生育后期断水时间和收割日期对优质水稻产量及品质的影响
2020-03-30徐年龙于洪喜叶仁宏徐梦彬周娜娜
徐年龙,于洪喜,叶仁宏,王 升,王 飞,徐梦彬,周娜娜,王 振
(江苏省盐城农垦农业科学研究所,江苏盐城224341)
目前稻麦双季高产栽培模式下,水稻的断水期及收割期在生产决策中尤为重要,起到承上启下的关键作用[1-2]。即便在水稻蜡熟阶段,也有30%左右的营养物质需要合成并转入籽粒[3-4]。所以在水稻灌浆后期,仍需保证土壤足够的水分供应。在大面积生产中,水稻灌浆后期断水过早,易影响当季水稻产量及品质;断水过迟,则影响下茬作物小麦的适期播种,导致小麦产量下降,因此,合理的断水期及收割期在稻- 麦双季生产中尤为重要。现针对优质食味水稻品种南粳9108,进行断水期、收割期对其产量及品质影响的研究,旨在为大面积生产决策提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试验地概况
试验水稻品种为南粳9108,以武香粳14 号/关东194 杂交,于2009 年育成,属迟熟中粳稻品种。在当地生育期170 d 左右,具有品质优、适口性好、产量高、整精米率高、抗逆性好等优点,2015 年被评为农业农村部超级稻品种。
试验于2016 年在江苏省盐城农垦农业科学研究所8#试验田(120°16′23.93″E、33°40′38.31″N)进行。前茬作物为大麦,壤性潮盐土,试验田块土壤肥力中等偏上,肥力较均匀,地势平坦,排灌方便。
1.2 试验设计
试验于2016 年实施,设计3 个收割时间,齐穗后45、50、55 d 收割,每隔5 d 为1 个间隔期,即10月17 日第1 次收割、10 月22 日第2 次收割、10 月27 日第3 次收割,分别记作G1、G2、G3;设计3 个断水时间,分别于齐穗后29、34、39 d 进行断水,即10月1 日第1 次断水、10 月6 日第2 次断水、10 月11日第3 次断水,分别记作A1、A2、A3。共计9 个处理,重复3 次,每次单个小区的收割面积为10 m2。具体处理见表1。
1.3 测定项目与方法
测定项目包括产量、千粒质量、青粒比率、种子发芽率、精米率及整精米率、垩白粒率及垩白度。
每个处理人工收割时,随机取20 穗,调查青粒比率,人工脱粒后,晒至16%水分以内,称量后折合单位面积产量。将稻谷晒干扬净后,取稻谷样品调查千粒质量、种子发芽率。
青粒比率:每个处理收割时,随机取20 穗,调查青粒数及总粒数。青粒比率=青粒数/总粒数×100%。
出糙率:每次称取120 g 左右的净稻谷,采用三立式砻谷机碾磨为糙米,并称量,重复3 次取平均值。出糙率=(m糙米/m稻谷)×100%。
精米率:每次称取120 g 左右的净稻谷,采用LTJM-2099 精米机脱壳碾白,除去一定量的皮层、胚和糠粉后,分拣出精米并称质量,重复3 次取平均值。精米率=(m精米/m稻谷)×100%。
整精米率:按照GB/T 17891—1999 《优质稻谷》,在碾磨后的精米中挑出整精米计质量。整精米率=(m整精米/m稻谷)×100%。
垩白粒率:从优质稻谷精米试样中随机取整精米100 粒,拣出有垩白的米粒,计算垩白粒率。取2次测定的平均值,垩白粒率= 垩白粒数/ 100 ×100%。
垩白度:在拣出的垩白米粒中,随机取10 粒(不足10 粒者按实有数取),米粒平放,正视观察,逐粒目测垩白投影面积占整个籽粒投影面积的百分率,求出垩白面积的平均值。以2 次测定结果平均值为垩白度大小。垩白度=米粒中垩白部位投影面积/米粒投影面积×100%。
表1 试验设计与处理
1.4 数据处理和作图
采用Excel 2007、SPSS 21.0 软件进行数据分析,采用Duncan 新复极差法进行差异显著性检验(α=0.05)。
2 结果与分析
2.1 南粳9108 千粒质量及产量
从表2 可以看出,不同的收割日期下断水时间对千粒质量的影响存在差异。齐穗后45、50 d 收割,29 d 断水处理的千粒质量显著高于后2 个断水期的处理(P<0.05);齐穗后55 d 收割,39 d 断水的千粒质量最高,3 个断水期处理之间的差异不显著。
齐穗后29 d 断水的处理,千粒质量随着收割日期的推迟而增加,齐穗后45、50 d 收割的处理千粒质量无显著差异,趋于稳定;齐穗后34、39 d 断水的处理,千粒质量均随着收割日期的推迟增加,差异显著(P<0.05)。实际产量的变化趋势同千粒质量,随着收割日期的推迟,产量呈明显增加趋势;齐穗后39 d 断水处理,且在齐穗后55 d 收割的产量最高。
表2 断水时间、收割日期对南粳9108 千粒质量及产量的影响
2.2 南粳9108 青粒比率及种子发芽率
青粒比率反映了穗部的成熟程度,青粒比率高说明成熟度差,不完善粒多,整精米率降低,加工品质下降。从表3 可以看出,齐穗后45 d 收割,青粒比率为12.4%~15.7%;齐穗后50 d 收割,青粒比率为3.8%~4.4%;齐穗后55 d 收割,青粒比率为0.6%~0.7%;说明齐穗后50 d,青粒比率明显下降。断水期对青粒比率有一定的影响,但差异不显著。从表3可以看出,齐穗后45 d 收割的发芽率低于齐穗后50、55 d 收割的,不同断水期对发芽率的影响差异不显著。可见南粳9108 不宜过早收割,齐穗后50 d开始收割,成熟度较好,青粒比率低,能够保证种子发芽率。
表3 断水时间、收割日期对南粳9108 青粒比率及发芽率的影响
2.3 加工及外观品质
从表4 可以看出,齐穗后29 d 断水的处理,随着收割日期的推迟,糙米率呈显著下降趋势。齐穗后45 d 收割,不同断水期糙米率差异不显著;齐穗后50、55 d 收割,29 d 断水的处理显著低于其他处理(P<0.05),说明断水过度提前会造成水稻糙米率降低。在土壤水分缺失的情况下,糙米率随着断水时间的延长呈下降趋势,而水稻灌浆后期保证土壤水分充足的前提下,收割日期对糙米率无明显影响。
精米率、整精米率随着收割日期的延迟,整体呈上升趋势,整精米率的上升趋势更加明显。齐穗后55 d 收割,最晚断水的处理精米率最高,整精米率明显低于齐穗后34 d 断水的处理,这个与断水迟,弱势籽粒灌浆较为充分、但不完善粒增多有关,最终导致整精米率下降。
收割日期对稻米的外观品质有着重要的影响,水稻收割过早,外观品质不佳。垩白粒率、垩白度,随着收割日期的推迟,整体呈下降趋势。齐穗后45 d 收割、29 d 断水处理的垩白粒率、垩白度低于其余断水处理;齐穗50、55 d 收割,齐穗后29 d 断水的处理垩白粒率、垩白度显著高于其他断水期处理(P<0.05)。齐穗后55 d 收割,34、39 d 断水处理的外观品质最好,垩白粒率、垩白度较低。
表4 断水时间、收割日期对南粳9108 加工及外观品质的影响
3 讨论与结论
水分是生命体最重要的组成部分,是维持生命活动过程的主要参与者。水分亏缺直接损伤作物根系,使根系水导速率降低,光合作用下降,同时作物体内的含水量降低,叶片的光合能力也降低[5-8]。
本研究结果表明,断水过早会造成水稻糙米率降低,而土壤水分充足的情况下,收割日期对糙米率无明显影响,对整精米率影响显著。收割日期对垩白粒率、垩白影响显著,收割过早,垩白粒率、垩白度高,外观品质差。南粳9108 以齐穗后55 d 收割为宜,齐穗后45 d 收割,不光产量受到影响,而且青粒比率高,垩白粒率、垩白度高,外观品质差。断水日期提前,可以提高水稻籽粒灌浆中前期灌浆速率,同前人适度土壤水分亏缺可以诱导水稻籽粒灌浆中前期籽粒中淀粉积累速率和籽粒灌浆速率、缩短籽粒灌浆期的理论[9-10]相吻合。但是,由于缩短了灌浆期,最终的收获产量受到影响,降低了水稻产量水平。本试验断水期最晚、收割最迟的处理获得了最高产量。
生产上,从水稻高产的角度出发,断水期、收割时间不宜过早,应当保持籽粒后期灌浆时土壤的水分,保证籽粒充分灌浆的条件。从加工及外观品质的角度出发,齐穗后39 d 左右断水,齐穗后55 d 开始收割,可以保证加工品质、外观品质。提早收割的前期下,建议齐穗后29 d 开始断水,通过水分对水稻灌浆的胁迫效应,促进水稻灌浆,提高千粒质量,提高加工品质和外观品质,变相减少水稻产量损失。