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        氮肥與穴苗數(shù)對機插優(yōu)質(zhì)稻南粳9108產(chǎn)量及主要品質(zhì)性狀的影響

        2020-03-05 11:14:24張軍王愛華方書亮裘實周冬冬劉忠紅
        中國稻米 2020年1期
        關(guān)鍵詞:趨勢產(chǎn)量影響

        張軍王愛華方書亮裘實周冬冬劉忠紅

        (1淮安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江蘇淮安22300;2揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理重點實驗室,江蘇 揚州 225009;第一作者:zhangjun19831120@163.com)

        水稻是我國重要的糧食作物,60%以上人口以稻米為主食。隨著人們生活水平的提高,我國水稻栽培已由過去的單一追求高產(chǎn),逐步向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全綜合提升轉(zhuǎn)變。稻米品質(zhì)除由遺傳因素決定外,還受栽培環(huán)境、肥水管理、貯藏加工等因素的影響,其中氮肥和栽插密度對稻米品質(zhì)有很大的影響[1]。

        淮安市機插水稻面積15.0萬hm2左右,約占全市水稻種植面積的70%,種植品種以常規(guī)粳型水稻品種為主,90%以上的水稻插秧機為30 cm行距機型,栽插規(guī)格多為30 cm×12 cm。南粳9108因具備品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高等特點,在淮安推廣應(yīng)用面積迅速擴大[2],2016年全市機插南粳9108面積已達(dá)到4.3萬hm2。農(nóng)戶為追求高產(chǎn)往往盲目增加播種量和施氮量,大田單穴苗數(shù)多集中在 5~8苗,施純氮 300~375 kg/hm2,這不僅使得南粳9108產(chǎn)量和品質(zhì)潛力不能充分發(fā)揮,而且?guī)硪欢ǖ拿嬖次廴?,制約了機插優(yōu)質(zhì)粳稻在當(dāng)?shù)氐倪M(jìn)一步發(fā)展。鑒于此,本研究選擇優(yōu)質(zhì)稻南粳9108為研究對象,在機插條件下,探討氮肥和穴苗數(shù)對其產(chǎn)量和主要品質(zhì)性狀的影響,以期為淮安及相似生態(tài)環(huán)境地區(qū)機插粳稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        供試水稻品種為南粳9108,屬遲熟中粳類型,由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供。

        1.2 試驗設(shè)計

        試驗于2017—2018年在淮安市稻麥?zhǔn)痉痘兀ㄎ挥诨搓巺^(qū)凌橋鎮(zhèn),118°51′E,33°35′N)進(jìn)行,2 年試驗相同。試驗地前茬為小麥(產(chǎn)量6 985.80 kg/hm2),土壤類型屬淤泥質(zhì)土,0~20 cm土層含有機質(zhì)21.42 g/kg、全氮1.59 g/kg、速效磷 48.22 mg/kg、速效鉀 98.28 mg/kg。采用裂區(qū)設(shè)計,施氮水平為大裂區(qū),設(shè)225 kg/hm2(A1)、270 kg/hm2(A2)、315 kg/hm2(A3)3個施肥處理;以栽插苗數(shù)為小裂區(qū),設(shè) 3 苗/穴(B1)和 5 苗/穴(B2)2 個處理。6月1日播種,6月22日移栽,人工模擬機插,栽插規(guī)格統(tǒng)一為30 cm×12 cm,3次重復(fù),隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積12 m2,小區(qū)間筑埂隔離,并用塑料薄膜覆蓋埂體,保證各小區(qū)單獨排灌。氮肥運籌按基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶4∶3的比例施用,分蘗肥于栽后7 d和14 d分2次等量施用,穗肥于倒4葉和倒2葉期等量施用。磷肥(過磷酸鈣)施用量折合P2O5為90 kg/hm2,鉀肥(氯化鉀)施用量折合K2O為150 kg/hm2,磷肥一次性基施,鉀肥分別于耕翻前、拔節(jié)期等量施入。水分管理及病蟲草害防治等相關(guān)的栽培措施均按照高產(chǎn)栽培要求實施。

        表1 不同處理對機插稻南粳9108產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

        1.3 測定內(nèi)容及方法

        1.3.1 產(chǎn)量測定

        成熟期選取50穴調(diào)查穗數(shù),取其中5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重,計算理論產(chǎn)量,小區(qū)實收測產(chǎn)。

        1.3.2 稻米品質(zhì)

        參照GB/T17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》測定出糙率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、膠稠度等。采用瑞典FOSSTECHTOR公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀(Infrared 1241 grain analyzer)測定精米的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。

        1.3.3 稻米米粉粘滯特性

        采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Super3 型 RVA(Rapid Viscosity-Analyzer)快速測定米粉譜粘滯特性,用 TWC(Thermal Cycle for Windows)配套軟件分析。按照AACC(美國谷物化學(xué)家協(xié)會)規(guī)程(1995-61-02)和RACI標(biāo)準(zhǔn)方法,當(dāng)米粉含水量為12.00%時,樣品量為 3.0000 g,蒸餾水為 25.0000 g。在攪拌過程中,罐內(nèi)溫度50℃下保持1 min,以11.84℃/min 的速度上升到 95℃(3.8 min)并保持 2.5 min,再以11.84℃/min 的速度下降到 50℃并保持 1.4 min。攪拌器的轉(zhuǎn)動速度在起始10 s內(nèi)為960 r/min,之后保持在160 r/min。

        RVA譜特征值包括峰值粘度(peak viscosity)、熱漿粘度(trough viscosity)、最終粘度(final viscosity)、崩解值(breakdown,峰值粘度-熱漿粘度)、消減值(setback,最終粘度-峰值粘度)和起始糊化溫度(past temperature)等。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        運用Microsoft Excel軟件錄入和整理數(shù)據(jù);運用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 對機插水稻南粳9108產(chǎn)量的影響

        由表1可知,氮肥用量、穴苗數(shù)及其互作對南粳9108產(chǎn)量有極顯著影響。其中以A2B1處理產(chǎn)量最高,2 年實產(chǎn)分別為 10 772.85 kg/hm2和 10 702.80 kg/hm2。同一施肥水平下,低肥時表現(xiàn)為B1處理產(chǎn)量低于B2處理,而中、高肥時則是B1處理產(chǎn)量高于B2處理。相同栽插密度條件下,隨施氮量增加,產(chǎn)量表現(xiàn)為先增后降趨勢,不同處理產(chǎn)量的差異達(dá)極顯著水平。

        進(jìn)一步分析不同處理產(chǎn)量構(gòu)成因素(表1)發(fā)現(xiàn),氮肥用量、穴苗數(shù)及兩者互作對有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)有極顯著影響,氮肥用量對千粒重影響顯著。同一施肥水平下,增加穴苗數(shù)可以提高群體有效穗數(shù),低肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異極顯著,高肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著;穗型變小,中、高肥下不同穴苗數(shù)處理間差異極顯著,而低肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著;結(jié)實率B1處理高于B2處理,但差異不顯著;千粒重同一施肥水平不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著。相同栽插密度下,隨施肥量增加,群體穗數(shù)呈增加趨勢,不同施氮量間差異達(dá)極顯著水平;每穗粒數(shù)和千粒重呈先增后降趨勢,不同施肥量之間差異達(dá)顯著或極顯著水平,但結(jié)實率差異不顯著。綜上可知,以追求高產(chǎn)為目標(biāo)時,A2B1組合處理最優(yōu)。

        表2 不同處理對機插稻南粳9108加工品質(zhì)的影響 (%)

        表3 不同處理對機插稻南粳9108外觀品質(zhì)的影響

        2.2 對機插水稻南粳9108加工品質(zhì)的影響

        由表2可知,氮肥用量和穴苗數(shù)對機插稻南粳9108的加工品質(zhì)有顯著或極顯著影響,其中氮肥用量對3個指標(biāo)的影響均達(dá)極顯著水平,穴苗數(shù)對整精米率影響極顯著,兩者互作對整精米率影響極顯著,2年表現(xiàn)相同趨勢。具體分析,同一施肥水平下,隨著穴苗數(shù)的增加,機插南粳9108的出糙率、精米率和整精米率均呈降低趨勢;同一栽插密度下,隨施氮量增加,糙米率呈增加趨勢,但精米率和整精米率呈下降趨勢,以A1B1處理整精米率最高,2年分別為 65.02%和65.94%。

        2.3 對機插水稻南粳9108外觀品質(zhì)的影響

        由表3可知,氮肥用量對南粳9108外觀品質(zhì)中的堊白粒率、堊白度有極顯著影響,穴苗數(shù)及兩者互作對外觀品質(zhì)影響不顯著,2年趨勢一致。同一施肥水平下,隨穴苗數(shù)增加,堊白粒率、堊白度呈增加趨勢,但差異不顯著;同一栽插密度下,隨施氮量增加,堊白粒率、堊白度均呈減小趨勢,處理間差異極顯著;不同處理的長寬比差異不顯著。

        2.4 對機插水稻南粳9108蒸煮食味和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

        從表4可知,氮肥用量對南粳9108的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膠稠度和食味值有顯著或極顯著影響;穴苗數(shù)對食味值的影響顯著,但2者互作對蒸煮食味和營養(yǎng)品質(zhì)的影響不顯著。同一氮肥水平下,隨穴苗數(shù)增加,蛋白質(zhì)含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢,但差異不顯著,而直鏈淀粉含量無規(guī)律性變化;同一栽插密度下,隨施氮量增加,蛋白質(zhì)含量呈增加趨勢,其他指標(biāo)呈下降趨勢,差異達(dá)顯著或極顯著水平。A1B1處理的食味值最高,2年分別達(dá)62.16和63.05,較A3B2分別高 8.18%和 10.34%。

        2.5 對機插水稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

        由表5可知,氮肥用量對南粳9108淀粉RVA譜中的峰值黏度、崩解值、最終粘度、消減值及糊化溫度有極顯著影響,對熱漿粘度有顯著影響;穴苗數(shù)對最終粘度影響極顯著,對峰值粘度和糊化溫度影響顯著,對其他特征值影響不顯著;兩者互作對各特征值影響不顯著。同一氮肥水平下,隨穴苗數(shù)增加,各特征值均呈增加趨勢,多數(shù)差異不顯著;相同栽插密度下,隨施氮量增加,峰值黏度、熱漿粘度、崩解值、最終黏度呈降低趨勢,而消減值和糊化溫度呈增加趨勢。綜上可知,A1B1處理的RVA譜特征值優(yōu)于其他處理,低氮低密處理下的南粳9108食味品質(zhì)較好。

        表4 不同處理對機插稻南粳9108蒸煮食味和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

        表5 不同處理對機插稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

        3 討論與結(jié)論

        3.1 氮肥用量和穴苗數(shù)對機插南粳9108產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

        前人針對氮肥或栽插密度(穴苗數(shù))對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響已開展了大量研究[3-8],但由于選擇的品種、試驗設(shè)計或生態(tài)條件不同得出的結(jié)論不一。關(guān)于氮肥和栽插密度的互作效應(yīng)也有一定的研究[9-10]。

        前人研究認(rèn)為,隨施氮量增加,水稻產(chǎn)量呈先增后減趨勢,本文研究得出相同結(jié)論,以2017年為例,當(dāng)施氮量增加至270 kg/hm2時,實產(chǎn)分別為10 772.85 kg/hm2和10 069.35 kg/hm2,顯著或極顯著高于其他處理。陳留根等[3]對常規(guī)粳稻南粳44和雜交粳稻常優(yōu)1號的研究表明,隨施氮量增加,2個品種的糙米率、精米率及整精米率呈增加趨勢,本研究中隨施氮增加糙米率

        呈增加趨勢,而精米率和整精米率卻呈降低趨勢,這可能是由于施氮量增加導(dǎo)致南粳9108在當(dāng)?shù)厥炱谕七t有關(guān)。王艷等[11]研究認(rèn)為,日本優(yōu)質(zhì)水稻栽培總施氮量為 133.5 kg/hm2的處理較 258.0 kg/hm2的處理食味值高。本試驗中,低氮處理南粳9108的食味值也高于中、高氮處理。葉全寶等[12]研究表明,隨施氮量增加,淀粉RVA譜的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終粘度下降或變小,消減值則先減后增,其他特征值無明顯規(guī)律,而本試驗結(jié)果中的消減值和糊化溫度呈增加趨勢。錢銀飛等[13]對3種穗型常規(guī)粳稻品種的研究認(rèn)為,隨穴苗數(shù)增加,產(chǎn)量呈先增后減趨勢,本試驗結(jié)果表明,低氮條件下,隨穴苗數(shù)增加,產(chǎn)量呈增加趨勢,而中、高氮條件下呈降低趨勢;加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)均變劣,蛋白質(zhì)含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢,而直鏈淀粉含量無規(guī)律性變化,淀粉RVA譜各特征值均呈增加趨勢,食味變劣,與錢銀飛等的結(jié)論有所不同,可能是選擇的品種及試驗處理不同。綜上可知,通過適量增施氮肥或增加穴苗數(shù)可提升南粳9108的產(chǎn)量水平,但與改善稻米品質(zhì)性狀存在矛盾。從高產(chǎn)栽培角度出發(fā)可選用270 kg/hm2、3苗/穴的組合,若要實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)可選擇施氮量為225 kg/hm2、5苗/穴的組合。

        3.2 機插稻南粳9108高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)關(guān)鍵

        近幾年生產(chǎn)實踐表明,南粳9108在淮安市表現(xiàn)出產(chǎn)量高、抗性強、品質(zhì)優(yōu)的綜合性狀[2]。筆者對南粳9108機插高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)如下:一是控制播量培育壯秧。干種播量控制在120~130 g/盤,培育葉色翠綠、無病蟲害的健壯秧苗。二是品質(zhì)保優(yōu)栽培。定量化設(shè)定肥料用量以及肥料運籌,施氮總量240~270 kg/hm2,氮肥盡量前移,穗肥在倒4葉至倒3葉期一次性施用,采取有機無機肥配合,增施有機肥,減少化學(xué)肥料的使用量。三是農(nóng)藥減量綠色防控。開展病蟲草害監(jiān)測預(yù)警,大力推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥、采用太陽能誘殺器等無污染、無能耗的綠色殺蟲手段,對病蟲進(jìn)行誘殺,重點做好“兩病兩蟲”的防治工作。四是稻米儲藏與加工。采用低溫遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù),干燥均勻,精確控制含水率,減少黃米、斷米;采用保鮮庫進(jìn)行稻谷倉儲,實現(xiàn)稻米的保鮮,保持最佳口感;采用稻米精碾、拋光、色選等調(diào)質(zhì)技術(shù),以及稻米分級及各類包裝、保鮮處理技術(shù),提高稻米產(chǎn)品科技含量和商品外觀品質(zhì)。

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