播期對(duì)紫米稻產(chǎn)量及米質(zhì)的影響

文浩盧浩宇易鎮(zhèn)邪*周鐵軍

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2湖南糧田農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，長(zhǎng)沙410007；第一作者：hunauwenhao@163.com；*通訊作者：yizhenxie@126.com）

播期對(duì)紫米稻產(chǎn)量及米質(zhì)的影響

文浩1盧浩宇1易鎮(zhèn)邪1*周鐵軍2

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2湖南糧田農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，長(zhǎng)沙410007；第一作者：hunauwenhao@163.com；*通訊作者：yizhenxie@126.com）

以紫米稻品種糧田紫1號(hào)為材料，在長(zhǎng)沙地區(qū)比較研究了5個(gè)播期條件下紫米稻的產(chǎn)量與稻米品質(zhì)。結(jié)果表明，糧田紫1號(hào)全生育期隨播期推遲而明顯縮短；有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量均隨播栽期推遲而顯著提高，5月31日播種處理產(chǎn)量達(dá)4 693.0 kg/hm2；播期對(duì)糧田紫1號(hào)稻米品質(zhì)有顯著影響，碾米品質(zhì)以5月11日播種處理最好，5月21日播種處理次之，稻米直鏈淀粉含量、粗蛋白含量與Se含量以5月21日播種處理最高，稻米Zn含量以5月31日播種處理最高。綜合來(lái)看，糧田紫1號(hào)在長(zhǎng)沙地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的最佳播期為5月21-31日。

紫米稻；播期；產(chǎn)量構(gòu)成；米質(zhì)

在人類(lèi)栽培史上，白米水稻一直是被大家所熟知的主要糧食作物，但是，最原始的水稻大部分是以有色水稻的形式存在，有色水稻在我國(guó)糧食生產(chǎn)的發(fā)展歷史上有著舉足輕重的作用[1]。由于受到產(chǎn)量以及口感等方面的影響，不管是科學(xué)研究還是實(shí)際生產(chǎn)有色水稻都沒(méi)有得到大規(guī)模的推廣。隨著農(nóng)業(yè)科技水平的提高，越來(lái)越多的研究把有色稻巨大的潛能向社會(huì)展示出來(lái)，尤其在某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素含量方面，有色稻相對(duì)于普通大米的優(yōu)勢(shì)更明顯[2]。但是，有色稻品種（品系）繁多，各個(gè)地區(qū)在種植季節(jié)、種植模式、生產(chǎn)規(guī)程等方面缺乏規(guī)范指導(dǎo)，因而產(chǎn)量偏低，制約了其大規(guī)模推廣種植[3]。鑒于此，筆者在長(zhǎng)沙地區(qū)開(kāi)展大田試驗(yàn)，比較了5個(gè)播期條件下紫米稻的產(chǎn)量表現(xiàn)與稻米品質(zhì)，以期明確長(zhǎng)沙地區(qū)紫米稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的最適播種期。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2016年在湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)縣花明樓鎮(zhèn)新鑫農(nóng)業(yè)合作社農(nóng)田進(jìn)行大田試驗(yàn)，供試品種為湖南糧田農(nóng)業(yè)科技有限公司提供的紫米稻品種糧田紫1號(hào)。設(shè)5個(gè)播期處理：T1，4月21日；T2，5月1日；T3，5月11日；T4，5月21日；T5，5月31日。常規(guī)水育秧，秧齡26 d，每叢插3～4粒谷苗。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，每hm2施有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)含量75.1%，含N 4.3%、P2O53.9%、K2O 0.8%）2 000 kg/hm2作基肥；無(wú)機(jī)肥總施氮量為140 kg/hm2，以基肥、分蘗肥、穗肥5∶2∶3的比例施用，其中基肥為復(fù)合肥（含N 18.1%、 P2O5 8.2%、K2O 9.6%），分蘗肥和穗肥均為尿素（含N 46.4%）。其他管理措施同普通大田。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

每小區(qū)定點(diǎn)觀察15叢，自移栽起每6 d觀察1次，記載分蘗數(shù)，直至乳熟期。

1.2.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

每小區(qū)調(diào)查連續(xù)50叢，計(jì)算平均有效穗數(shù)；取5叢平均有效穗的穗進(jìn)行室內(nèi)考種，考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等；每小區(qū)實(shí)收2 m2測(cè)產(chǎn)，折算單位面積實(shí)際產(chǎn)量。

1.2.3 直鏈淀粉含量

將糙米打成米粉樣品，采用碘藍(lán)比色法測(cè)定直鏈淀粉含量。

1.2.4 粗蛋白含量

對(duì)紫米進(jìn)行高溫消化后用凱氏定氮法測(cè)定N含量，并計(jì)算粗蛋白的含量。

1.2.5 Se與Zn元素含量

對(duì)糙米消化后用分光光度法測(cè)定Se與Zn含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)紫米稻生育進(jìn)程的影響

表1 不同播期下糧田紫1號(hào)生育變化

表2 不同播期處理下糧田紫1號(hào)的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

圖1 不同播期處理群體莖蘗動(dòng)態(tài)

由表1可知，不同播期處理對(duì)糧田紫1號(hào)的生育時(shí)期有影響。隨著播期的推遲，糧田紫1號(hào)全生育期明顯縮短。各處理到達(dá)各關(guān)鍵生育期所需要的天數(shù)也不一樣。從播種至分蘗盛期，T2處理所需時(shí)間最長(zhǎng)（67 d），其次是T1處理（65 d），T5處理所需時(shí)間最短（56 d）；播種至孕穗期，T1處理所需時(shí)間最長(zhǎng)（102 d），T5處理最短（94 d）；播種至齊穗期，T1處理所需時(shí)間最長(zhǎng)（111 d），T5處理最短（100 d）。可見(jiàn)，為縮短紫米稻“冗余”生長(zhǎng)期，播期不宜過(guò)早。

2.2 播期對(duì)紫米稻群體莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

從圖1可以看出，不同播期條件下糧田紫1號(hào)莖蘗動(dòng)態(tài)差異明顯。T1和T2處理的莖蘗動(dòng)態(tài)比較接近，移栽后30 d內(nèi)莖蘗數(shù)增長(zhǎng)緩慢，之后逐漸加快，但整體上增長(zhǎng)比較平緩，主要原因是前期氣溫較低，發(fā)棵慢；T3、T4、T5處理到達(dá)分蘗盛期的時(shí)間比T1、T2處理要短，約在移栽后22 d開(kāi)始迅速增長(zhǎng)。各處理最高莖蘗數(shù)排序?yàn)門(mén)5＞T4＞T3＞T1＞T2；T5處理最高莖蘗數(shù)最多約為260萬(wàn)/hm2，T2處理最少約為180萬(wàn)/hm2，各處理最終有效穗數(shù)從多到少依次為T(mén)5＞T4＞T3＞T2＞T1。

2.3 播期對(duì)紫米稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表2可見(jiàn)，糧田紫1號(hào)產(chǎn)量隨播期延遲而顯著提高，T5處理實(shí)際產(chǎn)量達(dá)4 693.0 kg/hm2，較T4、T3、T2、T1處理分別提高了 9.11%、29.14%、59.68%和67.43%。不同播期處理間千粒重?zé)o明顯差異，但有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率隨播期延遲而顯著提高。

2.3 播期對(duì)紫米稻稻米品質(zhì)的影響

2.3.1 碾米品質(zhì)

由表3可見(jiàn)，T3處理糙米率、精米率和整精米率最高，分別達(dá)到83.22%、68.22%和55.41%，過(guò)早或者過(guò)遲播種，碾米品質(zhì)有變劣趨勢(shì)，糙米率呈現(xiàn)T3＞T4＞T5＞T2＞T1趨勢(shì)，精米率呈現(xiàn)T3＞T5＞T4＞T2＞T1趨勢(shì)，整精米率呈現(xiàn)T3＞T2＞T4＞T5＞T1趨勢(shì)。整體來(lái)看，紫米稻碾米品質(zhì)以T3處理最好，T4處理次之，T1處理最差。

2.3.2 直鏈淀粉含量與粗蛋白含量

稻米蒸煮品質(zhì)主要由直鏈淀粉含量來(lái)體現(xiàn)，直鏈淀粉含量越高，稻米的口味越佳，品質(zhì)越好。由表4可見(jiàn)，T1、T2處理糙米直鏈淀粉含量較低，T4處理含量最高，達(dá)12.58%，各播期處理直鏈淀粉含量表現(xiàn)為T(mén)4＞T5＞T3＞T1＞T2。蛋白質(zhì)含量隨播期推遲呈先增后減趨勢(shì)，表現(xiàn)為T(mén)4＞T5＞T3＞T2＞T1，除T1和T2處理間無(wú)顯著差異外，其他各處理間差異均顯著。

2.3.3 微量元素Se與Zn含量

表5顯示，隨著播期的推遲，糙米Se含量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，T4處理最高，為0.0491 mg/kg；糙米Zn含量隨播期的推遲而逐漸增加，T5處理最高，為27.9167 mg/kg。

表3 不同播期下糧田紫1號(hào)糙米率與整精米率

表4 不同播期下糧田紫1號(hào)直鏈淀粉含量與粗蛋白含量

表5 不同播期下糧田紫1號(hào)糙米中Se、Zn元素含量（mg/kg)

3 結(jié)論與討論

3.1 播期對(duì)紫米稻產(chǎn)量形成的影響

杜永等[4]研究表明，播栽期變化會(huì)影響水稻的安全齊穗。在本試驗(yàn)中，5個(gè)處理均能完全成熟，但4月21日與5月1日播種處理紫米稻前期生長(zhǎng)受到了嚴(yán)重的影響，莖蘗發(fā)生遲緩，且分蘗數(shù)較少，而T3、T4、T5處理進(jìn)入快速分蘗期較早，且最高分蘗數(shù)和最終有效穗數(shù)也較多，最終產(chǎn)量較高。李秀芬等[5]研究發(fā)現(xiàn)，每穗成粒數(shù)減少是播栽期變化導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的主因。灌漿期的溫光條件跟水稻的結(jié)實(shí)率有著很大的關(guān)系，播期不同，其生育期所處的溫光條件也不相同，在合適的范圍內(nèi)，把紫米稻的生育期控制在光照更充足的時(shí)段有利于提高其結(jié)實(shí)率。播期從4月21日推遲到5月31日，糧田紫1號(hào)生育期依次縮短，但是光照時(shí)間延長(zhǎng)，日間積溫更高，籽粒灌漿所需的資源條件更充足。

本試驗(yàn)中每叢基本苗為2～3粒谷苗，這可能是導(dǎo)致最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量偏低的原因之一，在實(shí)際生產(chǎn)中是否能適當(dāng)增加基本苗數(shù)來(lái)彌補(bǔ)分蘗能力較差帶來(lái)的影響，值得進(jìn)一步研究。同時(shí)，從充分利用光能和土地資源的角度出發(fā)，可以再設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究其是否可以直接作為一個(gè)晚稻品種來(lái)種植。

3.2 播期對(duì)紫米稻稻米品質(zhì)的影響

包靈豐等[6]研究發(fā)現(xiàn)，水稻的碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)都受播期影響。本研究發(fā)現(xiàn)，糧田紫1號(hào)直鏈淀粉含量和粗蛋白含量隨播期變化而不同，在T4播期兩者表現(xiàn)都較好。有色稻米相對(duì)于普通稻米一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)就是脂肪及Fe、Ca、Zn、Mo、Se等元素含量均較高[7-8]。對(duì)糧田紫1號(hào)的研究發(fā)現(xiàn)，其Zn和Se含量相對(duì)于普通大米而言，均處于較高的水平，但具體含量受播期影響較大，Se含量以5月21日播種處理最高，而Zn含量隨播期推后而增加。有關(guān)紫米稻其他營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，如氨基酸、維生素含量的研究還需加強(qiáng)。

研究顯示，有色稻米中有45%左右的人體必需元素均蘊(yùn)藏在米皮里[9]，因此，在食用紫米稻時(shí)，以食用糙米為好。紫米稻中直鏈淀粉含量整體偏低，口感不佳，通常適宜煮粥喝或者加入白米中混合煮飯，也可以制作發(fā)芽糙米飯[10]。

整體來(lái)看，紫米稻產(chǎn)量以5月31日播種處理最高，而直鏈淀粉含量、粗蛋白含量與Se含量以5月21日處理最高，Zn含量以5月31日處理最高?？梢?jiàn)，糧田紫1號(hào)在長(zhǎng)沙地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的最佳播種期為5月21-31日。

[1]童繼平，李素敏，劉學(xué)軍，等.有色稻米研究進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2011，12（1）：13-18.

[2]韓磊，汪旭東，徐建第，等.有色稻米研究現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)稻米，2003（5）：35-38.

[3]孫志棟，陳國(guó)，虞振先，等.我國(guó)有色米的研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010（6）：874-876.

[4]杜永，王艷，譚維娜，等.不同播期對(duì)水稻齊穗及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)種業(yè)，2016，（11）：37-40.

[5]李秀芬，賈燕，黃元才，等.播栽期對(duì)水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素及生育期的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23（5）：98-100.

[6]包靈豐，林綱，趙德明，等.不同播期與收獲期對(duì)水稻灌漿期、產(chǎn)量及米質(zhì)的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017（2）：32-37.

[7]郭詠梅，段延碧，李少明，等.有色稻米Fe、Zn、Cu和Mn含量及與種皮顏色相關(guān)分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2011（6）：979-981.

[8] Zeng Y W,Liu J F,WANG L X,et al.Diversity of mineral concentrations in cultivated ecotypes of Yunnan rice [J].Acta Agronomica Sinica,2006,32（6）:867-872.

[9] Goto F,Yoshihara T,Shigemoto N,et al.Iron fortification of rice seed by the soybean ferritin gene[J].Nature Biotech,1999,17:282-286.

[10]閔軍.如何食用有色大米[J].湖南農(nóng)業(yè)，2013（11）：39-41.

Effects of Sowing Date on Grain Yield and Quality of Purple Rice

WEN Hao1,LU Haoyu1,YI Zhenxie1*,ZHOU Tiejun2
（1College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China;2Hunan Liangtian Agricultural Science and Technology Development Co.,Ltd,Changsha,Hunan 410007,China;1st author:hunauwenhao@163.com;*Corresponding author:yizhenxie@126.com）

A field experiment was carried out to study the effects of different sowing dates on grain yield and quality of purple rice Liangtianzi 1 in Changsha region.The results showed that the whole growth period of Liangtianzi 1 was shortened with the delay of sowing date.The effective panicles,grains per panicle,seed setting rate and yield were significantly increased with the delay of sowing date,and the yield of May 31sttreatment was 4 693 kg/hm2.Rice quality of purple rice was affected by sowing date.The treatment with the best milling quality was May 11sttreatment,and the next was May 21sttreatment.The highest content of amylose,crude protein and Se in grain was gained with May 21sttreatment,while the highest content of Zn in grain was gained with May 31sttreatment. Comprehensively,the optimal sowing date of Liangtianzi 1 for higher yield and fine quality in Changsha region was May 21stto May 31st.

purple rice;sowing date;grain yield;rice quality

S511.042

A

1006-8082（2017）04-0165-04

2017－05－10

湖南省重金屬污染耕地修復(fù)及農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整試點(diǎn)項(xiàng)目（2016）