播期和施肥方式對宜香優(yōu)2115產量與品質的影響

王榮基， 李 敏， 陳光莉， 張恒棟， 江學海， 周維佳，蔣明金， 李立江， 姬廣梅， 羅德強

(1.貴州大學農學院, 貴陽 550006;2.貴州省農業(yè)科學院水稻研究所， 貴陽 550006；3.貴州省正安縣農業(yè)農村局， 貴州 正安 563400；4.貴州黔西南喀斯特區(qū)域發(fā)展研究院， 貴州 興義 562400)

水稻是我國約2/3人口的主要口糧作物[1],提高水稻單產和保證稻米品質是目前水稻生產和人民生活需求的主要目標[2]。近年來，由于受到多方因素的影響，貴州水稻面積呈逐年減少的趨勢，雖然單產略有提高，但稻谷的自給率仍相對較低[3-4]。隨著生活水平的逐漸提高，高品質稻米逐漸受到人們親睞，就目前生產水平看，全省優(yōu)質稻種植面積不到總面積的1/2。二級以上優(yōu)質稻面積不到水稻種植面積1/5。而水稻產量和品質除受品種本身遺傳特性影響外，還受氣候、生態(tài)及其栽培措施等外界環(huán)境的影響[5-6]。因此，在我省立體氣候明顯的情況下，在不同稻區(qū)進行不同播種期以及施肥方式研究，探索不同品種在不同區(qū)域的產量潛力以及稻米品質變化特點，對不同地區(qū)水稻品種選擇、配套技術的應用具有較強的指導意義。針對播種期以及氮肥管理方式對水稻產量和品質的影響，業(yè)內學者也開展了相關研究。研究表明，隨著播種期推遲，水稻產量呈先增加后降低的拋物線變化[7-10]，產量構成因素中有效穗數(shù)變化最為明顯[7,9,11]，其次是穗粒數(shù)[7,12]，千粒重變化影響最小[7]。有研究認為，隨著播種期推遲，會導致水稻無效分蘗增多[12]，后期有效葉面積明顯降低，干物質積累量不足，尤其是拔節(jié)至抽穗期的干物質積累量下降明顯[11]，最終導致減產。播期對稻米品質的影響至今說法不一，有研究認為，隨著播種期推遲，水稻整精米率、堊白度和堊白粒率先上升后下降[7]，也有研究認為隨播種期推遲，整精米率下降、堊白度和堊白粒率先降后升[8,13]，稻米堊白粒率和堊白度隨著播期的推遲而降低，可以看出以上研究結果不一致，可能是研究地點和研究品種不同所導致。在施肥方面，多數(shù)研究結果都認為水稻產量與施氮量呈拋物線關系，同時前期基蘗肥與穗肥的比例約為6∶4時最有利于挖掘水稻產量潛力[3,14]。針對施肥對稻米品質的影響，有研究結果顯示，糙米率、精米率、整精米率、堊白率、堊白度、蛋白質含量隨穗肥增加而上升，直鏈淀粉含量、膠稠度隨穗肥比例的增加而下降，加工品質得到改善，而外觀品質變劣[14]。當基蘗肥與穗肥比例約為6∶4 時，稻米堊白粒率降低，提高加工品質和蛋白質含量[15-16]。從以上結果可看出，由于研究環(huán)境、研究品種的差異，使得研究結果不盡一致，有的甚至相反。貴州屬于云貴高原山區(qū)，立體氣候明顯，適宜種植水稻的區(qū)域海拔梯度大，獨特的生態(tài)條件為增加水稻干物質積累進而提高產量奠定了基礎，也為生產優(yōu)質稻米創(chuàng)造了條件，但由于各地播種期和施肥方式差異較大，使水稻生產潛力和品質優(yōu)勢未能充分體現(xiàn)。因此，針對貴州省不同區(qū)域的生態(tài)特點，采用貴州大范圍種植的宜香優(yōu)2115為材料，在不同區(qū)域開展水稻播種期以及施肥方式的研究，為不同稻區(qū)充分挖掘水稻產量的同時，進一步提高稻米品質提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗點基本情況

試驗分別在正安、貴陽、興義進行，試驗地點水源排灌方便，光照充足，各點土壤養(yǎng)分含量見表1。

表1 試驗點海拔及土壤理化性狀

1.2 試驗材料

供試品種：宜香優(yōu)2115(貴州金農科技有限責任公司所提供)。供試肥料：磷肥為過磷酸鈣(含P2O516%，貴州省貴定縣農化化肥有限責任公司生產)，鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%，俄羅斯產)，氮肥為尿素(含N≥46.6%，貴州赤天化股份有限公司生產)。

1.3 試驗設計

各地試驗分別設置3個播期(記為S 1、S 2、S 3)，正安分別為4月9日、4月16日、4月23日，貴陽分別為4月10日、4月17日、4月24日，興義分別為4月12日、4月19日、4月26日。每期秧齡為30 d時移栽，移栽規(guī)格為33.3 cm×16.5 cm。移栽時每期設常規(guī)施肥(CF)和精確施肥(AF)兩種模式，不同施肥模式間四周筑埂并覆膜，高度為30 cm，防止肥水串灌。每期每種施肥模式種植面積100 m2。不同施肥模式總施氮為180 kg/hm2，常規(guī)施肥模式按照水稻生產傳統(tǒng)施肥方式進行，即基肥施N 為112.5 kg/hm2，插秧后10 d施N 67.5 kg/hm2作分蘗肥，P、K肥全作底肥。精確施肥模式插秧前施N 64.8 kg/hm2作基肥，插秧后5 d施N 43.2 kg/hm2作分蘗肥，倒四葉施N 50.4 kg/hm2作促花肥，倒二葉施N 21.6 kg/hm2作?；ǚ?，P肥全作基肥，K肥50%作基肥，50%在拔節(jié)期施用。N、P、K施用比例為1∶0.5∶1。兩種施肥模式病蟲草害及田間水分管理按照常規(guī)防治方法實施。

1.4 數(shù)據(jù)收集與分析

于成熟期對每品種收實產，對收獲的出田稻谷取樣1 kg,裝入網(wǎng)袋自然風干，用于測定稻米品質；將其余部分出田稻谷稱重后自然曬干，風選后再稱重，然后稱取50 g用烘干法測定實際含水量，按13.5%水分折算實收產量。在收實產的同時，根據(jù)田間調查的平均莖蘗數(shù)，每品種取代表性植株2穴作為樣品，室內考察水稻的產量構成。稻米品質委托農業(yè)農村部稻米及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心，依據(jù)NY/T 593—2013《食用稻品種品質》標準檢測，測量稻米的加工品質、外觀品質、蒸煮食味品質和營養(yǎng)品質(稻米粗蛋白質含量是稻米營養(yǎng)品質的主要指標)。

利用Excel 2019軟件對數(shù)據(jù)進行收集和整理，基于R 4.1.0的RStudio軟件進行統(tǒng)計分析和作圖，多重比較采用LSD0.05法。

2 結果與分析

2.1 播期和施肥方式對產量及其產量構成因素的影響

單從各點不同播期看(表2)，正安點和貴陽點以S 3產量最高，興義以S 1產量最高，各點產量總體表現(xiàn)為正安S 3>S 2>S 1，貴陽S 3>S 1>S 2，興義S 1>S 2>S 3。結合產量構成因素，正安點有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結實率以S 2最高，但與S 3差異不大，三個播期下千粒重差異不大；貴陽點有效穗數(shù)以S 1較高，穗粒數(shù)以S 2較高，但與S 1、S 3差異不顯著，結實率S 3>S 1>S 2，千粒重差異不大；興義點的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結實率均以S 1最高。從施肥模式看，各點不同播期的產量均表現(xiàn)出AF模式高于CF模式，S 1、S 2、S 3具體表現(xiàn)為正安AF模式比CF模式分別高27.0%、14.1%、23.9%，貴陽AF模式比CF模式分別高16.7%、4.3%、3.5%，興義AF模式比CF模式分別高5.9%、1.0%、5.4%，增產幅度以正安最明顯。結合產量構成因素看，各地不同播種期均表現(xiàn)出AF模式的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結實率均高于CF模式。

表2 播期和施肥方式對產量及產量構成因素的影響

2.2 播期和施肥方式對稻米加工品質的影響

表3表明，各點不同播種期下正安點S 2糙米率和整精米率最高，精米率以S 1較高于S 2和S 3，糙米率三個播期之間差異不顯著；貴陽點糙米率S 2比S 3和S 1分別高1.6%和2.4%，精米率和整精米率以S 1最高；興義點糙米率S 3>S 1>S 2，但差異不顯著，精米率S 1最大，整精米率S 2>S 3>S 1。從施肥模式看，各點不同播期的糙米率表現(xiàn)差異不顯著；精米率正安和貴陽均表現(xiàn)為CF模式大于AF模式，S 1、S 2、S 3具體表現(xiàn)為正安CF模式比AF模式分別高2.0%、10.5%、12.9%，貴陽CF模式比AF模式分別高2.3%、5.2%、0.7%；整精米率正安和貴陽均表現(xiàn)為CF模式大于AF模式，S 1、S 2、S 3具體表現(xiàn)為正安CF模式比AF模式分別高29.2%、32.2%、19.0%，貴陽CF模式比AF模式分別高6.3%、7.2%、1.1%，興義點精米率和整精米率趨勢表現(xiàn)不明顯。

表3 播期和施肥方式對稻米加工品質的影響 單位：%

2.3 播期和施肥方式對稻米外觀品質的影響

從各點不同播期看(表4)，正安點以S 3堊白度和堊白粒率最低，堊白度比S 1、S 2 低50.0%、48.9%，堊白粒率比S 1、S 2低28.8%、16.4%；貴陽點堊白度和堊白粒率以S 3最低，堊白度比S 2低28.0%，堊白粒率比S 1、S 2低17.4%、24.7%；興義點堊白度表現(xiàn)為S 2

表4 播期和施肥方式對稻米外觀品質的影響

2.4 播期和施肥方式對稻米蒸煮食味品質的影響

由表5可知，對于各點不同播期，正安點堿消值S 2和S 3最大，膠稠度和直鏈淀粉含量S 1表現(xiàn)最好；貴陽點堿消值播期間無顯著差異，膠稠度和直鏈淀粉含量均表現(xiàn)為S 3>S 1>S 2；興義點堿消值和膠稠度以S 2最大，直鏈淀粉含量S 3表現(xiàn)最好。從施肥模式看，各點不同播期下膠稠度和直鏈淀粉含量呈現(xiàn)出CF模式高于AF模式的趨勢。

表5 播期和施肥方式對稻米蒸煮食味品質的影響

2.5 播期和施肥方式對稻米營養(yǎng)品質的影響

圖1顯示，各點不同播期下，隨著播期后移三個點的變化不一致，正安點呈先降低后升高的變化，S 2比S 1和S 3分別低7.1%和7.0%，貴陽點趨勢不明顯，而興義點呈先升高后降低的趨勢，S 2比S 1和S 3分別高3.7%和3.8%。從施肥模式看，各點不同播期的蛋白質含量AF模式顯著高于CF模式，S 1、S 2、S 3具體表現(xiàn)為正安AF模式比CF模式分別高13.5%、12.5%、11.2%，貴陽AF模式比CF模式分別高0.6%、4.0%、6.7%，興義AF模式比CF模式分別高0.3%、7.6%、3.3%。

圖1 播期和施肥方式對稻米營養(yǎng)品質的影響

3 討 論

3.1 播期對宜香優(yōu)2115產量及品質的影響

播期影響著水稻各生育階段的溫光資源配置，進而影響產量，播期對產量及產量構成因素的研究，前人看法不一[17-20]。本研究表明，隨著播期后移，正安、貴陽和興義產量及產量構成的變化趨勢不一。播期后移使正安點有效穗數(shù)、結實率略有提高，從而使產量增大，而興義點隨著播期后移，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結實率均降低，導致產量減小，貴陽點變化趨勢不明顯，這與季紅娟等[20]研究結果一致。本研究還表明，氣象因子影響水稻產量會與播期影響水稻產量產生交互效應，過早和過晚播種都會導致水稻后續(xù)籽粒發(fā)育受到限制，從而影響產量。

播期對于稻米品質的影響有大量的研究[21-24]，但前人的研究環(huán)境、研究對象和試驗設計大多不同，導致播期對稻米品質的影響至今仍說法不一。本研究結果表明，對于不同地點，播期后移各地點品質表現(xiàn)不一。其中正安、貴陽和興義點堊白粒率有所降低，稻米的外觀品質提高，這與邢志鵬等[24]研究結果一致。

3.2 施肥方式對宜香優(yōu)2115產量及品質的影響

關于氮肥運籌對水稻產量的影響前人有大量的研究。張軍等[25]研究表明，基蘗肥與穗肥比例在7∶3和6∶4時，穗粒結構良好，產量顯著提高。王建民等[26]研究發(fā)現(xiàn)，當基蘗肥與穗肥比例升高時能獲得較多的穗數(shù)，從而獲得高產。胡群等[27]研究認為，在基蘗肥∶穗肥為6∶4時，水稻能維持較高的成穗率，并顯著增加水稻的穗粒數(shù)、結實率以及千粒重，從而獲得高產。本研究也表明，精確施肥模式下，各地點各播期均表現(xiàn)出有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結實率的顯著增加，產量得到顯著提高。說明通過適當減少基蘗肥，增加穗肥的比例能夠在維持前期較多有效穗和水稻生長的情況下，促進籽粒的灌漿充實，從而形成高產。

研究結果表明[27-29]，增大穗肥占總施氮量的比例，能夠有效提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，但稻米的堊白度和堊白粒率會有所提高。本研究也表明，氮肥后移會提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，但堊白度和堊白粒率會提高，降低外觀品質。胡群等[27]、成臣等[29]和許軻等[30]研究表明，隨著基蘗肥比例降低，稻米的膠稠度和直鏈淀粉含量均會減小，蛋白質含量提高。本研究結果表明，精確施肥模式堿消值、膠稠度和直鏈淀粉含量均低于常規(guī)施肥模式，蛋白質含量有所提高，這與上述研究結果一致。說明氮肥后移會降低稻米的蒸煮食味品質，但營養(yǎng)品質得到提高。

4 結 論

播期對于產量和品質的影響三個地點趨勢不一致，興義點S 1處理產量最高，正安點和貴陽點S 3產量最高。氮肥后移會顯著提高正安、貴陽和興義點的水稻產量，并提高稻米的加工品質和營養(yǎng)品質，但外觀品質和蒸煮食味品質會降低。