王旭輝 何賢彪 歐陽(yáng)由男 徐強(qiáng)強(qiáng) 虞鵬程 齊文 蔣海凌 朱德峰 秦葉波

（1 浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 臺(tái)州 318000；2 浙江省臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000；3 中國(guó)水稻研究所，杭州 310006；4 浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，杭州 310020；第一作者：26508966@qq.com；*通訊作者：qyb.leaf@163.com）

水稻是我國(guó)以及世界上重要的糧食作物之一[1]。水稻產(chǎn)量一直占我國(guó)糧食總產(chǎn)量的1/3 以上，確保水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效生產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全和保證國(guó)民食物供應(yīng)起著舉足輕重的作用[2-3]。浙江地處我國(guó)東南沿海，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫光資源豐富，適宜水稻生長(zhǎng)，是單雙季稻皆宜、秈粳混雜的水稻主產(chǎn)區(qū)。然而由于人口的增加及該地區(qū)耕地面積的下降，導(dǎo)致當(dāng)?shù)丶Z食供應(yīng)自給率嚴(yán)重下降。因此，基于種植制度發(fā)展、品種類型多樣化選擇及栽培技術(shù)的優(yōu)化，利用該地區(qū)氣候優(yōu)勢(shì)，適度提高雙季稻生產(chǎn)占比對(duì)當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大水稻種植面積、提高水稻總產(chǎn)和復(fù)種指數(shù)及增加稻田產(chǎn)出具有十分重要的意義。

早稻是雙季稻生產(chǎn)的第一季稻，擴(kuò)大其種植面積和提高單產(chǎn)不僅能穩(wěn)定糧食生產(chǎn)及安全，還能起到抗災(zāi)避災(zāi)作用。近年來(lái)，浙江省早稻生產(chǎn)在科技進(jìn)步和政策支持的推動(dòng)下，面積處于回升階段，如2022 年早稻面積為11.3 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量為70.2 萬(wàn)t，面積比上年增1.1萬(wàn)hm2，產(chǎn)量增加11.70%。浙東南地處沿海地區(qū)，由于地域氣候的特殊性，7、8 月份臺(tái)風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害天氣頻發(fā)。災(zāi)害發(fā)生時(shí)，往往狂風(fēng)夾帶著暴雨，導(dǎo)致水稻倒伏、折斷、淹水，對(duì)水稻生產(chǎn)造成極其不利影響[4]。在浙東南傳統(tǒng)水稻栽培模式中，早稻采用早秈稻品種，播種較晚，生育期長(zhǎng)，導(dǎo)致種植兩季水稻季節(jié)緊，且后期難以避開7、8 月份的自然災(zāi)害；若早播，苗期易出現(xiàn)低溫冷害，易發(fā)生倒伏，影響產(chǎn)量，且稻米品質(zhì)差。粳稻較秈稻具有耐低溫優(yōu)勢(shì)，且具有效積溫利用效率高的特點(diǎn)[5-6]。因此，選擇適宜的耐低溫粳稻品種提早播種，可在7 月上旬前成熟并收獲，為早稻生產(chǎn)避開自然災(zāi)害提供一條可行途徑。

目前，對(duì)早稻季選用粳稻品種的研究較少。20 世紀(jì)90 年代，楊志根等[7]對(duì)早粳稻與早秈稻干物質(zhì)積累及運(yùn)轉(zhuǎn)率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是干物質(zhì)積累還是其運(yùn)轉(zhuǎn)率均表現(xiàn)為早粳稻小于早秈稻。呂艷東等[8]以180 份不同基因型早粳稻為材料，在黑龍江作單季稻栽培，探討產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及物質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)系。秦宣才等[9]在湖南對(duì)從云南引進(jìn)200 個(gè)雜交早粳稻組合進(jìn)行篩選、品比，篩選出適宜在湖南作雙季早稻種植的早粳稻品種。由此可見，前人對(duì)早粳稻的研究多采用本地品種，或從南邊相近的緯度上引種篩選，且多集中在產(chǎn)量及干物質(zhì)積累等方面的研究上，而從北邊高緯度跨地區(qū)的東北引種，對(duì)其在浙東南地區(qū)產(chǎn)量、品質(zhì)、生育特性及溫光利用的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道。因此，本研究立足于浙東南地區(qū)，以東北早熟粳稻品種作為參試材料，探索早粳稻在浙東南地區(qū)早稻季種植的產(chǎn)量、品質(zhì)表現(xiàn)及其生長(zhǎng)發(fā)育特性，以篩選出適宜在該地區(qū)作早稻生產(chǎn)的粳稻品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及概況

試驗(yàn)于2021 年在浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)章安街道前街村試驗(yàn)基地（28°44′9″N，121°27′21″E）進(jìn)行。該試驗(yàn)基地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17.0 ℃，年均降水量1 789.3 mm，年均日照時(shí)間1 815.3 h。試驗(yàn)田排灌方便，土壤理化性狀良好，土壤容重1.22 g/cm3、有機(jī)質(zhì)含量34.12 g/kg、全氮含量2.31 g/kg、堿解氮含量157.59 mg/kg、有效磷含量31.09 mg/kg、速效鉀含量99.34 mg/kg、pH 值5.68，前茬為西蘭花。在水稻生育期內(nèi)，氣溫隨生育期推進(jìn)總體呈上升趨勢(shì)；在灌漿結(jié)實(shí)期，除6 月19 日至22 日和6 月27 日至7 月2 日兩個(gè)階段外，其余時(shí)間段內(nèi)日照較充足，具體氣象資料及變化趨勢(shì)見圖1。

圖1 2021 年水稻生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)椒江的氣溫和日照時(shí)數(shù)變化

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

參試品種10 個(gè)：從東北引進(jìn)的早粳稻品種9 個(gè)，分別為珍寶島1 號(hào)、龍粳18-2、龍粳1656、空育131、通35、龍粳31、空育163、合江19 和龍慶稻3 號(hào)；以當(dāng)?shù)刂髟栽缍i稻中早39 為對(duì)照（CK）。單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理種植面積19.6 m2，隨機(jī)排列，每個(gè)處理重復(fù)3次。

2 月26 日播種，采用機(jī)插專用秧盤（長(zhǎng)、寬、高分別為58.0、28.0 和2.8 cm）濕潤(rùn)育秧，每盤播干種120 g，種子經(jīng)浸種催芽后機(jī)播，播后將秧盤置于塑料育秧大棚；3 月26 日人工移栽，秧齡28 d，叢插3~5 株，行株距25 cm×14 cm。插后深水護(hù)苗，本田水層保持3.0~5.0 cm，以防早春低溫影響；分蘗期淺水灌溉，灌漿結(jié)實(shí)期干濕交替。肥料運(yùn)籌：總施純氮量（尿素）為160 kg/hm2，其中基肥∶蘗肥∶穗肥為5∶4∶1，分別于移栽前1 d、移栽后7 d 和倒4 葉露尖施入。氮磷鉀比例為1∶0.5∶0.8，磷肥（過磷酸鈣）全部作基肥，鉀肥（氯化鉀）作基肥和穗肥各施50%。其他措施均按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進(jìn)行管理，生長(zhǎng)期內(nèi)嚴(yán)格防治病、蟲、草害。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生育進(jìn)程

準(zhǔn)確記載各品種播種期、移栽期、始穗期、齊穗期和成熟期等主要生育時(shí)期所對(duì)應(yīng)的日期。

1.3.2 秧苗素質(zhì)

于移栽前1 d，每個(gè)播期隨機(jī)抽取1 盤秧苗，帶土切取10 cm × 10 cm 秧塊1 個(gè)，洗凈秧苗，隨機(jī)取30株，考查葉齡、苗高、莖基寬和干物質(zhì)積累（分為莖、葉和根，其樣品在105 ℃殺青30 min 后，于80 ℃下烘干至恒質(zhì)量后稱重）等秧苗素質(zhì)指標(biāo)。

1.3.3 莖蘗動(dòng)態(tài)

每小區(qū)定1 點(diǎn)，每點(diǎn)取連續(xù)的10 叢作為1 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別在移栽期、最高苗期和成熟期記錄莖蘗數(shù)。

1.3.4 考種與計(jì)產(chǎn)

在收獲前1 d 各小區(qū)調(diào)查50 叢植株有效穗數(shù)，按每叢平均有效穗數(shù)在每小區(qū)取代表性植株5 叢，考查穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率；所有小區(qū)全部收割脫粒去雜曬干，換算成標(biāo)準(zhǔn)含水量后計(jì)算產(chǎn)量。

1.3.5 稻米品質(zhì)

取收獲后曬干的部分稻谷，送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心按NY/T 593-2013 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定稻米品質(zhì)。

1.3.6 氣象資料

水稻生育期內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)資料取自臺(tái)州市椒江區(qū)氣象站，主要包括日均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫和日照時(shí)數(shù)。

1.4 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)方法

式（2）中，A 為水稻完成某一生育階段所需總的有效積溫（℃·d），n 為完成該階段發(fā)育所需的天數(shù)，tˉi為第i 天平均氣溫（℃），B 為水稻發(fā)育的生物學(xué)下限溫度，粳稻和秈稻分別按10 ℃和12 ℃計(jì)。

采用Excel 2007 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與制圖，采用SPSS 19.0 進(jìn)行方差分析，用最小顯著差數(shù)法LSD（least significant difference）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 早粳稻產(chǎn)量和米質(zhì)表現(xiàn)

2.1.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表1 可見，只有珍寶島1 號(hào)較中早39（CK）顯著增產(chǎn)，其余品種均較CK 減產(chǎn)，龍粳18-2 和龍粳1656減產(chǎn)未達(dá)到極顯著水平，余下各品種減產(chǎn)均達(dá)極顯著水平。從產(chǎn)量構(gòu)成因素上分析，與CK 相比，各早粳稻品種的有效穗數(shù)增加，且差異均達(dá)顯著水平，而每穗粒數(shù)與之相反，導(dǎo)致除珍寶島1 號(hào)以外的品種總穎花量減少；各粳稻品種除通35 外，其余各品種結(jié)實(shí)率較CK提高，而千粒重下降。

表1 不同水稻品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2.1.2 稻米品質(zhì)

從表2 可見，早粳稻品種的糙米率高于CK，差異達(dá)顯著水平，而整精米率恰相反，平均只有36.5%，嚴(yán)重影響了稻米的綜合等級(jí)（粳稻整精米率<63%、秈稻<52%則整精米率單項(xiàng)被判定為普通），早粳稻的精米率基本高于CK，但多數(shù)品種差異未達(dá)顯著水平；早粳稻的堊白度和堊白粒率顯著低于CK，而透明度則相反；堿消值指標(biāo)早粳稻品種與CK 無(wú)顯著差異，但膠稠度和直鏈淀粉含量顯著優(yōu)于CK；蛋白質(zhì)含量不同類型品種間變化無(wú)規(guī)律（表2）。

表2 不同水稻品種的稻米品質(zhì)

2.2 早粳稻生育特性表現(xiàn)

2.2.1 生育期

由表3 可知，在同期播種、移栽條件下，9 個(gè)參試早粳稻品種的始穗期、齊穗期和成熟期均早于CK，導(dǎo)致播種-齊穗期和全生育期短于CK，全生育期較CK提前3~8 d；而供試早粳稻的齊穗-成熟期變化幅度較大（變異系數(shù)），除空育131 和龍粳18-2 較CK 長(zhǎng)1~2 d外，其余各品種短于或與CK 相同。

表3 不同水稻品種的主要生育時(shí)期

2.2.2 秧苗素質(zhì)

在本育秧?xiàng)l件下，各品種均無(wú)分蘗發(fā)生。由表4 可知，9 個(gè)參試早粳稻品種的秧苗素質(zhì)指標(biāo)均值皆高于CK，說(shuō)明早粳稻秧苗素質(zhì)總體好于CK，其中莖基寬、總根數(shù)和根干物質(zhì)量供試早粳稻品種（除龍粳1656）與CK 差異顯著。不同早粳稻品種間苗高、莖葉和根干物質(zhì)量及根冠比變幅較大，變異系數(shù)超過9.0%。

表4 不同水稻品種的秧苗素質(zhì)

2.2.3 分蘗能力與莖蘗成穗率

由表5 可知，各品種間在基本苗數(shù)上無(wú)顯著差異，而在最高苗數(shù)和單株最大分蘗數(shù)差異較大，且所有參試粳稻品種均大于CK，說(shuō)明參試粳稻的分蘗能力強(qiáng)于CK；參試早粳稻的有效穗數(shù)均高于CK，且差異達(dá)顯著水平，除龍慶粳3 號(hào)外，其余各品種莖蘗成穗率均低于CK。

表5 不同水稻品種的的分蘗能力與莖蘗成穗率

2.2.4 溫光資源利用

播種-移栽期，溫光資源在參試粳稻間的分配相同，但有效積溫明顯高于CK；移栽-齊穗期，各參試粳稻的日均氣溫和日照時(shí)數(shù)略低于CK，而有效積溫明顯高于CK；齊穗-成熟期和全生育期，溫光資源在各品種間的分配規(guī)律與移栽-齊穗期相似；除珍寶島1 號(hào)的有效積溫生產(chǎn)效率略低于CK，其余各粳稻品種明顯低于CK，參試粳稻品種的有效積溫生產(chǎn)效率均值較CK 降低24.5%（表6）。

表6 不同水稻品種各生育期的溫光資源分配

3 討論與結(jié)論

3.1 早粳稻產(chǎn)量表現(xiàn)及其提高途徑

張洪程等[5]認(rèn)為，粳稻較秈稻具有較高的光合生產(chǎn)能力、強(qiáng)壯的根系和較高的莖鞘強(qiáng)度，特別是單季稻生育后期的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相及溫光資源利用等方面的優(yōu)勢(shì)更突出，故而高產(chǎn)潛力亦大于后者。有研究表明，水稻產(chǎn)量隨緯度降低而下降[10-11]，粳稻降低幅度更明顯[12]。浙東南地區(qū)在早稻季從高緯度的東北引種早粳稻，其產(chǎn)量變化具有不確定和復(fù)雜性。如本試驗(yàn)結(jié)果顯示，與本地主栽早秈稻中早39 相比，從東北引進(jìn)的早粳稻品種，只有珍寶島1 號(hào)增產(chǎn)達(dá)顯著水平，其余品種均減產(chǎn)。與中早39 相比，引進(jìn)的早粳稻產(chǎn)量低的主要原因之一在于每穗粒數(shù)大幅減少和較輕的千粒重，早粳稻每穗粒數(shù)均值只有中早39 的64.0%。

浙東南地區(qū)早粳稻產(chǎn)量的提高途徑主要有兩方面。育種方面，應(yīng)開展本地早粳稻選育工作，著重培育分蘗力強(qiáng)、穗大、結(jié)實(shí)率高的耐低溫早熟品種，育種材料應(yīng)充分利用北方粳稻種質(zhì)資源的耐寒性及早熟特性。栽培方面，應(yīng)加強(qiáng)從相近緯度或相關(guān)聯(lián)地區(qū)引種，同時(shí)也要優(yōu)化栽培管理措施，主要是肥水科學(xué)運(yùn)籌與管理，由于浙東南地區(qū)早粳稻播期要提早至2 月中、下旬，故而在苗期提高抗寒性是基礎(chǔ)，如可覆蓋雙膜、增施有機(jī)肥和磷鉀化肥、噴施耐寒性生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和利用水比熱容大的原理合理灌水，促早發(fā)，重點(diǎn)提高有效穗數(shù)；在幼穗分化期施好促花肥是關(guān)鍵，利于形成大穗，增加穗粒數(shù)；在灌漿期采用輕干濕交替灌溉并噴施粒肥是重要的調(diào)控措施，努力提高結(jié)實(shí)率和增加千粒重?？傊?，在保持較高的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)增加穗粒數(shù)和提高千粒重，可以充分挖掘早粳稻高產(chǎn)潛力，提高其產(chǎn)量。

3.2 早粳稻稻米品質(zhì)表現(xiàn)

前人對(duì)早粳稻的研究主要在產(chǎn)量和干物質(zhì)積累等方面上，而忽視對(duì)其品質(zhì)的探索。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，早粳稻的加工品質(zhì)（除整精米率）、外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)（除堿消值）要優(yōu)于中早39（表2），且多個(gè)指標(biāo)值已達(dá)一級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)（數(shù)據(jù)未列出）。本研究發(fā)現(xiàn)，早粳稻整精米率均值僅為36.5%（粳稻整精米率低于63.0%被判定為普通品種），若能提高早粳稻的整精米率，其品質(zhì)將會(huì)得到明顯提升，所以早粳稻品質(zhì)提升的重點(diǎn)應(yīng)放在提高整精米率上。整精米率與水稻灌漿結(jié)實(shí)期溫度負(fù)相關(guān)，而在早稻季生產(chǎn)實(shí)踐中，灌漿期溫度較高且呈上升趨勢(shì)，如何解決這對(duì)矛盾體，對(duì)提高早粳稻灌漿質(zhì)量和提升稻米品質(zhì)至關(guān)重要，值得進(jìn)一步研究。

3.3 早粳稻生育特性表現(xiàn)

北種南引，一般認(rèn)為因日長(zhǎng)變短，溫度提高，品種的生育期縮短，往往會(huì)造成生長(zhǎng)量減少，導(dǎo)致產(chǎn)量降低[13]。本研究顯示，與當(dāng)?shù)刂髟远i稻中早39 相比，引進(jìn)的早粳稻各生育時(shí)期均提前，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成產(chǎn)生不同影響。早粳稻齊穗期提前，主要與其對(duì)溫光特性的響應(yīng)有關(guān)，東北早粳稻比南方早秈稻品種的感溫性強(qiáng)，所需的總積溫較低且穩(wěn)定[14]，在水稻齊穗期前，氣溫總體呈上升趨勢(shì)，加上粳稻的生物學(xué)零度比秈稻低2.0 ℃，導(dǎo)致早粳稻的有效積溫明顯高于早秈稻（表6），這可能是早粳稻齊穗期提前的原因。成熟期提前（早粳稻均于7 月10 日前成熟），不但利于避開7 月中旬后頻發(fā)的臺(tái)風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害，對(duì)水稻作物減災(zāi)有重要意義，而且能及時(shí)為后茬作物騰茬，尤其能緩解雙季稻茬口緊張的趨勢(shì)，可以將雙季晚稻的移栽期提至7 月中旬，播種期也相應(yīng)提前，在此階段內(nèi)，浙東南地區(qū)晚稻播期每提前1 d，產(chǎn)量平均可提高100.0 kg/hm2[15]。因此，早粳稻生育期提前對(duì)提高雙季晚稻產(chǎn)量有重要作用。由于齊穗期提前，灌漿期也隨之提前，灌漿期溫度雖在上升但仍處于合適的溫度范圍內(nèi)，減少了高溫脅迫的機(jī)率，利于水稻灌漿結(jié)實(shí)，對(duì)產(chǎn)量及品質(zhì)形成有利。此外，本研究也觀察到，在10 ℃下，早粳稻仍可進(jìn)行緩慢生長(zhǎng)，所以早粳稻的生物學(xué)零度是否需要下調(diào)，值得進(jìn)一步探索。

培育壯秧是水稻建立優(yōu)質(zhì)群體的基礎(chǔ)，也是獲得高產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，早粳稻秧苗素質(zhì)總體高于中早39，主要體現(xiàn)在葉齡、莖基寬、總根數(shù)、根干物質(zhì)量和根冠比等指標(biāo)上，由于苗期溫度較低，早粳稻地下部分生長(zhǎng)較好，具體的抗逆生理特征及機(jī)理有待進(jìn)一步研究。各品種在4~5 葉期均無(wú)分蘗發(fā)生，說(shuō)明較密的落谷和較低的溫度可能是阻礙秧苗素質(zhì)提高的原因；移栽到本田后，早粳稻最高苗數(shù)顯著高于中早39，說(shuō)明其分蘗能力高于中早39，這也是其有效穗多于中早39 的原因。因本研究引進(jìn)的不同品種僅種植一季，揭示出的產(chǎn)量、品質(zhì)和生長(zhǎng)發(fā)育變化規(guī)律，及溫光資源利用特性是否具有重演性和穩(wěn)定性，還需進(jìn)行多年多點(diǎn)驗(yàn)證。