油菜茬后4個播期對雜交秈稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

劉晶巧，張長偉，易 靖，劉 偉，康山杰，曾卓華，羅雪峰，方立魁*

（1.西南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，重慶 401120）

水稻（Oryza sativaL.）作為我國重要糧食作物之一[1]，一直占據(jù)我國糧食總產(chǎn)量的1/3以上，因此確保水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效生產(chǎn)對國家糧食安全起著舉足輕重的作用[2-3]。隨著我國人民生活水平的提高，優(yōu)質(zhì)稻米越來越受市場和廣大消費(fèi)者的青睞[1-2]。全球變暖造成的環(huán)境氣候變化對水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重不利影響[3]。調(diào)整播期可以改變水稻生長發(fā)育中的環(huán)境氣候條件，對充分利用自然資源、調(diào)節(jié)水稻生育進(jìn)程及提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義[4]。研究表明，隨著播期推遲，中秈稻和晚秈稻在各生育階段內(nèi)積溫和累計日照時數(shù)呈降低趨勢，營養(yǎng)生長期縮短，生育進(jìn)程加快[5-6]。

馮向前等研究認(rèn)為，隨著播期推遲，秈稻全生育期略有延長，主要因灌漿期延長；粳稻隨播期推遲，其灌漿期亦有所延長，但因?yàn)闋I養(yǎng)生長期縮短幅度較大，導(dǎo)致全生育期略有縮短[7]。熊圣國研究認(rèn)為隨著播期的推遲，直播稻產(chǎn)量總體呈現(xiàn)下降的趨勢，從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，結(jié)實(shí)率和千粒重的顯著降低是導(dǎo)致產(chǎn)量下降的主要因素[8]。徐俊豪等研究認(rèn)為，隨播期推遲，晚秈稻品種加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)變優(yōu)，但不利于改善食味品質(zhì)，對營養(yǎng)品質(zhì)無顯著影響[9]。以上研究多論述播期對長江中下游地區(qū)稻米生產(chǎn)的影響，關(guān)于播期對重慶地區(qū)稻米生產(chǎn)影響研究較少。因此，為明確重慶地區(qū)晚中稻直播最佳播期及適宜品種，選用旌1 優(yōu)華珍等6 個品種為試驗(yàn)材料，通過分期播種試驗(yàn)，探討不同播期處理下晚中稻品種的生育期變化、產(chǎn)量形成與稻米品質(zhì)變化。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)地點(diǎn)

選用旌1 優(yōu)華珍、甬優(yōu)4949、宜優(yōu)1611、C 兩優(yōu)華占、隆兩優(yōu)534、神9優(yōu)28等6個雜交稻品種為供試材料。在重慶市九龍坡區(qū)白市驛鎮(zhèn)農(nóng)科大道重慶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高科技示范園區(qū)進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

采用兩因素完全隨機(jī)設(shè)計。因素1為品種，共6個品種。因素2為播期，設(shè)4月6日（對照）、5月15日、5月25日、6月5日，共4個播期。各點(diǎn)均為6個品種，4 個播期，共24個處理組合。試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)面積33.34 m2，設(shè)2次重復(fù)。管理措施與當(dāng)?shù)厮局辈ピ耘嗌a(chǎn)一致。

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1 生育期

在普查基本苗的基礎(chǔ)上，觀察并準(zhǔn)確記錄分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期等關(guān)鍵時期個體及群體動態(tài)。于收獲前調(diào)查田間倒伏株數(shù)，植株與地面夾角小于45°即為倒伏，小區(qū)內(nèi)倒伏穴數(shù)占總穴數(shù)的百分比即為表觀倒伏率。

1.3.2 產(chǎn)量及構(gòu)成因素

在成熟期，測定產(chǎn)量結(jié)構(gòu)與倒伏情況，取樣考種，并實(shí)收。各小區(qū)調(diào)查每平方米穗數(shù)，取代表性植株5 穴并考種，考種指標(biāo)主要包括株高、伸長節(jié)間數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、空秕粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，實(shí)收計產(chǎn)。

1.3.3 品質(zhì)

水稻收獲后，各小區(qū)取0.5 kg 稻谷樣品陰干，測試稻米品質(zhì)。參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《NY/T593-2021 食用稻品種品質(zhì)》測定糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膠稠度。外觀品質(zhì)：長寬比、堊白面積、堊白粒率、堊白度、透明度。食味品質(zhì)：測定米飯的外觀、硬度、黏度、平衡值的評分和綜合評分值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft excel 2019和DPS 7.05軟件進(jìn)行分析和處理，用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 遲直播對雜交秈稻生育期的影響

遲直播對雜交秈稻生育期的影響結(jié)果見表1。可以看出，隨著播期從4 月6 日推遲至6 月5 日，各供試品種抽穗期和收獲期也相應(yīng)推遲，如隆兩優(yōu)534 在播期Ⅳ抽穗期推遲到8 月26 日，收獲期推遲到10 月9日。隨播期推遲，供試品種播抽天數(shù)逐漸縮短，灌漿期天數(shù)逐漸延長，全生育期天數(shù)呈先縮短后延長再縮短的趨勢。播期對供試品種播抽天數(shù)影響最大，變幅為24～29 d；對全生育期天數(shù)影響較大，變幅為17～27 d；對灌漿期天數(shù)影響較小，變幅為6～15 d。

表1 播期對晚中稻生育期的影響

2.2 遲直播對雜交秈稻產(chǎn)量的影響

遲直播對雜交秈稻產(chǎn)量的影響結(jié)果見表2。可以看出，隨著播期的推遲，各品種產(chǎn)量表現(xiàn)不同，其中旌1 優(yōu)華珍、宜優(yōu)1611、隆兩優(yōu)534 產(chǎn)量逐漸下降，而甬優(yōu)4949、C 兩優(yōu)華占和神9 優(yōu)28 產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，分別在播期Ⅲ、播期Ⅱ和播期Ⅲ達(dá)到峰值，每667 m2最高為663.8、708.3 和625.2 kg；播期變化對產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響各有不同，隨著播期推遲，各品種有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率不同程度降低，而千粒重?zé)o顯著變化。供試品種間產(chǎn)量無顯著差異，有效穗數(shù)有顯著差異，穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率差異達(dá)極顯著水平；品種與播期對產(chǎn)量、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)有極顯著互作效應(yīng)。分析產(chǎn)量構(gòu)成因子，供試品種的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)變化趨勢同產(chǎn)量一致；結(jié)實(shí)率隨播期推遲逐漸降低，千粒重隨播期推遲變化幅度不大。以上結(jié)果說明，有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的改變是播期引起水稻產(chǎn)量變化的主要原因，晚播（6月5 日）會導(dǎo)致供試品種顯著減產(chǎn)，針對不同品種適期播種有利于增加產(chǎn)量，而早播（播期Ⅰ）能顯著增加結(jié)實(shí)率。

表2 播期對晚中稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

2.3 遲直播對雜交秈稻品質(zhì)的影響

遲直播對雜交秈稻品質(zhì)的影響結(jié)果見表3。可以看出，隨播期推遲，供試品種的出糙率、精米率和整精米率呈先升后降趨勢，加工品質(zhì)先變優(yōu)后變劣；其中，甬優(yōu)4949 在播期Ⅲ的加工品質(zhì)較優(yōu)。隨播期推遲，供試品種堊白粒率和堊白度逐漸減小，外觀品質(zhì)變優(yōu)；其中，宜優(yōu)1611 的在播期Ⅳ的外觀品質(zhì)較優(yōu)。隨播期推遲，供試品種直鏈淀粉含量、堿消值呈上升趨勢，膠稠度呈下降趨勢，食味品質(zhì)變劣而蒸煮品質(zhì)變優(yōu)；其中，神9 優(yōu)28 在播期Ⅰ的蒸煮食味品質(zhì)較優(yōu)。隨播期推遲，供試品種蛋白質(zhì)含量呈先升后降趨勢，營養(yǎng)品質(zhì)先變優(yōu)后變劣；其中，神9 優(yōu)28 在播期Ⅱ的營養(yǎng)品質(zhì)較優(yōu)。播期對供試品種稻米的整精米率、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量有極顯著影響；品種對供試品種的出糙率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量和堿消值有極顯著影響，品種與播期對各品質(zhì)性狀均有極顯著互作效應(yīng)。綜上所述，隨播期推遲，晚中稻品種加工品質(zhì)先變優(yōu)后變劣，而外觀品質(zhì)變優(yōu)，食味品質(zhì)變劣而蒸煮品質(zhì)變優(yōu)，營養(yǎng)品質(zhì)先變優(yōu)后變劣；綜合來看甬優(yōu)4949 在播期Ⅳ的品質(zhì)較優(yōu)。播期推遲對整精米率、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量的影響較大，而對出糙率、精米率、堿消值、膠稠度和蛋白質(zhì)含量的影響較小。

表3 播期對晚中稻稻米品質(zhì)的影響

3 討論與小結(jié)

3.1 討論

3.1.1 播期對晚中稻品種生育進(jìn)程的影響

姚正蘭等研究表明，隨播期推遲水稻生育期平均氣溫升高，積溫和累積日照時數(shù)減少，生育期縮短[10]。龔金龍等研究認(rèn)為，隨播期推遲水稻生育期相應(yīng)縮短，縮短的天數(shù)主要表現(xiàn)在出苗至抽穗生育階段[11]。梁光商等研究也認(rèn)為，播期推遲加速了水稻播種至齊穗階段的生育進(jìn)程，縮短了營養(yǎng)生長期，使全生育期縮短[12]。本試驗(yàn)結(jié)果與這些研究結(jié)果不盡相同。相同之處在于各遲播水稻的全生育期均較大幅度地縮短，縮短的天數(shù)主要表現(xiàn)在播種至抽穗生育階段；不同之處為播抽天數(shù)隨播期推遲逐漸縮短，灌漿期天數(shù)隨播期推遲逐漸延長，在彼此消長下遲播水稻的全生育期天數(shù)隨遲播天數(shù)呈現(xiàn)先縮短幅度較大、后縮短幅度較小、再縮短幅度較大的趨勢。水稻為喜溫作物，較高的溫度條件可加快營養(yǎng)生長，縮短生育期[13]。在研究中各供試品種正季播期的全生育期相互接近，說明這些品種的溫光反應(yīng)特性（較弱的感光性與較強(qiáng)的感溫性）基本一致，各生育階段的日均溫度和有效積溫可能是不同播期下各水稻品種全生育期天數(shù)有明顯變化的主因，這也與前人研究結(jié)果相同。

3.1.2 播期對晚中稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

水稻產(chǎn)量形成是器官建成、物質(zhì)生產(chǎn)和分配等綜合作用的結(jié)果，其構(gòu)成因子包括有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重[14]，環(huán)境條件是影響水稻生長的關(guān)鍵因子之一，水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子均隨溫光資源的變化而明顯改變，播期是調(diào)控水稻生長發(fā)育階段溫光資源利用的重要手段之一[15]。眾多學(xué)者認(rèn)為，不同類型的中、晚熟秈稻品種產(chǎn)量均隨播期推遲表現(xiàn)出不同程度的下降[15-16]。而孫琪等研究則表明，播期推遲可促進(jìn)水稻器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量與轉(zhuǎn)運(yùn)率提高，使有效穗數(shù)及結(jié)實(shí)率提高，從而增加產(chǎn)量[17]。在本研究中，隨著播期的推遲，各品種產(chǎn)量表現(xiàn)不同，其中旌1 優(yōu)華珍、宜優(yōu)1611、隆兩優(yōu)534 產(chǎn)量逐漸下降，而甬優(yōu)4949、C 兩優(yōu)華占和神9 優(yōu)28 產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢。有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的改變是播期引起水稻產(chǎn)量變化的主要原因，隨播期推遲，供試品種有效穗數(shù)呈先增后降的趨勢，而結(jié)實(shí)率則呈遞減趨勢。而蔣巧梅等研究也發(fā)現(xiàn)，在不同栽插密度下，晚播有效穗數(shù)較早播有不同程度增加[18-19]，與本研究結(jié)果類似；結(jié)實(shí)率隨播期推遲呈遞減趨勢的原因可能與灌漿成熟期日均溫度逐漸降低有關(guān)，其具體原因仍需進(jìn)一步探究。

3.1.3 播期對晚中稻品種稻米品質(zhì)的影響

水稻自身遺傳特性和外界環(huán)境因子等共同決定著稻米品質(zhì)的形成，灌漿結(jié)實(shí)期是稻米品質(zhì)形成的關(guān)鍵時期，通過調(diào)整播期可以改變水稻灌漿結(jié)實(shí)期的氣候環(huán)境條件，進(jìn)而影響稻米品質(zhì)[20-21]。研究表明，調(diào)整播期對稻米品質(zhì)的影響程度在不同性狀指標(biāo)間存在差異，堊白粒率和堊白度受播期影響最大；糙米率、精米率和蛋白質(zhì)含量則較為穩(wěn)定，整精米率則介于二者之間[22]。

稻米加工品質(zhì)主要取決于籽粒的灌漿特性、胚乳結(jié)構(gòu)及糠層厚度等，包括糙米率、精米率和整精米率[23]；外觀品質(zhì)又稱商品品質(zhì)，很大程度上影響稻米的市場價值，一般以堊白粒率和堊白度為主要評價指標(biāo)[24]。前人關(guān)于播期對水稻加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)研究較多。王文霞等研究認(rèn)為，早播會降低稻米糙米率、精米率和整精米率，同時增加堊白粒率和堊白度，不利于改善加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)[25]。成臣等研究認(rèn)為，秈、粳稻加工品質(zhì)均隨播期推遲呈先變優(yōu)后變劣趨勢，而外觀品質(zhì)逐漸變優(yōu)[6]。本研究結(jié)果也表明，隨播期推遲，糙米率、精米率和整精米率呈先升后降趨勢，堊白粒率和堊白度逐漸減小，加工品質(zhì)先變優(yōu)后變劣而外觀品質(zhì)變優(yōu)，與前人研究結(jié)果基本一致。

蒸煮品質(zhì)是米粒在蒸煮過程中反映出的糊化特性、脹性和吸水性等物理特征，糊化溫度是其中的重要指標(biāo)，其高低與米飯蒸煮所需水量和時間成正比[26-27]。張國發(fā)等研究發(fā)現(xiàn)，播期推遲，秈、粳稻灌漿結(jié)實(shí)期溫度降低，糊化溫度呈上升趨勢[28]。本研究結(jié)果與其不同，本研究中各水稻品種灌漿結(jié)實(shí)期溫度隨播期推遲而降低，糊化溫度也呈降低趨勢，早播會顯著提高稻米糊化溫度。這與王長發(fā)等的研究結(jié)果一致[29]。與前人研究結(jié)果不同，可能與不同品種灌漿特性差異有關(guān)。本研究結(jié)果表明，晚秈稻品種隨播期推遲，灌漿結(jié)實(shí)期溫度降低，稻米糊化溫度降低可減少米飯蒸煮所需用水和時間，有利于提高稻米蒸煮品質(zhì)。

食味品質(zhì)是指米飯的色、香、味及口感等，因?yàn)橹T多人為因素影響，難以統(tǒng)一快速評定，而直鏈淀粉是衡量稻米食味品質(zhì)的重要指標(biāo)，一定范圍內(nèi)水稻直鏈淀粉含量越低，米飯質(zhì)地越柔軟，色澤更光亮，食味也相對較好[30-31]。姚姝等研究表明，播期對水稻直鏈淀粉含量有顯著影響，直鏈淀粉含量變化主要與抽穗后6～15 d 的溫度有關(guān)[32]。本研究結(jié)果也表明，隨播期推遲，抽穗后6～15 d 的溫度逐漸下降，直鏈淀粉含量逐漸升高，二者呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明晚秈稻品種直鏈淀粉含量隨播期推遲而升高，不利于改善稻米食味品質(zhì)。

稻米蛋白質(zhì)含有谷蛋白及多種人體必需氨基酸，易被人體消化吸收，是水稻最主要的營養(yǎng)物質(zhì)，GS（谷氨酰胺合成酶）和GOGAT（谷氨酸合成酶）分別為調(diào)控蛋白質(zhì)和氨基酸合成的關(guān)鍵酶。前人研究表明，升高溫度和增加日照時長均可增強(qiáng)籽粒中GS 和GOGAT的活性，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)合成增加[33]。而本研究中，盡管播期改變了水稻灌漿成熟期的溫度和光照條件，但蛋白質(zhì)含量先升后降。這可能是因?yàn)楸狙芯恐胁テ谠O(shè)置較長，溫光資源變化幅度較大使得播期調(diào)整對蛋白質(zhì)和氨基酸合成相關(guān)酶造成顯著影響。

3.2 小結(jié)

隨著播期從4 月上旬推遲至6 月上旬，供試品種播抽天數(shù)隨播期推遲逐漸縮短，灌漿期天數(shù)隨播期推遲逐漸延長，全生育期天數(shù)隨播期推遲呈先縮短后延長再縮短的趨勢。隨著播期的推遲，各品種產(chǎn)量表現(xiàn)不同，其中旌1 優(yōu)華珍、宜優(yōu)1611、隆兩優(yōu)534 產(chǎn)量逐漸下降，而甬優(yōu)4949、C兩優(yōu)華占和神9優(yōu)28產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，分別在播期Ⅲ、播期Ⅱ和播期Ⅲ達(dá)到峰值，每667 m2最高為663.8、708.3和625.2 kg。

播期變化對產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響各有不同，隨著播期延遲，各品種有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率不同程度降低，而千粒重?zé)o顯著變化。不同播期下品質(zhì)分析表明：隨著播期推遲，各品種加工品質(zhì)呈現(xiàn)先變優(yōu)后變劣的趨勢，外觀品質(zhì)逐漸改善，食味品質(zhì)變劣而蒸煮品質(zhì)變優(yōu)，營養(yǎng)品質(zhì)先變優(yōu)后變劣。綜合來看，甬優(yōu)4949 在6 月5 日的品質(zhì)較優(yōu)。在重慶地區(qū)油菜茬后晚中稻直播最佳播期為5 月15—25 日，適宜品種為甬優(yōu)4949。該研究結(jié)果為重慶地區(qū)晚中稻高產(chǎn)栽培及配套品種的科學(xué)選用提供參考。