王一凡,勞曉璨,余麗萍,葉海龍
(1龍游縣氣象局,浙江 衢州 324000;2衢州市氣象局,浙江 衢州 324000)
水稻是浙江主要糧食作物,提高水稻產量以及品質對人們生活的改善有重要幫助。‘甬優(yōu)15’屬秈粳交偏秈型三系雜交稻,其有抗倒性較好、穗大粒多、米質較優(yōu)等特點[1-3],因抗稻瘟病的特性[4]適宜在浙江作單季稻種植。龍游2016—2019年單季晚稻平均產量756.3 g/m2,而‘甬優(yōu)15’在2011年浙江省生產試驗達到平均產量951.75 g/m2。馬瑞等[5]的研究表明,根據水稻品種類型選擇播期,可以獲得更高的產量。段斌等[6]通過試驗得到,灌漿期適宜的溫度可以提高水稻的口感與外形。分期播種試驗可以較好地控制作物生長變量、改變光溫等氣象條件[7-10],得出最適宜農作物播種期。筆者通過分期播種方法,積累水稻的農業(yè)氣象試驗資料,縮短水稻氣象試驗研究周期,選擇最適宜播期,旨在提升‘甬優(yōu)15’的產量和品質。
試驗所用2016—2020年分期播種試驗數(shù)據以及產量和2018—2019年的水稻品質認證資料來源于龍游國家農業(yè)氣象試驗站。2016—2020年氣象數(shù)據來源于龍游國家自動氣象站。2016—2018年龍游本地單季晚稻產量數(shù)據來源于龍游縣統(tǒng)計局。
試驗設在龍游國家農業(yè)氣象試驗站,分期播種試驗自2016年開始,最初設置5個播種期,2018年試驗改進,將分期優(yōu)化為4期。提前10天播種為第1期(5月15日),正常播種期為第2期(5月25日),比正常播種期晚10天播種為第3期(6月4日),晚20天播種為第4期(6月14日),各播期分別進行5個重復。其中,1~4重復小區(qū)用于試驗觀測;第5重復小區(qū)是2個小區(qū)的面積,用于產量結構分析、實際產量測定和稻米品質測定,不進行觀測活動。
各重復小區(qū)面積不小于20 m2;試驗區(qū)與區(qū)之間保留0.5 m保護間隔,各重復小區(qū)之間留0.3 m的間隔。
水稻試驗種植密度應與當?shù)卮筇锉3忠恢?。一般移栽?guī)格為20 cm×18 cm,每平方米基本苗為70~110株。每公頃播種子70.5 kg左右。
‘甬優(yōu)15’的生育期,除了受遺傳因子的影響外,也受到環(huán)境條件的影響,在不同播期下,水稻的生育期日照、溫度等條件不同,會影響作物的生長發(fā)育進程。將4年來‘甬優(yōu)15’各播期灌漿期平均氣溫與灌漿時間進行比較得到圖1。灌漿期平均氣溫低于22℃的2018年與2020年第4期,灌漿期明顯延長。2018年與2020年入秋時間較早,自10月起日均氣溫低于22℃,不利于水稻的灌漿乳熟,故這2年第4期灌漿時間較長,灌漿期低溫對灌漿時間的延長作用與前人研究結果[11-12]一致。而2019年由于灌漿期普遍溫度較高,灌漿時間較另2年有所減少,均在33日以下。說明過高或過低的灌漿期氣溫對水稻的發(fā)育期都會有較大的影響。
圖1 灌漿期平均氣溫與灌漿時間的關系
2.2.1 不同播期下的水稻品質 不同播期氣候條件的不同,對水稻的外觀與口感產生了一定影響[13-15]。一般認為,大米中的蛋白質含量為7%左右時食味好[16]。蛋白質高表示營養(yǎng)價值高,但大米的食味變差,適口性不好。直鏈淀粉含量與米飯的黏性、硬度、吸水性等均有密切的相關性。直鏈淀粉含量低時,蒸煮時干燥而蓬松,色暗,冷卻后回生變硬,直鏈淀粉在20以下為宜,低于10時易糊化。脂肪含量與稻米食味值有關,一般雜交秈稻脂肪含量在2.2%以上[17]。通過各播期水稻品質比較,‘甬優(yōu)15’普遍有直鏈淀粉與脂肪含量低以及蛋白質含量適中的特點,這與其粘度高、食味值較好的特性一致。
‘甬優(yōu)15’不同播期下品質變化見圖2,2018年第4期蛋白質和直鏈淀粉異常偏低,2019年蛋白質含量隨播期的推遲有減少趨勢。綜合品質最好的為2018年第3期和2019年第1期。
圖2 2018—2019年不同播期水稻品質
影響水稻品質的氣候因子較多,包括灌漿期的日積溫、太陽輻射等。2018年與2019年全生育期與灌漿期日照時長如表1。2018年全生育期日照時長顯著多于2019年,但灌漿期累計日照2019年明顯增多。通過對比分析圖2與表1,全生育期日照時長最長的2018年第3期和2019年第1期蛋白質含量在同年對比中最高,根據陸佳嵐[18]的試驗,較低的累計日照時長能降低直鏈淀粉含量與糊化度,這與觀測結果有一定的一致性。
表1 2018—2019年各播期灌漿期與全生育期累計日照時長 h
2.2.2 各播期產量 改變水稻發(fā)育期會對水稻產量有明顯影響[19-20]。從圖3看出,品質較好2018年第3期與2019年第1期同樣有著較高的產量,2019年隨著播期推遲,產量有明顯減少。2017年產量至第2期最高,之后隨著播期推遲有明顯的減產。除2019年外,一般產量最高為第2期或第3期,6月中旬后的播期,除2020年外有明顯減產。播期推遲,對水稻發(fā)育期的光溫利用有較大影響[21-23],會造成‘甬優(yōu)15’的明顯減產。
圖3 2017—2019年不同播期水稻產量
試驗統(tǒng)計了龍游2016—2018年單季晚稻產量數(shù)據,與試驗田最高產量進行對比,得到表2。本地水稻產量與‘甬優(yōu)15’試驗田的產量有20%~30%的差距。而這些產量同理論產量也有較大的差距[24]。說明通過播期改善可以明顯提高水稻產量。
表2 2016—2019年產量龍游與試驗地產量對比
播期對水稻產量以及品質有較大的影響。合理安排播期可以有效促進水稻的生長,本試驗研究表明,5月15日—6月4日的3個播期,產量變化無明顯差異,特別是2018年第3期與2019年第1期,產量與品質都有明顯優(yōu)勢。播期推遲會導致水稻發(fā)育期縮短、灌漿期低溫,進而影響水稻灌漿乳熟,導致產量以及品質較低。
‘甬優(yōu)15’有粘度高、食味優(yōu)秀的特點,其品質同灌漿期的光照因子有一定的相關性,適當?shù)慕档凸庹諒姸瓤梢栽黾铀镜鞍踪|含量。
將‘甬優(yōu)15’的播期控制在5月下旬—6月上旬,可以保證水稻發(fā)育時間,在灌漿期有足夠的光熱條件,利于單季稻‘甬優(yōu)15’的生長。
試驗中,理論產量與實際產量有較大的差異,可能是在試驗取樣時傾向選取長勢較好的樣本,這會導致在產量分析時水稻生長數(shù)據的可信度降低。在做水稻品質分析時,沒有考慮儲存樣本揮發(fā)造成的影響[25],收割期與品質測量有較長的時間間隔,造成水稻品質檢測產生誤差。這些問題在今后試驗時還有改進的余地。
本研究沒有對病蟲害在不同播期的影響有深入研究,因播撒農藥時間各播期同時進行,沒有做到較好的變量控制,故沒有考慮蟲害影響。