江汉平原高档优质米品种适应性筛选
2021-03-03王松王毅伍振华汪胜勇胡勤政高园穆麒麟田小海
王松 王毅 伍振华 汪胜勇 胡勤政 高园 穆麒麟 田小海*
(1 长江大学农学院,湖北 荆州434025;2 长江大学/湖北省主要粮食作物产业化协同创新中心,湖北 荆州434025;第一作者:2417050495@qq.com;*通讯作者:xiaohait@sina.com)
市场全球化、农业转型和供给侧改革的深入强烈呼唤水稻生产优质高效。江汉平原作为湖北省的粮食主产区,因受气候条件因素等制约,适宜种植的优质水稻品种十分匮乏,从而导致“鄂米”的市场竞争力小[1-3]。因此,在江汉平原进行高档优质米筛选对湖北优质稻米生产具有重要意义。自1996 年湖北省开始新一轮发展优质稻以来,众多研究者从品种选育和筛选、栽培技术和市场前景等方面进行了大量分析和研究。田小海等[4]利用荆州国家一级气象站1954—1999 年气象资料,以平均温度为主要影响因子,得出8 月25 日至9月初齐穗为江汉平原优质米形成的最佳栽培期,为当地优质稻米生产提供了理论支撑。稻米品质除了受自身遗传物质的控制外,还受外界因素的影响,例如高温会使整精米大幅下降、垩白度和垩白粒率大幅提高[5]。目前,只有少数几个优质稻品种在江汉平原进行大面积生产与应用,迫切需要更多的高档优质米品种来满足市场的需求。本研究以不同的气候条件为背景,以期筛选出适宜江汉平原种植的优质水稻品种,为江汉平原优质稻的产业化发展提供更多的品种支撑。
1 材料与方法
1.1 供试品种
一共征集到各类优质稻品种26 份,包括来自于“2017 年全国优质稻品种食味品质现场品鉴会”选出的籼稻组前10 名中的7 份、粳稻组前10 名中的2 份,具体见表1。
1.2 试验设计
试验于2018 年5 月至10 月在长江大学农学院及湖北荃银高科种业试验基地进行。分3 期播种,Ⅰ期于5 月19 日播种,6 月16 日移栽;Ⅱ期于5 月26 日播种,6 月23 日移栽;Ⅲ期于6 月3 日播种,6 月28 日移栽。其中,Ⅰ期和Ⅲ期在长江大学农学院试验田进行,Ⅱ期在湖北荃银高科种业基地进行。试验小区为随机区组排列,2 次重复。小区长10 m、宽5 m,面积为50 m2,插秧规格为20 cm×20 cm,其他农事操作按当地水稻生产高产栽培技术方案进行。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 生育期
准确记载3 期水稻品种的播种期、始穗期和成熟期,并计算各个品种的全生育期。
1.3.2 品质指标
用稻谷出米率检测仪(JDMZ 100,北京东孚久恒仪器技术有限公司)和碎米分离器(JFQS-13x20,台州市粮仪厂)测定各个品种的出糙率、精米率、整精米率,其测定方法按NY/T 593-2013 标准执行;用大米外观品质检测仪(JMWT 12,北京东孚久恒仪器技术有限公司)测定垩白粒率和垩白度;直链淀粉含量按NY/T 2639-2014 标准进行测定;粗蛋白质含量用近红外扫描仪(DA 7200,瑞典,波通公司)按GB/T 24897-2010测定;最终米质评优等级严格按GB/T 17891-2017 进行。
1.3.3 产量
采用全面积收割法,自然干燥至额定含水量,称重,测量该小区面积,按额定含水量计算单产。
表1 供试品种概况
1.3.4 气象数据
主要气象数据直接采用与试验地临近的国家一级农业气象试验站——荆州市农业气象试验站的标准气象数据。
1.3.5 数据处理
用Excel 2016 软件进行数据统计与分析。
2 结果与分析
2.1 生育期与灌浆期气象条件
2018 年试验所在地区整体气温偏高,积温偏大,7月下旬至8 月中旬出现了罕见的超长持续高温,属于高温栽培季节;8 月下旬气温开始下降,属于缓温栽培季节(图1)。
供试水稻品种按3 个时期播种。各品种全生育期平均为117 d。其中,Ⅰ期为5 月19 日播种,其始穗期多数处于8 月初,因此品种总体上处于当地“高温季节”灌浆结实;Ⅱ期为5 月26 日播种,其始穗期多数处于8 月15 日左右,品种总体上处于当地“高温-缓温季节”灌浆结实;Ⅲ期为6 月3 日播种,其始穗期多数处于8 月20 日左右,因此品种总体上处于当地“缓温季节”灌浆结实。由于种子数量的限制,Ⅱ期仅有部分品种参与试验。沪软1212、泰丰优2 号和锡利贡米在Ⅰ期生育期较长。具体情况见表2。
图1 试验期间供试水稻抽品种灌浆阶段每日的温湿度变化
2.2 不同播期下各品种产量表现
参试品种3 个播期间的产量表现相对稳定,但多以Ⅰ期播种的处理产量较低;品种间产量差异较大,>600 kg/667 m2品种有5 个,500~600 kg/667 m2之间的品种有10 个,400~500 kg/667 m2之间的品种有9 个,≤400 kg/667 m2的品种有2 个(表3)。从表3 可见,泰香优粤丝苗、泰优871、泰优98、桃优香占、长田优9 号和桂育9 号等品种表现稳定高产;部分品种产量表现不稳定,在高温栽培期减产明显,如桂育8 号、群优2号、万象优982、野香优莉丝、野香优丝苗和野香优新华占等。
2.3 不同播期下各品种主要品质表现
表2 供试水稻品种不同播期及生育期表现
2.3.1 整精米率
从表4 可见,Ⅰ期各品种整精米率平均为49.55%,Ⅲ期平均为58.27%。百香优9978、群优1256、群优2 号、神农优228、水晶3 号、万象优982、野香优莉丝、野香优丝苗、野香优新华占、渝香203、玉晶91、玉针香和长田优9 号等品种表现突出;但鄂香2 号、桂育8 号、桂育9 号、农香32、泰丰优2 号、泰香优粤丝苗、泰优398、泰优871、泰优98、桃优香占、锡利贡米等品种表现不稳定。
2.3.2 垩白度
从表4 可见,多数品种的垩白度表现优异,Ⅰ期有8 个品种未达国标1 级,而Ⅲ期仅有3 个未达到国标1级。可见,部分品种的垩白度表现为高温敏感。
2.3.3 直链淀粉含量
从表4 可见,绝大多数品种的直链淀粉含量在新国标规定的14%~24%范围内,多数在14%~16%之间。
2.4 不同播期下各品种食味表现
从表5 可见,群优1256、群优2 号和神农优228 食味分在90 分以上,达国标1 级优质稻谷标准;大部分品种在80 分以上,达国标2 级优质稻谷标准。
2.5 不同播期下各品种主要抗逆性状表现
从表6 可见,不抗倒伏和易倒伏的品种有15 个,占品种总数57.7%,可见,易倒是优质稻品种普遍存在的问题;部分品种稻曲病严重,尤以嘉丰优2 号为重;仅观察到少数品种有轻微稻瘟病发生;部分品种在结实率上也明显表现出对高温的敏感,如桂育9 号、群优1256、泰优871、野香优丝苗、玉针香和百香优9978 等。
2.6 总评
采用产量、关键品质指标、食味、抗逆性等对各品种的综合表现进行总体评价,得到一批在江汉平原综合适应性好且品质优的品种(食味分85 分以上),包括泰香优粤丝苗、桃优香占、泰优98、锡利贡米、农香32、野香优丝苗、长田优9 号、野香优新华占、渝香203、野香优莉丝、泰优871、泰优398、泰丰优2 号和鄂香2 号等(表7)。部分品种易倒伏,结实情况和品质对高温敏感,对主要病害抗性差,以及产量水平较低。粳稻品种在江汉平原种植时的品质表现不佳,品质指标和食味评价均低,育种工作有待加强。
3 结论与讨论
在本研究中的很多品种在江汉平原适应性好,可以生产出优质的稻米,部分品种可以直接用于高档优质稻米的生产。湖北省自启动农业“四优工程”以来,研究者从优质稻米的育种、栽培和产业化发展方面做了大量的研究。发展种植业,种质资源是根本,而目前由粮食部门认定的高档在鄂优质稻只有鄂中5 号、鉴真2 号、鄂香1 号、香晚籼13 这4 个品种,但这几个品种并不十分适应江汉平原的气候条件,无法进行大规模生产[6]。因此,本研究以粮食主产区江汉平原作为背景,对各种高档优质稻品种进行适应性筛选,选出一些优质品种,可在一定程度上弥补本区域内高档优质稻品种匮乏的问题。
表3 不同播期下各品种的产量表现 (单位:kg/667 m2)
表4 不同播期下各品种主要品质表现 (单位:%)
表5 不同播期下各品种食味表现 (单位:分)
表6 品种主要抗性性状表现
表7 综合评分情况比较 (单位:分)
水稻产量和品质除受遗传因子影响外,还受生态因子和栽培因素的影响。在江汉平原影响水稻安全生产的主要问题是7、8 月份的高温天气。前人研究表明,合理调整播期可以有效规避高温热害的影响,大幅度提高水稻的结实率和整精米率,降低垩白度,从而提高稻米的产量和品质[4,7]。因此,本研究采取了分期播种的方法进行试验,结果表明,在不同的播期之间品种产量差异大、产量表现不稳定。部分品种在高温栽培期减产明显,整精米率较低,垩白度增加,且变幅极大。因此,合理安排播期,有效避开高温时段,是江汉平原水稻生产获得优质高产的关键。
为了满足市场需求、提高湖北省稻米食味的丰富度,湖北省进行了“籼改粳”工程。张似松等[8]认为,湖北省是南方稻区少有的粳稻适宜区。本研究从2017 十大优质粳稻中挑选了2 个品种进行试验,但这2 个品种在江汉平原种植,产量和品质均不能达标,主要表现在成穗率和产量低,主要品质性状表现差,抗虫抗病能力也较差。粳稻在江汉平原的适宜性差的原因还需做进一步研究,“籼改粳”工作依然艰巨。