淮北地區(qū)缽苗機插偏遲熟軟米粳稻產(chǎn)量形成和品質(zhì)特征

葛夢婕 周冬冬 方書亮 周年兵 劉忠紅 周耘

摘要：為進一步挖掘淮北地區(qū)偏遲熟軟米粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)潛力，以遲熟中粳稻南粳9108和揚農(nóng)香28為試驗材料，在淮安市稻麥示范基地開展缽苗機插和毯苗機插（CK）2種機插方式水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)研究，并系統(tǒng)比較2種機械移栽方式下偏遲熟優(yōu)質(zhì)軟米粳稻的產(chǎn)量形成及稻米品質(zhì)特征。結(jié)果表明，與CK相比，缽苗機插偏遲熟軟米粳稻成熟期提早4 d左右，全生育期延長6 d左右，群體莖蘗數(shù)增降更平穩(wěn)，成穗率約為75%，中后期干物質(zhì)積累量較高，最終實產(chǎn)高出5.57%～8.44%。相比常規(guī)毯苗機插方式，缽苗機插改善了當?shù)仄t熟軟米粳稻稻米加工品質(zhì)，外觀品質(zhì)變差，直鏈淀粉含量降低3.43%～12.50%，蛋白質(zhì)含量和膠稠度分別提高了4.54%～4.95%和2.02%～2.08%，缽苗機插可提升稻米營養(yǎng)和食味品質(zhì)，并可優(yōu)化水稻淀粉RVA譜，稻米蒸煮食味品質(zhì)更佳。表明缽苗機插稻通過培育長秧齡壯秧延長偏遲熟軟米粳稻生育期，可充分利用當?shù)厮炯緶毓赓Y源，熟期提早、增產(chǎn)提質(zhì)的效果較為明顯，可進一步推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：軟米粳稻;缽苗機插;毯苗機插;產(chǎn)量;稻米品質(zhì)

中圖分類號：S511.2+20.4 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）24-0095-05

收稿日期：2021-04-14

基金項目：江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目[編號：JATS（2018）110、JATS（2019）187];江蘇省333工程（編號：BRA2019218）;淮安市“533英才工程” （編號：HAA201757）。

作者簡介：葛夢婕（ 1989—），女，江蘇南通人，碩士，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與推廣。 E-mail：849338883@qq.com。

水稻缽苗機插采用配套秧盤和播種機培育帶蘗壯秧，并按一定株行距有序無植傷地移栽于大田，一定程度上實現(xiàn)帶土壯秧機械化精確擺栽，該技術(shù)的推廣應(yīng)用一定程度上解決了常規(guī)毯苗機插部分技術(shù)瓶頸問題，在全國各稻區(qū)應(yīng)用均表現(xiàn)出一定的增產(chǎn)效果[1]。軟米是直鏈淀粉含量介于 2%～15%的新型稻米品種，由于其直鏈淀粉含量低，軟米具有口感好、食味佳等優(yōu)點，一直深受南方人的歡迎[2]。近些年，育種家們新育成的軟米粳稻品種在淮北地區(qū)種植面積逐年擴大[3]，不僅滿足了當?shù)厝藢?yōu)質(zhì)食味粳型軟米的需求，也推動了當?shù)貎?yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升了水稻種植收益。當前該區(qū)域偏遲熟粳稻種植主要是采用常規(guī)毯苗機插技術(shù)，但常規(guī)毯苗機插和偏遲熟軟米粳稻的結(jié)合常帶來熟期遲、產(chǎn)量和品質(zhì)潛力受限等問題，為此，本研究選用當?shù)仄t熟軟米粳稻品種南粳9108和揚農(nóng)香28為試驗材料，采用缽苗機插和常規(guī)毯苗機插（CK）2種栽培方式，系統(tǒng)比較研究2種栽培方式下偏遲熟軟米粳稻產(chǎn)量形成和稻米品質(zhì)差異，以期為當?shù)仄t熟軟米粳稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)推廣和應(yīng)用提供科學(xué)借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2019年在江蘇省淮安市稻麥綜合示范基地進行，基地位于淮北地區(qū)，屬于北溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，年平均溫度約為14.5 ℃，年日照時數(shù)為2 172 h，年降水量約為1 000 mm，無霜期220 d左右。試驗地前茬為小麥，產(chǎn)量約為505.6 kg/667 m2，麥茬秸稈全量還田。土壤地力中等，土壤類型屬淤泥質(zhì)土，0～20 cm土層含有機質(zhì)20.19 g/kg、全氮1.33 g/kg、速效磷60.11 mg/kg、速效鉀98.17 mg/kg。

試驗材料為遲熟中粳南粳9108，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成提供，遲熟中粳揚農(nóng)香28（審定前名為揚農(nóng)產(chǎn)28），由揚州大學(xué)和江蘇神農(nóng)大豐種業(yè)科技有限公司聯(lián)合育成提供，2個品種均為軟米品種。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，機械種植方式為主區(qū)，水稻品種為裂區(qū)，小區(qū)間用塑料薄膜包埂隔離，保證單獨肥水管理。每個小區(qū)面積為180 m2，重復(fù)3次。缽苗機插采用448缽孔狀硬盤育秧。于5月16日播種，每孔播種4粒，于6月17日采用缽苗擺栽機移栽，葉齡為4.4～4.8齡，單株帶蘗0.4～0.6個，栽插行株距為33.0 cm×12.0 cm。毯苗機插采用塑料軟盤育秧，于5月27日播種，每盤播干種 125 g，旱育壯秧。同樣于6月17日采用常規(guī)毯苗插秧機械移栽，葉齡3.1～3.3齡，栽插行株距為 30.0 cm×12.0 cm，移栽后定苗至每穴3～4苗。

2種機械移栽軟米粳稻大田的施氮量均為 18 kg/667 m2，基肥 ∶分蘗肥 ∶穗肥質(zhì)量比為 3 ∶3 ∶4，促蘗肥分別于栽后7、12 d分2次等量施用，穗肥于倒4葉期和倒3葉期分2次等量施用。磷肥一次性基施，總施P2O5 10 kg/667 m2 。鉀肥分別在整地前和穗分化時期等量施入，總施K2O 10 kg/667 m2。水分管理及病蟲草害防治按照高產(chǎn)栽培要求實施。

1.3 測定內(nèi)容與分析方法

1.3.1 產(chǎn)量 在水稻成熟期，每個小區(qū)普查50穴，測定有效穗數(shù);同時，根據(jù)普查結(jié)果每個小區(qū)取5穴，調(diào)查穗粒數(shù)、實粒數(shù)和千粒質(zhì)量，并計算理論產(chǎn)量，各小區(qū)收10 m2測實產(chǎn)。

1.3.2 莖蘗動態(tài) 各處理，每個小區(qū)定點10穴作為1個觀察點，分別在有效分蘗臨界葉齡（N-n）期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期考察群體莖蘗數(shù)。

1.3.3 葉面積、干物質(zhì) 于（N-n）期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期每個處理取代表性植株3穴，采用長寬系數(shù)法測定葉面積，所有樣本于105 ℃殺青 30 min，80 ℃烘箱烘至恒質(zhì)量后，測定大田干物質(zhì)量。

1.3.4 稻米品質(zhì) 收獲各小區(qū)水稻后脫粒、風干，用NP-4350型風選機風選，混勻取樣3份，樣品質(zhì)量為130.0 g，參照GB/T 17891—1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、堊白米率、堊白面積、堊白度、透明度、膠稠度等。

1.3.5 直鏈淀粉含量 參照徐棟等的方法[4]，采用碘比色法測定直鏈淀粉含量。

1.3.6 蛋白質(zhì)含量 采用FOSS 1241近紅外谷物分析儀（瑞典FOSS TECATOR公司）測定精米的蛋白質(zhì)含量。

1.3.7 食味值 采用STA1A米飯食味計（佐竹亞州股份有限公司） 自動測定米飯的氣味、味道、口感的評分和綜合食味評分值。

1.3.8 淀粉黏滯性譜（RVA譜） 采用Super 3型快速黏度分析儀（RVA，澳大利亞Newport Scientific公司）測定淀粉譜黏滯特性，用配套軟件TWC分析。RVA 譜特征值包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值（峰值黏度-熱漿黏度）、消減值（最終黏度-峰值黏度）、峰值黏度時間和糊化溫度等。

1.4 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2013處理數(shù)據(jù)，運用DPS軟件進行相關(guān)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要生育期

由表1可知，2個品種的毯苗機插方式水稻主要生育期、全生育期均明顯縮短。與缽苗機插方式相比，毯苗機插的拔節(jié)期、抽穗期、成熟期分別推遲 7～8、5、4～5 d，全生育期天數(shù)縮短6 d，進一步分析可知，2個品種水稻全生育期的縮短主要是播種至拔節(jié)、拔節(jié)至抽穗階段天數(shù)的減少，減少2～3 d，而抽穗至成熟的天數(shù)均減少1 d。說明缽苗機插方式長秧齡栽插，可延長水稻的營養(yǎng)生長期和營養(yǎng)生長與生殖生長共生期。

2.2 產(chǎn)量及構(gòu)成

分析2種機插方式偏遲熟軟米粳稻產(chǎn)量及構(gòu)成（表2）可知，缽苗機插方式水稻實際產(chǎn)量較毯苗機插高5.57%～8.44%，差異顯著。分析缽苗機插方式產(chǎn)量高的原因，雖然缽苗機插方式水稻穗數(shù)顯著低于毯苗機插，但每穗粒數(shù)顯著高于毯苗機插，高5.00%～8.02%，2種機插方式水稻的群體穎花量差異較小，缽苗機插水稻較大穗型彌補了穗數(shù)不足的缺陷，但缽苗機插方式的結(jié)實率和千粒質(zhì)量均顯著高于毯苗機插方式，最終缽苗機插方式水稻的實際產(chǎn)量顯著高于毯苗機插方式。

2.3 群體莖蘗動態(tài)

由于2種機插方式栽插基本苗不同，加之2種方式秧苗素質(zhì)有較大差異，移栽大田后群體莖蘗數(shù)變化趨勢有所不同 （表3）。由于缽苗基本苗少，雖然帶蘗移栽，單株分蘗較多，但關(guān)鍵生育期群體莖蘗數(shù)均少于CK，高峰苗數(shù)明顯低，僅為預(yù)期穗數(shù)的1.2～1.3倍，且持續(xù)時間長，后莖蘗消亡更加平穩(wěn)，有利于低位分蘗成穗，最終成穗率在75%左右。毯苗機插活棵后分蘗暴發(fā)，拔節(jié)期達到高峰，約為最終穗數(shù)的1.4～1.5倍，高峰苗數(shù)較多，但無效分蘗居多，穴內(nèi)競爭加劇，有效莖蘗的生長偏少，最終群體成穗率不足70%。

2.4 群體葉面積指數(shù)

由于基本苗不同，加之毯苗機插分蘗較多，移栽期至拔節(jié)期，均是毯苗機插水稻群體葉面積指數(shù)高于缽苗機插方式，差異顯著（表4）;而抽穗期至成熟期呈相反趨勢，抽穗期缽苗機插的葉面積指數(shù)為7.68～7.82，顯著高于毯苗機插，高2.76%～4.78%。此后2種機插方式葉面積均開始下降，由于缽苗機插稻群體冠層結(jié)構(gòu)更加合理，灌漿結(jié)實期葉面積下降相對緩慢，成熟期葉面積指數(shù)仍維持在2.5左右，顯著高于毯苗機插方式。

2.5 群體干物質(zhì)積累

由于移栽期缽體秧苗秧齡長，單株帶蘗，雖然群體干物質(zhì)不及毯苗（表5），但2種方式差異不顯著。毯苗活棵后，由于其群體有分蘗暴發(fā)優(yōu)勢，（N-n）期至拔節(jié)期群體干物質(zhì)量均顯著高于缽苗，在毯苗機插分蘗急速下降后，缽苗機插方式的個體優(yōu)勢較為突出，抽穗至成熟期均是缽苗機插群體干物質(zhì)量顯著高于毯苗，成熟期缽苗群體干物質(zhì)量較毯苗高4.36%～5.20%。缽苗機插中后期較高的物質(zhì)積累優(yōu)勢為其高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2.6 加工和外觀品質(zhì)

由表6可知，水稻加工品質(zhì)受機插方式的影響較為明顯，尤其水稻的精米率和整精米率在機插方式間差異較為顯著，表現(xiàn)為缽苗機插> 毯苗機插的趨勢，缽苗機插較毯苗機插稻谷糙米率、精米率和整精米率分別提高0.41%～0.95%、1.55%～2.04%和3.01%～4.76%，說明缽苗機插稻谷加工品質(zhì)較優(yōu)。進一步分析表6可知，缽苗機插稻整精米的長寬比均小于毯苗機插，但差異不顯著;稻米堊白米率和堊白度不同機插方式間差異較大，缽苗機插的堊白米率和堊白度均顯著高于毯苗機插，分別高12.01%～25.19%和17.72%～30.83%。說明缽苗機插稻米外觀品質(zhì)變劣。根據(jù)堊白度等級劃分，2個品種在缽苗機插和毯苗機插方式透明度差異不顯著，南粳9108和揚農(nóng)香28的透明度分別為3、2級。

2.7 蒸煮食味和營養(yǎng)品質(zhì)

由表7可知，2個品種稻米直鏈淀粉含量均表現(xiàn)為缽苗機插顯著低于毯苗機插的趨勢，低 3.43%～12.50%，蛋白質(zhì)含量和膠稠度呈缽苗機插顯著高于毯苗機插的趨勢，分別高4.54%～4.95%、2.02%～2.08%。進一步分析不同機插方式下偏遲熟軟米粳稻稻米食味評分參數(shù)可知，不同機插方式下稻米米飯香氣、味道、口感差異顯著，均表現(xiàn)為缽苗機插高于毯苗機插的趨勢，最終稻米食味值表現(xiàn)相似趨勢，缽菌機插比毯苗機插高 1.44%～1.94%。綜上表明，缽苗機插偏遲熟粳稻稻米的蒸煮食味品質(zhì)較毯苗機插更佳，同時缽苗機插一定程度上也改善了稻米營養(yǎng)品質(zhì)。

2.8 水稻淀粉RVA譜特征

由表8可知，機插方式對稻米淀粉RVA譜中的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度和消減值指標影響均較大，對峰值時間和糊化溫度相對較小，其中峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度表現(xiàn)為缽苗機插高于毯苗機插的趨勢，而消減值和糊化溫度呈相反趨勢，峰值時間差異不明顯。綜合前人研究，水稻淀粉RVA譜特征值中峰值黏度高、崩解值大、消減值小，則米飯食味更佳。因此，與常規(guī)毯苗機插方式相比，缽苗機插優(yōu)化了偏遲熟粳稻稻米淀粉RVA譜特征值，稻米蒸煮食味品質(zhì)更佳。

3 討論與結(jié)論

江蘇淮北地區(qū)屬典型稻麥兩熟制種植區(qū)域，稻麥周年生產(chǎn)溫光資源相對緊缺，其中常規(guī)毯苗機插粳稻—小麥的種植模式周年產(chǎn)量和品質(zhì)潛力受限，尤其是近些年隨著偏遲熟軟米粳稻的大面積種植導(dǎo)致這一矛盾更加突出。為解決上述矛盾，充分挖掘淮北地區(qū)偏遲熟軟米粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)潛力，促成小麥適期播種創(chuàng)造高產(chǎn)，當?shù)卮罅﹂_展中長秧齡水稻栽培技術(shù)研究和示范[5-6]，其中缽苗機插栽培技術(shù)不僅可培育30 d左右長秧齡帶蘗壯秧，且由于其是定穴定距的無植傷有序精確栽插，水稻個體和群體優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，最終可獲得較高實產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，與常規(guī)毯苗機插方式相比，缽苗機插方式通過秧田期延長偏遲熟軟米粳稻生育期（提早 10 d 左右播種），培育帶蘗壯秧，可延長水稻的營養(yǎng)生長期和營養(yǎng)生長與生殖生長共生期，成熟期提早3～4 d，最終實產(chǎn)高出5.57%～8.44%，差異顯著;其產(chǎn)量之所以高，主要是因為缽苗機插方式可培育帶土球的帶蘗壯秧，無植傷移栽大田，（N-n）期群體莖蘗數(shù)達到預(yù)期穗數(shù)的1.2～1.3倍，后期莖蘗消長較為平穩(wěn)，最終成穗率達75%左右，中后期具備較好的光合系統(tǒng)，群體物質(zhì)積累量較高，高質(zhì)量群體優(yōu)勢促成其較高產(chǎn)量水平，這與張軍等的研究結(jié)論[7]相似。

稻米品質(zhì)主要受品種遺傳基因的影響，同時生態(tài)環(huán)境、栽培方式及生產(chǎn)過程中的管理措施均會對稻米品質(zhì)有一定影響。關(guān)于不同播栽方式對水稻稻米品質(zhì)的影響已有較多相關(guān)研究。前人研究表明，不同栽培方式處理對水稻加工品質(zhì)有影響，其中群體質(zhì)量較高的水稻加工品質(zhì)優(yōu)[8-9]，本研究有相似結(jié)論，相比毯苗機插方式，缽苗機插方式群體通風透光好，光合系統(tǒng)優(yōu)，后期物質(zhì)積累量高，利于改善偏遲熟軟米粳稻的加工品質(zhì)，其中精米率和整精米率顯著高。謝成林等認為，缽苗機插的堊白米率和堊白度顯著高于毯苗機插[10]。邢志鵬等對稻麥兩熟制條件下缽苗機插方式下不同類型水稻品種米質(zhì)研究也得出相似結(jié)論[11]。本研究結(jié)果與前人的結(jié)論相似，分析原因，可能是缽苗抽穗提早，抽穗后 20 d 左右正遇當?shù)馗邷貢r期，籽粒灌漿速率較快，這在一定程度上造成堊白米率和堊白面積較毯苗高?；糁醒蟮妊芯勘砻鳎辈シ绞降久字辨湹矸酆孔罡撸浯问菣C插方式，手栽方式最低，膠稠度呈相反趨勢[12];謝成林等研究表明，缽苗機插稻米直鏈淀粉含量低于毯苗機插，但差異不顯著，缽苗機插膠稠度顯著大于毯苗機插[10]。本研究結(jié)果表明，稻米直鏈淀粉含量表現(xiàn)出缽苗機插顯著低于毯苗機插，而蛋白質(zhì)含量和膠稠度呈相反趨勢，香氣、味道、口感顯著高于毯苗機插方式，最終米飯食味值較高;另外，本研究中的缽苗機插方式偏遲熟軟米粳稻的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度顯著高于毯苗機插，而消減值和糊化溫度低于毯苗機插，這可能與缽苗機插稻米直鏈淀粉含量低于毯苗機插有關(guān)[11]。綜上可知，缽苗機插偏遲熟軟米粳稻的稻米在外觀品質(zhì)上略差于毯苗機插方式，但營養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)優(yōu)于毯苗機插，而根據(jù)當前稻米市場需求來看，蒸煮食味和營養(yǎng)品質(zhì)已成為當前市場判斷的重點指標。因此，淮北地區(qū)缽苗機插方式偏遲熟軟米粳稻可通過調(diào)整播期、改進肥水運籌等田管措施改良稻米外觀品質(zhì)，同時充分發(fā)揮缽苗機插稻稻米營養(yǎng)和食味品質(zhì)潛力。綜上可以看出，缽苗機插方式不僅可以實現(xiàn)當?shù)仄t熟軟米粳稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效種植，同時偏遲熟水稻的熟期提早，可為下茬小麥適期播種甚至早播創(chuàng)造了時空條件，進而提升了淮北地區(qū)周年的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)潛力。

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