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        水直播下寒地水稻產(chǎn)量與品質(zhì)關(guān)系的研究

        2021-12-01 00:42:30潘世駒徐令旗李猛胡月趙海紅唐楓張佳檸辛佳琪王海澤呂艷東
        關(guān)鍵詞:精米食味穗數(shù)

        潘世駒,徐令旗,李猛,胡月,趙海紅,唐楓,張佳檸,辛佳琪,王海澤,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,大慶 163319;2.牡丹江市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站;3.黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院;4.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院)

        水稻在中國(guó)有著不可替代的地位,提升水稻產(chǎn)量是保障中國(guó)糧食安全的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及勞動(dòng)力資源的轉(zhuǎn)移,水稻機(jī)械化直播栽培技術(shù)成為了中國(guó)未來(lái)的發(fā)展方向[1]。水稻種植方式正在不斷推進(jìn),早熟高產(chǎn)新品種的育成、高效除草劑的成功推廣,以及農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力成本的增加,直播稻本身在某些方面也符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律,促進(jìn)了中國(guó)直播稻的應(yīng)用與發(fā)展,以省工省力、高產(chǎn)、高效為特征的直播稻在部分適宜種植的地區(qū)擁有了較大的面積,結(jié)合配套的栽培方式可以在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)到達(dá)高產(chǎn)的效果[2-7]。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的直播的品種缺乏,直播品種的稻米品質(zhì)一般,成為限制直播稻發(fā)展的瓶頸[8]。盧百關(guān)等[9]研究認(rèn)為,當(dāng)前在直播稻中一般采用的是跨區(qū)引用品種,因此,應(yīng)采取中間材料等方法對(duì)直播稻專(zhuān)用品種的選育。品種選擇的應(yīng)保障水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)為前提,通過(guò)直播簡(jiǎn)化水稻的栽培過(guò)程,爭(zhēng)取最大限度減少勞動(dòng)力。消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求越來(lái)越多,對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合表現(xiàn)的重視程度加深[10-13],水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素與品質(zhì)性狀之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系,稻米品質(zhì)是影響稻米商品性能的重要因素,稻米的品質(zhì)不僅取決于基因型,而且還受環(huán)境條件和栽培條件的影響,影響到品種的優(yōu)質(zhì)化表現(xiàn)[14-15]。直播對(duì)稻米品質(zhì)的影響是水稻直播生產(chǎn)所面臨的最重要問(wèn)題[5,16]。在優(yōu)質(zhì)直播稻選育上應(yīng)兼顧農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀,通過(guò)多種方法達(dá)到改善稻米品質(zhì)的目的,從而實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。目前,在中國(guó)關(guān)于水稻品質(zhì)的研究多集中于栽培技術(shù)和氣候方面,有關(guān)水直播下水稻品質(zhì)方面的研究相對(duì)較為薄弱,尤其是相關(guān)研究在寒地稻區(qū)的報(bào)道更少。鑒于此,研究選取適宜在黑龍江省移栽的29份早熟矮桿水稻品種進(jìn)行水直播,通過(guò)對(duì)水直播下水稻產(chǎn)量與品質(zhì)性狀為對(duì)象對(duì)水稻水直播適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)的分析,以期為適合水稻水直播品種的篩選提供有益的參考。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        試驗(yàn)選用29個(gè)主莖11至12片葉的寒地早粳稻品種資源為材料,編號(hào)及品種名稱(chēng)見(jiàn)表1。

        表1 試驗(yàn)材料和編號(hào)Table 1 Experiment materials and codes

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        以水直播為處理,以常規(guī)插秧為對(duì)照,對(duì)兩者進(jìn)行比較研究。試驗(yàn)土壤為草甸土,土壤的養(yǎng)分含量分別為:堿解氮175.01 mg·kg-1,有效磷26.45 mg·kg-1,速效鉀90.62 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì)30.5 mg·kg-1,土壤pH值為8.38。田間管理同常規(guī)栽培管理。

        試驗(yàn)于2017年在黑龍江省大慶市王家圍子水田試驗(yàn)基地(東經(jīng):125°07′39.56",北緯:46°40′49.03"),屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),水稻生育期內(nèi)平均氣溫為18℃左右,年降雨量為476 mm左右。5月3日整地、施底肥以及封閉除草。5月5日用護(hù)苗種衣劑對(duì)稻谷進(jìn)行包衣。5月6日浸種。5月11日對(duì)試驗(yàn)小區(qū)區(qū)劃。5月12日催芽。5月13日人工條播芽谷;行距25 cm,播量為150 kg·hm-2;每個(gè)品種播種6行,行長(zhǎng)為8米;采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),2次重復(fù)。

        對(duì)照4月9日施寶克3 500倍液浸種。4月16日催芽。4月18日播種育苗,播芽谷125 g·盤(pán)-1,5月20日對(duì)試驗(yàn)小區(qū)區(qū)劃。5月21日人工插秧,行距為30 cm,穴距為13.3 cm。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),2次重復(fù)。每個(gè)品種人工插秧6行,行長(zhǎng)為8 m。

        1.3 調(diào)查指標(biāo)

        產(chǎn)量測(cè)定:水稻成熟時(shí)每個(gè)處理選取4點(diǎn),每點(diǎn)連續(xù)選取25穗,對(duì)照選取3點(diǎn),每點(diǎn)選取具有代表性的植株4穴,風(fēng)干后,室內(nèi)考察產(chǎn)量性狀,測(cè)定項(xiàng)目主要包括每株穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空秕粒數(shù),并稱(chēng)量粒重,計(jì)算結(jié)實(shí)率、千粒重。

        品質(zhì)測(cè)定:水稻脫粒,在陰涼處自然陰干,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—優(yōu)質(zhì)稻谷(GB/T/17891—2017)測(cè)定碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)。用FC-2 K型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)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)加工成精米;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)定精米的長(zhǎng)、寬、堊白粒率、堊白度等;用FOSS 1241近紅外谷物分析儀測(cè)定糙米的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量;蒸煮品質(zhì)用日本佐竹公司(SATAKE)生產(chǎn)的米飯食味計(jì)(STA1A)測(cè)定。

        1.4 寒地水稻水直播適應(yīng)性鑒定方法

        水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)[17](Adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index,ARI)=(水直播處理區(qū)性狀表型值/對(duì)照區(qū)性狀表型值)×100%,如果100<ARI<200,則以100-(ARI-100)代替,ARI值越大,則說(shuō)明對(duì)水直播的反應(yīng)越遲鈍,否則相反;如果ARI值大于等于200則說(shuō)明對(duì)水直播的反應(yīng)極其敏感。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        利用EXCEL2010和DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 水直播下稻谷碾磨品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

        從各性狀間的關(guān)系可知(表2),糙米率與穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),與結(jié)實(shí)率和千粒重呈顯著正相關(guān);精米率與結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān),與千粒重呈顯著正相關(guān),與穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān);整精米率與結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。可知水直播條件下,結(jié)實(shí)率和千粒重較高的水稻品種糙米率相對(duì)較高,穗粒數(shù)較少、結(jié)實(shí)率和千粒重較高的水稻品種精米率相對(duì)較高,而結(jié)實(shí)率較高的水稻品種整精米率相對(duì)較高,否則反之。

        從適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的關(guān)系可知(表2),碾磨品質(zhì)的ARI與結(jié)實(shí)率的ARI均呈極顯著正相關(guān);碾磨品質(zhì)的ARI與理論產(chǎn)量的ARI呈顯著或極顯著正相關(guān)。綜上可知,水直播,對(duì)結(jié)實(shí)率反應(yīng)較敏感的水稻品種,一般對(duì)碾磨品質(zhì)的反應(yīng)較為敏感,否則相反;對(duì)理論產(chǎn)量反應(yīng)較敏感的水稻品種,一般對(duì)碾磨品質(zhì)的反應(yīng)較為敏感,否則相反。

        表2 水直播下碾磨品質(zhì)與產(chǎn)量間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系Table 2 Correlation between milling quality and yield and adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index

        從各性狀與適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的關(guān)系可知(表3),結(jié)實(shí)率的ARI與精米率、整精米率均表現(xiàn)顯著正相關(guān);千粒重的ARI與精米率、整精米率均表現(xiàn)顯著正相關(guān);理論產(chǎn)量的ARI與整精米率表現(xiàn)顯著正相關(guān)。因此,水直播下,對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒重反應(yīng)敏感的水稻品種,糙米率和精米率較高。對(duì)理論產(chǎn)量反應(yīng)敏感的水稻品種,整精米率較高。否則相反。碾磨品質(zhì)的ARI與結(jié)實(shí)率呈顯著或極顯著正相關(guān),整精米率ARI與理論產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。說(shuō)明水直播下,對(duì)結(jié)實(shí)率反應(yīng)敏感的材料,碾磨品質(zhì)較高;對(duì)理論產(chǎn)量反應(yīng)敏感的材料,整精米率較高,否則相反。

        表3 水直播下碾磨品質(zhì)和產(chǎn)量與其水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系Table 3 Correlation between milling quality and yield and adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index

        2.2 水直播下稻米外觀品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

        從各性狀間的關(guān)系可知(表4),穗數(shù)與精米粒長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān);千粒重與精米粒寬呈顯著正相關(guān);結(jié)實(shí)率與堊白度呈顯著負(fù)相關(guān)。綜上所述,水直播下,穗數(shù)較多的水稻品種精米粒長(zhǎng)相對(duì)較小,千粒重較高的水稻品種粒寬相對(duì)較大;結(jié)實(shí)率較高的水稻品種堊白度相對(duì)較低,否則相反。碾磨品質(zhì)的ARI與結(jié)實(shí)率呈顯著或極顯著正相關(guān),整精米率ARI與理論產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。說(shuō)明水直播下,對(duì)結(jié)實(shí)率反應(yīng)敏感的材料,碾磨品質(zhì)較高;理論產(chǎn)量反應(yīng)敏感的材料,整精米率較高。否則相反。

        表4 水直播下外觀品質(zhì)與產(chǎn)量間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系Table 4 Correlation between appearance quality and yield and adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index

        從水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可見(jiàn)(表5),千粒重的ARI與精米粒寬呈顯著正相關(guān),說(shuō)明千粒重對(duì)水直播反應(yīng)較敏感的水稻品種,其精米粒寬較大。穗數(shù)的ARI與外觀品質(zhì)均呈顯著正相關(guān),說(shuō)明對(duì)穗數(shù)反應(yīng)較敏感的水稻品種,外觀品質(zhì)其較好。

        表5 水直播下外品質(zhì)和產(chǎn)量與其水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系Table 5 Correlation between external quality and yield and adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index

        2.3 水直播下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

        從各性狀間的關(guān)系可知(表6),蛋白質(zhì)含量與穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),與千粒重表現(xiàn)顯著正相關(guān)。可知,在水直播條件下,穗數(shù)較少與千粒重較高的水稻品種具有相對(duì)較高的蛋白質(zhì)含量,否則相反。

        表6 水直播下?tīng)I(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系Table 6 Correlation between nutrient quality and yield and adaptation of rice direct sowing on paddy soil response index

        從適應(yīng)性的關(guān)系可知,水直播下,對(duì)穗數(shù)反應(yīng)敏感的材料,蛋白質(zhì)含量較高;對(duì)千粒重反應(yīng)敏感的材料,直鏈淀粉含量較低,否則相反。

        2.4 水直播下稻米食味品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系

        從水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系可知,米飯食味評(píng)分值的ARI與穗粒數(shù)的ARI、結(jié)實(shí)率的ARI和千粒重的ARI之間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.58**、0.42*和0.40*。說(shuō)明穗粒數(shù)對(duì)水直播反應(yīng)較為遲鈍的水稻品種、結(jié)實(shí)率對(duì)水直播反應(yīng)較為敏感的水稻品種、千粒重對(duì)水直播反應(yīng)較為敏感的水稻品種,其米飯食味品質(zhì)對(duì)水直播的反應(yīng)較為敏感,否則反之。米飯食味評(píng)分值的ARI與穗粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.39*,說(shuō)明對(duì)米飯食味評(píng)分值反應(yīng)敏感的材料,穗粒數(shù)較少,否則相反。米飯食味評(píng)分值與穗粒數(shù)的ARI和千粒重的ARI之間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.41*和0.49**。說(shuō)明對(duì)穗粒數(shù)反應(yīng)遲鈍的材料、對(duì)千粒重反應(yīng)敏感的材料,其米飯食味評(píng)分值較高,否則相反。

        3 結(jié)論與討論

        黑龍江省處于寒地稻作地區(qū),該區(qū)水稻的生育時(shí)期時(shí)期較短,如何能夠更好地利用直播栽培技術(shù)的潛力來(lái)實(shí)現(xiàn)水稻的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)以及高效益的統(tǒng)一,是當(dāng)前學(xué)者們研究和探討的問(wèn)題[18]。直播稻的品質(zhì)受品種、密度、氮肥等多種因素的影響[19-21]。關(guān)于水直播對(duì)水稻品質(zhì)與產(chǎn)量之間的相關(guān)性在寒地稻作區(qū)鮮有報(bào)道。研究結(jié)果表明,水直播條件下,結(jié)實(shí)率和千粒重較高的品種,糙米率相對(duì)較高;精米率相對(duì)較高的品種,穗粒數(shù)較少、結(jié)實(shí)率和千粒重較高;整精米率較高的品種,結(jié)實(shí)率較高。水直播下,對(duì)結(jié)實(shí)率、理論產(chǎn)量反應(yīng)較敏感的水稻品種,一般對(duì)碾磨品質(zhì)的反應(yīng)較為敏感。對(duì)結(jié)實(shí)率、千粒重反應(yīng)敏感的水稻品種,精米率較高;對(duì)結(jié)實(shí)率、千粒重、理論產(chǎn)量反應(yīng)敏感的水稻品種,整精米率較高。水直播下,穗數(shù)較多的水稻品種精米粒長(zhǎng)較小;對(duì)千粒重反應(yīng)較敏感的水稻品種精米粒寬較大;結(jié)實(shí)率較高的水稻品種相對(duì)堊白度較低。穗數(shù)較少、千粒重較高水稻品種蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高。對(duì)千粒重反應(yīng)敏感的材料,直鏈淀粉含量較低。對(duì)穗粒數(shù)反應(yīng)較為遲鈍、對(duì)結(jié)實(shí)率反應(yīng)較為敏感和對(duì)千粒重反應(yīng)較為敏感的水稻品種,對(duì)米飯食味品質(zhì)反應(yīng)較為敏感;對(duì)穗粒數(shù)反應(yīng)遲鈍和對(duì)千粒重反應(yīng)敏感的材料,米飯食味評(píng)分值較高。

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