稻虾共作模式下利于水稻产量稻米品质协同的适宜栽插密度

王守红 张诚信 马林杰 杨婷 袁秦 徐荣 寇祥明 张家宏 韩光明 陈选青

王守紅，张诚信，马林杰，等. 稻虾共作模式下利于水稻产量稻米品质协同的适宜栽插密度［J］. 江苏农业学报，2023，39（8）：1668-1679.

doi：10.3969/j.issn.1000-4440.2023.08.006

收稿日期：2023-04-28

基金项目：江苏省重点研发计划项目（BE2021336）；江苏现代农业（水稻）产业技术体系项目[JATS（2022）278]；江苏现代农业（克氏原螯虾）产业技术体系项目[JATS（2022）265]；稻渔综合种养农业绿色循环技术示范推广项目[（2022）78]

作者简介：王守红（1970-），男，江苏兴化人，硕士，研究员，主要从事生态农业研究。（E-mail）yzwish@126.com

摘要：为了探究稻虾共作模式下水稻产量、稻米品质协同发展的适宜栽插密度，以虾优100、南粳3908为试验材料，设置如下4个移栽密度处理：（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm，分别记作D1、D2、D3、D4处理。结果表明，随着移栽密度的降低，2个水稻品种的产量、单位面积穗数降低，每穗粒数、结实率、千粒质量上升。生长特性分析结果表明，随着移栽密度的降低，2个水稻品种的植株在不同生育期的群体茎蘖数、叶面积指数、干物质质量呈下降趋势，但单茎干物质质量、茎蘖成穗率表现为上升趋势。稻米品质性状分析结果表明，随着移栽密度的降低，2个水稻品种稻米的加工指标、外观指标均变优，2个水稻品种的直链淀粉含量、蛋白质含量总体呈下降趋势，胶稠度、食味值及食味指标（外观、口感、黏度、平衡度）呈上升趋势，2个水稻品种的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值呈上升趋势，消减值整体呈下降趋势。小龙虾产量结果表明，随着水稻移栽密度的降低，小龙虾均质量、产量上升，均质量变异系数的变化趋势则相反。综合分析认为，为了促进稻虾共作模式下水稻稳产与优质协同及小龙虾的良好生长，虾优100宜采用D4处理的栽插密度，南粳3908宜采用D2处理的栽插密度。

关键词：稻虾共作；水稻；小龙虾；密度；产量；品质

中图分类号：S511      文献标识码：A      文章编号：1000-4440（2023）08-1668-12

Suitable planting density for coordinated development of rice yield and quality under rice-crayfish co-cultivation mode

WANG Shou-hong1 ZHANG Cheng-xin1，2 MA Lin-jie1，2 YANG Ting1，2 YUAN Qin2 XU Rong1，2 KOU Xiang-ming1，2 ZHANG Jia-hong1 HAN Guang-ming1，2 CHENG Xuan-qing3

（1.Institute of Agricultural Sciences of the Lixiahe District in Jiangsu Province， Yangzhou 225007， China;2.Research Center for Eco-agricultural Engineering and Technology of Jiangsu Province， Yangzhou 225009， China;3.Yingu Agricultural Ecological Development Co.， Ltd. of Yangzhou， Yangzhou 225119， China）

Abstract：In order to explore the suitable planting density for coordinated development of rice yield and quality under the rice-crayfish co-cultivation mode， Xiayou 100 and Nanjing 3908 were used as test materials， and four planting density treatments were set up： （33.0+27.0） cm×14.7 cm， （33.0+27.0） cm×20.7 cm， （33.0+27.0） cm×24.9 cm， （33.0+27.0） cm×28.2 cm， which were recorded as D1 treatment， D2 treatment， D3 treatment and D4 treatment， respectively. The results showed that with the decrease of transplanting density， the yield and panicle number per unit area of two rice varieties decreased， spikelet per panicle， seed setting rate and 1 000-grain weight increased. In terms of growth characteristics， the tiller number， leaf area index and dry matter weight decreased with the decrease of planting density， but the single stem dry matter weight and percentage of productive tiller showed an upward trend. In terms of rice quality， with the decrease of planting density， the processing indices and appearance indices became better， the amylose content and protein content showed an overall decreasing trend， and the gel consistency， taste value and taste indices （appearance， taste， viscosity， balance） showed an overall upward trend. With the decrease of planting density， the peak viscosity， hot paste viscosity， final viscosity and breakdown value increased， and the setback value decreased. In terms of crawfish yield， with the decrease of planting density， the average weight and yield of crawfish increased， but the variation coefficient of average weight showed the opposite trend. In general， in order to improve the rice yield and quality and the growth of crawfish under the rice-crayfish co-cultivation system， the planting density of D4 was suitable for Xiayou 100， and D2 was suitable for Nanjing 3908.

Key words：rice-crayfish co-cultivation;rice;crayfish;density;yield;quality

水稻是中国重要的粮食作物之一，为中国一半以上的人口提供营养和热量[1-2]。近年来，随着人民生活水平普遍提高，消费者更偏重于关注稻米品质的优劣，对优质稻米的需求日益激增，因此，水稻“质产效”协同发展已成为当下稻米产业发展的核心内容[3-4]。随着中国对农业供给侧结构性改革的加强，稻虾综合种养（水稻-克氏原螯虾）成为热点。截至2021年，小龙虾稻田养殖种养面积为1.40×106 hm2，同比增长10.99%，占小龙虾养殖面积的80.77%[5]，其中湖北、安徽、湖南、江苏、江西等长江中下游地区的养殖大省的小龙虾稻田养殖面积占据绝对主导地位[6]。稻虾综合种养模式能够有效减少农药、化肥的使用量，改善农田生态环境，同时与水稻常规单作相比，稻虾综合种养模式能够增加农民收入，深度契合水稻产业高质量发展的要求[7]。稻虾共作模式就是其中一种典型的种养模式，在水稻生长季养殖小龙虾，两者能在稻田中同生共长[8]。然而从目前的实际生产情况看，“轻稻重虾”现象仍然存在，该模式尚缺乏科学性、系统性的水稻栽培技术支撑，影响了种养效益和优质稻米生产，制约了其有序健康发展，因此亟需开展稻虾共作模式下栽培技术的研究与应用，为其高质量发展奠定基础。

栽插密度是调控优质稻米形成的关键栽培技术之一[9-10]，前人在该方面做了大量研究，认为在合理种植密度下，水稻群体结构可达到最优化，实现优质高产[11-13]。然而，目前的研究结果多是在水稻单作条件下得出的，并不适用于稻虾共作复合生产方式。在实际生产中，一般多采用水稻稀植的方式，而不是水稻单作时的合理密植，改善田间小气候，有利于小龙虾的正常活动与栖息[14]。然而，目前从业者过度弱化水稻的种植地位，选择过低的栽培密度以满足小龙虾的养殖强度。虽然此方式可以实现小龙虾的产量和品质提升，但却以牺牲水稻产量为代价，违背了稻田稻虾综合种养需在稳定粮食产量的基础上增加收益的初衷，威胁了中国的粮食安全，因此，如何科学地选择稻虾共作系统的最佳水稻栽插密度成为关键。此外，由于当前农村劳动力大量涌入城镇，从而严重影响了农村农业生产劳动力，人工移栽成本高、耗时长，因此提高农业机械化水平势在必行，稻虾共作模式也应向机械化生产方向发展。李阳阳[15]研究发现，与毯苗机插相比，稻虾共作模式下钵苗机插秧龄弹性大、秧苗素质高、移栽活棵快，在稻虾共作田块的适应性上更优。然而，目前关于稻虾共作模式下栽插培密度对水稻产量和品质协同发展的研究尚未见报道。为此，本研究选择2种不同类型水稻品种，通过培育长秧龄钵苗，在模拟宽窄行（33.0 cm＋27.0 cm）机插方式下，设置不同栽培密度，探究其对稻虾共作模式下水稻产量、品质的影响，以期阐明适合稻虾共作模式下水稻稳产优质的最佳栽插密度，从而为长江中下游地区稻虾共作稳产优质协同模式下水稻栽插密度的合理配置提供一定的科学依据。

1  材料与方法

1.1  试验地点与材料

试验于2022年在江苏里下河地区的扬州市公道镇银谷稻虾种养基地进行，该地区属亚热带湿润季风气候，年平均气温15 ℃，年平均降水量1 030 mm，无霜期217 d。土壤类型为勤泥土，质地黏，有机质含量34.53 g/kg，全氮含量2.50 g/kg，有效磷含量29.15 mg/kg，速效钾含量222.49 mg/kg。试验地前茬为养殖小龙虾（稻前虾），水稻生长期间又养殖小龙虾（稻虾共作模式）。

供试水稻品种为大面积种植的优质食味水稻品种南粳3908（粳稻，由江苏省农业科学院粮食作物研究所培育）、稻蝦专用水稻品种虾优100（籼稻，由江苏里下河地区农业科学研究所培育）。供试小龙虾为克氏原螯虾。

1.2  试验设计

小区采用随机区组试验，设置3次重复，试验小区结构见图1，水沟面积占比为10%。试验小区进排水、防鸟和防逃设施按照稻虾共作模式要求设置。在试验模拟插秧机可调范围内，设置4个栽培密度，宽窄行行距为33.0 cm+27.0 cm，株距分别为14.7 cm、20.7 cm、24.9 cm、28.2 cm，分别记为D1、D2、D3、D4处理。用448钵孔状硬盘育秧，粳稻于5月25日播种，6月27日移栽，每穴3株苗；籼稻于5月25日播种，6月27日移栽，每穴2株苗。南粳3908的总施氮量为210 kg/hm2，虾优100的总施氮量为150 kg/hm2。氮肥（N）、磷肥（P2O5）、钾肥（K2O）均作基肥一次性施用，氮、磷、钾的施用比例=1.0∶0.5∶0.8，其中氮肥为尿素（含46.4%氮），磷肥为过磷酸钙（含12.5% P2O5），钾肥为氯化钾（含57% K2O）。

水分管理：分蘖期开始后7 d逐步灌水并保持水深15～20 cm，并根据实际上限进行调节；拔节期至成熟前10 d，田间维持30～40 cm的水深；收获前7 d进行搁田。挑选活力强、规格整齐、质量相近的虾苗（均质量为5 g左右），按照300 kg/hm2的密度投放虾苗。病虫害的防治采用稻虾共作模式农业防治、物理防治、生态防治、生物防治、化学防治五位一体的绿色防控措施。

1.3  测定项目与方法

1.3.1  茎蘖动态    每个小区连续定点长势一致的水稻20穴，调查基本苗，前期每隔7 d调查 1次茎蘖数，直至高峰苗出现，后期调查主要生育期茎蘖数，并计算成穗率。

1.3.2  叶面积与干物质积累    采用付正豪等[16]的测定方法，利用长宽系数法测定叶面积。根据平均茎蘖数，于拔节期、抽穗期、成熟期选取各小区代表性植株5穴。将样品分为茎、叶、穗后于105 ℃杀青30 min，于80 ℃烘至恒质量，测定干物质质量。

1.3.3  产量及其构成因素    成熟期每个小区普查 50 穴，取5穴测量产量构成要素，各小区连续收割50穴测产（除边行外），粳稻、籼稻分别按14.5%、13.5%的含水量换算为实际产量。

1.3.4  稻米品质    稻谷收获后待理化性质稳定，进行稻米品质指标的测定。加工品质、外观品质等指标参照《优质稻谷》（GB/T  17891-2017）进行测定。蛋白质含量采用型号为FOSS1241的近红外谷物分析仪进行测定。直链淀粉含量、胶稠度参照张诚信等[17]的方法进行测定。食味品质用STA1A米饭食味计进行测定。稻米淀粉黏滞特性（RVA）用Super3型Rapid Viscosity Analyzer仪器进行测定。

1.4  数据计算与统计分析

参照车阳[18]的方法，计算水稻的各农艺性状指标，相关计算公式如下：

成穗率=有效穗数/高峰苗数×100%；

叶面积指数（LAI）衰减速率=（抽穗期LAI-成熟期LAI）/抽穗期至成熟期的间隔天数；

收获指数=单位面积上稻谷的质量/水稻干物质质量×100%。

用Excel 2016和SPSS 16.0处理和分析数据，用最小显著性差异法（LSD）进行多重比较，用Origin 2021作图。

2  结果与分析

2.1  产量及其构成因素

由表1、表2可知，隨着栽插密度的降低，2个品种水稻的理论产量、实际产量均降低，除D3、D4处理之间无显著差异外，其他各密度处理之间的差异显著或极显著，其中虾优100的D2、D3、D4处理的实际产量分别较D1处理减少2.75%、5.87%、6.83%，南粳3908 的D2、D3、D4处理的实际产量分别较D1处理减少2.69%、8.07%、10.88%。在产量构成方面，随着栽插密度降低，水稻的穗数呈下降趋势，各密度处理之间差异显著或极显著，每穗粒数、结实率、千粒质量均随栽插密度降低呈上升趋势，其中虾优100的各指标除D2和D3处理之间无显著差异外，其他密度处理之间的差异显著或极显著，南粳3908各指标在D2、D3、D4处理之间整体上无明显差异，三者与D1处理间的差异极显著（除理论产量）。方差分析结果表明，品种、密度及品种×密度对水稻产量及其构成因素的影响达显著或极显著水平（品种×密度对千粒质量的影响除外）。

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

2.2  茎蘖数和成穗率

由表3、表4可知，随着栽插密度的降低，2个品种水稻在不同生育时期内的群体茎蘖数均呈下降趋势，各密度处理之间多表现为显著或极显著差异。从影响程度来看，在分蘖盛期栽插密度的影响最大，成熟期的影响最小。茎蘖成穗率则表现出相反的趋势，随着栽插密度的降低呈上升趋势，D2、D3、D4处理的茎蘖成穗率与D1处理相比差异均极显著，D2处理与D4处理之间的差异也达显著水平，D3处理与D4处理之间无显著差异。方差分析结果表明，品种、密度对不同生育期水稻茎蘖数、成穗率的影响均达极显著水平，品种×密度只对分蘖盛期、拔节期水稻茎蘖数、成穗率的影响达极显著水平。

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

2.3  叶面积指数和叶面积衰减率

由表5、表6可知，随着栽插密度的降低，2个品种水稻植株的拔节期、抽穗期、成熟期群体叶面积指数均呈下降趋势，其中虾优100的叶面积指数在抽穗期、成熟期D1、D2处理之间无显著差异，D1、D2处理与D3、D4处理相比差异极显著或显著，D3、D4处理之间无显著差异；南粳3908的叶面积指数在各密度处理之间均表现为极显著差异。叶面积衰减率在各密度处理之间均表现出显著或极显著差异。除品种和密度互作对成熟期叶面积指数的影响不显著外，品种、密度及品种和密度互作对各生育时期叶面积指数、叶面积衰减率的影响均达极显著水平。

2.4  水稻群体干物质质量和收获指数

由表7、表8可知，随着栽插密度的降低，2个品种水稻植株在拔节期、抽穗期、成熟期的群体干物质  质量均呈下降趋势，各密度处理之间的差异大多数

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

达显著或极显著水平，收获指数则表现出相反的趋势，随着栽插密度的降低呈上升趋势，2个品种水稻的收获指数在 D2、D3、D4处理之间大多数无显著差异，均与D1处理差异显著或极显著。品种、密度及品种和密度互作对各生育期的群体干物质质量、收获指数的影响大多数达极显著水平。

2.5  水稻单茎干物质积累

由表9、表10可知，随着栽插密度的降低，2个品种水稻植株在拔节期、抽穗期、成熟期的单茎干物质质量呈上升趋势，D2、D3、D4处理的单茎干物质

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

质量与D1处理之间的差异达显著或极显著水平，D2、D3、D4处理之间的单茎干物质质量的差异部分达显著水平。在成熟期，与D1处理相比，虾优100、南粳3908 D4处理的单茎干物质质量分别增加了0.76 g、0.52 g。方差分析结果表明，密度对在不同生育时期水稻单茎干物质质量的影响均达极显著水平。

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

2.6  稻米品质

2.6.1  加工品质    由表11、表12可知，随着栽插密度的降低，2个品种稻米的各加工品质指标呈上升趋势，整体表现为D4处理>D3处理>D2处理>D1处理。在糙米率方面，2个品种水稻的D2、D3、D4处理之间无显著差异，D3、D4处理与D1处理间的差异达显著水平；在精米率方面，2个品种水稻在D4处理与D3處理间无显著差异，与D1、D2处理间的差异达显著或极显著水平；在整精米率方面，2个品种水稻在各密度处理之间的差异达显著或极显著水平。对加工品质各指标的影响程度排序为整精米率>精米率>糙米率。品种、密度对各加工品质指标的影响均达极显著水平，品种和密度互作对各加工品质指标的影响不显著。

2.6.2  外观品质    由表13、表14可知，随着栽插密度降低，2个品种稻米的外观品质指标（垩白度、垩白粒率、长宽比）呈下降趋势，整体表现为D4处理<  D3处理<D2处理<D1处理，其中对于虾优100而

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

言，D2、D3、D4处理的垩白度、垩白粒率与D1处理间的差异达显著或极显著水平，部分D2、D3、D4处理之间差异显著。对于南粳3098而言，垩白度、垩白粒率在各密度处理之间表现为显著或极显著差异，2个品种水稻的长宽比在各密度处理之间无显著差异。不同栽插密度对透明度无影响，透明度等级一致。此外，品种、密度及品种和密度互作对垩白度、垩白粒率的影响均达极显著水平，品种对长宽比、透明度的影响极显著。

2.6.3  蒸煮食味品质    由表15、表16可知，随着栽插密度的降低，2个品种水稻的稻米直链淀粉含量、蛋白质含量总体呈下降趋势，南粳3908的硬度也表现为下降趋势。此外，随着栽插密度的降低，2个品种水稻的稻米直链淀粉含量、南粳3908的硬度在各密度处理之间的差异大多数达显著或极显著水平，2个品种水稻的稻米蛋白质含量在各密度处理之间无显著差异。随着栽插密度的增加，2个品种水稻的稻米胶稠度、食味值及各品种对应食味指标（外观、

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

口感、黏度、平衡度）总体呈上升趋势，其中胶稠度、食味值在各密度处理之间的差异大多数达显著或极显著水平，食味指标在部分密度处理之间差异显著。品种对稻米直链淀粉含量、胶稠度、蛋白质含量、食味值影响极显著，密度对直链淀粉含量、胶稠度、食味值影响极显著，品种和密度互作对直链淀粉含量和食味值影响极显著。

2.6.4  RVA特性    由表17、表18可知，随着水稻栽插密度的降低，2个品种水稻的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值、峰值时间呈上升趋势。D1、D2、D3处理的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度与D4处理间的差异达显著水平。2个品种水稻的各密度处理之间的峰值时间无显著差异。随着栽插密度的降低，2个品种水稻的消减值、糊化温度呈下降趋势。D1、D2处理的消减值与D4处理间的差异达极显著水平，南粳3908 D1、D2、D3处理之间的消减值表现为显著差异，不同处理间的糊化温度无显著差异。品种、密度对大多数RVA特性指标的影响极显著，品种和密度互作仅对峰值黏度、热浆黏度、崩解值的影响极显著。

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异显著、极显著。虾优100测定的为口感，南粳3908测定的为硬度。

D1、D2、D3、D4分别代表栽插密度为（33.0+27.0） cm×14.7 cm、（33.0+27.0） cm×20.7 cm、（33.0+27.0） cm×24.9 cm、（33.0+27.0） cm×28.2 cm。同一品种同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

2.6.5  稻米品质指标间的Pearson相关性分析    由表19可以看出，食味值除了与垩白度无显著相关外，与稻米其他品质指标之间的相关性均达显著或极显著水平，其中与直链淀粉含量、蛋白质含量、消减值呈显著或极显著负相关，与整精米率、胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值呈显著或极显著正相关。

2.7  小龙虾产量性状

如表20所示，随着水稻栽插密度的降低，小龙虾数量、均质量均呈上升趋势，其中小龙虾数量在各处理之间无显著差异，D1、D2、D3处理之间的小龙虾均质量无显著差异，但与D4处理间差异极显著；均质量变异系数的变化趋势与数量、均质量相反，在D3、D4处理之间无显著差异，与D1、D2处理相比差异极显著，但D1、D2处理之间也无显著差异。随水稻栽插密度的增大，龙虾产量呈现不断上升的趋势，D4处理最高，与其他3个处理相比差异达极显著水平，但其他3个处理之间无显著差异。

D1、D2、D3、D4见表1。同列数据后标有不同大写、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异极显著、显著。

3  讨  论

3.1  稻虾共作模式下不同栽插密度对水稻产量及其构成因素的影响

水稻栽插密度是用于调控产量形成及其构成因素的一种重要手段[19]。多数研究者认为，在水稻单作条件下，在一定范围内的栽插密度可以促进产量构成因素之间的协调发展，从而实现增产[20-21]。然而在稻虾共作模式下，为了利于养殖小龙虾在田间正常活动，多采用适当加大水稻栽插的行株距或采用宽窄行栽培来降低水稻密度[14]。一般来说，适当稀植在稳定水稻产量的同时，也给小龙虾创造了良好的栖息与活动场所，利于稻、虾协同发展。然而，过度稀植虽然可以进一步利于小龙虾的养殖，但极易造成有效穗数总量不足而影响水稻产量，违背稳粮种养原则[22]。此外，与水稻单作相比，稻虾共作模式下应培育秧龄长、素质高、活棵快的秧苗，以匹配稻虾共作模式实际生产过程中对水稻迟栽的需求，目前，发展机械化栽培以钵苗机插较为适合。在本研究中，设置4个由高到低栽插密度，结果与前人的研究结果一致，单位面积穗数随栽插密度降低呈显著下降趋势，各密度处理之间的差异显著或极显著，虽然每穗粒数、结实率、千粒质量随栽插密度的降低呈上升趋势，但无法弥补有效穗数不足的缺陷，最终造成2个供试品种水稻的栽插密度越低，产量下降幅度越大。虾优100的D2、D3、D4处理的产量分别较D1处理减少2.75%、5.87%、6.83%，南粳3908的D2、D3、D4处理的产量分别较D1处理减少2.69%、8.07%、10.88%。

水稻光合物质生产能力是其产量形成的关键指标之一，通过提高光合物质生产能力可以提高产量[23]。朱聰聪等[24]认为，在钵苗机插条件下，随着密度降低，水稻单穴个体生长潜力得到充分发挥，但群体茎蘖数、叶面积指数、干物质质量都随栽插密度降低而呈下降趋势。姚义等[25]也认为，在稻虾共作模式下，随着机插密度的降低，水稻叶面积指数、干物质积累量、群体生长率等均下降。本研究也发现，随着栽插密度下降，2个品种水稻在各生育时期的群体总茎蘖数、干物质质量和叶面积指数均表现出下降的趋势。虽然栽插密度下降会造成单穴干物质积累量提高，从而延缓叶面积衰减率、提高收获指数，但是却难以补足过度稀植造成基本苗减少以及不同生育时期群体茎蘖数和叶面积指数及干物质积累量下降，进而带来整体光合物质生产能力下降，是造成产量显著降低的重要原因。

由于《稻渔综合种养技术规范通则》行业标准中明确规定，平原地区水稻产量不得低于7.5 t/hm2[26]。因而本研究的不同密度处理中，虾优100的D1、D2、D3、D4处理符合该行业标准中的要求，南粳3908仅 D1、D2处理符合要求。

3.2  不同栽插密度对稻虾共作模式下稻米品质的影响

在稻田综合种养模式中，前人对稻米品质做了一定研究，普遍认为该模式有利于改善稻米的品质[27-28]，但是用稻虾共作模式下的栽培技术改善稻米品质却缺少相关研究。在机械化条件下，钵苗机插的适应性更大，符合稻虾共作的生产要求，且较毯苗机插可提高稻米品质。栽插密度也是影响稻米品质的栽培方式之一[29]。在加工品质上，前人通过研究发现，随着栽插密度的降低或基本苗数量的减少，稻米的加工品质在一定程度上得到改善[30]。也有人认为，移栽密度过高或过稀都不利于提高稻米加工品质[31]。本研究发现，随着栽插密度的不断降低，2个品种稻米的加工品质指标呈上升趋势，表现为D4处理>D3处理>D2处理>D1处理，说明栽插密度的降低有利于提高稻米加工品质。其中整精米率是体现稻米商品价值的重要指标。栽插密度的降低可以提升稻米商品价值的研究结果与刘丽华等[32]的研究结果一致。主要原因是低密度下群体数量小，个体充分发育，后期会积累更多光合物质，从而利于穗部籽粒灌浆。

对于外观品质而言，垩白度、垩白粒率是重要指标，其优劣成为吸引消费者是否购买的影响因素。前人研究发现，在一定范围内，随着栽插密度降低或增加，水稻垩白粒率、垩白度亦呈减少或增加趋势[33-34]。本研究结果表明，2个品种稻米的垩白度、垩白粒率随着栽插密度的降低呈下降趋势，表现为D4处理<D3处理<D2处理<D1处理，说明在稻虾共作模式下，降低栽插密度有利于改善水稻的外观品质，提高其市场价值。主要原因是在低密度下穗部籽粒灌浆期的灌浆物质多，籽粒充实且紧密性好，淀粉体间的空隙少，从而降低了垩白率、垩白度[35]。本研究还发现，不同栽插密度对长宽比、透明度无影响。这与牟静怡[36]的研究结果一致，这可能是稻米的长宽比、透明度由品种基因型决定的，栽培方式对其影响不大。

对于蒸煮食味品质而言，直链淀粉含量、蛋白质含量是反映其好坏的重要指标[37-39]。一般来说，在一定范围内，直链淀粉含量、蛋白质含量越低，米饭的蒸煮食味品质越高，表现出良好的协同性[40]。本研究结果表明，随着栽插密度的降低，2个品种水稻的直链淀粉含量、蛋白质含量总体呈下降趋势，这与胡雅杰等[41]的研究结果相同。胶稠度可以反映米饭软硬程度，胶稠度较高的米饭较软且偏黏，食味较好。本研究发现，2个品种水稻栽插密度的降低均会增加稻米胶稠度。综合来看，栽插密度的降低有利于稻米蒸煮食味品质的提升。本试验采用米饭食味计（STA1A，日本佐竹公司）自动测定米饭食味指标，结果表明，随着栽插密度的降低，2个品种水稻稻米食味值及对应的食味指标（外观、口感、黏度、平衡度）总体呈上升趋势。

RVA值也是作为稻米品质重要的特性指标，直接影响稻米的蒸煮食味品质。栽培措施会在一定程度上影响其特性[42]。前人研究发现，在一定范围内，栽插密度的降低会使稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度及崩解值上升，消减值下降[36，41]。本试验结果也表明，降低栽插密度会提高稻米的黏度和崩解值，降低消减值。此外研究发现，黏度、崩解值与食味呈正相关，消减值与食味呈负相关[43]，本研究的相关性分析结果与前人一致。因此，本研究降低水稻栽插密度在一定程度上利于稻米食味品质的改善。

4  结  论

在稻虾共作模式下，随着水稻栽插密度的下降，2个品种水稻的叶面积指数、干物质积累量、群体茎蘖数等均呈下降趋势，不利于产量形成。然而，随着水稻栽插密度下降，2个品种水稻的稻米加工、外观品质均得到改善，蒸煮食味品质中，随栽插密度的降低，直链淀粉、蛋白质含量降低，胶稠度、食味值增加。随栽插密度的降低，RVA谱特征值中，3个黏度值和崩解值均呈上升趋势，消减值下降。由此可见，栽插密度下降有利于提升稻米多方面的品质。随着栽插密度的降低，小龙虾规格越稳定，产量越高。综上所述，在保障粮食安全的前提下，稻虾共作模式下兼顾水稻稳产与优质发展且促进小龙虾良好生长发育的水稻栽插密度为虾优100（33.0 cm+27.0 cm）×28.2 cm，南粳3908（33.0 cm+27.0 cm）×20.7 cm。

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（责任编辑：徐  艳）