滬旱15號(hào)等4個(gè)節(jié)水抗旱稻品種和黃華占、Ⅱ優(yōu)838、Y兩優(yōu)2號(hào)等3個(gè)水稻品種為試驗(yàn)材料。

        1.2 試驗(yàn)方法

        試驗(yàn)設(shè)2種處理∶旱種旱管(H)和水種水管(CK)。旱種旱管在試驗(yàn)站的抗旱鑒定島上進(jìn)行,水種水管在抗旱鑒定島旁邊的水田進(jìn)行。2種處理均采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù)。2種處理均采取穴播。5月25日播種,株行距20 cm×20 cm,每穴點(diǎn)播3粒種,小區(qū)大小為10穴/行×12行;6月10日間苗1次,密度為1株/穴。旱種旱管的處理播種后用微噴灌澆水1次,確保出苗整齊一致,此后以雨水澆灌為主。水種水管的處理參照正常水直播田管理。其他田間管理方式2種處理一致,且參照正常水稻栽培。

        1.3 測(cè)定項(xiàng)目

        1.3.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

        成熟期2種處理各取第3行的第3、4、5穴進(jìn)行考種,考察穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。各小區(qū)實(shí)收并折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量下的單產(chǎn)。

        1.3.2 米質(zhì)

        測(cè)定前2處理的樣品統(tǒng)一人工風(fēng)選1次,然后將存放3個(gè)月的待測(cè)樣品放在恒溫(18℃)恒濕(40%)的樣品室內(nèi)1周,使樣品的水分含量在13.5%左右。糙米長(zhǎng)、糙米寬、長(zhǎng)寬比、糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量和膠稠度等指標(biāo)的測(cè)定參照GB/T17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》規(guī)定的方法,堿消值的測(cè)定參照NY/T 83-1988《優(yōu)質(zhì)食用稻米》規(guī)定的方法。

        表1 2種處理下不同品種的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

        表2 2種處理及品種間產(chǎn)量構(gòu)成因子方差分析

        表3 2種處理下不同品種的米質(zhì)性狀表現(xiàn)

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        采用Excel 2007及SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與統(tǒng)計(jì)分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

        從表1可見,各參試品種在旱種旱管下的平均單產(chǎn)為 7.29 t/hm2,水種水管下為 9.96 t/hm2,旱種旱管較水種水管減產(chǎn)幅度達(dá)26.81%;各品種減產(chǎn)率由高到低依次為Ⅱ優(yōu)838、Y兩優(yōu)2號(hào)、黃華占、旱優(yōu)3號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)、滬旱15號(hào)、旱優(yōu)73號(hào)。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來看,各品種的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重在旱種旱管栽培條件下總體上較水種水管有所降低。方差分析結(jié)果(表2)顯示,有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重處理間差異達(dá)極顯著;而結(jié)實(shí)率因品種而異,旱優(yōu)3號(hào)、黃華占、Ⅱ優(yōu)838在水種水管下的結(jié)實(shí)率高于旱種旱管,旱優(yōu)73號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)表現(xiàn)則相反,而滬旱15號(hào)、Y兩優(yōu)2號(hào)在處理間差異不大;結(jié)實(shí)率在處理與品種互作下也達(dá)極顯著差異(F值為4.171)。本試驗(yàn)中,7個(gè)品種旱種旱管下的穗長(zhǎng)均低于水種水管,平均減少17.83%。

        2.2 稻米品質(zhì)性狀表現(xiàn)

        從表3和表4可見,旱種旱管栽培導(dǎo)致各參試品種稻米品質(zhì)性狀發(fā)生改變,除粒寬、膠稠度及糙米率以外,其他指標(biāo)差異均達(dá)顯著或極顯著水平。其中,直鏈淀粉含量、堿消值、精米率、整精米率等性狀旱種旱管栽培較水種水管明顯提高,處理間差異達(dá)顯著水平以上;而粒長(zhǎng)旱種旱管與水種水管間差異達(dá)極顯著水平(F=12.119**),但具體表現(xiàn)因品種而異,如旱優(yōu) 547在旱種旱管下的粒長(zhǎng)比水種水管下提高,其他品種則相反;長(zhǎng)寬比的情況也與粒長(zhǎng)的表現(xiàn)相類似;而糙米率處理間差異不顯著。

        表4 2種處理及品種間稻米品質(zhì)性狀方差分析結(jié)果

        3 小結(jié)與討論

        本試驗(yàn)期間,碰巧遇到上海連續(xù)近1月的35℃以上的高溫少雨天氣,高溫和干旱共同脅迫,導(dǎo)致了7份試驗(yàn)材料出現(xiàn)了較明顯的減產(chǎn)。水稻中后期干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量顯著降低,以及精米率、整精米率的提高[4],這與本研究結(jié)論有相似之處。水稻旱種后產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的變化,前人做了許多研究,但結(jié)論不盡一致[5-7]。徐國(guó)偉等[5]研究表明,水稻旱種會(huì)導(dǎo)致堿消值提高,這與筆者的結(jié)論相似。張自常等[6]研究表明,無覆蓋旱種顯著降低稻米的整精米率、膠稠度。楊建昌等[7]認(rèn)為,旱種與水種的產(chǎn)量差異不明顯,水稻旱種后,稻米的膠稠度明顯減小,糊化溫度升高,而直鏈淀粉含量和精米率無顯著差異。

        本試驗(yàn)結(jié)果表明,旱種旱管栽培會(huì)導(dǎo)致參試品種減產(chǎn),減產(chǎn)的主要原因是旱種旱管導(dǎo)致每穗粒數(shù)大幅減少,同時(shí)有效穗數(shù)、千粒重也有不同程度的降低,其中,一般水稻品種的減產(chǎn)幅度要較節(jié)水抗旱稻品種更大;旱種旱管下,節(jié)水抗旱稻品種比一般水稻品種有更強(qiáng)的適應(yīng)性,其結(jié)實(shí)率和千粒重與水種水管相比差異較小,而一般水稻品種的結(jié)實(shí)率和千粒重則明顯降低;旱種旱管栽種有增加精米率和整精米率的作用,使米質(zhì)得到一定程度的改善。由于參試品種的生育期長(zhǎng)短有較大差異,造成試驗(yàn)過種中不同品種的生育進(jìn)程不一致,對(duì)水分需求敏感期也有一定的時(shí)間差異。因此,本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅是初步結(jié)果,旱種旱管栽培對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的規(guī)律性影響尚需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

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