東北早粳稻在浙東南地區產量、品質及生育特性表現

王旭輝 何賢彪 歐陽由男 徐強強 虞鵬程 齊文 蔣海凌 朱德峰 秦葉波

（1 浙江省臺州市椒江區農業技術推廣中心，浙江 臺州 318000；2 浙江省臺州市農業科學研究院，浙江 臨海 317000；3 中國水稻研究所，杭州 310006；4 浙江省農業技術推廣中心，杭州 310020；第一作者：26508966@qq.com；*通訊作者：qyb.leaf@163.com）

水稻是我國以及世界上重要的糧食作物之一[1]。水稻產量一直占我國糧食總產量的1/3 以上，確保水稻高產、穩產、高效生產對保障國家糧食安全和保證國民食物供應起著舉足輕重的作用[2-3]。浙江地處我國東南沿海，屬亞熱帶季風氣候，溫光資源豐富，適宜水稻生長，是單雙季稻皆宜、秈粳混雜的水稻主產區。然而由于人口的增加及該地區耕地面積的下降，導致當地糧食供應自給率嚴重下降。因此，基于種植制度發展、品種類型多樣化選擇及栽培技術的優化，利用該地區氣候優勢，適度提高雙季稻生產占比對當地擴大水稻種植面積、提高水稻總產和復種指數及增加稻田產出具有十分重要的意義。

早稻是雙季稻生產的第一季稻，擴大其種植面積和提高單產不僅能穩定糧食生產及安全，還能起到抗災避災作用。近年來，浙江省早稻生產在科技進步和政策支持的推動下，面積處于回升階段，如2022 年早稻面積為11.3 萬hm2，產量為70.2 萬t，面積比上年增1.1萬hm2，產量增加11.70%。浙東南地處沿海地區，由于地域氣候的特殊性，7、8 月份臺風、暴雨等自然災害天氣頻發。災害發生時，往往狂風夾帶著暴雨，導致水稻倒伏、折斷、淹水，對水稻生產造成極其不利影響[4]。在浙東南傳統水稻栽培模式中，早稻采用早秈稻品種，播種較晚，生育期長，導致種植兩季水稻季節緊，且后期難以避開7、8 月份的自然災害；若早播，苗期易出現低溫冷害，易發生倒伏，影響產量，且稻米品質差。粳稻較秈稻具有耐低溫優勢，且具有效積溫利用效率高的特點[5-6]。因此，選擇適宜的耐低溫粳稻品種提早播種，可在7 月上旬前成熟并收獲，為早稻生產避開自然災害提供一條可行途徑。

目前，對早稻季選用粳稻品種的研究較少。20 世紀90 年代，楊志根等[7]對早粳稻與早秈稻干物質積累及運轉率進行研究，發現無論是干物質積累還是其運轉率均表現為早粳稻小于早秈稻。呂艷東等[8]以180 份不同基因型早粳稻為材料，在黑龍江作單季稻栽培，探討產量結構及物質生產的關系。秦宣才等[9]在湖南對從云南引進200 個雜交早粳稻組合進行篩選、品比，篩選出適宜在湖南作雙季早稻種植的早粳稻品種。由此可見，前人對早粳稻的研究多采用本地品種，或從南邊相近的緯度上引種篩選，且多集中在產量及干物質積累等方面的研究上，而從北邊高緯度跨地區的東北引種，對其在浙東南地區產量、品質、生育特性及溫光利用的系統研究鮮有報道。因此，本研究立足于浙東南地區，以東北早熟粳稻品種作為參試材料，探索早粳稻在浙東南地區早稻季種植的產量、品質表現及其生長發育特性，以篩選出適宜在該地區作早稻生產的粳稻品種。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及概況

試驗于2021 年在浙江省臺州市椒江區章安街道前街村試驗基地（28°44′9″N，121°27′21″E）進行。該試驗基地屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫17.0 ℃，年均降水量1 789.3 mm，年均日照時間1 815.3 h。試驗田排灌方便，土壤理化性狀良好，土壤容重1.22 g/cm3、有機質含量34.12 g/kg、全氮含量2.31 g/kg、堿解氮含量157.59 mg/kg、有效磷含量31.09 mg/kg、速效鉀含量99.34 mg/kg、pH 值5.68，前茬為西蘭花。在水稻生育期內，氣溫隨生育期推進總體呈上升趨勢；在灌漿結實期，除6 月19 日至22 日和6 月27 日至7 月2 日兩個階段外，其余時間段內日照較充足，具體氣象資料及變化趨勢見圖1。

圖1 2021 年水稻生長季節內椒江的氣溫和日照時數變化

1.2 試驗材料與設計

參試品種10 個：從東北引進的早粳稻品種9 個，分別為珍寶島1 號、龍粳18-2、龍粳1656、空育131、通35、龍粳31、空育163、合江19 和龍慶稻3 號；以當地主栽早秈稻中早39 為對照（CK）。單因素試驗設計，每個處理種植面積19.6 m2，隨機排列，每個處理重復3次。

2 月26 日播種，采用機插專用秧盤（長、寬、高分別為58.0、28.0 和2.8 cm）濕潤育秧，每盤播干種120 g，種子經浸種催芽后機播，播后將秧盤置于塑料育秧大棚；3 月26 日人工移栽，秧齡28 d，叢插3~5 株，行株距25 cm×14 cm。插后深水護苗，本田水層保持3.0~5.0 cm，以防早春低溫影響；分蘗期淺水灌溉，灌漿結實期干濕交替。肥料運籌：總施純氮量（尿素）為160 kg/hm2，其中基肥∶蘗肥∶穗肥為5∶4∶1，分別于移栽前1 d、移栽后7 d 和倒4 葉露尖施入。氮磷鉀比例為1∶0.5∶0.8，磷肥（過磷酸鈣）全部作基肥，鉀肥（氯化鉀）作基肥和穗肥各施50%。其他措施均按當地高產栽培要求進行管理，生長期內嚴格防治病、蟲、草害。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 生育進程

準確記載各品種播種期、移栽期、始穗期、齊穗期和成熟期等主要生育時期所對應的日期。

1.3.2 秧苗素質

于移栽前1 d，每個播期隨機抽取1 盤秧苗，帶土切取10 cm × 10 cm 秧塊1 個，洗凈秧苗，隨機取30株，考查葉齡、苗高、莖基寬和干物質積累（分為莖、葉和根，其樣品在105 ℃殺青30 min 后，于80 ℃下烘干至恒質量后稱重）等秧苗素質指標。

1.3.3 莖蘗動態

每小區定1 點，每點取連續的10 叢作為1 個觀測點，分別在移栽期、最高苗期和成熟期記錄莖蘗數。

1.3.4 考種與計產

在收獲前1 d 各小區調查50 叢植株有效穗數，按每叢平均有效穗數在每小區取代表性植株5 叢，考查穗粒數、千粒重和結實率；所有小區全部收割脫粒去雜曬干，換算成標準含水量后計算產量。

1.3.5 稻米品質

取收獲后曬干的部分稻谷，送農業農村部稻米及制品質量監督檢驗測試中心按NY/T 593-2013 標準測定稻米品質。

1.3.6 氣象資料

水稻生育期內的氣象數據資料取自臺州市椒江區氣象站，主要包括日均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫和日照時數。

1.4 計算與統計方法

式（2）中，A 為水稻完成某一生育階段所需總的有效積溫（℃·d），n 為完成該階段發育所需的天數，tˉi為第i 天平均氣溫（℃），B 為水稻發育的生物學下限溫度，粳稻和秈稻分別按10 ℃和12 ℃計。

采用Excel 2007 進行試驗數據處理與制圖，采用SPSS 19.0 進行方差分析，用最小顯著差數法LSD（least significant difference）進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 早粳稻產量和米質表現

2.1.1 產量及其構成因素

由表1 可見，只有珍寶島1 號較中早39（CK）顯著增產，其余品種均較CK 減產，龍粳18-2 和龍粳1656減產未達到極顯著水平，余下各品種減產均達極顯著水平。從產量構成因素上分析，與CK 相比，各早粳稻品種的有效穗數增加，且差異均達顯著水平，而每穗粒數與之相反，導致除珍寶島1 號以外的品種總穎花量減少；各粳稻品種除通35 外，其余各品種結實率較CK提高，而千粒重下降。

表1 不同水稻品種的產量及其構成因素

2.1.2 稻米品質

從表2 可見，早粳稻品種的糙米率高于CK，差異達顯著水平，而整精米率恰相反，平均只有36.5%，嚴重影響了稻米的綜合等級（粳稻整精米率<63%、秈稻<52%則整精米率單項被判定為普通），早粳稻的精米率基本高于CK，但多數品種差異未達顯著水平；早粳稻的堊白度和堊白粒率顯著低于CK，而透明度則相反；堿消值指標早粳稻品種與CK 無顯著差異，但膠稠度和直鏈淀粉含量顯著優于CK；蛋白質含量不同類型品種間變化無規律（表2）。

表2 不同水稻品種的稻米品質

2.2 早粳稻生育特性表現

2.2.1 生育期

由表3 可知，在同期播種、移栽條件下，9 個參試早粳稻品種的始穗期、齊穗期和成熟期均早于CK，導致播種-齊穗期和全生育期短于CK，全生育期較CK提前3~8 d；而供試早粳稻的齊穗-成熟期變化幅度較大（變異系數），除空育131 和龍粳18-2 較CK 長1~2 d外，其余各品種短于或與CK 相同。

表3 不同水稻品種的主要生育時期

2.2.2 秧苗素質

在本育秧條件下，各品種均無分蘗發生。由表4 可知，9 個參試早粳稻品種的秧苗素質指標均值皆高于CK，說明早粳稻秧苗素質總體好于CK，其中莖基寬、總根數和根干物質量供試早粳稻品種（除龍粳1656）與CK 差異顯著。不同早粳稻品種間苗高、莖葉和根干物質量及根冠比變幅較大，變異系數超過9.0%。

表4 不同水稻品種的秧苗素質

2.2.3 分蘗能力與莖蘗成穗率

由表5 可知，各品種間在基本苗數上無顯著差異，而在最高苗數和單株最大分蘗數差異較大，且所有參試粳稻品種均大于CK，說明參試粳稻的分蘗能力強于CK；參試早粳稻的有效穗數均高于CK，且差異達顯著水平，除龍慶粳3 號外，其余各品種莖蘗成穗率均低于CK。

表5 不同水稻品種的的分蘗能力與莖蘗成穗率

2.2.4 溫光資源利用

播種-移栽期，溫光資源在參試粳稻間的分配相同，但有效積溫明顯高于CK；移栽-齊穗期，各參試粳稻的日均氣溫和日照時數略低于CK，而有效積溫明顯高于CK；齊穗-成熟期和全生育期，溫光資源在各品種間的分配規律與移栽-齊穗期相似；除珍寶島1 號的有效積溫生產效率略低于CK，其余各粳稻品種明顯低于CK，參試粳稻品種的有效積溫生產效率均值較CK 降低24.5%（表6）。

表6 不同水稻品種各生育期的溫光資源分配

3 討論與結論

3.1 早粳稻產量表現及其提高途徑

張洪程等[5]認為，粳稻較秈稻具有較高的光合生產能力、強壯的根系和較高的莖鞘強度，特別是單季稻生育后期的長勢長相及溫光資源利用等方面的優勢更突出，故而高產潛力亦大于后者。有研究表明，水稻產量隨緯度降低而下降[10-11]，粳稻降低幅度更明顯[12]。浙東南地區在早稻季從高緯度的東北引種早粳稻，其產量變化具有不確定和復雜性。如本試驗結果顯示，與本地主栽早秈稻中早39 相比，從東北引進的早粳稻品種，只有珍寶島1 號增產達顯著水平，其余品種均減產。與中早39 相比，引進的早粳稻產量低的主要原因之一在于每穗粒數大幅減少和較輕的千粒重，早粳稻每穗粒數均值只有中早39 的64.0%。

浙東南地區早粳稻產量的提高途徑主要有兩方面。育種方面，應開展本地早粳稻選育工作，著重培育分蘗力強、穗大、結實率高的耐低溫早熟品種，育種材料應充分利用北方粳稻種質資源的耐寒性及早熟特性。栽培方面，應加強從相近緯度或相關聯地區引種，同時也要優化栽培管理措施，主要是肥水科學運籌與管理，由于浙東南地區早粳稻播期要提早至2 月中、下旬，故而在苗期提高抗寒性是基礎，如可覆蓋雙膜、增施有機肥和磷鉀化肥、噴施耐寒性生長調節劑和利用水比熱容大的原理合理灌水，促早發，重點提高有效穗數；在幼穗分化期施好促花肥是關鍵，利于形成大穗，增加穗粒數；在灌漿期采用輕干濕交替灌溉并噴施粒肥是重要的調控措施，努力提高結實率和增加千粒重。總之，在保持較高的有效穗數和結實率的基礎上，重點增加穗粒數和提高千粒重，可以充分挖掘早粳稻高產潛力，提高其產量。

3.2 早粳稻稻米品質表現

前人對早粳稻的研究主要在產量和干物質積累等方面上，而忽視對其品質的探索。本試驗結果顯示，早粳稻的加工品質（除整精米率）、外觀品質和蒸煮品質（除堿消值）要優于中早39（表2），且多個指標值已達一級米標準（數據未列出）。本研究發現，早粳稻整精米率均值僅為36.5%（粳稻整精米率低于63.0%被判定為普通品種），若能提高早粳稻的整精米率，其品質將會得到明顯提升，所以早粳稻品質提升的重點應放在提高整精米率上。整精米率與水稻灌漿結實期溫度負相關，而在早稻季生產實踐中，灌漿期溫度較高且呈上升趨勢，如何解決這對矛盾體，對提高早粳稻灌漿質量和提升稻米品質至關重要，值得進一步研究。

3.3 早粳稻生育特性表現

北種南引，一般認為因日長變短，溫度提高，品種的生育期縮短，往往會造成生長量減少，導致產量降低[13]。本研究顯示，與當地主栽秈稻中早39 相比，引進的早粳稻各生育時期均提前，對其生長發育、產量和品質形成產生不同影響。早粳稻齊穗期提前，主要與其對溫光特性的響應有關，東北早粳稻比南方早秈稻品種的感溫性強，所需的總積溫較低且穩定[14]，在水稻齊穗期前，氣溫總體呈上升趨勢，加上粳稻的生物學零度比秈稻低2.0 ℃，導致早粳稻的有效積溫明顯高于早秈稻（表6），這可能是早粳稻齊穗期提前的原因。成熟期提前（早粳稻均于7 月10 日前成熟），不但利于避開7 月中旬后頻發的臺風、暴雨等自然災害，對水稻作物減災有重要意義，而且能及時為后茬作物騰茬，尤其能緩解雙季稻茬口緊張的趨勢，可以將雙季晚稻的移栽期提至7 月中旬，播種期也相應提前，在此階段內，浙東南地區晚稻播期每提前1 d，產量平均可提高100.0 kg/hm2[15]。因此，早粳稻生育期提前對提高雙季晚稻產量有重要作用。由于齊穗期提前，灌漿期也隨之提前，灌漿期溫度雖在上升但仍處于合適的溫度范圍內，減少了高溫脅迫的機率，利于水稻灌漿結實，對產量及品質形成有利。此外，本研究也觀察到，在10 ℃下，早粳稻仍可進行緩慢生長，所以早粳稻的生物學零度是否需要下調，值得進一步探索。

培育壯秧是水稻建立優質群體的基礎，也是獲得高產的重要環節[16]。本研究發現，早粳稻秧苗素質總體高于中早39，主要體現在葉齡、莖基寬、總根數、根干物質量和根冠比等指標上，由于苗期溫度較低，早粳稻地下部分生長較好，具體的抗逆生理特征及機理有待進一步研究。各品種在4~5 葉期均無分蘗發生，說明較密的落谷和較低的溫度可能是阻礙秧苗素質提高的原因；移栽到本田后，早粳稻最高苗數顯著高于中早39，說明其分蘗能力高于中早39，這也是其有效穗多于中早39 的原因。因本研究引進的不同品種僅種植一季，揭示出的產量、品質和生長發育變化規律，及溫光資源利用特性是否具有重演性和穩定性，還需進行多年多點驗證。