濱海稻區(qū)水直播稻抗逆性及稻米品質(zhì)對(duì)播種密度的響應(yīng)

摘要：為探究不同播種密度對(duì)水直播稻抗逆性及稻米品質(zhì)的影響，在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行研究。采用水直播的方式，以鹽豐47（Y）、鹽粳939（J）為供試材料，試驗(yàn)設(shè)5個(gè)播種密度（M）水平，分別為60.0（M1）、82.5（M2）、105.0（M3）、127.5（M4）、150.0 kg/hm2（M5）。在水稻生育期測(cè)定水稻植株受病害情況及抗倒伏能力。收獲后測(cè)定稻米品質(zhì)，分析不同播種密度對(duì)水直播稻抗逆性及稻米品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，鹽豐47、鹽粳939均在M5密度處理病情嚴(yán)重，播種密度越大，植株病情指數(shù)越高。鹽豐47的倒二、倒三、倒四節(jié)間和鹽粳939的倒三、倒四節(jié)間的倒伏指數(shù)在M3密度處理最小，因?yàn)榈狗笖?shù)與抗折能力成反比，所以鹽豐47在M3密度處理的抗折力最大，抗倒伏能力最強(qiáng)。在5個(gè)播種密度下，鹽粳939的食味值均優(yōu)于鹽豐47，2個(gè)品種的食味值均隨播種密度的增大而先增后減，其中鹽豐47食味值的降幅比鹽粳930更明顯。稻米加工品質(zhì)在相同播種密度下表現(xiàn)為鹽豐47優(yōu)于鹽粳939，鹽粳939受播種密度影響較大。不同品種的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量差異顯著，同一品種的蛋白質(zhì)含量和食味值均隨著播種密度的增大而先增后減。鹽粳939的稻米品質(zhì)性狀（外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、加工品質(zhì)等）總體更優(yōu)于鹽豐47，會(huì)更受消費(fèi)者喜愛(ài)。

關(guān)鍵詞：水稻；播種密度；直播；抗逆性；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S511.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）22-0047-06

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，水稻生產(chǎn)對(duì)糧食安全和解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都具有重要作用，對(duì)提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要影響［1-2］。隨著人們生活水平的提高和水稻品種的不斷更新迭代，水稻高產(chǎn)不僅僅是水稻生產(chǎn)過(guò)程中的唯一目標(biāo)，當(dāng)前優(yōu)質(zhì)的稻米品種更受市場(chǎng)和消費(fèi)者的喜愛(ài)。目前，我國(guó)稻米市場(chǎng)中，優(yōu)質(zhì)稻米供不應(yīng)求且現(xiàn)象尤為突出，向市場(chǎng)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)稻米越發(fā)迫切，大量學(xué)者對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)［3-15］。但關(guān)于如何在濱海稻區(qū)有效利用鹽堿地資源鮮有報(bào)道。我國(guó)濱海地區(qū)鹽堿地面積較大，有效利用鹽堿地資源是當(dāng)前首要任務(wù)，本試驗(yàn)在濱海稻區(qū)鹽堿地進(jìn)行，研究播種密度、品種對(duì)其抗逆性及稻米品質(zhì)的影響，以期為濱海稻區(qū)直播稻優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)及大面積種植提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)5個(gè)播種密度（M）水平，分別為60.0（M1）、82.5（M2）、105.0（M3）、127.5（M4）、150.0 kg/hm2（M5）。試驗(yàn)3次重復(fù)，順序排列。每個(gè)處理小區(qū)長(zhǎng)10 m，寬2.5 m，小區(qū)內(nèi)設(shè)10條壟，各壟間距 0.25 m，采用人工播種模擬機(jī)器條播。試驗(yàn)于2021年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)品種為鹽豐47（Y）、鹽粳939（J）。

耕層土壤（0～15 cm）：有機(jī)質(zhì)含量2.730 6 g/kg，全氮含量0.134 3 g/kg，堿解氮含量 125.748 3 mg/kg、速效磷含量50.415 4 mg/kg，速效鉀含量246.637 2 mg/kg，全鹽含量2.227 0 g/kg，pH值7.53。

整地時(shí)一次性全層深施水稻專(zhuān)用復(fù)合肥 390 kg/hm2（N、P、K的含量分別為30%、12%、8%）。出苗后，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)情況確定氮肥用量。2.5～3.0葉斷乳肥施尿素75 kg/hm2以促使稻苗早生快發(fā)。3.5～4.0葉分蘗肥施尿素、磷酸二銨各 120 kg/hm2，倒2葉施穗肥尿素60 kg/hm2、硫酸鉀45 kg/hm2。水稻灌漿后期如有貪青晚熟現(xiàn)象，可用尿素 15.0 kg/hm2 加磷酸二氫鉀1.5 kg/hm2，兌水稀釋成50倍液，進(jìn)行葉面噴施。

2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

2.1 病害調(diào)查

齊穗后30 d對(duì)各處理進(jìn)行病害情況調(diào)查，主要調(diào)查紋枯病、稻瘟病。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照杜萌等的標(biāo)準(zhǔn)［6］。

植株發(fā)病率=染病指數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%；植株病情指數(shù)=［∑（各級(jí)病株數(shù)×相應(yīng)級(jí)數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)別值）］×100。

2.2 莖稈抗倒伏性狀測(cè)定

在9月下旬，每處理選取代表性單莖10個(gè)，測(cè)定株高、重心高度、穗長(zhǎng)、各節(jié)間的長(zhǎng)度、各節(jié)間的粗度及莖壁的厚度、各基部至穗頂?shù)孽r質(zhì)量以及穗質(zhì)量。按瀨古秀生的方法［16］計(jì)算各處理每個(gè)節(jié)間的彎曲力矩、倒伏指數(shù)；參考馬均等的方法［17］測(cè)定莖稈抗折力。

彎曲力矩＝節(jié)間基部至穗頂長(zhǎng)度×該節(jié)間基部至穗頂鮮質(zhì)量，cm·g；

倒伏指數(shù)=彎曲力矩/抗折力×100，cm·g/g。

2.3 稻米品質(zhì)測(cè)定

稻米加工品質(zhì)測(cè)定：用NP-4350型風(fēng)選機(jī)風(fēng)選，按GB/T 17891—1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定稻米糙米率、精米率、整精米率。

稻米外觀品質(zhì)測(cè)定：依據(jù)GB/T 1354—2022《大米》粳稻標(biāo)準(zhǔn)用儀器JMWT12進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定粒型、堊白度等指標(biāo)。

稻米蒸煮品質(zhì)和食味品質(zhì)測(cè)定：使用JSWL米飯食味測(cè)定儀測(cè)定蒸煮食味。測(cè)定項(xiàng)目包括香氣、光澤、完整性、味道、口感、綜合。用日本靜岡機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的Foss1241食味分析儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量和食味值。

稻米淀粉黏滯特性（RVA）測(cè)定：采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Super-4型快速黏度分析儀（RVA儀）測(cè)定稻米淀粉黏滯特性，用TCW3（Thermal Cy-cle for Windows）配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，按照GB/T 24852—2010《大米及米糊化特性測(cè)定 快速黏度儀法》進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法參照鄭英杰等的研究［18］。

3 結(jié)果與分析

3.1 播種密度對(duì)水直播稻抗逆性的響應(yīng)

3.1.1 播種密度對(duì)水直播稻病害情況的影響

表1為播種密度對(duì)水直播稻紋枯病、稻瘟病的總體影響，可以看出，鹽豐47的植株發(fā)病率、植株病情指數(shù)均高于鹽粳939，2個(gè)品種的植株發(fā)病率差異顯著（Plt;0.05），植株病情指數(shù)差異不顯著。在密度水平下，M4處理的植株發(fā)病率最高（5.65%），M2處理最低（2.91%），具體表現(xiàn)為M4處理＞M3處理＞M1處理＞M5處理＞M2處理，且各密度處理間差異顯著（M1和M5處理除外）。M5密度處理的植株病情指數(shù)最高（3.17），M1處理最低（1.42），具體表現(xiàn)為M5處理＞M4處理＞M2處理＞M3處理＞M1處理，除M3與M2處理差異不顯著外，其他密度間均差異顯著。植株發(fā)病率受品種和密度的交互作用影響達(dá)極顯著水平（Plt;0.01）；植株病情指數(shù)受密度影響達(dá)顯著水平，受品種和密度的交互作用影響達(dá)極顯著水平。隨著密度增加，植株病情指數(shù)總體呈現(xiàn)為加重趨勢(shì)，植株發(fā)病率所受影響遠(yuǎn)小于病情指數(shù)，說(shuō)明當(dāng)水稻群體過(guò)大時(shí)，雖然植株發(fā)病率不一定高，但是植株發(fā)病等級(jí)高，植株病情指數(shù)嚴(yán)重。

3.1.2 播種密度對(duì)水直播稻抗折力及倒伏指數(shù)的影響

圖1為鹽豐47、鹽粳939各節(jié)間的水稻抗折力比較，可以看出，鹽豐47相比于鹽粳939各節(jié)間抗折力均更大，2個(gè)品種S1、S2、S4節(jié)間的抗折力差異顯著。圖2、圖3分別為鹽豐47、鹽粳939各密度下水稻各節(jié)間抗折力比較，鹽豐47在M3密度處理下的節(jié)間抗折力顯著高于其他密度處理；而鹽粳939在M4密度處理的節(jié)間抗折力顯著高于其他密度處理。

表2為2個(gè)品種在各播種密度下各節(jié)間的倒伏指數(shù)情況。在鹽豐47的各個(gè)播種密度下，M4、M5密度處理在S2、S4節(jié)間的倒伏指數(shù)差異不顯著，顯著高于其他3個(gè)播種密度處理；S3節(jié)間的倒伏指數(shù)除M2和M4處理間差異不顯著外，其他各播種密度處[CM（21]理間均差異顯著。在鹽粳[KG*3]939[KG*3]的各播種密度下，M1、M4密度處理在S1節(jié)間的倒伏指數(shù)差異不顯著；M3、M4密度處理在S2節(jié)間的倒伏指數(shù)差異不顯著；M3密度處理在S3、S4節(jié)間均顯著低于其他播種密度處理。在同一播種密度下，鹽豐47、鹽粳939的倒伏指數(shù)均達(dá)到顯著差異。以S3節(jié)間為例，鹽豐47在M3密度處理的倒伏指數(shù)最小（92.44），鹽粳939在M3密度處理也最小（101.5），同時(shí)鹽豐47顯著小于鹽粳939。

S1受品種和密度的交互作用影響極顯著；S2受品種影響、品種和密度的交互作用影響均達(dá)極顯著水平；S3受品種影響達(dá)顯著水平，品種和密度的交互作用影響達(dá)極顯著水平；S4受密度影響達(dá)顯著水平，受品種和密度的交互作用影響達(dá)極顯著水平。鹽粳939的倒伏指數(shù)隨播種密度的增加而整體先減后增。倒伏指數(shù)=彎曲力矩/抗折力×100，倒伏指數(shù)與抗折能力成反比。說(shuō)明M3密度處理下，鹽豐47的抗折能力最大，抗倒伏能力最大。

3.2 播種密度對(duì)水直播稻稻米品質(zhì)的響應(yīng)

3.2.1 播種密度對(duì)水直播稻稻米加工品質(zhì)的影響

在鹽豐47的不同播種密度下，M3密度處理的糙米率最大，為83.19%；精米率在M3密度處理最大，為79.24%；整精米率在M2時(shí)最大，為74.30%；糙米[CM（21]率在M1時(shí)與其他各播種密度處理達(dá)顯著差異；精米率M3、M5差異不顯著，與其他各播種密度處理達(dá)顯著差異；整精米率在M2時(shí)，與其他各播種密度處理達(dá)顯著差異。

在鹽粳939的不同播種密度下，糙米率在M3密度處理最大，為81.21%，精米率在M5密度處理最大，為75.52%，整精米率在M3密度處理最大，為61.50%。M2密度處理的糙米率顯著低于其他各播種密度處理；M2、M3、M5密度處理的精米率差異不顯著，與其他各播種密度處理差異顯著；M3密度處理的整精米率顯著高于其他各播種密度處理。

在相同播種密度下，鹽豐47的糙米率、精米率、整精米率均大于鹽粳939。其中，鹽豐47的精米率、整精米率均顯著高于鹽粳939。說(shuō)明鹽粳939受播種密度影響較大。其中，在M2密度處理下，鹽豐47的糙米率、整精米率與鹽粳939相差最大，分別為6.08、14.9百分點(diǎn)，精米率在M4密度處理相差最大，鹽豐47相比鹽粳939高13.04百分點(diǎn)。

3.2.2 播種密度對(duì)水直播稻稻米外觀品質(zhì)的影響

由表4可知，同一品種不同播種密度下，鹽豐47在M4時(shí)堊白粒率、堊白度最小，分別為10.00%、3.90%，且與其他各播種密度處理均達(dá)到顯著差異。鹽粳939在M5密度處理堊白粒率、堊白度最小，分別為11.00%、3.10%，且與其他各播種密度處理均達(dá)到顯著差異。堊白度、堊白粒率越小，稻米的外觀品質(zhì)越好，說(shuō)明大播種密度處理對(duì)鹽豐47、鹽粳939的外觀品種有正向的影響。同一播量下，鹽豐47、鹽粳939在M4、M5密度處理的堊白粒率差異達(dá)顯著水平，在M5密度處理的堊白度達(dá)顯著差異水平。

3.2.3 播種密度對(duì)水直播稻稻米品質(zhì)理化指標(biāo)、食味值的影響

由表5可知，同一播種密度下的鹽豐47、鹽粳939的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、食味值均差異顯著。直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為鹽豐47＞鹽粳939，食味值表現(xiàn)為鹽豐47＜鹽粳939。

各播種密度下，鹽豐47在M1密度處理的直鏈淀[CM（21]粉含量最大（19.8%），與M2、M5密度處理差異不顯著，顯著高于M3、M4密度處理；M3密度處理的蛋白質(zhì)含量最大（7.6%）， 與M1、 M2、M4、M5密度處理的差異達(dá)顯著水平；M4處理的食味值最大（74.0），與M1、M2、M3、M5密度處理的差異達(dá)顯著水平。鹽粳939在M5密度處理直鏈淀粉含量最大（18.9%），與M1、M2密度處理差異不顯著，與M3、M4密度處理的差異達(dá)顯著水平；M3密度處理的蛋白質(zhì)含量最大為6.5%與M2、M4差異不顯著，與M1、M5差異達(dá)顯著水平；M3密度處理的食味值最大（85.0），與M4、M5密度處理差異不顯著，與M1、M2[JP+1]密度處理的差異達(dá)顯著水平。蛋白質(zhì)含量和食味值隨著播種密度的增大而先增后降。播種密度對(duì)鹽豐47影響較大，其食味值較鹽粳939下降幅度明顯。

3.2.4 播種密度對(duì)水直播稻稻米淀粉RVA譜特征的影響

由表6可知，在鹽豐47的各個(gè)播種密度下，峰值黏度、崩解值、糊化溫度均在M3密度處理最大，分別為4 363、2 634、70.20；熱漿黏度、峰值時(shí)間在M2密度處理達(dá)到最大，分別為1 733、5.93；最終黏度、消減值在M5密度處理達(dá)到最大，分別為 3 393、1 780；在鹽粳939的各個(gè)播種密度下，峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、消減值、峰值時(shí)間、糊化溫度均在M4密度處理達(dá)到最大，分別為 4 321、1 853、2 468、3 678、1 825、5.80、68.60。

在同一播種密度時(shí)，M1、M2、M3、M5處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值均表現(xiàn)為鹽豐47＞鹽粳939，M4處理表現(xiàn)為鹽豐47＜鹽粳939；消減值在M5密度處理表現(xiàn)為鹽豐47gt;鹽粳939，其他各處理反之；糊化溫度各處理均表現(xiàn)為鹽豐47＞鹽粳939；最終黏度和峰值時(shí)間，各處理變化不一。

4 結(jié)論與討論

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果的分析比較，鹽豐47、鹽粳939均是在M5密度處理病情嚴(yán)重，播種密度越大，植株病情指數(shù)越高。鹽豐47的倒二、倒三、倒四節(jié)間和鹽粳939的倒三、倒四節(jié)間的倒伏指數(shù)在M3密度處理最小，因?yàn)榈狗笖?shù)與抗折能力成反比，所以鹽豐47在M3密度處理的抗折力最大，抗倒伏能力最強(qiáng)。鹽粳939相對(duì)于鹽豐47在各個(gè)播種密度處理下的食味值都表現(xiàn)得更好。其中，鹽粳939在M3密度處理下，食味值最大（85.00），鹽豐47在M4密度處理的食味值最大（74.00）；隨著播種密度由M4增加到M5，鹽豐47的食味值下降幅度明顯，說(shuō)明較高播種密度對(duì)鹽豐47影響較大。在相同播種密度下，鹽豐47相比于鹽粳939的糙米率、精米率、整精米率更高。說(shuō)明播種密度對(duì)鹽粳939稻米加工品質(zhì)影響較大；直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量2個(gè)品種表現(xiàn)為差異顯著。2個(gè)品種的蛋白質(zhì)含量和食味值隨著播種密度的增大而先增后減。總的來(lái)說(shuō)，稻米品質(zhì)不僅僅受一種性狀指標(biāo)的影響，而是受多種性狀指標(biāo)的綜合疊加影響［7-9，19］。預(yù)想通過(guò)某一指標(biāo)，如較低的直鏈淀粉含量、較高的崩解值直接選擇食味值較高的品種不現(xiàn)實(shí)。

[JP+1]隨著人們生活水平的提高和水稻品種的不斷更新迭代，優(yōu)質(zhì)的稻米品種更受市場(chǎng)和消費(fèi)者的喜愛(ài)。目前我國(guó)稻米市場(chǎng)中，優(yōu)質(zhì)稻米供不應(yīng)求且現(xiàn)象尤為突出，為市場(chǎng)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)稻米的需求越發(fā)迫切。稻米品質(zhì)不只受稻種基因型影響，還受當(dāng)?shù)貧夂驐l件、栽培管理措施等方面的影響［10-14］。

本試驗(yàn)對(duì)鹽豐47、鹽粳939進(jìn)行了稻米品質(zhì)的測(cè)定。測(cè)定結(jié)果表明，鹽粳939的品質(zhì)性狀大多方面優(yōu)于鹽豐47。由于目前人們對(duì)于優(yōu)質(zhì)稻米的大量需求，鹽粳939會(huì)更受消費(fèi)者喜愛(ài)。

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收稿日期：2023-04-19

基金項(xiàng)目：遼寧省民生科技計(jì)劃（編號(hào)：2021JH2/10200028）；遼寧省科學(xué)事業(yè)公益研究基金（編號(hào)：20170034）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2018YFD0300306）；遼寧春玉米粳稻密植抗逆豐產(chǎn)增效關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目（編號(hào)：2017YFD0300710）；遼寧省水稻產(chǎn)業(yè)重大農(nóng)技推廣服務(wù)試點(diǎn)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：杜 萌（1989—），男，遼寧阜新人，碩士，助理研究員，主要從事水稻栽培及鹽堿地改良研究。E-mail：492079244@qq.com。