濱海稻區水直播稻抗逆性及稻米品質對播種密度的響應

摘要：為探究不同播種密度對水直播稻抗逆性及稻米品質的影響，在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地進行研究。采用水直播的方式，以鹽豐47（Y）、鹽粳939（J）為供試材料，試驗設5個播種密度（M）水平，分別為60.0（M1）、82.5（M2）、105.0（M3）、127.5（M4）、150.0 kg/hm2（M5）。在水稻生育期測定水稻植株受病害情況及抗倒伏能力。收獲后測定稻米品質，分析不同播種密度對水直播稻抗逆性及稻米品質的影響。結果表明，鹽豐47、鹽粳939均在M5密度處理病情嚴重，播種密度越大，植株病情指數越高。鹽豐47的倒二、倒三、倒四節間和鹽粳939的倒三、倒四節間的倒伏指數在M3密度處理最小，因為倒伏指數與抗折能力成反比，所以鹽豐47在M3密度處理的抗折力最大，抗倒伏能力最強。在5個播種密度下，鹽粳939的食味值均優于鹽豐47，2個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。稻米加工品質在相同播種密度下表現為鹽豐47優于鹽粳939，鹽粳939受播種密度影響較大。不同品種的直鏈淀粉含量、蛋白質含量差異顯著，同一品種的蛋白質含量和食味值均隨著播種密度的增大而先增后減。鹽粳939的稻米品質性狀（外觀品質、蒸煮食味品質、加工品質等）總體更優于鹽豐47，會更受消費者喜愛。

關鍵詞：水稻；播種密度；直播；抗逆性；品質

中圖分類號：S511.04 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）22-0047-06

水稻是我國主要的糧食作物，水稻生產對糧食安全和解決農業生產都具有重要作用，對提高國民經濟具有重要影響［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，水稻高產不僅僅是水稻生產過程中的唯一目標，當前優質的稻米品種更受市場和消費者的喜愛。目前，我國稻米市場中，優質稻米供不應求且現象尤為突出，向市場提供大量優質稻米越發迫切，大量學者對優質稻米生產做出貢獻［3-15］。但關于如何在濱海稻區有效利用鹽堿地資源鮮有報道。我國濱海地區鹽堿地面積較大，有效利用鹽堿地資源是當前首要任務，本試驗在濱海稻區鹽堿地進行，研究播種密度、品種對其抗逆性及稻米品質的影響，以期為濱海稻區直播稻優質稻米的生產及大面積種植提供理論和實踐依據。

1 試驗設計

設5個播種密度（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3次重復，順序排列。每個處理小區長10 m，寬2.5 m，小區內設10條壟，各壟間距 0.25 m，采用人工播種模擬機器條播。試驗于2021年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地進行。試驗品種為鹽豐47（Y）、鹽粳939（J）。

耕層土壤（0～15 cm）：有機質含量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。

整地時一次性全層深施水稻專用復合肥 390 kg/hm2（N、P、K的含量分別為30%、12%、8%）。出苗后，根據田間長勢情況確定氮肥用量。2.5～3.0葉斷乳肥施尿素75 kg/hm2以促使稻苗早生快發。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，進行葉面噴施。

2 測定項目與方法

2.1 病害調查

齊穗后30 d對各處理進行病害情況調查，主要調查紋枯病、稻瘟病。分級標準參照杜萌等的標準［6］。

植株發病率=染病指數/調查總株數×100%；植株病情指數=［∑（各級病株數×相應級數）/（調查總株數×最高級別值）］×100。

2.2 莖稈抗倒伏性狀測定

在9月下旬，每處理選取代表性單莖10個，測定株高、重心高度、穗長、各節間的長度、各節間的粗度及莖壁的厚度、各基部至穗頂的鮮質量以及穗質量。按瀨古秀生的方法［16］計算各處理每個節間的彎曲力矩、倒伏指數；參考馬均等的方法［17］測定莖稈抗折力。

彎曲力矩＝節間基部至穗頂長度×該節間基部至穗頂鮮質量，cm·g；

倒伏指數=彎曲力矩/抗折力×100，cm·g/g。

2.3 稻米品質測定

稻米加工品質測定：用NP-4350型風選機風選，按GB/T 17891—1999《優質稻谷》測定稻米糙米率、精米率、整精米率。

稻米外觀品質測定：依據GB/T 1354—2022《大米》粳稻標準用儀器JMWT12進行測試，測定粒型、堊白度等指標。

稻米蒸煮品質和食味品質測定：使用JSWL米飯食味測定儀測定蒸煮食味。測定項目包括香氣、光澤、完整性、味道、口感、綜合。用日本靜岡機械制造有限公司生產的Foss1241食味分析儀進行測定。測定蛋白質含量、直鏈淀粉含量和食味值。

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

3 結果與分析

3.1 播種密度對水直播稻抗逆性的響應

3.1.1 播種密度對水直播稻病害情況的影響

表1為播種密度對水直播稻紋枯病、稻瘟病的總體影響，可以看出，鹽豐47的植株發病率、植株病情指數均高于鹽粳939，2個品種的植株發病率差異顯著（Plt;0.05），植株病情指數差異不顯著。在密度水平下，M4處理的植株發病率最高（5.65%），M2處理最低（2.91%），具體表現為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最高（3.17），M1處理最低（1.42），具體表現為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。植株發病率受品種和密度的交互作用影響達極顯著水平（Plt;0.01）；植株病情指數受密度影響達顯著水平，受品種和密度的交互作用影響達極顯著水平。隨著密度增加，植株病情指數總體呈現為加重趨勢，植株發病率所受影響遠小于病情指數，說明當水稻群體過大時，雖然植株發病率不一定高，但是植株發病等級高，植株病情指數嚴重。

3.1.2 播種密度對水直播稻抗折力及倒伏指數的影響

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

表2為2個品種在各播種密度下各節間的倒伏指數情況。在鹽豐47的各個播種密度下，M4、M5密度處理在S2、S4節間的倒伏指數差異不顯著，顯著高于其他3個播種密度處理；S3節間的倒伏指數除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節間的倒伏指數差異不顯著；M3、M4密度處理在S2節間的倒伏指數差異不顯著；M3密度處理在S3、S4節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的倒伏指數均達到顯著差異。以S3節間為例，鹽豐47在M3密度處理的倒伏指數最小（92.44），鹽粳939在M3密度處理也最小（101.5），同時鹽豐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極顯著水平；S3受品種影響達顯著水平，品種和密度的交互作用影響達極顯著水平；S4受密度影響達顯著水平，受品種和密度的交互作用影響達極顯著水平。鹽粳939的倒伏指數隨播種密度的增加而整體先減后增。倒伏指數=彎曲力矩/抗折力×100，倒伏指數與抗折能力成反比。說明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 播種密度對水直播稻稻米品質的響應

3.2.1 播種密度對水直播稻稻米加工品質的影響

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時最大，為74.30%；糙米[CM（21]率在M1時與其他各播種密度處理達顯著差異；精米率M3、M5差異不顯著，與其他各播種密度處理達顯著差異；整精米率在M2時，與其他各播種密度處理達顯著差異。

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，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。

3.2.2 播種密度對水直播稻稻米外觀品質的影響

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到顯著差異。堊白度、堊白粒率越小，稻米的外觀品質越好，說明大播種密度處理對鹽豐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顯著水平，在M5密度處理的堊白度達顯著差異水平。

3.2.3 播種密度對水直播稻稻米品質理化指標、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、蛋白質含量、食味值均差異顯著。直鏈淀粉含量、蛋白質含量表現為鹽豐47＞鹽粳939，食味值表現為鹽豐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密度處理的蛋白質含量最大（7.6%）， 與M1、 M2、M4、M5密度處理的差異達顯著水平；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密度處理的差異達顯著水平；M3密度處理的蛋白質含量最大為6.5%與M2、M4差異不顯著，與M1、M5差異達顯著水平；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]密度處理的差異達顯著水平。蛋白質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、峰值時間在M2密度處理達到最大，分別為1 733、5.93；最終黏度、消減值在M5密度處理達到最大，分別為 3 393、1 780；在鹽粳939的各個播種密度下，峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、消減值、峰值時間、糊化溫度均在M4密度處理達到最大，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，M1、M2、M3、M5處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值均表現為鹽豐47＞鹽粳939，M4處理表現為鹽豐47＜鹽粳939；消減值在M5密度處理表現為鹽豐47gt;鹽粳939，其他各處理反之；糊化溫度各處理均表現為鹽豐47＞鹽粳939；最終黏度和峰值時間，各處理變化不一。

4 結論與討論

通過試驗結果的分析比較，鹽豐47、鹽粳939均是在M5密度處理病情嚴重，播種密度越大，植株病情指數越高。鹽豐47的倒二、倒三、倒四節間和鹽粳939的倒三、倒四節間的倒伏指數在M3密度處理最小，因為倒伏指數與抗折能力成反比，所以鹽豐47在M3密度處理的抗折力最大，抗倒伏能力最強。鹽粳939相對于鹽豐47在各個播種密度處理下的食味值都表現得更好。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，說明較高播種密度對鹽豐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。說明播種密度對鹽粳939稻米加工品質影響較大；直鏈淀粉含量、蛋白質含量2個品種表現為差異顯著。2個品種的蛋白質含量和食味值隨著播種密度的增大而先增后減。總的來說，稻米品質不僅僅受一種性狀指標的影響，而是受多種性狀指標的綜合疊加影響［7-9，19］。預想通過某一指標，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實。

[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，優質的稻米品種更受市場和消費者的喜愛。目前我國稻米市場中，優質稻米供不應求且現象尤為突出，為市場提供大量優質稻米的需求越發迫切。稻米品質不只受稻種基因型影響，還受當地氣候條件、栽培管理措施等方面的影響［10-14］。

本試驗對鹽豐47、鹽粳939進行了稻米品質的測定。測定結果表明，鹽粳939的品質性狀大多方面優于鹽豐47。由于目前人們對于優質稻米的大量需求，鹽粳939會更受消費者喜愛。

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收稿日期：2023-04-19

基金項目：遼寧省民生科技計劃（編號：2021JH2/10200028）；遼寧省科學事業公益研究基金（編號：20170034）；國家重點研發計劃（編號：2018YFD0300306）；遼寧春玉米粳稻密植抗逆豐產增效關鍵技術研究與示范項目（編號：2017YFD0300710）；遼寧省水稻產業重大農技推廣服務試點項目。

作者簡介：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。