華南地區(qū)引進(jìn)水稻品種（系）在江漢平原的適應(yīng)性研究

王毅趙伏偉 伍振華 汪勝勇 胡勤政 邱先進(jìn) 田小海*

（1長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州434025；2主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心/長(zhǎng)江大學(xué)，湖北 荊州434025；3中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司，北京 100031；第一作者：457969945＠qq.com；*通訊作者：xiaohait＠sina.com）

隨著水稻產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，水稻生產(chǎn)目標(biāo)正從單一的“高產(chǎn)”向“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”轉(zhuǎn)變，優(yōu)質(zhì)已經(jīng)成為水稻育種和生產(chǎn)的首要目標(biāo)[1]。稻米品質(zhì)是遺傳因子和氣候、土壤、施肥、灌溉等栽培因素共同作用的結(jié)果，如何發(fā)揮品種、地域氣候條件和栽培調(diào)控“三位一體”的作用，是優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)成敗的關(guān)鍵[2]。

湖北省常年水稻種植面積約為200萬hm2，而優(yōu)質(zhì)稻種植面積僅為6萬hm2左右，只占水稻種植面積的3%，優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)化開發(fā)明顯滯后，與市場(chǎng)需求不相適應(yīng)，其主要原因是優(yōu)質(zhì)稻品種匱乏、水稻關(guān)鍵生育期連續(xù)高溫和極端高溫天氣頻發(fā)等[3-5]。因此，選育和篩選適合本區(qū)域的優(yōu)質(zhì)水稻新品種和研制相配套的生產(chǎn)技術(shù)十分必要。鑒于黃華占在本區(qū)域種植的良好適應(yīng)性，本研究引進(jìn)一批在我國(guó)華南地區(qū)培育和審定的水稻新品種（品系），在江漢平原進(jìn)行適應(yīng)性栽培，以期找到可以在本地區(qū)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的品種和相適應(yīng)的栽培技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為華南地區(qū)（廣東、廣西和海南）培育的35份常規(guī)水稻品種（系）：豐秈占、廣鹽1號(hào)、貴育9號(hào)、桂農(nóng)占、桂育9號(hào)、合豐絲苗、合豐占、合莉絲苗、華航38、華航48、黃廣油占、黃絲莉占、黃秀軟占、慧澤8號(hào)、金農(nóng)絲苗、莉苗占、荃豐絲苗、臺(tái)絲6號(hào)、仙香源1號(hào)、仙香源2號(hào)、象牙香占、雄達(dá)2號(hào)、雅占、玉晶新占、玉美占、粵標(biāo)5號(hào)、粵禾絲苗、粵黃廣占、粵品絲苗2號(hào)、粵抗1211、粵農(nóng)絲苗、粵泰油占、中廣綠1號(hào)、中廣絲苗、中廣絲苗5號(hào)。大部分品種已經(jīng)在當(dāng)?shù)孬@得審定。

1.2 材料種植及播期安排

試驗(yàn)于2018年5—10月在江漢平原腹地的長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。土壤為沖積型粘壤土，肥力中等。全部材料分兩個(gè)播種期種植，I期為5月19日播種，6月16移栽；Ⅱ期為6月3日播種，6月28日移栽。每個(gè)品種（系）種植5行，每行8株，行株距為25 cm×20 cm，每叢3株，2次重復(fù)。采用一次性全層施肥，大田基肥施氮（以純N計(jì)）10 kg/667 m2（中化復(fù)合肥，N、P2O5、K2O 含量比例為 22∶8∶12），以后不再追肥，及時(shí)防除病蟲和雜草，成熟及時(shí)收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生育期

分別記載兩期水稻品種（系）的播種期、始穗期和成熟期，并計(jì)算各個(gè)品種（系）的全生育期。

1.3.2 品質(zhì)

采用稻谷出米率檢測(cè)儀（JDMZ 100，北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司）和碎米分離器（JFQS-13x20，臺(tái)州市糧儀廠）測(cè)定各個(gè)品種（系）的整精米率，測(cè)定方法參照NY/T 593-2013[7]；利用大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀（JMWT 12，北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司）測(cè)定堊白度；按NY/T 2639-2014[8]測(cè)定直鏈淀粉含量；根據(jù)GB/T 17891-2017[9]評(píng)價(jià)各個(gè)品種（系）的品質(zhì)等級(jí)。

1.3.3 產(chǎn)量性狀及收獲指數(shù)

水稻成熟期在中間行隨機(jī)選取10叢計(jì)數(shù)有效穗數(shù)，然后按平均莖蘗法取5叢用于調(diào)查結(jié)實(shí)率、千粒重、每穗穎花數(shù)，并計(jì)算理論產(chǎn)量。對(duì)所有剩下的部分全部收割（不包括邊行），曬干后進(jìn)行脫粒，分別對(duì)谷物和稻草稱重，按公式計(jì)算收獲指數(shù)（HI）。HI=谷物質(zhì)量/（谷物質(zhì)量+稻草質(zhì)量）。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

主要?dú)庀髷?shù)據(jù)來自與試驗(yàn)地臨近的荊州市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站（國(guó)家一級(jí)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站）。用Excel 2016軟件對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

圖1 試驗(yàn)期間水稻品種（系）抽穗灌漿階段每日溫濕度變化

2 結(jié)果與分析

2.1 灌漿期氣象條件

2018年試驗(yàn)所在地區(qū)整體氣溫偏高，積溫偏大，7月下旬至8月中旬出現(xiàn)了罕見的超長(zhǎng)持續(xù)高溫，日平均氣溫均高于30℃，屬于高溫栽培季節(jié)；8月下旬氣溫開始下降，屬于緩溫栽培季節(jié)（圖1）。

2.2 生育期表現(xiàn)

從表1可見，Ⅰ期播種的各供試品種（系）全生育期平均為110.6 d，Ⅱ期播種的各供試品種（系）全生育期平均為119.4 d，兩期播種的生育期相差接近10 d，總體為Ⅱ期播種的生育期延長(zhǎng)。從表1可見，品種全生育期延長(zhǎng)部分歸結(jié)為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，部分歸結(jié)為灌漿期延長(zhǎng)。Ⅰ期播種的品種（系）始穗期為7月27日至8月12日，其灌漿結(jié)實(shí)期總體上處于江漢平原的高溫栽培期；Ⅱ期播種的各供試品種（系）始穗期為8月18日至8月27日，其灌漿結(jié)實(shí)期總體上處于江漢平原的緩溫栽培期。各參試品種（系）在緩溫栽培期灌漿時(shí)，灌漿期延長(zhǎng)是普遍現(xiàn)象。

2.3 主要品質(zhì)表現(xiàn)

2.3.1 整精米率

從表2可見，Ⅰ期播種的各品種（系）整精米率平均為 59.0%，變幅為 43.4%～67.4%，變異系數(shù) 10.0%；其中達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)1級(jí)的有26個(gè)、占比74.3%，達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)的有6個(gè)、占比17.1%，達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)3級(jí)的有2個(gè)、占比5.7%，未達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)、占比2.9%。Ⅱ期播種的各品種（系）的整精米率平均為63.5%，變幅為 57.2%～68.1%，變異系數(shù) 4.9%；所有品種（系）都達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)1級(jí)。可見，兩個(gè)播期之間整精米率的差異很大，高溫栽培期導(dǎo)致整精米率嚴(yán)重降低。

2.3.2 堊白度

從表2可見，Ⅰ期播種的各品種（系）的堊白度平均為 3.0%，變幅為 0.1%～13.8%，變異系數(shù) 132.9%；其中達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)1級(jí)的有22個(gè)、占比62.9%，達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)的有7個(gè)、占比20.0%；達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)3級(jí)的有1個(gè)、占比2.9%；有5個(gè)品種（系）未達(dá)到優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)、占比14.3%。Ⅱ期播種的各品種（系）堊白度平均為 1.6%，變幅為 0～12.5%，變異系數(shù) 179.8%；其中達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)1級(jí)的有29個(gè)、占比82.9%，達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)的有1個(gè)、占比2.9%，達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)3級(jí)的有4個(gè)、占比11.4%，未達(dá)到優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)的1個(gè)、占比2.9%。顯然，播期早晚對(duì)堊白度有很大的影響。

2.3.3 直鏈淀粉含量

從表2可見，供試品種（系）直鏈淀粉含量偏低，約在17.0%左右。Ⅰ期播種的各品種（系）直鏈淀粉含量平均為 16.8%，變幅 13.2%～27.6%，變異系數(shù) 20.0%；達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)的有31個(gè)品種（系），占比88.6%。Ⅱ期播種的各品種（系）的平均值為17.7%，變幅14.0%～26.6%，變異系數(shù)16.1%；達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)的有34個(gè)品種（系），占比97.1%。可見，高溫栽培期的大部分品種（系）的直鏈淀粉含量會(huì)降低。

2.4 產(chǎn)量性狀及收獲指數(shù)

因?yàn)棰蚱诓シN屬于緩溫栽培季節(jié)，受溫度的影響較小，因此產(chǎn)量性狀和收獲指數(shù)更能體現(xiàn)各個(gè)品種（系）的真實(shí)水平。從表3可見，Ⅱ期播種的各品種（系）理論產(chǎn)量平均為 520.1 kg/667 m2，變幅 303.2～ 654.7 kg/667 m2，其中在300～400 kg/667 m2之間的有1個(gè)，占比 2.9%；在 400～500 kg/667 m2之間的有 10 個(gè)，占比28.6%；在 500～600 kg/667 m2之間的有 22個(gè)，占比62.9%；在 600 kg/667 m2以上的有 2 個(gè)，占比 5.7%。每穗穎花數(shù)平均為208.4個(gè)，結(jié)實(shí)率平均為81.5%，千粒重平均為21.1 g，收獲指數(shù)平均為 0.49，絕大多數(shù)品種（系）的收獲指數(shù)在0.5左右。

表1 供試品種（系）不同播期的生育期表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

從華南引進(jìn)的水稻品種高產(chǎn)且產(chǎn)量構(gòu)成因素均衡，特別是單位面積穗數(shù)較多，每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率穩(wěn)定且適中，是華南來源水稻穩(wěn)產(chǎn)性較好的主要原因，這一點(diǎn)從過去黃華占在湖北的推廣效果可以得到印證[6]。在2017年湖北省水稻區(qū)域試驗(yàn)晚稻組中，參試的華南水稻品種的平均產(chǎn)量為506.3 kg/667 m2，而在本試驗(yàn)中其平均理論產(chǎn)量為520.1 kg/667 m2。收獲指數(shù)是評(píng)價(jià)作物栽培成效和作物品種選育的重要指標(biāo)，其大小一定程度上反應(yīng)了源庫(kù)流的協(xié)調(diào)性，目前用于生產(chǎn)的水稻品種收獲指數(shù)一般在 0.45～0.50 之間[10-12]。本試驗(yàn)中的絕大部分品種（系）的收獲指數(shù)在0.50左右，處于較高水平。

華南來源水稻在江漢平原普遍表現(xiàn)品質(zhì)優(yōu)異。以新國(guó)標(biāo)規(guī)定的3個(gè)主要衡量指標(biāo)（整精米率、堊白度和直鏈淀粉含量）對(duì)所有供試品種（系）進(jìn)行篩查，兩個(gè)播期處理中，分別有15個(gè)和28個(gè)品種（系）達(dá)到國(guó)標(biāo)1級(jí)優(yōu)質(zhì)米，其中在兩期均表現(xiàn)為1級(jí)的品種（系）有貴育9號(hào)、桂育9號(hào)、合豐占、華航38、黃廣油占、黃絲莉占、黃秀軟占、莉苗占、荃豐絲苗、象牙香占、粵標(biāo)5號(hào)、粵禾絲苗、粵黃廣占、粵農(nóng)絲苗和中廣絲苗等15個(gè)品種（系）。目前，限制江漢平原優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)的主要原因是中稻正季栽培時(shí)抽穗期很容易受到高溫的影響，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量、整精米率降低和堊白度大幅度提高[13-15]。而華南來源水稻中部分品種（系）對(duì)高溫敏感，在本試驗(yàn)中，與生長(zhǎng)在緩溫栽培期相比，生長(zhǎng)在高溫栽培期的多數(shù)品種（系）的整精米率和堊白度均大幅度劣化。可見，華南來源的水稻品種在江漢平原更適合作一季晚稻和雙季晚稻栽培，盡量不要作中稻使用。

表2 供試品種（系）2播期的主要品質(zhì)表現(xiàn)

本研究還發(fā)現(xiàn)，華南來源水稻中的一部分品種（系）在本地區(qū)具有品質(zhì)穩(wěn)定的特性，如華航38、黃秀軟占、莉苗占、荃豐絲苗、象牙香占、粵標(biāo)5號(hào)、粵禾絲苗、粵黃廣占和粵品絲苗2號(hào)等。另外還有部分品質(zhì)和產(chǎn)量表現(xiàn)雙優(yōu)的品種（系），如粵禾絲苗、荃豐絲苗、貴育9號(hào)和粵農(nóng)絲苗等。它們不僅可以直接用于生產(chǎn)，還可作為本地區(qū)選育優(yōu)質(zhì)稻的骨干親本。

華南來源水稻的生育期偏短、適宜，其在本地高溫期栽培約110 d，在緩溫期栽培約120 d。而江漢平原一季中稻的全生育期為130～140 d，雙季晚稻的全生育期為120 d左右。因此從全生育期的角度出發(fā)，有潛力在本地作一季中稻、一季晚稻和雙季晚稻栽培[16]。田小海等[17]結(jié)合江漢平原腹地荊州市1954—1999年氣象資料，以平均溫度為主要影響因子，得出8月25日至9月初齊穗為江漢平原優(yōu)質(zhì)米形成的最佳栽培期。周忠貴等[18]認(rèn)為，蝦稻的合適生育期為始穗期8月15日后，9月10日前能安全齊穗。江漢平原蝦稻田普遍于每年6月10—20日轉(zhuǎn)種水稻；小麥于5月中下旬收獲，5月底6月初播種麥后稻。從這些時(shí)間節(jié)點(diǎn)來看，華南來源水稻可用于“蝦-稻”或“麥-稻”模式，更有利于推動(dòng)湖北稻作產(chǎn)業(yè)向優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展。

表3 Ⅱ期播種的供試品種（系）產(chǎn)量性狀及收獲指數(shù)表現(xiàn)