遼粳401 稻蟹生態種養模式產量和品質構成因素分析

馬 亮，于鳳泉，張 悅，張 睿，董立強，郭晶晶，李建國，姜秀英，孫富余*

(1 遼寧省水稻研究所，沈陽 110101 ;2 遼寧省農業科學院 植物保護研究所，沈陽 110161)

稻蟹種養是一種典型的水稻和水產相結合的農業模式，在我國北方已有40 多年的歷史［1］。 稻蟹種養面積不斷擴大， 遼寧省盤山縣經過多年的稻蟹種養實踐已經形成了具有特色的“盤山模式”［2］。 稻蟹種養在增加經濟效益的同時還能保護生態環境［3-5］，在水稻的生育期可以為螃蟹活動提供場所，同時螃蟹活動可以滅殺害蟲幼體，減少農藥的使用［6］，螃蟹的排泄物又可以為水稻生長提供營養物質， 是一個水稻和螃蟹互惠互利的生態模式。遼粳401 是遼寧省近年來育成的高產品種，本研究以遼粳401 為材料， 分析稻蟹生態種養模式對產量和品質構成因素的影響， 為品種的稻蟹種養推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

水稻：遼粳401，由遼寧省水稻研究所提供，生育期155 d，分蘗力中等。

螃 蟹： 中 華 絨 螯 蟹 （Eriocheir japonica sinensis），由遼寧省盤山縣河蟹研究所提供。

1.2 試驗地點與試驗設計

大田試驗地點設在遼寧省盤錦市盤山縣壩墻子鎮姜家村北方稻蟹種養示范基地（北緯40°40′～41°27′、東經121°31～122°28′），試驗地多年來一直進行稻蟹生態種植模式管理，田間土壤肥力一致。

試驗設置了稻蟹生態種養模式（ERC）和常規水稻單一種植（RM）兩個處理。 水稻于2019 年4月20 日播種，5 月27 日移栽， 行株距為30 cm×20 cm，每穴3～5 苗。 每個處理設置3 次重復，每個重復面積為200 m2，旋地前一次性施用稻蟹田專用肥900 kg／hm2（含N14%、P5%、K6%），其他時間不再施肥。生育期間不使用任何農藥，害蟲采用引誘劑誘殺為主。螃蟹苗為每667 m2350 只（80只／kg），水稻返青后（6 月10 日）投放稻田。 投放第二天開始投喂螃蟹專用飼料， 投放量為螃蟹體重的3%～5%。 螃蟹于9 月15 日起捕，水稻于10月15 日收獲。

1.3 葉綠素值的測定

生育期內每隔7 天調查一次生長發育情況，于分蘗期、 抽穗期和灌漿期使用SPAD-502 型便攜式葉綠素計 （日本Konica Minolta 公司） 進行SPAD 值測定， 每個處理隨機選擇長勢一致的10株，每株選擇上1 葉（L1）、上2 葉（L2）和上3 葉（L3），每片葉片測上中下3 處，取平均值。

1.4 產量構成因素測定

水稻成熟期選擇長勢一致的進行取樣， 每個處理5 點取樣，每點5 穴。測定產量性狀包括有效穗數、一次枝梗數、實粒數、結實率、千粒重，同時估算理論產量。收獲時進行田間實際產量的測定。

1.5 稻米品質性狀測定

采用凱氏定氮法測定蛋白質含量［7］，采用國標法（620 nm 比色法）測定直鏈淀粉含量［8］。 同時測定粒長和粒寬，并計算長寬比、糙米率、精米率、整精米率和堊白率。

1.6 統計分析

運用Excel2013 和SPSS20.0 進行數據統計計算和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理上3 葉葉片SPAD 分析

分蘗期、 抽穗期和灌漿期對遼粳401 稻蟹生態種養模式 （ERC） 和遼粳401 單一種植模式（RM）的上3 葉SPAD 值進行測定，圖1 表明，分蘗期倒3 葉的SPAD 值大于倒1 葉和倒2 葉，抽穗期倒1 葉（L1）SPAD 值最大，達到46.44。 除分蘗期倒2 葉之外其余的處理ERC 模式的SPAD值均大于RM。 與RM 相比，ERC 模式抽穗期倒1葉的SPAD 值顯著增加了9.32%、倒2 葉顯著增加了11.30%，倒3 葉顯著增加了11.11%。 灌漿期倒1 葉的SPAD 值增加了5.73%。

2.2 稻蟹生態種養對遼粳401 枝梗數的影響

對遼粳401 稻蟹生態種養模式（ERC）和遼粳401 單一種植模式（RM）的每穴枝梗數進行調查，結果表明，RM 的每穗枝梗數從6 到17 個，ERC的每穗枝梗數從8 到17 個。 RM 和ERC 模式的遼粳401 枝梗數最大值均出現在14 個枝梗，ERC模 式 每 穴14 個 枝 梗 的 有15.6 穗，RM 模 式 每 穴14 個 枝 梗 的 有13.2 穗。 ERC 每 穴 枝 梗 數 為289.13 個，RM 每穴枝梗數為257.93 個。這一結果說明ERC 枝梗數更加集中，而RM 較分散。

2.3 不同種植模式對遼粳401 產量及產量性狀的影響

對遼粳401 的稻蟹生態種養模式（ERC）和遼粳401 單一種植（RM）模式的產量及產量構成因素進行分析，結果表明（表1），與RM 相比，ERC模式增加了有效穗數、實粒數和結實率，分別增加9.27%、5.43%和6.18%， 其中有效穗數增加顯著。ERC 模式降低了7.77%的千粒重， 增加了6.43%的理論產量和6.25%的實際產量，增加不顯著。分析原因可能是遼粳401 稻蟹生態種養雖然現在增加了有效穗數，但千粒重降低，所以最終產量差距不顯著。

表1 不同種植模式對遼粳401 產量構成因素影響

2.4 稻蟹種養不同栽培位置碾米品質和外觀品質分析

對不同處理碾磨品質、 外觀品質和食味品質進行測定，結果表明（表2），與遼粳401 單一種植相比， 稻蟹生態種養模式下的遼粳401 稻粒的粒長、粒寬和長寬比沒有顯著變化，遼粳401 稻蟹生態種養顯著增加了3.94%的糙米率。 精米率和整精米率沒有顯著變化，可能是千粒重下降，籽粒充實度不佳，籽粒易碎造成的。稻蟹生態種養模式下的遼粳401 蛋白質含量顯著減低了6.11%， 增加了稻米的營養品質。

表2 遼粳401 不同栽培位置對稻米碾米品質和外觀品質影響

3 結論與討論

氮素是水稻生產必需的營養元素［9］，SPAD 值可以用來診斷葉片氮素營養狀況［10-11］，本研究表明，與遼粳401 單一種植相比，遼粳401 稻蟹生態種養模式抽穗期上三葉SPAD 值顯著增加了8.34%、10.03%和9.84%。 說明遼粳401 稻蟹生態種養抽穗期有充足的N 元素供給水稻的生殖生長，許多研究證明［12-14］稻蟹生態種養對水稻產量和品質有正面作用，本研究結果表明，遼粳401 稻蟹生態種養顯著增加9.27%的有效穗數， 這一結果與徐梅等［6］研究蟹稻田可以增加約0.17 個有效蘗／穴的結果相一致。王國強等［15］研究表明水稻單位面積有效穗數隨化肥施氮量的增加而增加，而水稻的千粒重和結實率卻不斷降低。 遼粳401稻蟹生態種養增加有效穗數和增加SPAD 值推測原因可能和螃蟹活動增加了土壤中有效N 分解以及增加了施用肥料的有效釋放有關。但是，稻蟹生態種養對遼粳401 稻米產量沒有顯著增產作用， 可能是稻蟹種養為水稻前期分蘗和穗分化時期的穎花數提供足夠的營養成分，增加了成粒數，水稻生長灌漿期無肥料的補充籽粒灌漿不好，千粒重降低，造成了產量沒有顯著增產效果。稻米蛋白質是理想的植物蛋白，易被人體吸收［16］，遼粳401 稻蟹生態種養糙米率顯著增加3.94%， 蛋白質含量顯著減低了6.11%， 說明遼粳401 稻穗生態種養在一定程度上提高稻米的營養品質。 綜合以上結果表明， 遼粳401 是適合稻蟹生態種養的品種。