不同种植方式对再生稻产量和品质的影响
2017-07-01杨坚陈恺林赵正洪刘洋周学其张玉烛
杨坚,陈恺林,赵正洪,刘洋,周学其,张玉烛*
不同种植方式对再生稻产量和品质的影响
杨坚1,2,陈恺林1,赵正洪1,刘洋1,2,周学其3,张玉烛1*
(1.湖南省水稻研究所,湖南长沙410125;2.湖南农业大学农学院,湖南长沙 410128;3.益阳市赫山区农业局,湖南益阳 413002)
以农香32为材料,采用抛秧、手插、直播3种种植方式,探讨不同种植方式对头季、再生季产量与产量构成以及稻米品质的影响效果。结果表明:头季稻的手插稻,因每穗总粒数、结实率、千粒质量较高,其产量最高,再生稻以抛秧种植的产量最高;抛秧、手插、直播的2季水稻总产量分别为11.42、11.33、9.84t/hm2,抛秧、手插的水稻产量较直播的分别高出16.2%、15.1%;头季稻的精米率和整精米率高于再生稻,但再生季稻米的垩白粒率、垩白度、长宽比等外观品质,蒸煮及营养品质均优于头季稻。综合分析,抛秧种植方式下的2季水稻的产量略高于手插稻,且稻米品质优良,是较好的再生稻种植方式。
再生稻;种植方式;稻米品质;产量
再生稻是采用相应的栽培管理技术,使收割后的头季稻稻桩上的休眠芽萌发并能长成穗的一季水稻,具有省工、省种、优质高产、低成本、高效益等诸多优点,是一种利于可持续发展的水稻种植模式,已经成为南方“双改单”稻区提高复种指数以及丰产增效的重要种植制度之一。但近几年,中国再生稻种植面积呈下降趋势,主要是头季稻收割时蓄留的高稻桩只能采用人工收割的方法。针对这一问题,前人对头季稻的品种特性[1–2]、留桩高度[3–4]、栽培管理技术[5–6]与再生稻产量的相关性进行了研究,在机插、机收再生稻高产高效栽培等方面取得了丰硕成果;研究[7–8]发现,头季稻不同留桩高度下再生稻米质之间存在差异。不同种植方式对再生稻头季和再生季产量、米质比较的研究鲜见报道。笔者以农香32为试材,设3种不同栽培模式(抛秧、手插和直播),比较3种方式下头季与再生季的水稻产量、米质特性,现将结果报道如下。
1 材料与方法
1.1材料
供试水稻品种为农香32。供试土壤碱解氮含量为185 mg/kg,速效磷含量为9.16 mg/kg,速效钾含量为62.8 mg/kg,pH为5.48。
1.2方法
试验于2015年在湖南益阳市赫山区笔架山乡进行。随机区组设计,设直播(人工撒播)、软盘育秧抛栽、水育秧手插3种移栽方式。3次重复。共9个小区。小区面积133 m2。直播小区用种量为105 kg/hm2。抛栽密度30万穴/ hm2。手插小区移栽规格为20 cm×16.5 cm。头季水稻齐穗后2周施促芽肥(尿素,120 kg/hm2)。头季稻均为机收,高位留桩(约40 cm),收割1 d后施用尿素100 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2。其余栽培管理与一般大田相同。
1.3测定项目和方法
头季稻成熟期,各小区取5 m2植株,晒干,按含水率13.5%计算实际产量。另外,抛栽和移栽小区取对角线12蔸,直播每个小区随机取 0.5 m2植株,用于室内考种。考察指标包括株高、穗长、每穗总粒数、结实率、千粒质量等。重复3次。再生稻的测产、考种方法与头季稻同。
头季稻与再生稻稻米干燥贮藏3个月后,参照《GB/T 17891—1999优质稻谷》[9]方法测定糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、粒长、长宽比、直链淀粉、胶稠度、蛋白质等相关指标。精米率、糊化温度等指标参考农业部部颁标准《NY 147—88优质食用稻米》[10]方法测定。
1.4数据处理
运用DPS和Excel等软件处理数据。
2 结果与分析
2.1不同种植方式下水稻的生育期比较
从表1可知,头季稻以手插种植方式的生育期最长,抛秧种植的生育期次之,直播种植的生育期最短。再生稻手插和抛秧的生育期一致,收获期较直播均推迟2 d。手插的全生育期为199 d,较抛秧、直播种植的生育期分别多3、10 d。说明采用直播、抛秧种植方式可减少整个生育期时间。
表1 不同种植方式供试水稻的生育期
2.2供试水稻的产量与产量构成因素
从表2可知,头季稻产量显著高于再生稻。3种种植方式头季稻的平均产量为7.6 t/hm2,较再生稻高135.2%。头季稻各种植方式下的产量由高到低依次为手插、抛秧、直播,手插稻的产量较抛秧、直播方式水稻的产量分别高3.3%、15.5%。再生稻各种植方式的产量由高到低依次为抛秧、手插、直播,抛秧种植水稻的产量较手插、直播分别高出11.1%、16.6%。
表2 头季稻与再生稻的产量及构成因素
同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著、显著水平。
头季手插稻的每穗总粒数、结实率、千粒质量均较高,抛秧种植的其次,直播种植的最低;有效穗数以直播的最多,抛秧的次之,手插的最少。手插稻具有多项产量构成因素优势,其产量最高;抛秧种植水稻的各产量构成因素均处于中等水平,产量次于手插稻,直播稻的产量最低。再生稻,抛秧方式下的每穗总粒数、结实率、千粒质量均最高,手插的其次,直播的最低;有效穗数以直播的最多,手插的次之,抛秧的最少。除有效穗数外,抛秧的其他产量构成因素均处于最高水平,其产量最高,手插的其次,而直播的产量最低。
2季产量构成因素分别与产量作多元相关分析的结果表明:头季稻产量分别与每穗总粒数、结实率、千粒质量呈极显著正相关,相关系数分别为0.956 0、0.8455、0.955,与有效穗数呈极显著负相关,相关系数为–0.968 8;再生稻产量分别与每穗总粒数、结实率呈极显著正相关,相关系数分别为0.990 4、0.996 5,与有效穗数呈极显著负相关,相关系数为–0.937 8,与千粒质量间相关系数为0.314 3,未达显著水平。
2.3稻米品质分析
2.3.1碾米品质
从表3可知,头季稻米的碾米品质较再生稻稻米好。头季稻精米率为63.6%,高于再生季的精米率(61.5%);头季整精米率为48.9%,显著高于再生季的整精米率;2季稻米的糙米率差异不明显。
表3 不同种植方式供试水稻稻米的碾米品质
同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著、显著水平。
2.3.2稻米的外观品质
从表4可知,再生季稻米的外观品质优于头季。再生季3种种植方式下稻米的平均垩白粒率、垩白度分别为7.6%、0.7%,显著低于头季稻的。2季稻米的长度、长宽比差异不明显。头季稻稻米的外观品质以手插的最好,直播的次之,抛秧的最差。再生季稻米的外观品质表现以直播的最好,手插的次之,抛秧的最差。头季稻手插稻米的垩白粒率为11.0%,较直播、抛秧的分别低15.4%、45.0%,其垩白度为1.1%,显著低于直播及抛秧的。再生季直播稻米的垩白粒率和垩白度均显著低于手插及抛秧的。
表4 不同种植方式供试水稻稻米的外观品质
同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著、显著水平。
综上而言,稻米外观品质整体表现为再生季优于头季,直播、手插2种种植方式优于抛秧。
2.3.3稻米的蒸煮与营养品质
从表5可知,头季稻米平均直链淀粉含量为11.5%,显著低于再生季的(14.3%),头季平均胶稠度为81 mm,显著低于再生季的(112 mm),头季稻平均糊化温度为5.0级,显著低于再生季的(6.7级),表明再生稻稻米的蒸煮品质显著优于头季稻。头季稻稻米平均蛋白质含量较再生季相差不大,2季稻米的营养品质差异不明显。头季稻3种种植方式下的直链淀粉、糊化温度差异不明显,胶稠度由高到低依次为手插、直播、抛秧,蛋白质含量由高到低依次为直播、手插、抛秧。再生季3种种植方式下,除直链淀粉含量三者差异不明显外,其余蒸煮品质与营养品质均以直播稻米的表现较好。
表5 不同种植方式下的稻米蒸煮品质与营养品质
同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著、显著水平。
3 结论与讨论
再生稻的产量决定于每穗粒数、有效穗数、结实率以及千粒质量4个产量构成因素,但它们的作用程度不同[11]。通过对2季产量构成因素与产量进行多元相关分析,发现2季水稻产量与每穗总粒数、结实率以及有效穗数之间的相关系数均达极显著相关,头季产量与千粒质量相关系数为0.955,达极显著水平,而再生季产量与千粒质量之间相关系数为0.343,未达显著水平,表明再生季产量受千粒质量影响较小,这与熊洪、唐文帮[12–13]等的研究结果一致。本研究中,有效穗数与2季产量之间均呈极显著负相关,表明过多的有效穗数限制了2季水稻的高产。这可能是过多的有效穗造成水稻群体后期通风透气差,群体光合作用弱,过低的群体质量使得源库关系不协调,不利于水稻的高产。这与李伟[14]的研究结果一致。常规稻再生稻较杂交稻有效穗数多,但每穗粒数少,千粒质量低,产量构成因素较杂交稻优势不明显,因此,常规再生稻的产量低于杂交再生稻。本研究所用材料农香32属常规稻品种,茎秆纤细,穗小,再生力不强,所以再生季增产潜力有限。为了保障头季稻和再生稻的产量,选育头季分蘖能力相对较弱、但再生季再生能力较强的大穗型杂交稻品种(组合)是提升再生稻产量潜力的有效途径。
前人研究认为,手插稻较抛秧、直播有更强的物质生产能力,且分配合理、运输转化效率高[15–16]。本研究结果表明,头季稻手插方式的群体协调性较好,其产量也较高。再生季产量以抛秧种植的最高,手插的次之。这是由于农香32优势再生节位为倒2、倒3节,二者对再生季总产量贡献率高于70%,手插再生稻由于分蘖茎入泥深,倒2、倒3节腋芽距离地面太近,光照不足,空气相对湿度大,病虫害发生严重,茎秆易腐烂等导致再生季手插稻的产量低于抛秧种植水稻的。
气象因子对稻米品质有很大的影响。研究[17]表明,水稻开花至成熟期间持续高温,可显著加快灌浆速度,缩短成熟天数,从而造成稻米胚乳透明度降低,充实度欠佳以及外观品质、蒸煮品质降低。本研究中,头季稻抽穗期至成熟期在7月中旬到8月中旬,平均温度高于30 ℃,光照充足,籽粒灌浆速度快,使得稻米垩白度、垩白粒率等指标相对偏高,直链淀粉、胶稠度以及糊化温度等指标降低。再生季水稻抽穗期至成熟期在9月上旬到10月上旬,平均温度约25 ℃,光照相对减弱,籽粒灌浆速度减缓,再生季稻米的外观品质以及蒸煮品质都优于头季稻。3种种植方式2季稻米的糙米率、长度、长宽比等差异不大。
综上所述,3种种植方式比较,抛秧种植的水稻2季总产量最高,生育期适中,稻米品质优良,是较好的再生稻种植方式。
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责任编辑:尹小红
英文编辑:梁和
Effect of different planting methods on yield and quality of ratooning rice
YANG Jian1,2, CHEN Kailin1, ZHAO Zhenghong1, LIU Yang1,2, ZHOU Xueqi3, ZHANG Yuzhu1*
(1.Hunan Province Rice Research Intitute, Changsha 410125, China; 2.College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 3.Heshan District Farm Bureau, Yiyang, Hunan 413002, China)
The rice variety ‘Nongxiang32’ was used as material and planted by seedling throwing(STR), artificialtransplanting(ATR) and direct seeding (DSR), to study the effects of different planting patterns on the yield, yield components and quality of main rice and ratooning rice. Results showed that: the yield of the main rice was the highest by artificial transplanting (ATR), because of the high grain number per panicle, seed setting rate and 1 000 grain weight; the yield of the ratooning rice was the highest by seedling throwing(STR); the yields by STR(11.42 t/hm2) and ATR (11.33 t/hm2) were 16.2% and 15.1% higher than the yield by DSR (9.84 t/hm2) in two seasons; the milling quality of the main rice was better thanthat of the ratooning rice; appearance quality such as chalky grain rate, chalkiness, amylose content, gel consistency, gelatinization temperature, cooking quality and nutritional quality of ratooning rice were better than those of main rice. In summary, the yield of 2 seasons by STR was slight higher than that by ATR, and had a good rice quality. So STR is a good planting method and should be widely popularized.
rationing rice; planting method; rice ruality; yield
10.13331/j.cnki.jhau.2017.03.002
S511.4+1
A
1007-1032(2017)03-0234-04
2016–10–14
2017–05–10
“十二·五”国家科技支撑计划重大项目(2013BAD07B11)
杨坚(1989—),男,湖南邵阳人,硕士,主要从事水稻高产、高效栽培研究,1433536114@qq.com;
,张玉烛,博士,研究员,主要从事水稻高产、高效和绿色栽培研究,yuzhuzhang@hotmail.com
投稿网址:http://xb.hunau.edu.cn