張明，方升亮，鄒丹，劉龍生，鄧秋華，譚蔚雯，羅慧龍，黃益國(guó)

(衡陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421101)

水稻是我國(guó)最主要的糧食作物之一，我國(guó)有超過(guò)60%的人以稻米為主食[1]，水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民生活水平的提高有重要作用[2]。自1985 年起湖南省稻米品質(zhì)改良工作迅速開(kāi)展，育成的優(yōu)質(zhì)中稻品種、產(chǎn)量水平和推廣面積均居全國(guó)前列[3]，為我國(guó)優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。

衡陽(yáng)市位于湖南省中南部，湘江中游，水稻和油菜播種面積、產(chǎn)量居全省前列，是國(guó)家重要的糧油生產(chǎn)大市，尤其是衡陽(yáng)市的優(yōu)質(zhì)稻種植面積逐年增加，到2020 年就已經(jīng)達(dá)到20 萬(wàn)hm2，主要以泰優(yōu)553、桃優(yōu)香占、美香占2 號(hào)、晶兩優(yōu)華占、隆晶優(yōu)1212 等品種為主。歷年來(lái)，湖南省夏季高溫頻發(fā)，主要在7月上旬到8 月末，極端持續(xù)高溫事件頻發(fā)，不利于稻米品質(zhì)形成[4－11]。與此同時(shí)，近年來(lái)稻谷產(chǎn)量高、價(jià)格低，種植大戶效益差。為改變這一現(xiàn)狀，特提出種植一季高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高油酸油菜相結(jié)合，簡(jiǎn)稱“稻油雙優(yōu)”模式，因此，篩選出一批適合衡陽(yáng)氣候條件的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻品種、探討其產(chǎn)量形成特點(diǎn)，對(duì)于我國(guó)優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021 年在衡陽(yáng)縣西渡鎮(zhèn)梅花村(112°38′18′′E，26°99′38′′N)進(jìn)行。土壤類型為水稻土，土壤肥力中等，前茬作物為油菜。

供試水稻品種12 個(gè)，其中雜交中稻品種10 個(gè):晶兩優(yōu)1468(湖南百分農(nóng)業(yè)科技有限公司)、Y 兩優(yōu)1577、萬(wàn)豐優(yōu)818、萬(wàn)豐優(yōu)957(湖南袁創(chuàng)超級(jí)稻技術(shù)有限公司)、巧兩優(yōu)絲苗、巧兩優(yōu)超占(安徽喜多收種業(yè)科技有限公司)、桂香優(yōu)169(四川錦秀河山農(nóng)業(yè)科技有限公司)、臻兩優(yōu)5438(袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司)、青香優(yōu)香九(湖南金健種業(yè)科技有限公司)、華浙優(yōu)261(中國(guó)水稻研究所)；常規(guī)稻品種2 個(gè):南晶香占、19 香(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所)。所有參試品種均為通過(guò)湖南省或國(guó)家審定的2 等以上優(yōu)質(zhì)中稻品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，采用久保田2ZGQ－8G(SPV－8CG25)高速插秧機(jī)栽插，小區(qū)面積60 m2，四周設(shè)保護(hù)行。5 月30 日播種，硬盤泥漿育秧，雜交稻品種用種量37.5 kg/hm2，常規(guī)稻品種用種量60 kg/hm2。6 月20 日機(jī)插，栽插密度為25 cm×16 cm。氮、磷、鉀肥施用量分別為:N 180 kg/hm2，P2O590 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，其中氮肥按照基肥(移栽前1 d)∶分蘗肥(移栽后7 d)∶穗肥(孕穗期)＝5∶3∶2的比例施用，磷肥全部做基肥施用，鉀肥按照基肥∶穗肥＝1∶1施用。田間病蟲(chóng)草害防治與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生育時(shí)期調(diào)查

記錄每個(gè)品種各處理的播種期、移栽期、始穗期、齊穗期、成熟期等關(guān)鍵生育期。

1.3.2 產(chǎn)量及構(gòu)成

成熟期每小區(qū)選取5 m2(小區(qū)邊行除外)，進(jìn)行人工收割測(cè)產(chǎn)，自然曬干后稱量并測(cè)定含水量，按照14%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算產(chǎn)量。

成熟期沿小區(qū)對(duì)角線選取6 穴用于考種，人工脫粒并用水選法將實(shí)粒和空秕粒分開(kāi)，在70 ℃下烘至恒重，然后按照14%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算，計(jì)算每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量。同時(shí)每小區(qū)連續(xù)調(diào)查30 穴，計(jì)算單位面積有效穗數(shù)。

1.3.3 稻米品質(zhì)檢測(cè)

種子收獲后自然晾干，儲(chǔ)藏3 個(gè)月，送湖南省湘種檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司進(jìn)行稻米品質(zhì)檢測(cè)。

1.3.4 氣象數(shù)據(jù)采集

使用Davis Vantage Pro2 氣象站采集氣象數(shù)據(jù)，從抽穗期開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束，主要記錄日平均溫度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 26進(jìn)行方差分析、多重比較及相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各品種的生育時(shí)期

由表1 可見(jiàn)，所有品種的全生育期都在130 d 以內(nèi)，其中生育期最長(zhǎng)的品種是Y 兩優(yōu)1577(130 d)，其次為萬(wàn)豐優(yōu)957(128 d)和臻兩優(yōu)5438(128 d)，生育期最短的品種為常規(guī)稻品種南晶香占(121 d)和19 香(121 d)。

表1 不同優(yōu)質(zhì)中稻品種的生育時(shí)期Table 1 Growth periods of rice under different variety

2.2 不同優(yōu)質(zhì)中稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

從表2 可以看出，品種間產(chǎn)量差異較大，其中產(chǎn)量最高的萬(wàn)豐優(yōu)818 為10.66 t/hm2，其次為臻兩優(yōu)5438、Y 兩優(yōu)1577 和晶兩優(yōu)1468，產(chǎn)量分別為10.55、10.52、10.50 t/hm2。萬(wàn)豐優(yōu)818、臻兩優(yōu)5438、Y 兩優(yōu)1577 和晶兩優(yōu)1468，4 個(gè)品種間產(chǎn)量差異不顯著，除晶兩優(yōu)1468 以外，另外3 個(gè)品種與其他品種間的產(chǎn)量均具有顯著差異。產(chǎn)量最低的2個(gè)品種是19 香和南晶香占，分別為8.67、8.90 t/hm2，這2 個(gè)品種間產(chǎn)量差異不顯著，但與其他品種均具有顯著差異。

表2 不同優(yōu)質(zhì)中稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 2 Comparison of yield and yield compositio nunder different variety

品種間單位面積有效穗數(shù)差異較大。19 香有效穗數(shù)最高，為347.9 萬(wàn)/hm2，其次是南晶香占，有效穗數(shù)為339.9 萬(wàn)/hm2，這2 個(gè)品種間有效穗數(shù)差異不顯著，但與其他品種之間均具有顯著差異。

品種間千粒質(zhì)量差異較大。臻兩優(yōu)5438 千粒質(zhì)量最高，為25.22 g，與其他品種存在顯著差異。

品種間結(jié)實(shí)率差異較大。其中，萬(wàn)豐優(yōu)818 和晶兩優(yōu)1468 結(jié)實(shí)率最高，分別為81.92% 和80.84%，并且這2 個(gè)品種與其他品種結(jié)實(shí)率均存在顯著差異。

品種間單位面積穎花數(shù)差異較大。其中，華浙優(yōu)261 穎花數(shù)最高，為6.38 億/hm2，與其他品種存在顯著差異。

品種間每穗總粒數(shù)差異較大。其中，萬(wàn)豐優(yōu)957 每穗總粒數(shù)最高，為206.04 粒，與其他大部分品種差異顯著。

2.3 優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量及構(gòu)成的關(guān)系

由表3 可看出，優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量與有效穗數(shù)存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為－0.612；優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量與結(jié)實(shí)率存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.686；優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量與千粒質(zhì)量存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.739。單位面積穎花數(shù)與每穗總粒數(shù)存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.660；單位面積穎花數(shù)與千粒質(zhì)量存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為－0.623。結(jié)實(shí)率與單位面積有效穗數(shù)存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為－0.467；結(jié)實(shí)率與每穗總粒數(shù)存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.424。由此可見(jiàn)，優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量主要受單位面積有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的影響。

表3 優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量及構(gòu)成的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of yield and composition of high－quality rice

2.4 優(yōu)質(zhì)中稻品種米質(zhì)檢測(cè)分析

由表4 可以看出，參試的12 個(gè)優(yōu)質(zhì)中稻品種，有晶兩優(yōu)1468 等4 個(gè)品種達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)2 級(jí)，有桂香優(yōu)169 等5 個(gè)品種達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)3 級(jí)。Y 兩優(yōu)1577 沒(méi)達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)等級(jí)主要在于堿消值(4.8)偏低；萬(wàn)豐優(yōu)818 沒(méi)達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)等級(jí)主要在于堿消值(4.5)偏低，以及堊白粒率(25.5%)過(guò)高；臻兩優(yōu)5438 沒(méi)達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)等級(jí)主要在于堿消值(3.3)偏低。

表4 不同優(yōu)質(zhì)中稻品種米質(zhì)檢測(cè)結(jié)果Table 4 Rice quality test results of different rice varieties

結(jié)合圖1 可知，參試品種灌漿結(jié)實(shí)期除了8 月31 日至9 月4 日、9 月21－26 日外，其余時(shí)間日平均氣溫均在30 ℃以上；日均最高溫與最低溫相差11.3℃；8 月23 日最高溫度達(dá)到40.1 ℃，9 月25 日最低溫度18.4 ℃。由此可知，萬(wàn)豐優(yōu)818、Y 兩優(yōu)1577、臻兩優(yōu)5438 這3 個(gè)優(yōu)質(zhì)中稻品種米質(zhì)形成關(guān)鍵期更容易受高溫影響。

圖1 試驗(yàn)地點(diǎn)日平均氣溫變化情況Fig.1 Average daily temperature at the test site

3 討論

本研究中，不同優(yōu)質(zhì)中稻品種產(chǎn)量差異較大，并且影響產(chǎn)量的構(gòu)成因素，這與前人的研究結(jié)果一致[12]。優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量主要受單位面積有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的影響。有研究[13]認(rèn)為，在一定條件下優(yōu)質(zhì)稻種植密度越大產(chǎn)量越高，但筆者認(rèn)為只要基本苗足夠，適當(dāng)降低栽插密度反而有利于提高單位面積穎花數(shù)、每穗總粒數(shù)以及結(jié)實(shí)率。

不同品種稻米品質(zhì)受環(huán)境因素影響較大，主要是灌漿期的日平均溫度[14－16]，同時(shí)也受灌溉條件、土壤肥力、栽培密度、病蟲(chóng)害等影響[17－19]。衡陽(yáng)地區(qū)夏秋季節(jié)高溫頻發(fā)，同時(shí)在9 月中下旬又易受寒露風(fēng)影響，對(duì)水稻產(chǎn)量和米質(zhì)的形成影響非常大，在這種情況下，篩選適合衡陽(yáng)地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)中稻品種是非常必要的。

一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種較優(yōu)質(zhì)雜交稻品種灌漿結(jié)實(shí)期受溫度影響更大。但是本研究結(jié)果得出，19 香和南晶香占這2 個(gè)常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種，在灌漿結(jié)實(shí)期高溫條件下的表現(xiàn)比部分雜交優(yōu)質(zhì)中稻品種更好，值得進(jìn)一步研究。

有研究認(rèn)為，灌溉條件、病蟲(chóng)害管理以及栽培方式等對(duì)稻米品質(zhì)均有一定影響[17]，在這些因素的交互作用下，對(duì)稻米品質(zhì)的影響究竟如何，值得進(jìn)一步研究。

另外，雖然常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種在產(chǎn)量上比不上雜交優(yōu)質(zhì)中稻品種，但是常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種的種子價(jià)格更低，加工廠更愿意加價(jià)收購(gòu)常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻谷，所以常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻更具有研究和推廣潛力。

4 結(jié)論

本研究得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)參試的12 個(gè)優(yōu)質(zhì)中稻品種中，晶兩優(yōu)1468、萬(wàn)豐優(yōu)818、Y 兩優(yōu)1577 和臻兩優(yōu)5437 產(chǎn)量較高，分別為10.50、10.66、10.52、10.55 t/hm2；(2)優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)、與結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；(3)晶兩優(yōu)1468、華浙優(yōu)261、南晶香占、19 香4 個(gè)品種在灌漿期高溫條件下米質(zhì)達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；萬(wàn)豐優(yōu)818、Y 兩優(yōu)1577、臻兩優(yōu)5438 這3 個(gè)優(yōu)質(zhì)中稻品種米質(zhì)形成關(guān)鍵期更容易受高溫影響，主要影響指標(biāo)為堿消值和堊白粒率。