天津春稻和麦茬稻品质特性比较
2021-12-02赵飞刘建杜锦曹高燚向春阳吴秀茹杨娅坤
赵飞 刘建 杜锦 曹高燚 向春阳 吴秀茹 杨娅坤
(天津农学院农学与资源环境学院,天津300384;*通讯作者:13821757926@163.com)
我国是人口大国,粮食生产一直面临着挑战和压力,需要建立高效的生产模式来提高粮食产量。水稻和小麦作为我国主要的粮食作物,对社会稳定发展起着重要作用。提高土地复种指数,改善单一落后的种植模式,可增强粮食综合生产能力,有助于保障我国的粮食质量与安全[1],对农业增收、农民增效有着非常重要的意义。天津市地处渤海之滨,光热资源好,麦稻连作作为一种合理利用农业土地资源、水资源、种质资源的节约型农业生产模式具有较大推广面积。随着经济的发展,人民生活水平的提高,人们对稻米品质的要求越来越高[2-4]。与春稻相比,麦茬稻的品质如何受到重视。为此,比较春稻和麦茬稻的品质特性,并通过品种选育及栽培方法来提高麦茬稻品质十分重要。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2019 年在天津市宝坻区大米庄进行,供试材料为天津市培育的2 个优质小站稻品种津川1 号和隆优619。
1.2 试验方法
1.2.1 栽培管理
作春稻栽培于 4 月 10 日育苗,5 月 25 日插秧;作麦茬稻栽培于5 月25 日育苗,6 月28 日插秧。麦茬稻和春稻分别在相邻的田块种植,插秧规格30 cm×15 cm,小区面积300 m2,不设重复。春稻施肥量:纯N、P2O5、K2O 用量分别为 300、150 和 75 kg/hm2,其中,磷肥和钾肥全部作为基肥,氮肥分基肥、蘖肥和穗肥3 次投入,比例为 4∶2∶1;麦茬稻施肥量:纯 N、P2O5、K2O 用量分别为200、100 和50 kg/hm2,施肥方法同春稻。其他管理按当地习惯栽培法进行。
1.2.2 取样调查
春稻和麦茬稻分别于10 月10 日和10 月15 日取样,采用对角线取样法,即每4 个角分别取1 点,中间再取1 点,每个点取连续5 株作为5 次重复,带回实验室进行稻米外观品质分析和食味特性值测定。
1.2.3 外观、主成分测定
用韩国产实验用砻谷机去糙,用日本佐竹公司生产的CBS300AS(1)型精米机磨成精米。用日本佐竹公司生产的RJQI20 型颗粒评定仪进行整精米率、垩白粒率、碎米率测定,蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值测定采用日本SATAKE 公司生产的 RLTA1082-K 型食味分析计进行。
1.2.4 数据分析
采用SPSS19.0 软件进行统计分析,采用Duncan新复极差检验和t 检验进行差异显著性比较。
2 结果与分析
2.1 津川1 号春稻和麦茬稻的外观及加工品质比较
津川1 号是中日合作采用食味育种程序选育的优质小站稻品种,全生育期170 d。由于该品种秸秆较软,作春稻种植过程中田间发生部分倒伏现象。为了比较津川1 号作春稻种植直立和倒伏情况下与作麦茬稻种植外观及加工品质的差异,对直立和倒伏的春稻分别取样并进行分析。从表1 可见,春稻无论是直立还是倒伏,其整精米率显著高于麦茬稻,而垩白粒率较麦茬稻明显要低,碎米率两者间无显著差异。直立的春稻整精米率比倒伏的春稻明显要高,而垩白粒率显著降低。这一结果说明,津川1 号作春稻种植的外观品质优于作麦茬稻,春稻倒伏后,其外观品质显著下降。
2.2 隆优619 春稻和麦茬稻的外观及加工品质比较
隆优619 是天津天隆公司采用三系法配组的优质杂交稻,全生育期为160 d。其秸秆坚韧抗倒伏性强,种植过程中田间未发生倒伏。从表2 可见,隆优619 无论是作春稻种植还是作麦茬稻种植,在整精米率、垩白粒率以及碎米率方面均无显著差异。这一结果表明,隆优619 作麦茬稻种植,在外观品质和加工品质方面与作春稻种植相比无明显变化,是麦稻连作较理想的品种。
表2 隆优619 春稻和麦茬稻外观及加工品质的比较
2.3 津川1 号春稻和麦茬稻食味及营养品质比较
从表3 可见,食味值方面,津川1 号作春稻种植无论是直立还是倒伏,其食味值均显著高于麦茬稻,而直立和倒伏春稻间的食味值无明显差异。在蛋白质含量上,直立和倒伏春稻均显著低于麦茬稻,而直立和倒伏春稻间无明显差异。直链淀粉含量方面,倒伏春稻显著高于麦茬稻,而直立春稻与麦茬稻、直立春稻与倒伏春稻间均无显著差异。结果表明,春稻的食味要优于麦茬稻。
表3 津川1 号春稻和麦茬稻食味及营养品质的比较
2.4 隆优619 春稻和麦茬稻食味和营养品质比较
从表4 可见,虽然隆优619 春稻的食味值略高于麦茬稻,蛋白质含量和直连淀粉含量略低于麦茬稻,但两者之间均不存在显著差异。这一结果表明,隆优619食味和营养品质受茬口的影响较小。表明隆优619 是麦稻连作较理想的品种。
表4 隆优619 春稻和麦茬稻食味及营养品质的比较
2.5 津川1 号和隆优619 品质比较
从表5 可见,无论是作春稻种植还是作麦茬稻种植,津川1 号的整精米率均显著高于隆优619,这主要因为隆优619 是长粒型杂交稻,在碾米时容易破碎。从食味值和蛋白质含量来看,津川1 号作春稻显著高于隆优619 作春稻,而作麦茬稻两者之间并无显著差异。这一结果表明,虽然隆优619 是比较理想的麦稻连作杂交稻组合,但其品质也仅与津川1 号作麦茬稻相当,与津川1 号作春稻还是存在一定差距。
表5 津川1 号和隆优619 品质比较
3 讨论与结论
随着城乡一体化的推进,土地流转速度在加快,土地资源变得越来越紧缺,如何在有限的土地资源上提高单位面积产出,保障我国粮食安全,提高农民收入成为摆在我们面前的一个重要课题。过去由于受生产力水平的限制,天津水稻在种植模式上主要以一季春稻为主。随着育种和栽培水平的提高,一些生育期较短、品质优良的小麦、水稻品种相继诞生,为麦稻连作创造了条件。另一方面,随着农业机械化的快速发展,大大缩短了小麦收获、整地以及麦茬稻插秧的时间,使得麦稻连作成为可能。麦稻连作由一季变两季,增加了复种指数,很好地解决了土地资源不足、农民收入较低问题,在天津乃至华北地区有着广阔的发展前景。
复种指数的增加,两季的粮食产量大于单季比较容易理解,但由于生育期的缩短,稻米品质怎样变化,我们如何采取育种和栽培措施来改善小麦或麦茬稻品质是研究人员亟待解决的又一个问题。整精米率和垩白粒率是重要的商品品质指标[5-6]。本试验结果表明,津川1 号作麦茬稻种植其整精米率明显低于作春稻种植,而隆优619 的春稻和麦茬稻间无显著差异。这是由于津川1 号生育期较长,后期贪青迟熟,从而造成垩白粒率升高、整精米率下降。另一方面,春稻中倒伏植株的整精米率显著低于直立植株,但从数值上看两者只有不到2 个百分点的差距,这与倒伏的时期有关,说明倒伏时水稻已基本接近成熟期。
稻米中的蛋白质含量和直链淀粉含量是影响稻米食味的两个决定性因素,蛋白质含量越低,直链淀粉含量在一定范围内越低,则稻米食味品质越好[7-10]。津川1号作春稻种植的蛋白质含量明显低于作麦茬稻种植,而食味值较高;隆优619 食味值和蛋白质含量春稻和麦茬稻间均无显著差异。虽然津川1 号作麦茬稻种植的外观品质较作春稻种植显著下降,但在整精米率上还是高于隆优619,而食味值上无显著差异。另外,本试验中,春稻和麦茬稻的施肥量有所不同,主要是考虑防止麦茬稻的贪青迟熟。但从试验结果来看,津川1 号作麦茬稻种植的整精米率和食味值还是明显降低,为了保障该品种的品质能够达到作春稻种植的水平,对其作麦茬稻种植的合理施肥水平以及水管理等需进一步研究。
综上所述,要获得麦稻连作的优质高产,从育种层面上讲,首先要选育生育期合适的水稻、小麦品种。生育期过长很难保证后季的正常成熟,影响品质和产量,同样,生育期过短,前期营养生长不充分,有效穗数和穗粒数降低,后期灌浆受到影响,也会影响品质和产量。另一方面,在栽培上,对于像津川1 号这类生育期稍长的品种,作为麦茬稻应尽量早插秧,插秧后注意肥水管理,促其早生快发,中后期控水控肥,防止贪青迟熟,保证其充分灌浆,与生育期较短的品种相比,应减少化肥特别是氮肥用量。通过选育生育期合适的麦稻品种以及配套相应的栽培管理措施,麦稻连作大有希望。