水直播對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響

張喜娟　來(lái)永才　孟英　唐傲　董文軍　冷春旭　王立志　姜樹坤　姜輝　丁國(guó)華（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，哈爾濱50086；中國(guó)科學(xué)院北方粳稻分子育種聯(lián)合研究中心，哈爾濱50086；黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士后科研工作站，哈爾濱50086；第一作者：Xijuanzhang@6.com；通訊作者）

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水直播對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響

張喜娟1，2，3來(lái)永才1*孟英1，2唐傲1，2董文軍1，2，3冷春旭1，2，3王立志1姜樹坤1，2，3姜輝1丁國(guó)華1，2，3
（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，哈爾濱150086；2中國(guó)科學(xué)院北方粳稻分子育種聯(lián)合研究中心，哈爾濱150086；3黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士后科研工作站，哈爾濱150086；第一作者：Xijuanzhang@163.com；*通訊作者）

摘要：直播稻面積在黑龍江省逐年增加，為了解水直播栽培技術(shù)對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，筆者對(duì)黑龍江省水直播面積最大的虎林市和撫遠(yuǎn)縣進(jìn)行了試驗(yàn)調(diào)查。結(jié)果表明，水直播對(duì)寒地粳稻穗部結(jié)構(gòu)的影響因品種而異，對(duì)金禾1號(hào)的穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)和二次枝梗數(shù)影響較小，對(duì)龍粳31號(hào)的穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)和二次枝梗數(shù)影響較大；在水直播栽培條件下，金禾1號(hào)和龍粳31號(hào)的產(chǎn)量可達(dá)7.78 t/hm2和8.73 t/hm2，但仍極顯著低于插秧栽培，這主要與水直播稻千粒重顯著降低有關(guān)；金禾1號(hào)和龍粳31號(hào)的精米率、整精米率和蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)出水直播的低于插秧，而直鏈淀粉含量要高于插秧，但兩種栽培方式間的差異均未達(dá)顯著水平；金禾1號(hào)的堊白粒率和堊白度表現(xiàn)為水直播顯著低于插秧，而龍粳31號(hào)的堊白粒率和堊白度在兩種栽培方式間差異不顯著；金禾1號(hào)和龍粳31號(hào)的食味評(píng)分兩種栽培方式間的差異也未達(dá)顯著水平。

關(guān)鍵詞：粳稻；水直播；穗部結(jié)構(gòu)；產(chǎn)量；品質(zhì)；寒地

自20世紀(jì)80年代推廣旱育稀植栽培技術(shù)以來(lái)，黑龍江省的水稻栽培方式一直以育苗移栽為主［1］，但受氣候變暖、科技進(jìn)步和勞動(dòng)力短缺等因素的影響，直播這種傳統(tǒng)的、輕簡(jiǎn)的栽培技術(shù)在黑龍江水稻生產(chǎn)中又得到了較大發(fā)展。然而，黑龍江省位于寒地稻作區(qū)，水稻生育期短，如何更好地挖掘直播栽培的增產(chǎn)潛力，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)與高效的統(tǒng)一，一直是學(xué)者們努力研究和探討的問(wèn)題［2-4］。盡管已有很多學(xué)者對(duì)黑龍江省水稻的直播栽培技術(shù)進(jìn)行了研究，但多集中在水肥管理技術(shù)方面［2-3］。2014年9月，筆者對(duì)黑龍江省直播面積最大的虎林市和撫遠(yuǎn)縣進(jìn)行了試驗(yàn)調(diào)查，以期初步確定水直播對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響，及需要改進(jìn)的方向，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)黑龍江省水稻高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

于2014年9月24日和9月25日分別在虎林市虎頭鎮(zhèn)和撫遠(yuǎn)縣海青鎮(zhèn)進(jìn)行了試驗(yàn)調(diào)查?；⒘质谢㈩^鎮(zhèn)試驗(yàn)品種為當(dāng)?shù)刂髟缘某?jí)稻品種龍粳31號(hào)，栽培方式為水直播和插秧栽培，兩個(gè)取樣點(diǎn)僅一道之隔。插秧栽培在4月20日育苗，5月21日移栽，機(jī)械插秧，插秧規(guī)格為30.0 cm×13.3 cm。水直播于5月8日播種，播種方式為機(jī)械條播，行距25.0 cm。兩種栽培方式的施肥量相同，均為純N 150 kg/hm2、P2O570 kg/hm2、K2O 70 kg/hm2。

撫遠(yuǎn)縣海青鎮(zhèn)試驗(yàn)品種為當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N金禾1號(hào)，栽培方式為水直播和插秧栽培，兩個(gè)取樣點(diǎn)緊鄰。插秧栽培于4月18日育苗，5月23日移栽，機(jī)械插秧，插秧規(guī)格30.0 cm×13.3 cm，水直播于5月10日播種，播種方式為機(jī)械條播，行距25 cm。兩種栽培方式的施肥量相同，均為純N 130 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2。

1.2研究方法

虎林市和撫遠(yuǎn)縣兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的兩種栽培方式均設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)的面積均在2 000 m2以上（農(nóng)戶的一塊田地），每次重復(fù)均按3點(diǎn)式取樣，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均取2 m2，自然風(fēng)干，脫粒測(cè)產(chǎn)。插秧栽培每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)另取10叢進(jìn)行考種，水直播栽培取1 m行長(zhǎng)進(jìn)行考種?？挤N時(shí)調(diào)查穗數(shù)和所有穗的一次枝梗數(shù)，按眾數(shù)取其中10穗，分別測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空癟粒數(shù)、一次枝梗數(shù)和二次枝梗數(shù)等性狀。

測(cè)產(chǎn)后的稻谷用于測(cè)定稻米品質(zhì)，碾米品質(zhì)測(cè)定時(shí)先用FC-2 K型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，后用VP-32型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)加工精米；堊白粒率和堊白度用日本靜岡機(jī)械會(huì)社ES-1000便攜式品質(zhì)分析儀測(cè)定，谷粒的長(zhǎng)、寬、厚用游標(biāo)卡尺測(cè)定；直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量用德國(guó)BRUKER公司生產(chǎn)的VECTOR 22/N型近紅外光譜儀測(cè)定。食味評(píng)分用日本佐竹公司（SATAKE）生產(chǎn)的米飯食味計(jì)（STA1A）進(jìn)行測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)分析

用Excel和GraphPad Prism 6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1直播稻與插秧稻穗部結(jié)構(gòu)的比較分析

試驗(yàn)結(jié)果顯示，金禾1號(hào)的穗長(zhǎng)兩種栽培方式間差異不顯著（圖1），但龍粳31號(hào)的穗長(zhǎng)水直播顯著低于插秧（圖2）。金禾1號(hào)兩種栽培方式間一次枝梗數(shù)差異不大（圖3），但龍粳31號(hào)的一次枝梗數(shù)水直播多于插秧（圖4）。在二次枝梗數(shù)方面，金禾1號(hào)兩種栽培方式間差異不顯著（圖5），但龍粳31號(hào)水直播顯著低于插秧（圖6）。

圖1　金禾1號(hào)的穗長(zhǎng)比較分析

圖2　龍粳31號(hào)的穗長(zhǎng)比較分析

圖3　金禾1號(hào)的一次枝梗數(shù)與穗數(shù)的關(guān)系

圖4　龍粳31號(hào)一次枝梗數(shù)與穗數(shù)的關(guān)系

圖5　金禾1號(hào)二次枝梗數(shù)比較分析

圖6　龍粳31號(hào)二次枝梗數(shù)比較分析

2.2直播稻與插秧稻的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較分析

從表1可見(jiàn)，金禾1號(hào)的穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率兩種栽培方式間差異不顯著，龍粳31號(hào)的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率2種栽培方式間差異也不顯著，但水直播穗數(shù)顯著高于插秧。在千粒重方面，2個(gè)品種均表現(xiàn)為水直播極顯著低于插秧，撫遠(yuǎn)和虎林表現(xiàn)相似。在產(chǎn)量表現(xiàn)上，2個(gè)品種均為直播極顯著低于插秧。

2.3直播稻與插秧稻的品質(zhì)性狀比較分析

2.3.1碾米品質(zhì)比較分析

從表2可見(jiàn)，金禾1號(hào)的出糙率表現(xiàn)為水直播顯著地低于插秧，但精米率和整精米率2種栽培方式間差異不顯著。龍粳31號(hào)的出糙率、精米率和整精米率兩種栽培方式間差異均不顯著。

2.3.2外觀品質(zhì)的比較分析

從表3可見(jiàn)，從稻谷的長(zhǎng)、寬、厚來(lái)看，金禾1號(hào)和龍粳31號(hào)均表現(xiàn)為水直播小于插秧栽培，其中粒長(zhǎng)的差異達(dá)到了顯著或極顯著水平。堊白粒率和堊白度，金禾1號(hào)表現(xiàn)為水直播極顯著低于插秧，而龍粳31號(hào)兩種栽培方式間差異不顯著。

2.3.3營(yíng)養(yǎng)和食味品質(zhì)的比較分析

從表4可見(jiàn)，蛋白質(zhì)含量金禾1號(hào)和龍粳31號(hào)均表現(xiàn)為水直播低于插秧，直鏈淀粉含量表現(xiàn)為水直播高于插秧，食品綜合評(píng)分2個(gè)品種表現(xiàn)各異。但蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量以及食味綜合評(píng)分，2個(gè)品種不同栽培方式間均無(wú)顯著差異。

表1　不同栽培方式水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的T-test比較分析

表2　不同栽培方式水稻碾米品質(zhì)的T-text比較分析

表3　不同栽培方式水稻外觀品質(zhì)的T-test比較分析

表4　不同栽培方式水稻營(yíng)養(yǎng)和食味品質(zhì)的T-test比較分析

3　結(jié)論與討論

3.1水直播對(duì)寒地粳稻穗部結(jié)構(gòu)的影響

關(guān)于直播栽培技術(shù)對(duì)水稻穗部結(jié)構(gòu)的影響，前人已做過(guò)大量研究。唐磊等［5］研究表明，點(diǎn)直播的株高、一次枝梗數(shù)均顯著高于條直播，但二次枝梗數(shù)點(diǎn)直播和條直播間差異不顯著。鄭洪幀等［6］研究認(rèn)為，移栽稻的穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)和二次枝梗數(shù)均高于機(jī)械直播和人工撒播。本研究結(jié)果表明，水直播對(duì)水稻穗部結(jié)構(gòu)的影響因品種而異，金禾1號(hào)的穗部結(jié)構(gòu)在2種栽培方式間基本無(wú)顯著差異，而龍粳31號(hào)的穗長(zhǎng)和二次枝梗數(shù)均為水直播顯著低于插秧，但一次枝梗數(shù)水直播顯著高于插秧。不同研究結(jié)果間的差異可能受生態(tài)環(huán)境條件、品種等因素的影響。

3.2水直播對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

前人關(guān)于不同栽培方式對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響已做過(guò)許多研究，但研究結(jié)果并不一致。池忠志等［7］研究表明，產(chǎn)量在不同栽培方式間表現(xiàn)為機(jī)械直播＞機(jī)械插秧＞人工插秧，機(jī)械直播主要通過(guò)增加穗數(shù)來(lái)獲得高產(chǎn)。程建平等［8］研究指出，在產(chǎn)量表現(xiàn)上機(jī)械穴直播＞人工插秧＞機(jī)械條直播＞人工撒直播，機(jī)械穴直播獲得高產(chǎn)的原因是具有較高的結(jié)實(shí)率和千粒重。楊波等［9］表明，直播稻產(chǎn)量較手栽稻低20%以上，機(jī)插稻產(chǎn)量較手栽稻低6%以上，直播稻穗數(shù)大于機(jī)插稻、手栽稻，直播稻、機(jī)插稻穗粒數(shù)顯著低于手栽稻，結(jié)實(shí)率和千粒重不同栽培方式間差異不大。李杰等［10］研究表明，在稻麥兩熟制下，不同緯度生態(tài)區(qū)不同類型品種的水稻產(chǎn)量均是手栽最高，機(jī)插次之，直播最低，單位面積穗數(shù)為直播＞機(jī)插秧＞手插秧，每穗粒數(shù)為手插秧＞機(jī)插秧＞直播，對(duì)晚粳而言，結(jié)實(shí)率、千粒重比較穩(wěn)定，不同栽培方式間沒(méi)有顯著差異；對(duì)中粳大都有顯著影響。本研究表明，在寒地稻作區(qū)，水直播的產(chǎn)量水平低于插秧稻。金禾1號(hào)在穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率上栽培方式間差異不顯著，但千粒重卻是水直播極顯著低于移栽。穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率龍粳31號(hào)2種栽培方式間差異不顯著，但穗數(shù)是水直播顯著高于移栽，而千粒重是水直播極顯著低于移栽。因此，在寒地采用水直播栽培方式，提高產(chǎn)量的主攻方向在于增加千粒重。劉元英等［3］采用微區(qū)試驗(yàn)對(duì)寒地粳稻水直播的養(yǎng)分管理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在選擇合適品種和利用優(yōu)化施肥技術(shù)的情況下，直播稻能夠具有更好的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)崿F(xiàn)直播稻產(chǎn)量與插秧稻持平。

3.3水直播對(duì)寒地粳稻稻米品質(zhì)的影響

直播稻的品質(zhì)受品種、密度、氮肥等多種因素的影響。多數(shù)人認(rèn)為，直播稻的稻米品質(zhì)差于插秧稻，但不同學(xué)者研究結(jié)果也并不相同。楊波等［9］認(rèn)為，與手栽和機(jī)插相比，直播稻具有糙米率和精米率高，堊白率和堊白度低，蛋白質(zhì)含量高，直鏈淀粉含量低等特點(diǎn)，而整精米率和RVA譜特征值表現(xiàn)不盡相同。李木英等［11］認(rèn)為，適宜施氮量不僅能提高直播稻產(chǎn)量，還能改善稻米品質(zhì)，低氮和高氮水平都導(dǎo)致稻米堊白度的升高、品質(zhì)變差，增施鉀肥能明顯的降低堊白粒率和堊白度。唐磊等［5］研究表明，水直播的點(diǎn)播方式有利于提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，降低直鏈淀粉含量，提高蛋白質(zhì)含量，而條播能夠降低直播品種的堊白率和堊白度，在一定程度上提高直播稻的外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，在寒地稻區(qū)，直播稻的精米率和整精米率略低于插秧稻，但二者之間的差異并不顯著。直播稻的堊白粒率和堊白度均低于插秧稻，其中，金禾1號(hào)的堊白粒率和堊白度兩種栽培方式間的差異達(dá)到了顯著水平。此外，直播稻的蛋白質(zhì)含量低于插秧稻，直鏈淀粉含量高于插秧稻，但兩種栽培方式間差異均不顯著，最終的食味評(píng)分兩種栽培方式間的差異也未達(dá)顯著水平。因此，雖然寒地粳稻水直播的千粒重低，但稻米品質(zhì)方面差異不大，甚至在外觀品質(zhì)方面還有所改善，說(shuō)明直播稻籽粒的充實(shí)度并未降低。這可能與直播稻的籽粒變小有關(guān)。

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Effects of Water Direct Seeding on Yield and Quality of Japonica Rice in Cold Area

ZHANG Xijuan1，2，3，LAI Yongcai1*，MENG Ying1，2，TANG Ao1，2，DONG Wenjun1，2，LENG Chunxu1，2，JIANG Shukun1，2，WANG Lizhi1，JING Hui1，DING Guohua1，2，3
（1Cultivation and Farming Research Institute，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Harbin150086，China；2Northern Japonica Rice Molecular Breeding Joint Research Center，Chinese Academy of Sciences，Harbin 150086，China；3Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences Postdoctoral Research Station，Harbin150086，China；1st author：Xijuanzhang@163.com；*Corresponding author）

Abstrasct：Direct seeding rice has been expanding in Heilongjiang Province year by year. In order to understand the effects of water direct seeding cultivation techniques on yield and quality of rice in cold area，Hulin City and Fuyuan County，two larger water direct seeding rice producer of Heilongjiang Province were investigated. The results showed that the effect of water direct seeding on panicle length，primary branch number and secondary branch number of Jinhe 1 were less than Longjing 31. The yield of Jinhe 1 and Longjing 31 reached 7.78 t/hm2and 8.73 t/hm2under water direct seeding，respectively，significantly lower than transplanted rice. The low yield of water direct seeding was due to the signficant decreased in grain weight. The milled rice rate，head rice rate and protein content of Jinhe 1 and Longjing 31 of water direct seeding rice were lower than transplanted rice. The amylose content was higher than transplanted rice，but the difference were not significant. The chalky rice rate and chalkiness degree of Jinhe 1 under water direct seeding were significantly lower than transplanted rice. The chalky rice rate and chalkiness degree of Longjing 31 were not significant among different cultivation methods. The taste score of two varieties in two cultivation methods were also not significant.

Key words：cold area；japonica rice；water direct seeding；panicle structure；yield；quality

中圖分類號(hào)：S511.048

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-8082（2016）02-0043-05

收稿日期：2015－09－14

基金項(xiàng)目：黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（GA15B101）；黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)博士人員科研啟動(dòng)金項(xiàng)目（201507-13）