遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成因素分析

馬 亮，于鳳泉，張 悅，張 睿，董立強，郭晶晶，李建國，姜秀英，孫富余*

(1 遼寧省水稻研究所，沈陽 110101 ;2 遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護研究所，沈陽 110161)

稻蟹種養(yǎng)是一種典型的水稻和水產(chǎn)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)模式，在我國北方已有40 多年的歷史［1］。 稻蟹種養(yǎng)面積不斷擴大， 遼寧省盤山縣經(jīng)過多年的稻蟹種養(yǎng)實踐已經(jīng)形成了具有特色的“盤山模式”［2］。 稻蟹種養(yǎng)在增加經(jīng)濟效益的同時還能保護生態(tài)環(huán)境［3-5］，在水稻的生育期可以為螃蟹活動提供場所，同時螃蟹活動可以滅殺害蟲幼體，減少農(nóng)藥的使用［6］，螃蟹的排泄物又可以為水稻生長提供營養(yǎng)物質(zhì)， 是一個水稻和螃蟹互惠互利的生態(tài)模式。遼粳401 是遼寧省近年來育成的高產(chǎn)品種，本研究以遼粳401 為材料， 分析稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式對產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成因素的影響， 為品種的稻蟹種養(yǎng)推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

水稻：遼粳401，由遼寧省水稻研究所提供，生育期155 d，分蘗力中等。

螃 蟹： 中 華 絨 螯 蟹 （Eriocheir japonica sinensis），由遼寧省盤山縣河蟹研究所提供。

1.2 試驗地點與試驗設(shè)計

大田試驗地點設(shè)在遼寧省盤錦市盤山縣壩墻子鎮(zhèn)姜家村北方稻蟹種養(yǎng)示范基地（北緯40°40′～41°27′、東經(jīng)121°31～122°28′），試驗地多年來一直進行稻蟹生態(tài)種植模式管理，田間土壤肥力一致。

試驗設(shè)置了稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式（ERC）和常規(guī)水稻單一種植（RM）兩個處理。 水稻于2019 年4月20 日播種，5 月27 日移栽， 行株距為30 cm×20 cm，每穴3～5 苗。 每個處理設(shè)置3 次重復(fù)，每個重復(fù)面積為200 m2，旋地前一次性施用稻蟹田專用肥900 kg／hm2（含N14%、P5%、K6%），其他時間不再施肥。生育期間不使用任何農(nóng)藥，害蟲采用引誘劑誘殺為主。螃蟹苗為每667 m2350 只（80只／kg），水稻返青后（6 月10 日）投放稻田。 投放第二天開始投喂螃蟹專用飼料， 投放量為螃蟹體重的3%～5%。 螃蟹于9 月15 日起捕，水稻于10月15 日收獲。

1.3 葉綠素值的測定

生育期內(nèi)每隔7 天調(diào)查一次生長發(fā)育情況，于分蘗期、 抽穗期和灌漿期使用SPAD-502 型便攜式葉綠素計 （日本Konica Minolta 公司） 進行SPAD 值測定， 每個處理隨機選擇長勢一致的10株，每株選擇上1 葉（L1）、上2 葉（L2）和上3 葉（L3），每片葉片測上中下3 處，取平均值。

1.4 產(chǎn)量構(gòu)成因素測定

水稻成熟期選擇長勢一致的進行取樣， 每個處理5 點取樣，每點5 穴。測定產(chǎn)量性狀包括有效穗數(shù)、一次枝梗數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重，同時估算理論產(chǎn)量。收獲時進行田間實際產(chǎn)量的測定。

1.5 稻米品質(zhì)性狀測定

采用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量［7］，采用國標(biāo)法（620 nm 比色法）測定直鏈淀粉含量［8］。 同時測定粒長和粒寬，并計算長寬比、糙米率、精米率、整精米率和堊白率。

1.6 統(tǒng)計分析

運用Excel2013 和SPSS20.0 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理上3 葉葉片SPAD 分析

分蘗期、 抽穗期和灌漿期對遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式 （ERC） 和遼粳401 單一種植模式（RM）的上3 葉SPAD 值進行測定，圖1 表明，分蘗期倒3 葉的SPAD 值大于倒1 葉和倒2 葉，抽穗期倒1 葉（L1）SPAD 值最大，達到46.44。 除分蘗期倒2 葉之外其余的處理ERC 模式的SPAD值均大于RM。 與RM 相比，ERC 模式抽穗期倒1葉的SPAD 值顯著增加了9.32%、倒2 葉顯著增加了11.30%，倒3 葉顯著增加了11.11%。 灌漿期倒1 葉的SPAD 值增加了5.73%。

2.2 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)對遼粳401 枝梗數(shù)的影響

對遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式（ERC）和遼粳401 單一種植模式（RM）的每穴枝梗數(shù)進行調(diào)查，結(jié)果表明，RM 的每穗枝梗數(shù)從6 到17 個，ERC的每穗枝梗數(shù)從8 到17 個。 RM 和ERC 模式的遼粳401 枝梗數(shù)最大值均出現(xiàn)在14 個枝梗，ERC模 式 每 穴14 個 枝 梗 的 有15.6 穗，RM 模 式 每 穴14 個 枝 梗 的 有13.2 穗。 ERC 每 穴 枝 梗 數(shù) 為289.13 個，RM 每穴枝梗數(shù)為257.93 個。這一結(jié)果說明ERC 枝梗數(shù)更加集中，而RM 較分散。

2.3 不同種植模式對遼粳401 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

對遼粳401 的稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式（ERC）和遼粳401 單一種植（RM）模式的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進行分析，結(jié)果表明（表1），與RM 相比，ERC模式增加了有效穗數(shù)、實粒數(shù)和結(jié)實率，分別增加9.27%、5.43%和6.18%， 其中有效穗數(shù)增加顯著。ERC 模式降低了7.77%的千粒重， 增加了6.43%的理論產(chǎn)量和6.25%的實際產(chǎn)量，增加不顯著。分析原因可能是遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)雖然現(xiàn)在增加了有效穗數(shù)，但千粒重降低，所以最終產(chǎn)量差距不顯著。

表1 不同種植模式對遼粳401 產(chǎn)量構(gòu)成因素影響

2.4 稻蟹種養(yǎng)不同栽培位置碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)分析

對不同處理碾磨品質(zhì)、 外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)進行測定，結(jié)果表明（表2），與遼粳401 單一種植相比， 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式下的遼粳401 稻粒的粒長、粒寬和長寬比沒有顯著變化，遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)顯著增加了3.94%的糙米率。 精米率和整精米率沒有顯著變化，可能是千粒重下降，籽粒充實度不佳，籽粒易碎造成的。稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式下的遼粳401 蛋白質(zhì)含量顯著減低了6.11%， 增加了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。

表2 遼粳401 不同栽培位置對稻米碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)影響

3 結(jié)論與討論

氮素是水稻生產(chǎn)必需的營養(yǎng)元素［9］，SPAD 值可以用來診斷葉片氮素營養(yǎng)狀況［10-11］，本研究表明，與遼粳401 單一種植相比，遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)模式抽穗期上三葉SPAD 值顯著增加了8.34%、10.03%和9.84%。 說明遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)抽穗期有充足的N 元素供給水稻的生殖生長，許多研究證明［12-14］稻蟹生態(tài)種養(yǎng)對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)有正面作用，本研究結(jié)果表明，遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)顯著增加9.27%的有效穗數(shù)， 這一結(jié)果與徐梅等［6］研究蟹稻田可以增加約0.17 個有效蘗／穴的結(jié)果相一致。王國強等［15］研究表明水稻單位面積有效穗數(shù)隨化肥施氮量的增加而增加，而水稻的千粒重和結(jié)實率卻不斷降低。 遼粳401稻蟹生態(tài)種養(yǎng)增加有效穗數(shù)和增加SPAD 值推測原因可能和螃蟹活動增加了土壤中有效N 分解以及增加了施用肥料的有效釋放有關(guān)。但是，稻蟹生態(tài)種養(yǎng)對遼粳401 稻米產(chǎn)量沒有顯著增產(chǎn)作用， 可能是稻蟹種養(yǎng)為水稻前期分蘗和穗分化時期的穎花數(shù)提供足夠的營養(yǎng)成分，增加了成粒數(shù)，水稻生長灌漿期無肥料的補充籽粒灌漿不好，千粒重降低，造成了產(chǎn)量沒有顯著增產(chǎn)效果。稻米蛋白質(zhì)是理想的植物蛋白，易被人體吸收［16］，遼粳401 稻蟹生態(tài)種養(yǎng)糙米率顯著增加3.94%， 蛋白質(zhì)含量顯著減低了6.11%， 說明遼粳401 稻穗生態(tài)種養(yǎng)在一定程度上提高稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。 綜合以上結(jié)果表明， 遼粳401 是適合稻蟹生態(tài)種養(yǎng)的品種。