膜下滴灌模式水稻品種（系）生產(chǎn)特性的比較

劉 偉，林志清，陳江魯，段祥坤，張小偉*

（1.第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆五家渠831301；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，新疆烏魯木齊830091）

新疆是一季粳稻高產(chǎn)稻作區(qū)，具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻米的獨(dú)特光、熱資源優(yōu)勢(shì)，是典型的天然有機(jī)稻米生態(tài)種植區(qū)域[1-2]。但近年來(lái)干旱天氣不斷增多、水資源量急劇下降、用水成本過(guò)高等因素，嚴(yán)重制約了新疆水稻的發(fā)展，現(xiàn)種植面積不足百萬(wàn)畝，而且還有逐年減少的趨勢(shì)。隨著水資源的短缺，用水量最大的作物——水稻的節(jié)水就顯得更加重要[3-4]。膜下滴灌旱作栽培，是滴灌技術(shù)和覆膜技術(shù)的聚合。滴灌解決了作物對(duì)水的需求，覆膜解決了增溫及保墑，即水分的蒸發(fā)問(wèn)題，能有效起到抗旱節(jié)水作用[5-7]。目前，膜下滴灌技術(shù)已廣泛應(yīng)用于棉花、玉米、小麥以及番茄等作物，而應(yīng)用于水稻則是傳統(tǒng)稻作技術(shù)的變革。更重要的是，它是未來(lái)水稻種植發(fā)展的一種趨勢(shì)，為未來(lái)綠色農(nóng)業(yè)提供了發(fā)展方向，也為農(nóng)民增收和新農(nóng)村建設(shè)提供了一種新的有效途徑。本試驗(yàn)利用膜下滴灌模式，對(duì)7個(gè)水稻品系進(jìn)行品質(zhì)和產(chǎn)量比較，以篩選出適宜北疆地區(qū)種植的旱作水稻品種（系）。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年5—10月在新疆五家渠市第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)地（87.5°E、44.16°N）開展。試驗(yàn)地海拔420～530 m，無(wú)霜期161 d，有效活動(dòng)積溫3 200～3 400℃，年平均降水量160～200 mm，年蒸發(fā)量2 000～2 200 mm。土壤主要為黃膠泥土，有機(jī)質(zhì)含量低，干時(shí)像石頭，遇水變稀泥，播前對(duì)試驗(yàn)地土壤進(jìn)行測(cè)定，EC值為0.24 mS/cm，土壤全鹽含量10.4 g/kg，pH值8.1，全氮含量0.456 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量7.75 g/kg，速效氮含量60.1 mg/kg，速效磷含量18.8 mg/kg，速效鉀含量230 mg/kg。試驗(yàn)地前茬為滴灌水稻。

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種（系）為L(zhǎng)H2、LH4、LH5、LH8、LH10、LH11、LH16、T4（CK），由第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所及新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供。

1.3 試驗(yàn)方法

各供試水稻品種（系）種植面積均為1.5m×8m=12 m2，田間隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)地4月25日整地，4月27日浸種，5月1日膜下滴灌機(jī)械直播，采用90 cm膜，1膜4行，行間距布置為15 cm-30 cm-15 cm-60 cm，穴距為10 cm，計(jì)33.3萬(wàn)穴/hm2。施肥水平：N使用量為380 kg/hm2，P2O5使用量為270 kg/hm2，K2O使用量為190 kg/hm2。所有品種（系）耕地、施肥、灌溉、噴藥等進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.4 調(diào)查方法

苗情：在植株3葉1心時(shí)，每個(gè)品種（系）隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。株高和莖蘗動(dòng)態(tài)：分別在播后40、60、80、100、120、140 d，每個(gè)品種（系）定點(diǎn)20穴調(diào)查。測(cè)產(chǎn)：在成熟期每個(gè)品系隨機(jī)取5點(diǎn)，測(cè)量其千粒質(zhì)量、空秕率、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)等，每點(diǎn)1 m雙行（0.6 m2）實(shí)際測(cè)產(chǎn)。加工和外觀品質(zhì)：水稻收獲后由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所測(cè)定。調(diào)查記錄各品種（系）生育期、產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel 2007和SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試水稻生育期統(tǒng)計(jì)

從表1可以看出，8個(gè)品種（系）生育期在140～152 d，其中：LH11最短，為140 d，比CK短5 d；LH16最長(zhǎng)，達(dá)到152 d，多于CK 7 d。由于新疆北部平均氣溫較低，無(wú)霜期短，滴灌區(qū)域氣溫穩(wěn)定大于10℃期間為4月下旬至9月下旬。品種（系）LH10、LH16生育期在150 d以上，成熟期在9月27日以后，在當(dāng)?shù)夭荒芡耆墒?。其他品種（系）均在9月25日前成熟，可以避開早霜，適宜在當(dāng)?shù)胤N植。

表1 供試水稻品種（系）的生育進(jìn)程

2.2 供試水稻長(zhǎng)勢(shì)分析

由圖1可以看出，供試品種（系）株高變化一致，都是前快后慢，LH2、LH8在6月份株高增長(zhǎng)速率超過(guò)了其他品種（系），LH11在6月份株高增長(zhǎng)速率低于其他品種（系），到8月中下旬以后供試的品種（系）基本都趨于穩(wěn)定。LH11成熟期株高低于90 cm，LH4、LH5、LH10的成熟期株高低于100 cm，T4、LH2、LH8、LH16成熟期株高超過(guò)100 cm，其中成熟期株高最高的是LH16，達(dá)到104 cm。

圖2 顯示，除LH11達(dá)到總莖數(shù)最高值時(shí)間為60 d，其他品種（系）達(dá)到總莖數(shù)最高值時(shí)間為80 d左右。LH11前期分蘗最快，很快達(dá)到高峰期，其分蘗變化較為穩(wěn)定，后期穗數(shù)也都維持在較高的密度水平，達(dá)337萬(wàn)株/hm2。其他品種（系）前期分蘗較慢，到后期消亡較多，很多形成無(wú)效分蘗，成穗率較低。其中LH5雖然總莖數(shù)最高，但無(wú)效分蘗也是最多的，成穗率最低。LH10的分蘗高峰期比其他品種（系）都晚，后期成穗數(shù)最低。

2.3 供試水稻品種（系）的主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

由表2可以看出，各品種（系）的有效穗數(shù)在168.9萬(wàn)～337.3萬(wàn)個(gè)/hm2，T4（CK）為226.0萬(wàn)個(gè)/hm2。其中：LH11最多，為337.3萬(wàn)個(gè)/hm2；LH10最少，為168.9萬(wàn)個(gè)/hm2；除LH2、LH4和LH10外，其他品種（系）單位面積有效穗數(shù)均多于對(duì)照品種（系）。實(shí)踐證明，無(wú)論從品種（系）選育上還是栽培上均應(yīng)保證適宜的有效穗數(shù)，過(guò)多過(guò)少均不利于高產(chǎn)。在穗長(zhǎng)方面，LH10穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，達(dá)到24.3 cm，而LH11穗長(zhǎng)最短，僅為17.7 cm，其他品種（系）的穗長(zhǎng)均達(dá)到19.0 cm以上。在穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率方面，LH11穗粒數(shù)最低，為103.5粒/穗，但是其結(jié)實(shí)率最高，為90.3%；LH10穗粒數(shù)最高，達(dá)167.6粒/穗，但是其結(jié)實(shí)率最低，僅77.8%，說(shuō)明其有很多空秕粒，可能是后期各方面因素影響了正常的灌漿。LH4、LH8這2個(gè)品種（系）穗粒數(shù)分別為150.1、157.2粒/穗，都高于對(duì)照，且結(jié)實(shí)率也高于對(duì)照，分別為87.2%、87.7%。這2個(gè)品種（系）在所有供試品種（系）中有較高的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，說(shuō)明其后期灌漿速率快，很適合在六師墾區(qū)的條件下生長(zhǎng)。通過(guò)千粒質(zhì)量的比較可以看出，LH10最大，為26.9 g，LH2最低，為23.2 g，其他品種（系）都高于對(duì)照T4。實(shí)際測(cè)產(chǎn)結(jié)果顯示：LH11產(chǎn)量最高，為7635.0kg/hm2，而LH2最低，僅為5 405.7 kg/hm2；LH2、LH10低于對(duì)照T4，其他都高于對(duì)照。

表2 供試水稻品種（系）的經(jīng)濟(jì)性狀及實(shí)測(cè)產(chǎn)量

2.4 供試水稻加工和外觀品質(zhì)分析

通過(guò)表3可以看出，供試品種（系）糙米率變幅為74.7%～80.4%，精米率變幅為61.5%～69.0%，整精米率變幅為53.4%～64.4%。LH16整精米率最高，LH5最低，除LH5以外其他品種（系）整精米率均超過(guò)對(duì)照。LH16、LH11、LH4相對(duì)于其他品種（系）而言具有較好的加工品質(zhì)。供試品種（系）的堊白粒率大都低于3.5%，其中LH8堊白粒率僅為1.9%，供試品種（系）堊白度都在2.0%以內(nèi)。長(zhǎng)寬比變幅為1.7～2.3。外觀品質(zhì)較好的為L(zhǎng)H5、LH10。

表3 供試水稻品種（系）的加工和外觀品質(zhì)表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

從膜下滴灌水稻株高與產(chǎn)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)來(lái)看，并未發(fā)現(xiàn)二者具有相關(guān)性，說(shuō)明株高不是直接影響產(chǎn)量的主要因素[8-10]。從莖蘗動(dòng)態(tài)與有效穗數(shù)來(lái)看，前期莖蘗數(shù)對(duì)后期成穗率影響最大，是影響膜下滴灌水稻產(chǎn)量的主要因素之一。就生育期而言，生育期過(guò)長(zhǎng)受環(huán)境因素的影響大，成穗率低[11-12]。

加工及外觀品質(zhì)初步測(cè)定結(jié)果表明，通過(guò)膜下滴灌的方式，供試品種（系）加工及外觀品質(zhì)較高，均達(dá)到優(yōu)質(zhì)水稻要求。較高的品質(zhì)與采用膜下滴灌栽培方式是否有關(guān)聯(lián)，還需要進(jìn)一步研究。

供試水稻前期分蘗速率快，分蘗變化較為穩(wěn)定，后期有效穗才能較好。可見(jiàn)，分蘗較多、無(wú)效分蘗較少、成穗率高是水稻后期增產(chǎn)的重要保證。所以選擇生育期適中、分蘗集中、成穗率高的膜下滴灌水稻品種（系）為以后育種的方向。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，LH8、LH11生育期適中，適合在新疆北部地區(qū)種植，并且其生長(zhǎng)特性、結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量均優(yōu)于其他品種（系），在當(dāng)?shù)鼐哂惺痉锻茝V價(jià)值。