施硒量對(duì)粳稻產(chǎn)量與外觀品質(zhì)的影響

王文希，石壘，徐印印，龔雙喜，付文林，吳昊,邢丹英

1.長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025 2.湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430068 3.湖北省恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米小麥研究所，湖北 恩施 445000 4.監(jiān)利市名宇米業(yè)股份有限公司，湖北 監(jiān)利 433018

水稻是我國(guó)的主要糧食作物，稻谷總產(chǎn)占糧食總產(chǎn)的43.6%，占商品糧的50%以上[1]。粳稻是栽培稻(Oryzasativa)的亞種，主要種植在溫度較低的環(huán)境[2]。由于粳稻的品質(zhì)優(yōu)、口感好，為適應(yīng)消費(fèi)者需求，長(zhǎng)江下游的江蘇、浙江等省已在粳稻推廣上進(jìn)行了有益嘗試[3-5]，目前已在品種資源[6,7]、環(huán)境差異[8,9]以及栽培技術(shù)[10,11]等方面取得新進(jìn)展。品種是擴(kuò)大粳稻種植的重要基礎(chǔ)，不斷引進(jìn)、選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的粳稻良種，研究與之配套的栽培技術(shù)是發(fā)展粳稻生產(chǎn)的前提。硒是粳稻良種選育中研究較多的有益微量元素。據(jù)報(bào)道，施硒有利于提高水稻產(chǎn)量[12,13]，能夠提高水稻的整精米率，降低堊白率，提高稻米品質(zhì)[14,15]。在對(duì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)上，施用不同硒源均有一定的效果[16-19],在土壤不具備豐富硒元素的產(chǎn)地，外源施硒成為作物富硒的主要途徑[20-23]。

為提高作物施硒的效率，研究者在施用方法[24]、施用時(shí)間[25]、施用量[26]、品種選擇[27]等方面進(jìn)行了探究。與此同時(shí)，施硒對(duì)作物的品質(zhì)[28，29]、光合效應(yīng)[30]、水稻中的硒分布及形態(tài)[31]、硒與鎘污染的影響[32,33]、土壤條件與施硒量[34]和富硒規(guī)律[35]也有相應(yīng)的研究報(bào)道，在生產(chǎn)應(yīng)用上也有相關(guān)的報(bào)道[36,37]。

江漢平原是我國(guó)水稻的重要產(chǎn)區(qū)，也是粳稻生產(chǎn)的新區(qū)。研究該地區(qū)的粳稻生產(chǎn)技術(shù)，分析施硒對(duì)粳稻的有益效應(yīng)，探討施硒量對(duì)粳稻的產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，對(duì)粳稻生產(chǎn)及技術(shù)儲(chǔ)備有著十分重要的意義。2017至2018年，筆者在湖北省荊州市荊州區(qū)李埠鎮(zhèn)進(jìn)行了施硒量對(duì)14個(gè)粳稻品種(系)的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)影響的研究，獲得了初步結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種：蘇2210、常粳167、中浙粳55、中粳7號(hào)、嘉粳16、武運(yùn)粳80、浙粳25、浙粳165、揚(yáng)家粳7972、豐粳3227、WDR56、嘉68、皖墾粳5297、中浙粳75，由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供。

亞硒酸鈉：上海遠(yuǎn)慕生物科技有限公司生產(chǎn)，分析純級(jí)，含量99.97%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，通過(guò)葉面噴施亞硒酸鈉進(jìn)行處理。以純硒計(jì)算，施用量設(shè)置6個(gè)梯度，分別為：0(A0)、0.5(A1)、1(A2)、1.5(A3)、2(A4)、2.5g/667m2(A5)。以空白(A0)為對(duì)照，試驗(yàn)處理在水稻孕穗期和乳熟期各1次。

試驗(yàn)于5月1號(hào)播種育秧，6月1號(hào)移栽。小區(qū)面積2m×4m，株距25cm，行距30cm ,重復(fù)3次。試驗(yàn)田間管理一致，施肥水平中等，其他田間管理均參照正常高產(chǎn)栽培措施。水稻成熟后取樣與實(shí)收，進(jìn)行考種和收集實(shí)產(chǎn)數(shù)據(jù)。稻谷收獲曬干后放置于干燥通風(fēng)處1個(gè)月左右，待其理化性質(zhì)穩(wěn)定后進(jìn)行米質(zhì)測(cè)量。

試驗(yàn)于2017至2018年在湖北荊州市荊州區(qū)李埠鎮(zhèn)楊井村(34°34′N，112°04′E)進(jìn)行。該地區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候帶，年太陽(yáng)總輻射量為435～460kJ/cm2，年日照時(shí)數(shù)1800～2000h，年平均氣溫15.9～16.6℃，年無(wú)霜期242～263d，年降水量1100～1300mm，沙壤土，土壤pH=6.1，有機(jī)質(zhì)含量23.6g/kg，全氮含量1.14g/kg，堿解氮含量145.3mg/kg，有效磷含量23.5mg/kg，速效鉀含量133.7mg/kg。

1.3 測(cè)量項(xiàng)目與方法

記載項(xiàng)目包括株高(cm)、水稻全生育期(d)、有效穗數(shù)(104穗/667m2)、穗實(shí)粒數(shù)(粒/穗)、結(jié)實(shí)率(%)、千粒重(g)、產(chǎn)量(kg/667m2)、堊白粒率(%)、堊白度(%)、糙米率(%)、精米率(%)、整精米率(%)。

用東孚久恒JDMZ100研磨糙米和精米，計(jì)算糙米率和精米率；用 JMWT12 大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀(符合GB 1350—2009 稻谷、GB/T 1354—2018 大米、GB/T 17891—2017 優(yōu)質(zhì)稻谷要求) 測(cè)定整精米率、堊白粒率、堊白度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 21.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻農(nóng)藝性狀的主效應(yīng)分析

品種與硒施用量對(duì)農(nóng)藝性狀的影響試驗(yàn)結(jié)果分析如表1所示。由表1可知：品種因素對(duì)株高、生育期、有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量、堊白粒率、堊白度、糙米率、整精米率的影響達(dá)到了極顯著水平(P<0.01)。對(duì)供試品種(品系)采用不同施用量的硒葉面肥處理，分析不同水稻品種(品系)對(duì)硒的吸收效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，品種因素對(duì)水稻的精米率的影響未達(dá)顯著水平；硒施用量對(duì)堊白粒率的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，對(duì)水稻穗實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量的影響達(dá)到顯著水平(P<0.05)，對(duì)其他性狀未達(dá)顯著水平；品種與硒施用量的交互作用對(duì)水稻的有效穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量、堊白度達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，對(duì)水稻的穗實(shí)粒數(shù)、堊白粒率和整精米率的影響達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

表1 水稻主要農(nóng)藝性狀的主效應(yīng)分析(P值)

圖1 不同施用量硒處理下各品種的產(chǎn)量 Fig.1 Yield of different varieties under different application amounts of selenium

2.2 不同施用量硒處理對(duì)各品種產(chǎn)量影響

不同施用量硒處理下各品種的產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，14個(gè)水稻品種(品系)產(chǎn)量隨著噴施硒施用量的變化呈現(xiàn)出單峰變化；在硒施用量為1.5～2g/667m2時(shí),供試水稻的平均產(chǎn)量達(dá)到較高水平。

從供試水稻品種(系)的產(chǎn)量表現(xiàn)(見圖2)可知，蘇2210產(chǎn)量最高達(dá)到655.14kg/667m2與其他品種有顯著差異；豐粳3227、WDR56、中浙粳75產(chǎn)量分別達(dá)到632.53、634.41、639.94kg/667m2，與浙粳165(627.45kg/667m2)沒有顯著差異，與其他品種均有顯著差異；浙粳165與中浙粳55(613.04kg/667m2)沒有顯著差異，與其他品種間均有顯著差異；武運(yùn)粳80(610.20kg/667m2)與中浙粳55、常粳167(608.53kg/667m2)、揚(yáng)家粳7972(606.56kg/667m2)產(chǎn)量間沒有顯著差異，與其他品種均有顯著差異；嘉68(563.20kg/66m2)與其他品種均有顯著差異；浙粳25(546.57kg/667m2)與其他品種間均有顯著差異。中粳7號(hào)(515.46kg/667m2)、皖墾粳5297(519.37kg/667m2)、嘉粳16(527.48kg/667m2)3個(gè)品種間沒有顯著差異，與其他所有品種之間差異顯著。

圖2 不同水稻品種的產(chǎn)量差異 Fig.2 Yield difference of different rice varieties

圖3 不同施用量硒處理下水稻的堊白度與堊白粒率 Fig.3 Chalkiness and chalky grain rate of rice under different application amounts of selenium

2.3 不同施用量硒處理對(duì)外觀品質(zhì)的影響

由不同施用量硒處理下14個(gè)水稻品種(系)堊白度與堊白粒率均值(見圖3)可知，不同施用量的硒葉面肥處理對(duì)水稻的堊白度與堊白粒率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，葉面肥硒施用量為1g/667m2時(shí)，堊白度下降1.47個(gè)百分點(diǎn)，堊白粒率下降3.23個(gè)百分點(diǎn)。這一現(xiàn)象表明，適宜的硒施用量對(duì)供試品種(系)的品質(zhì)改進(jìn)有一定的促進(jìn)效應(yīng)。由粳稻品種(品系)在施用硒葉面肥后的堊白度與堊白粒率(見圖4)分析可知，在供試品種中，蘇2210的堊白度與堊白粒率最高，分別達(dá)到59.32%、26.26%：豐粳3227的堊白度和堊白粒率最低分別為5.14%、1.89%，品種間差異較大，堊白度與堊白粒率最大差值分別為54.17個(gè)百分點(diǎn)和24.37個(gè)百分點(diǎn)。

由供試品種在不同施硒量情況下的外觀品質(zhì)調(diào)查結(jié)果(見表2)可知，施硒量對(duì)供試品種的外觀品質(zhì)有一定影響。處理A0下蘇2210的堊白粒率為55.33%，處理A2的堊白粒率為53.97%，低于對(duì)照值，但未達(dá)顯著水平；處理A1、A4、A5的堊白粒率顯著高于對(duì)照。

表2 不同施硒量下各水稻品種的堊白度與堊白粒率

處理A0下的常粳167堊白粒率為24.15%，其他各個(gè)施硒處理的堊白粒率平均5.81%，顯著低于處理A0；處理A0下的中浙粳55堊白粒率為13.00%，處理A3堊白粒率為7.26%，顯著低于處理A0。施硒處理下中粳7號(hào)、嘉粳16、武運(yùn)粳80、浙粳25、楊家粳7972、

圖4 不同水稻品種的堊白度與堊白粒率Fig.4 Chalkiness and chalky grain rate of different rice varieties

豐粳3227、WDR56、嘉68的堊白粒率均有變化，但未達(dá)顯著水準(zhǔn)。CK處理下的浙粳165堊白粒率為5.80%，均低于施硒處理，顯著低于處理A5的堊白粒率(21.85%)，說(shuō)明該品種的施硒處理沒有達(dá)到改善外觀品質(zhì)的效果。CK處理下的皖墾粳5297的堊白粒率為20.00%，顯著低于A5處理(35.15%)；處理A1、A2的堊白粒率低于CK，但未達(dá)顯著水準(zhǔn)。CK處理下的中浙粳75堊白粒率為10.83%，顯著高于處理A5的堊白粒率(4.85%)。

CK處理下的蘇2210堊白度為28.60%，顯著高于處理A1(23.83%)、A2(24.33%)，施硒處理后堊白度最高降低4.77個(gè)百分點(diǎn)。CK處理下的常粳167的堊白度為6.70%，顯著高于其他施硒處理，其中A3處理(1.10%)最低，施硒處理后堊白度降低5.60個(gè)百分點(diǎn)。CK處理下中浙粳55堊白度為4.37%，顯著高于A3處理(2.37%)，施硒處理后堊白度降低2.00個(gè)百分點(diǎn)。CK處理下的中粳7號(hào)堊白度為9.17%，顯著高于處理A3(4.97%)。CK處理中嘉粳16的堊白度為20.93%，顯著高于其他處理，其中處理A5堊白度最低為14.11%，較CK降低6.82個(gè)百分點(diǎn)。武運(yùn)粳80、浙粳25、楊家粳7972、豐粳3227、WDR56和嘉68等品種施硒后的堊白度均有下降趨勢(shì)，但不同施硒量之間差異未達(dá)顯著水平。CK處理下浙粳165的堊白度為1.60%，顯著低于處理A5堊白度(6.30%)。CK處理下皖墾粳5297堊白度為5.47%，顯著低于A5處理(10.85%)，高于A2處理(5.00%)，但未達(dá)到顯著水平。CK處理下中浙粳75堊白度為3.57%，顯著高于A2處理(2.20%)和A5處理(1.25%)，施硒處理后堊白度最高降幅為2.52個(gè)百分點(diǎn)。供試品種中，浙粳165和揚(yáng)家粳7972在施用葉面肥之后堊白度和堊白粒率均升高，其他各個(gè)品種在1g/667m2硒處理下堊白粒率平均下降4.10個(gè)百分點(diǎn)，堊白度平均下降1.89個(gè)百分點(diǎn)。其中，常粳167施硒后堊白粒率平均下降17.87個(gè)百分點(diǎn)，堊白度平均下降5.07個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

1)施硒對(duì)供試粳稻品種有增產(chǎn)效應(yīng)，施硒量在1.5～2g/667m2時(shí)，供試品種(系)的平均單產(chǎn)達(dá)到最高值。

2)施硒對(duì)供試品種的外觀品質(zhì)有改良效應(yīng)，施硒量為1g/667m2時(shí)，14個(gè)供試品種(系)平均的堊白度下降1.47個(gè)百分點(diǎn)，堊白粒率下降3.23個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到最低值。

3)施硒對(duì)供試品種外觀品質(zhì)的影響存在差異。浙粳165和揚(yáng)家粳7972在施用葉面肥之后堊白度和堊白粒率均升高。其他各個(gè)品種在1g/667m2硒處理下堊白粒率平均下降4.10個(gè)百分點(diǎn)，堊白度平均下降1.89個(gè)百分點(diǎn)。其中，常粳167施硒后堊白粒率平均下降17.87個(gè)百分點(diǎn)，堊白度平均下降5.07個(gè)百分點(diǎn)。

4)通過(guò)用不同施硒量處理對(duì)14個(gè)水稻品種(系)效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，不同粳稻品種(系)對(duì)施硒的反應(yīng)存在差異。供試品種并不是表現(xiàn)出同樣趨勢(shì)，這是一個(gè)值得深入探討的問題。由于不同品種的表現(xiàn)與其遺傳背景緊密相關(guān)，什么品種需要用多大的用量為最宜，還需要進(jìn)行針對(duì)性的試驗(yàn)，不能夠一概而論。施硒后對(duì)粳稻的硒含量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的效應(yīng)，施硒對(duì)稻米堊白度和堊白粒率的影響機(jī)理以及對(duì)品種的后續(xù)效應(yīng)，也需要進(jìn)行深入研究。