苏北地区稻虾共作模式粳稻适栽品种(系)的筛选
2021-02-15王夏雯王飞飞陈卫军于成功
王夏雯,王飞飞,金 倩,陈卫军,陈 春,于成功
(江苏省农业科学院宿迁农科所,江苏宿迁 223800)
苏北地区水稻产量约占全省总产量的75%,作为江苏省乃至全国的粮仓,地位举足轻重。江苏省近3年稻田综合种养面积“井喷”式扩大,每年种植面积近1.9×105hm2[1],2022年预计达到3.0×105hm2,70%以上位于苏北,且以稻虾综合种养面积占比最大,约为85%。当前,我国稻米供给的主要矛盾已由总量不足转变为结构性矛盾[2-3],通过综合种养、全程绿色生产的大米广受青睐,需求量逐年攀升。稻虾共作模式可以实现“稻虾互作,绿色双减”,促进稻田生态向好发展,为绿色稻米生产提供优良场所,带来新的机遇[4-7]。发展大规模稻虾共作模式,关系到新的生产模式下品种及栽培技术的配套革新。水稻品种的选择是重要的一环,种植品种适应稻虾共作模式种养制度是进行该模式生产的前提。粳稻栽培具有较强的地域性,苏北地区为暖温带向亚热带过渡区域,初霜期较早,水稻品种首先需适应当地气候。稻虾共作模式水稻单作与普通稻麦轮作模式相比,在播栽期上具有较强的时间弹性,可根据种植需求对不同生育期品种进行规划选择。同时,稻虾共作模式下水层较深,一般不搁田或浅搁田,水稻品种需适应半深水厌氧生境,具有较强抗倒伏性[8-9]。稻米品质是品种选择的重要指标,稻虾共作模式生产的稻米米质好,可大幅提高经济效益。因此,稻虾共作模式粳稻品种筛选需综合考虑品种的生育期、抗倒伏性、品质及产量。胡俊斌[10]针对安徽省南部区域稻虾共作系统,从生育期、抗倒伏性及产量3 个方面开展了水稻适栽品种筛选,为当地稻虾共作模式水稻主推品种选择提供了科学依据。汪本福等[11]对湖北省稻虾专用优质水稻品种进行了筛选评价,指出该模式下适栽水稻品种筛选不应仅从产量指标或米质优劣等单一性状考虑,而要在多个目标性状中综合选择。目前,苏北地区稻虾共作模式粳稻品种应用多、乱、杂,品种筛选研究滞后,品种选择与搭配缺乏理论支撑。
本研究通过比较分析16 个粳型常规水稻品种(系)在生育期、抗倒伏性、产量以及品质等多个性状的表现差异,筛选出适宜苏北地区稻虾共作模式种植的粳稻品种,以期为该地区稻虾共作模式粳稻品种的选择提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
2018—2020年试验在江苏省农业科学院宿迁农科所稻虾共作试验基地进行,地理坐标为34.03°N,118.44°E。稻虾共作地块田面平坦、排灌方便。土壤为黏质土,含速效氮88.67 mg/kg、有效磷40.66 mg/kg、速效钾149.63 mg/kg,pH 值7.00,土壤肥力中等。
1.2 试验设计
试验材料为16 个近期审定或参加区域试验的粳型常规水稻品种(系),以苏秀867 为对照(CK)(表1)。试验采用同田小区对比,每个品种(系)1 个处理,顺序排列,不设重复。小区长16.8 m、宽7.5 m,面积126.0 m2,小区间设走道,宽0.5 m,试验地四周设置1.5 m 水稻保护行。种植密度为插植62 万株/hm2。
表1 参试粳稻品种(系)的基本信息
1.3 田间管理
试验分别于2018年5月29日、2019年6月6日、2020年5月27日播种,模拟机插方式塑盘育秧。35 d 秧龄移栽,每穴3 株。所用肥料氮肥为尿素、磷肥为过磷酸钙、钾肥为氯化钾。施用纯氮180 kg/hm2,其中,基肥50%、蘖肥20%、穗肥30%;磷、钾肥按N∶P2O5∶K2O=1.0∶0.5∶1.0 的比例作基肥一次性施入,磷肥施用量为90 kg/hm2,钾肥施用量为180 kg/hm2。水稻移栽后7 d 施除草剂进行田间除草,大田期间适时防治稻飞虱、稻纵卷叶螟、稻瘟病、稻曲病等。拔节前田间灌水深度5~15 cm,拔节后灌水深度10~20 cm,水稻成熟后分批收获[12]。
1.4 测定指标
考查各品种(系)生育期、农艺性状、产量性状以及品质性状等,小区测产。
成熟期每小区普查50~100 穴,考查有效穗数,计算平均穗数,并按照每穴平均穗数取样5 穴,考查穗长、每穗实粒数、千粒重、结实率等。各品种(系)分别收割50 穴晒干计产。收获时各小区另取1 kg 稻谷,用网袋装好,自然风干90 d 后,参照GB/T 17891—2017《优质稻谷》测定糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、籽粒长宽比、胶稠度等。采用瑞典FOSSTECHTOR 公司生产的近红外谷物分析仪(In-frared 1241 grain analyzer)测定精米中直链淀粉含量。
1.5 数据统计与分析
采用Microsoft Excel 2010 软件进行试验数据统计分析,SPSS 19.0 统计学软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同粳稻品种(系)生育期比较
2018—2020年对各参试粳稻品种(系)的生育期进行了考查,各品种(系)年际间差异表现一致。由表2可知,2019年各参试品种(系)全生育期为151~166 d,其中,较早熟(全生育期151~155 d)的品种(系)包括南粳2728、南粳505、隆粳968、润农4 号、泗稻16 号、泗稻18 号、徐60198、苏秀867(CK)、徐稻9 号和淮稻268;中熟(全生育期156~160 d)的品种(系)包括淮稻20 号、泗稻17 号、南粳9108、南粳5718、徐63029和徐63507;熟期最晚(全生育期超过160 d)的品种(系)是迟熟中粳品种泗稻301,较CK 晚熟13 d。
表2 参试粳稻品种(系)生育时期与生育期(2019年)
2.2 不同粳稻品种(系)主要农艺性状比较
由表3 可知,除CK 外,各参试粳稻品种(系)3年平均株高为80~90 cm 的有1 个;株高为90~100 cm 的有5 个;有10 个株高超过100 cm,其中有3 个株高超过105 cm,泗稻301 株高最高,达到110.41 cm。株型方面各品种(系)均表现良好,株高较高的品种(系)株型相对更为紧凑。南粳505、润农4 号抗倒伏性略弱,其他品种的抗倒伏性表现好或较好。
表3 参试粳稻品种(系)主要农艺性状
2.3 不同粳稻品种(系)产量及其构成因素比较
由表4 可知,参试粳稻品种(系)3年平均产量排在前6 位的依次为淮稻20 号、泗稻17 号、泗稻301、南粳5718、徐稻9 号和泗稻16 号,淮稻20 号、泗稻17 号、泗稻301 和南粳5718 四个品种(系)单产均超过9 000 kg/hm2,较CK 分别增产37.25%、34.77%、32.15%和26.97%,显著(P<0.05)高于其他品种(系)。各参试品种(系)一次枝梗数为8.72~16.67 个,二次枝梗数为16.03~39.34 个,差异均较大。一次枝梗数排在前5 位的品种(系)有淮稻20 号、南粳5718、南粳9108、泗稻301、泗稻17 号,淮稻20 号、南粳5718 的一次枝梗数显著(P<0.05)高于其他品种(系);二次枝梗数排在前5 位的品种(系)有泗稻16 号、淮稻20 号、润农4 号、泗稻17 号、南粳5718,显著(P<0.05)高于其他品种(系)。每穗总粒数最高的5 个品种(系)依次是泗稻16 号、淮稻20 号、泗稻17 号、泗稻301 和南粳5718,显著(P<0.05)高于其他品种(系)。千粒重最重的3 个品种(系)依次是泗稻17 号、南粳5718 和泗稻301,显著(P<0.05)高于其他品种(系)。
表4 参试粳稻品种(系)产量及其构成因素
2.4 不同粳稻品种(系)品质比较
由表5 可知,各参试粳稻品种(系)的3年平均糙米率差异显著(P<0.05),但分布较为集中,多数品种(系)为82%~84%,仅淮稻20 号低于80%,南粳505 最高,为84.92%。整精米率为69.49%~78.47%,品种(系)间差异显著(P<0.05);与CK 相比,高于CK 的仅2 个品种(系),为徐60198 和隆粳968,其他14 个品种(系)均低于CK。垩白粒率品种(系)间差异显著(P<0.05),徐63029 最低,仅为7.72%,而南粳505 达到54.03%;垩白粒率高于30%的品种(系)有泗稻17 号、南粳2728、润农4 号和南粳9108。垩白度品种(系)间差异显著(P<0.05),高于10%的品种(系)有南粳505、南粳2728、泗稻17 号和南粳9108,分别达到24.82%、17.74%、14.81%和11.13%,CK 的垩白度最低,仅为1.52%,其他品种(系)为2.17%~8.54%。籽粒长宽比品种(系)间差异显著(P<0.05),分布在1.61~2.24,籽粒长宽比高于2.0 的品种(系)有徐63029、泗稻301、隆粳968 和徐稻9 号;低于1.7 的品种(系)有南粳5718、南粳9108、淮稻268 和泗稻16 号,其他品种(系)籽粒长宽比为1.72~1.95。参试粳稻品种(系)的3年平均直链淀粉含量差异显著(P<0.05),多集中于14%~18%,其中,直链淀粉含量低于13%的品种(系)有南粳2728、南粳505 和南粳5718,分别为10.92%、11.03%、12.89%,均显著低于CK(P<0.05)。参试粳稻品种(系)的3年平均胶稠度差异显著(P<0.05),其中,胶稠度高于80 mm 的品种(系)有南粳2728、南粳9108、南粳5718 和CK;胶稠度低于70 mm 的品种(系)有泗稻16 号、徐63029、隆粳968 和泗稻17 号;其他品种(系)胶稠度为70.54~79.62 mm。胶稠度高于CK 的品种(系)有南粳2728、南粳9108、南粳5718,但差异不显著(P>0.05);其他品种(系)低于CK,泗稻16 号、隆粳968、徐63029 三个品种(系)胶稠度显著低于CK(P<0.05)。
表5 参试粳稻品种(系)品质性状
3 讨论与结论
稻虾共作模式在水稻产业提质增效、绿色发展、助力脱贫攻坚、促进乡村振兴中起到越来越重要的作用,品种的选择是产业发展的源头和关键[13]。该模式下开展水稻品种筛选,不应仅从产量和品质两方面考虑,应结合多个目标性状综合选择[14-15]。本研究从稻虾共作模式下水稻生境改变出发,除了考查水稻品种优劣的核心指标——产量和品质,还重点增加了对生育期和抗倒伏性的测定。根据3年试验产量表现,排在前6 位的品种(系)依次为淮稻20 号、泗稻17 号、泗稻301、南粳5718、徐稻9 号和泗稻16 号。对这6 个品种(系)进行的综合分析结果表明,筛选出适合稻虾共作田种植的三种类型稻品种(系):一是高产型品种(系)2 个,分别为淮稻20 号和泗稻17 号;二是优质较高产型品种(系)3 个,分别为南粳5718、徐稻9 号和泗稻16 号;三是优质高产晚熟型品种(系)1 个,即泗稻301。这三种类型品种(系)均具有株型紧凑、整齐、抗倒伏性好的特点。
淮稻20 号和泗稻17 号分别较CK 增产37.25%和34.78%,熟期略晚3 d,但稻米外观及食味品质略差,可用于高产田栽培。
南粳5718、徐稻9 号和泗稻16 号较CK 分别增产26.97%、20.53%和19.50%,熟期分别晚4 d、晚2 d和早1 d,稻米品质较为优异,可用于优质稻生产。
泗稻301 较CK 增产32.15%,稻米品质突出,垩白粒率较CK 降低了6.99 个百分点,米粒长,有光泽。但生育期较长,2018年、2019年和2020年分别较CK 晚10、13、8 d,可作为优质稻订单品种栽培,移栽时间需适当提前。