旱種旱管對(duì)水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響

王飛名 張安寧 劉國(guó)蘭 畢俊國(guó) 劉毅 羅利軍 余新橋，2*

（1上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心，上海201106；2上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站，上海201415；第一作者∶wfm＠sagc．org．cn；*通訊作者∶yuxq66＠126．com）

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，但也是農(nóng)作物中的需水“大戶”，稻田用水約占農(nóng)業(yè)總用水量的70%左右。然而，我國(guó)人均水資源占用量相當(dāng)匱乏，僅為世界平均水平的1/4。近年來(lái)我國(guó)旱災(zāi)頻發(fā)，干旱缺水與水稻用水矛盾日益嚴(yán)重[1]。除了培育節(jié)水抗旱的品種外，旱種旱管栽培也是減少灌溉的一條重要途徑。

旱種旱管是從旱直播稻發(fā)展起來(lái)的，是指在旱地狀況下直播水稻，全生育期以雨水澆灌為主，輔以適當(dāng)人工澆灌的一種節(jié)水栽培技術(shù)。自20世紀(jì)50年代起該栽培方式在我國(guó)北方被推廣，保證了許多缺水地區(qū)、灌溉水源不足地區(qū)以及灌溉條件差的地區(qū)的水稻生產(chǎn)；80年代起，在湖北、河南、安徽等江淮流域逐步開(kāi)展示范與推廣[2-3]，這對(duì)于保障上述區(qū)域的糧食安全起到了積極作用。近年來(lái)，隨著水危機(jī)的加重和水稻耐旱品種的出現(xiàn)，以及水稻除草技術(shù)的不斷革新，旱種旱管又有了再度興起之勢(shì)。然而，相比傳統(tǒng)的水種水管栽培模式，旱種旱管栽培下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子有何變化，對(duì)稻米品質(zhì)有何影響？本試驗(yàn)針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2016年正季在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行試驗(yàn)站抗旱鑒定試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為大麥，土壤質(zhì)地為壤土，肥力較高。選用旱優(yōu)3號(hào)、旱優(yōu)73號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)、滬旱15號(hào)等4個(gè)節(jié)水抗旱稻品種和黃華占、Ⅱ優(yōu)838、Y兩優(yōu)2號(hào)等3個(gè)水稻品種為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)2種處理∶旱種旱管（H）和水種水管（CK）。旱種旱管在試驗(yàn)站的抗旱鑒定島上進(jìn)行，水種水管在抗旱鑒定島旁邊的水田進(jìn)行。2種處理均采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。2種處理均采取穴播。5月25日播種，株行距20 cm×20 cm，每穴點(diǎn)播3粒種，小區(qū)大小為10穴/行×12行；6月10日間苗1次，密度為1株/穴。旱種旱管的處理播種后用微噴灌澆水1次，確保出苗整齊一致，此后以雨水澆灌為主。水種水管的處理參照正常水直播田管理。其他田間管理方式2種處理一致，且參照正常水稻栽培。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

成熟期2種處理各取第3行的第3、4、5穴進(jìn)行考種，考察穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。各小區(qū)實(shí)收并折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量下的單產(chǎn)。

1.3.2 米質(zhì)

測(cè)定前2處理的樣品統(tǒng)一人工風(fēng)選1次，然后將存放3個(gè)月的待測(cè)樣品放在恒溫（18℃）恒濕（40%）的樣品室內(nèi)1周，使樣品的水分含量在13.5%左右。糙米長(zhǎng)、糙米寬、長(zhǎng)寬比、糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量和膠稠度等指標(biāo)的測(cè)定參照GB/T17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》規(guī)定的方法，堿消值的測(cè)定參照NY/T 83-1988《優(yōu)質(zhì)食用稻米》規(guī)定的方法。

表1 2種處理下不同品種的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

表2 2種處理及品種間產(chǎn)量構(gòu)成因子方差分析

表3 2種處理下不同品種的米質(zhì)性狀表現(xiàn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007及SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

從表1可見(jiàn)，各參試品種在旱種旱管下的平均單產(chǎn)為 7.29 t/hm2，水種水管下為 9.96 t/hm2，旱種旱管較水種水管減產(chǎn)幅度達(dá)26.81%；各品種減產(chǎn)率由高到低依次為Ⅱ優(yōu)838、Y兩優(yōu)2號(hào)、黃華占、旱優(yōu)3號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)、滬旱15號(hào)、旱優(yōu)73號(hào)。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來(lái)看，各品種的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重在旱種旱管栽培條件下總體上較水種水管有所降低。方差分析結(jié)果（表2）顯示，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重處理間差異達(dá)極顯著；而結(jié)實(shí)率因品種而異，旱優(yōu)3號(hào)、黃華占、Ⅱ優(yōu)838在水種水管下的結(jié)實(shí)率高于旱種旱管，旱優(yōu)73號(hào)、旱優(yōu)547號(hào)表現(xiàn)則相反，而滬旱15號(hào)、Y兩優(yōu)2號(hào)在處理間差異不大；結(jié)實(shí)率在處理與品種互作下也達(dá)極顯著差異（F值為4.171）。本試驗(yàn)中，7個(gè)品種旱種旱管下的穗長(zhǎng)均低于水種水管，平均減少17.83%。

2.2 稻米品質(zhì)性狀表現(xiàn)

從表3和表4可見(jiàn)，旱種旱管栽培導(dǎo)致各參試品種稻米品質(zhì)性狀發(fā)生改變，除粒寬、膠稠度及糙米率以外，其他指標(biāo)差異均達(dá)顯著或極顯著水平。其中，直鏈淀粉含量、堿消值、精米率、整精米率等性狀旱種旱管栽培較水種水管明顯提高，處理間差異達(dá)顯著水平以上；而粒長(zhǎng)旱種旱管與水種水管間差異達(dá)極顯著水平（F=12.119**），但具體表現(xiàn)因品種而異，如旱優(yōu) 547在旱種旱管下的粒長(zhǎng)比水種水管下提高，其他品種則相反；長(zhǎng)寬比的情況也與粒長(zhǎng)的表現(xiàn)相類似；而糙米率處理間差異不顯著。

表4 2種處理及品種間稻米品質(zhì)性狀方差分析結(jié)果

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)期間，碰巧遇到上海連續(xù)近1月的35℃以上的高溫少雨天氣，高溫和干旱共同脅迫，導(dǎo)致了7份試驗(yàn)材料出現(xiàn)了較明顯的減產(chǎn)。水稻中后期干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量顯著降低，以及精米率、整精米率的提高[4]，這與本研究結(jié)論有相似之處。水稻旱種后產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的變化，前人做了許多研究，但結(jié)論不盡一致[5-7]。徐國(guó)偉等[5]研究表明，水稻旱種會(huì)導(dǎo)致堿消值提高，這與筆者的結(jié)論相似。張自常等[6]研究表明，無(wú)覆蓋旱種顯著降低稻米的整精米率、膠稠度。楊建昌等[7]認(rèn)為，旱種與水種的產(chǎn)量差異不明顯，水稻旱種后，稻米的膠稠度明顯減小，糊化溫度升高，而直鏈淀粉含量和精米率無(wú)顯著差異。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，旱種旱管栽培會(huì)導(dǎo)致參試品種減產(chǎn)，減產(chǎn)的主要原因是旱種旱管導(dǎo)致每穗粒數(shù)大幅減少，同時(shí)有效穗數(shù)、千粒重也有不同程度的降低，其中，一般水稻品種的減產(chǎn)幅度要較節(jié)水抗旱稻品種更大；旱種旱管下，節(jié)水抗旱稻品種比一般水稻品種有更強(qiáng)的適應(yīng)性，其結(jié)實(shí)率和千粒重與水種水管相比差異較小，而一般水稻品種的結(jié)實(shí)率和千粒重則明顯降低；旱種旱管栽種有增加精米率和整精米率的作用，使米質(zhì)得到一定程度的改善。由于參試品種的生育期長(zhǎng)短有較大差異，造成試驗(yàn)過(guò)種中不同品種的生育進(jìn)程不一致，對(duì)水分需求敏感期也有一定的時(shí)間差異。因此，本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅是初步結(jié)果，旱種旱管栽培對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的規(guī)律性影響尚需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。