旱種旱管對水稻產量及稻米品質的影響

王飛名 張安寧 劉國蘭 畢俊國 劉毅 羅利軍 余新橋，2*

（1上海市農業生物基因中心，上海201106；2上海市農業科學院莊行綜合試驗站，上海201415；第一作者∶wfm＠sagc．org．cn；*通訊作者∶yuxq66＠126．com）

水稻是我國主要的糧食作物，但也是農作物中的需水“大戶”，稻田用水約占農業總用水量的70%左右。然而，我國人均水資源占用量相當匱乏，僅為世界平均水平的1/4。近年來我國旱災頻發，干旱缺水與水稻用水矛盾日益嚴重[1]。除了培育節水抗旱的品種外，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展起來的，是指在旱地狀況下直播水稻，全生育期以雨水澆灌為主，輔以適當人工澆灌的一種節水栽培技術。自20世紀50年代起該栽培方式在我國北方被推廣，保證了許多缺水地區、灌溉水源不足地區以及灌溉條件差的地區的水稻生產；80年代起，在湖北、河南、安徽等江淮流域逐步開展示范與推廣[2-3]，這對于保障上述區域的糧食安全起到了積極作用。近年來，隨著水危機的加重和水稻耐旱品種的出現，以及水稻除草技術的不斷革新，旱種旱管又有了再度興起之勢。然而，相比傳統的水種水管栽培模式，旱種旱管栽培下水稻產量及其構成因子有何變化，對稻米品質有何影響？本試驗針對上述問題進行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地點

試驗于2016年正季在上海市農業科學院莊行試驗站抗旱鑒定試驗區進行。試驗地前茬為大麥，土壤質地為壤土，肥力較高。選用旱優3號、旱優73號、旱優547號、滬旱15號等4個節水抗旱稻品種和黃華占、Ⅱ優838、Y兩優2號等3個水稻品種為試驗材料。

1.2 試驗方法

試驗設2種處理∶旱種旱管（H）和水種水管（CK）。旱種旱管在試驗站的抗旱鑒定島上進行，水種水管在抗旱鑒定島旁邊的水田進行。2種處理均采取隨機區組設計，3次重復。2種處理均采取穴播。5月25日播種，株行距20 cm×20 cm，每穴點播3粒種，小區大小為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 測定項目

1.3.1 產量及產量構成

成熟期2種處理各取第3行的第3、4、5穴進行考種，考察穗長、有效穗數、每穗穎花數、結實率和千粒重。各小區實收并折算成標準含水量下的單產。

1.3.2 米質

測定前2處理的樣品統一人工風選1次，然后將存放3個月的待測樣品放在恒溫（18℃）恒濕（40%）的樣品室內1周，使樣品的水分含量在13.5%左右。糙米長、糙米寬、長寬比、糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量和膠稠度等指標的測定參照GB/T17891-1999《優質稻谷》規定的方法，堿消值的測定參照NY/T 83-1988《優質食用稻米》規定的方法。

表1 2種處理下不同品種的產量性狀表現

表2 2種處理及品種間產量構成因子方差分析

表3 2種處理下不同品種的米質性狀表現

1.4 數據分析

采用Excel 2007及SPSS 19.0軟件進行數據錄入與統計分析。

2 結果與分析

2.1 產量及產量性狀表現

從表1可見，各參試品種在旱種旱管下的平均單產為 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幅度達26.81%；各品種減產率由高到低依次為Ⅱ優838、Y兩優2號、黃華占、旱優3號、旱優547號、滬旱15號、旱優73號。從產量構成因子來看，各品種的有效穗數、每穗粒數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。方差分析結果（表2）顯示，有效穗數、每穗粒數和千粒重處理間差異達極顯著；而結實率因品種而異，旱優3號、黃華占、Ⅱ優838在水種水管下的結實率高于旱種旱管，旱優73號、旱優547號表現則相反，而滬旱15號、Y兩優2號在處理間差異不大；結實率在處理與品種互作下也達極顯著差異（F值為4.171）。本試驗中，7個品種旱種旱管下的穗長均低于水種水管，平均減少17.83%。

2.2 稻米品質性狀表現

從表3和表4可見，旱種旱管栽培導致各參試品種稻米品質性狀發生改變，除粒寬、膠稠度及糙米率以外，其他指標差異均達顯著或極顯著水平。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，處理間差異達顯著水平以上；而粒長旱種旱管與水種水管間差異達極顯著水平（F=12.119**），但具體表現因品種而異，如旱優 547在旱種旱管下的粒長比水種水管下提高，其他品種則相反；長寬比的情況也與粒長的表現相類似；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性狀方差分析結果

3 小結與討論

本試驗期間，碰巧遇到上海連續近1月的35℃以上的高溫少雨天氣，高溫和干旱共同脅迫，導致了7份試驗材料出現了較明顯的減產。水稻中后期干旱脅迫會導致產量顯著降低，以及精米率、整精米率的提高[4]，這與本研究結論有相似之處。水稻旱種后產量和稻米品質的變化，前人做了許多研究，但結論不盡一致[5-7]。徐國偉等[5]研究表明，水稻旱種會導致堿消值提高，這與筆者的結論相似。張自常等[6]研究表明，無覆蓋旱種顯著降低稻米的整精米率、膠稠度。楊建昌等[7]認為，旱種與水種的產量差異不明顯，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顯著差異。

本試驗結果表明，旱種旱管栽培會導致參試品種減產，減產的主要原因是旱種旱管導致每穗粒數大幅減少，同時有效穗數、千粒重也有不同程度的降低，其中，一般水稻品種的減產幅度要較節水抗旱稻品種更大；旱種旱管下，節水抗旱稻品種比一般水稻品種有更強的適應性，其結實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實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，使米質得到一定程度的改善。由于參試品種的生育期長短有較大差異，造成試驗過種中不同品種的生育進程不一致，對水分需求敏感期也有一定的時間差異。因此，本文試驗數據僅是初步結果，旱種旱管栽培對水稻產量和品質的規律性影響尚需進一步試驗研究。