播種期對(duì)珍珠糯生育進(jìn)程及產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響

段 斌，胡 楊，何世界，王青林，李慧龍，宋曉華，陳 龍，方 玲

（信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000）

水稻是中國(guó)最重要的糧食作物，全國(guó)60%以上居民以稻米為主食，水稻生產(chǎn)事關(guān)國(guó)家糧食安全［1］。糯稻用途廣泛，除可用于主食直接消費(fèi)外，還可以做成粽子、年糕、湯圓、糯米酒以及民族風(fēng)味濃郁的糯米飯和糯米粑等。糯稻生產(chǎn)已經(jīng)成為中國(guó)糧食生產(chǎn)中一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)［2］。

河南省信陽(yáng)市種植糯稻歷史悠久，是全國(guó)優(yōu)質(zhì)糯稻產(chǎn)區(qū)之一，其中潢川縣常年種植面積穩(wěn)定在2.5 萬(wàn)hm2左右，年產(chǎn)量近1.88 億kg，種植面積和產(chǎn)量穩(wěn)居全國(guó)縣級(jí)前三位，該縣年產(chǎn)工業(yè)用糯米粉3.76 億 kg，占全國(guó)產(chǎn)量的 40%［2，3］。糯稻成為當(dāng)?shù)氐闹饕痉N植類型之一，也是農(nóng)業(yè)增收的重要途徑。研究確定糯稻品種適宜的播種時(shí)期，對(duì)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)糯稻生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)種植效益具有重要意義。大量研究結(jié)果表明，播種期影響水稻生育進(jìn)程，播種期推遲，播始?xì)v期縮短，灌漿期延長(zhǎng)，不同的水稻組合生育進(jìn)程對(duì)播期的反應(yīng)存在顯著的基因型差異［4］，播期對(duì)各類型水稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成有顯著影響［5，6］，稻米品質(zhì)既受遺傳控制，又受氣象生態(tài)環(huán)境條件的影響［7］，在豫南稻區(qū)，推遲粳稻播種期，灌漿期溫度降低，稻米品質(zhì)得到提高［8，9］。而糯稻與黏稻不同，有關(guān)研究結(jié)果表明，糯稻品質(zhì)性狀主要受基因型和基因型×環(huán)境互作效應(yīng)的影響較大，受環(huán)境的單獨(dú)效應(yīng)較?。?0］，秈糯的直鏈淀粉含量隨著結(jié)實(shí)期溫度的升高而升高［11］，溫度對(duì)糯稻品質(zhì)的影響不顯著，與黏稻明顯不同［12］。前人研究表明，播期對(duì)水稻的影響主要以非糯稻為主，糯稻研究相對(duì)較少。本研究以信陽(yáng)糯稻主栽品種之一珍珠糯為試驗(yàn)材料進(jìn)行分期播種試驗(yàn)，分析播種期以及因播期引起的氣溫變化對(duì)該品種生育進(jìn)程及產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響，確定該品種適宜的播種期，更好地發(fā)揮該品種的產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，為信陽(yáng)市的糯稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018—2019 年在信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行（東經(jīng) 114°05′，北緯 32°07′，海拔高度75.9 m），前茬為白茬，多年種植一季水稻，土壤類型為白散土，土壤肥力中等。供試糯稻主栽品種為珍珠糯。

在自然條件下開(kāi)展分期播種試驗(yàn)，設(shè)置7 個(gè)播種期：4 月20 日（Ⅰ）、4 月 27 日（Ⅱ）、5 月 4 日（Ⅲ）、5月 11 日（Ⅳ）、5 月18 日（Ⅴ）、5 月25 日（Ⅵ）、6 月 1 日（Ⅶ）。每期種植6.67 m2，不設(shè)重復(fù)。試驗(yàn)采用濕潤(rùn)育秧技術(shù)，秧齡30 d，手工移栽，移栽規(guī)格20 cm×30 cm。試驗(yàn)田施純氮 225 kg∕hm2，氮磷鉀比例為 1.0∶0.5∶0.7。病蟲(chóng)害防治及田間管理同大田生產(chǎn)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

以主莖抽穗為始穗期，記載播始?xì)v期、灌漿成熟期、全生育期。收獲前每小區(qū)取10 穴進(jìn)行室內(nèi)考種，考察有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重；其余水稻全部收獲，曬干擇凈計(jì)產(chǎn)。2018 年稻谷收獲后，依據(jù)NY∕T 593—2013《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）進(jìn)行稻米品質(zhì)分析。氣象資料來(lái)源于信陽(yáng)市氣象觀測(cè)站。

1.3 數(shù)據(jù)處理

相關(guān)數(shù)據(jù)使用Excel和SPSS軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育進(jìn)程變化

通過(guò)田間觀察記載來(lái)看，隨著播種期推遲，播始?xì)v期和全生育期縮短，灌漿成熟期延長(zhǎng)。由表1 可知，播種期從4 月20 日推遲到6 月1 日，播始?xì)v期和全生育期平均縮短了13.5、5.0 d，灌漿成熟期平均延長(zhǎng)了8.5 d。從變異系數(shù)來(lái)看，灌漿成熟期相對(duì)變異程度較大，播始?xì)v期次之，全生育期變異系數(shù)最小。平均株高從第Ⅱ期開(kāi)始隨著播種期推遲而變矮，第Ⅶ期比第Ⅱ期減少了18.9 cm。葉片數(shù)隨著播種期推遲而減少，5 月4 日以前播種，葉片數(shù)保持在16.0片以上，到第Ⅵ、Ⅶ期，葉片數(shù)減少至15.0 片左右。將生長(zhǎng)發(fā)育性狀與播種期進(jìn)行相關(guān)分析，播始?xì)v期、全生育期、葉片數(shù)和株高與播期呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.978，-0.948，-0.973 和-0.887，而灌漿成熟期與播種期呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.965。說(shuō)明，播種期推遲，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，植株變矮，葉片數(shù)減少，灌漿期延長(zhǎng)；播種期太晚，不利于該品種個(gè)體的發(fā)育。以播種期（x）為自變量，播始?xì)v期（y1）和灌漿成熟期（y2）為因變量進(jìn)行直線相關(guān)分析，決定系數(shù)均達(dá)到極顯著水平。

從公式（1）和公式（2）可以看，播種期每推遲一期（7 d），播始?xì)v期縮短2.3 d，灌漿成熟期延長(zhǎng)1.3 d。

2.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變化

由表2 可知，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)中，糯稻珍珠糯有效穗數(shù)隨播種期變化規(guī)律性不強(qiáng)，呈先增加后降低又增加的變化趨勢(shì)；穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率隨著播種期推遲先增加后降低，至第Ⅲ期達(dá)到最高，隨后降低，2 年試驗(yàn)結(jié)果基本一致；千粒重變化幅度較小，隨播種期推遲而下降。從總的來(lái)看，播種期太早和太晚，穗粒數(shù)較少，結(jié)實(shí)率較低，以 5 月 4 日和 5 月 11 日 2 個(gè)播種期穗粒數(shù)較多，結(jié)實(shí)率較高，千粒重較重。產(chǎn)量變化趨勢(shì)與穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率相似，隨著播種期推遲先增加，5 月 4 日播種得到的產(chǎn)量最高，達(dá)到 10 110 kg∕hm2，播種期進(jìn)一步推遲則產(chǎn)量下降，至第Ⅶ期降至最低。

從平均值的變異系數(shù)來(lái)看，產(chǎn)量變異系數(shù)最大，其次為穗粒數(shù)和有效穗數(shù)，千粒重變異系數(shù)最小。相關(guān)分析結(jié)果表明，產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素與播種期均呈負(fù)相關(guān)，其中產(chǎn)量與有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)較小，分別為-0.007 和-0.157 8，產(chǎn)量與結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為-0.564 1、-0.746、-0.724 7，均沒(méi)有達(dá)到顯著水平。

表1 不同播種期對(duì)糯稻珍珠糯生長(zhǎng)發(fā)育特性的影響

表2 不同播種期對(duì)糯稻珍珠糯產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

綜合產(chǎn)量結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量結(jié)果來(lái)看，在本試驗(yàn)設(shè)置的播種期范圍內(nèi)，5月4日播種，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)較為合理，產(chǎn)量水平較高；播種期太早或太晚，均不利于形成合理的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，產(chǎn)量水平也較低，2年試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

2.3 稻米品質(zhì)的變化

2018 年，將試驗(yàn)材料送到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）進(jìn)行品質(zhì)分析，從結(jié)果（表3）來(lái)看，隨著播種期推遲，糙米率、精米率呈先降低后增加又降低的趨勢(shì)，糙米率和精米率在第Ⅴ期（5月18 日播種）達(dá)到最大值，整精米率呈先降低后增加的趨勢(shì)，在第Ⅶ期達(dá)到最大值。膠稠度在第Ⅱ期、Ⅲ期為95.0 mm 左右，其余播期均為100.0 mm，堿消值總體來(lái)說(shuō)是隨著播種期推遲而增加。在7 個(gè)播種期中，白度沒(méi)有變化，陰糯米率除第Ⅳ期為1.0%外，其余播期均為0；直鏈淀粉含量隨著播種期推遲而降低，在5 月4 日以前播種珍珠糯的直鏈淀粉含量均為 1.4%，5 月 11 日以后播種開(kāi)始降低，至 6 月 1 日播種直鏈淀粉含量降至1.1%。

將品質(zhì)性狀與播種期進(jìn)行相關(guān)性分析，糙米率與播種期呈負(fù)相關(guān)，精米率、整精米率、膠稠度和堿消值與播種期呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.146 6、0.116 1、0.492 8、0.452 9 和0.378 0，均沒(méi)有達(dá)到顯著水平，直鏈淀粉含量與播期呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.935 4。從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，將播種期推遲到5 月下旬，精米率較高，直鏈淀粉含量降低，膠稠度和堿消值增加，有利于改善珍珠糯的稻米品質(zhì)。

表3 不同播種期對(duì)糯稻珍珠糯稻米品質(zhì)的影響

2.4 不同播種期溫度的變化

不同播種期珍珠糯生長(zhǎng)發(fā)育特性和產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的差異是由環(huán)境因素的變化引起的，而氣溫則是主要的影響因子之一。由表4 可知，通過(guò)對(duì)不同播種期的日平均氣溫進(jìn)行分析，從播種至始穗（播始?xì)v期），日平均氣溫隨著播種期推遲升高，第Ⅶ期日平均氣溫平均比第Ⅰ期高3.1 ℃，灌漿成熟期日平均氣溫則隨著播種期推遲而降低，最大降幅為5.7 ℃，變化幅度大于播始?xì)v期。從全生育期來(lái)看，日平均氣溫隨著播種期推遲先增加后降低，但變化較小，氣溫變化在1 ℃范圍內(nèi)。播種期變化引起溫度變化明顯，播種至始穗日平均氣溫和灌漿成熟期日平均氣溫與播種期相關(guān)系數(shù)分別為0.988 8 和-0.993 5，均達(dá)到極顯著水平，全生育期日平均氣溫則變化較小，與播種期相關(guān)系數(shù)為0.394 1，相關(guān)不顯著。

2.5 溫度對(duì)珍珠糯生育進(jìn)程及產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響

相關(guān)分析結(jié)果表明（表5），珍珠糯株高、葉片數(shù)、播始?xì)v期與播種至始穗期的日平均氣溫、灌漿成熟期與始穗至成熟期日平均氣溫均呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 -0.715 4、-0.882 3、-0.936 5和-0.899 7；產(chǎn)量與播種至始穗期日平均氣溫呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.405 9，相關(guān)不顯著，與始穗至成熟期日平均氣溫呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.712 4，達(dá)極顯著水平。

表4 不同播種期日平均氣溫的變化 （單位：℃）

產(chǎn)量構(gòu)成因素中，有效穗數(shù)和穗粒數(shù)與播種至始穗期日平均氣溫相關(guān)系數(shù)較小，分別為0.033 5 和0.002 9，相關(guān)不顯著；結(jié)實(shí)率和千粒重與始穗至成熟期日平均氣溫呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.638 8 和0.388 8，前者達(dá)到顯著水平。

表5 生長(zhǎng)發(fā)育特性、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)和稻米品質(zhì)與溫度的相關(guān)分析

稻米品質(zhì)中，直鏈淀粉含量與灌漿期日平均氣溫呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.921 6，達(dá)極顯著水平，其余品質(zhì)性狀中，出糙率與灌漿期日平均氣溫呈正相關(guān)，精米率、整精米率、膠稠度、堿消值與灌漿期日平均氣溫呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.163 6、-0.082 4、-0.519 7、-0.349 9和-0.409 9，均沒(méi)有達(dá)到顯著水平。

由此可見(jiàn)，播始?xì)v期、植株高度和葉片數(shù)受播種至始穗期的日平均氣溫影響較大，灌漿成熟期受始穗后日平均氣溫影響較大，灌漿期適當(dāng)高溫對(duì)于提高產(chǎn)量有利；因播種期而引起的灌漿期氣溫下降能降低稻米直鏈淀粉含量，增加膠稠度和堿消值，其中對(duì)直鏈淀粉含量影響極顯著。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在本地區(qū)適當(dāng)推遲珍珠糯播種期，灌漿期溫度降低，能夠提高其稻米品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

播種期引起的水稻生長(zhǎng)發(fā)育的變化，主要是生長(zhǎng)發(fā)育階段氣候條件發(fā)生了變化。有關(guān)研究結(jié)果表明，水稻品種生育期的長(zhǎng)短，是由品種的遺傳性、環(huán)境條件、栽培技術(shù)綜合作用表現(xiàn)的結(jié)果［13］。水稻為高溫短日作物，隨著播種期的推遲，溫度升高，使播種至抽穗階段的生育進(jìn)程加快，所需積溫較早播減少，導(dǎo)致生育天數(shù)縮短［5］，水稻灌漿特性主要受遺傳因素的控制，但同時(shí)也受環(huán)境條件的影響，灌漿期長(zhǎng)短受環(huán)境影響較大［14-16］，溫度增加既加快粒重增加的速度，又縮短灌漿天數(shù)［17］。本研究中，隨著播種期推遲，播始?xì)v期日平均氣溫升高，珍珠糯生長(zhǎng)發(fā)育速度加快；灌漿成熟期氣溫隨著播種期推遲降低，灌漿期隨著氣溫降低而延長(zhǎng)。植株高度、葉片數(shù)、播始?xì)v期和灌漿成熟期長(zhǎng)短與其期間內(nèi)氣溫相關(guān)性極顯著，說(shuō)明珍珠糯生長(zhǎng)發(fā)育受氣溫影響較大，其生育進(jìn)程和灌漿結(jié)實(shí)對(duì)溫度較敏感。

播期對(duì)水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響，品種間差異較大［18］。李秀芬等［19］報(bào)道，推遲播期對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素均有負(fù)面影響，造成產(chǎn)量的降低。邢志鵬等［20］研究得出，播期推遲，每穗總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈下降趨勢(shì)。袁繼超等［16］研究表明，水稻的播種期對(duì)子粒的灌漿特性有顯著影響，適期播種的灌漿速率高，子粒大，充實(shí)度高。水稻結(jié)實(shí)期的最適溫度為25～30 ℃，低于23 ℃影響光合作用和養(yǎng)分輸送［21］。本研究設(shè)置的播期范圍內(nèi)，產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素隨著播種期推遲和日平均氣溫下降呈先增加后降低的過(guò)程，2018 年第Ⅳ期、2019 年第Ⅵ期，日均氣溫下降到25 ℃以下，結(jié)實(shí)率和千粒重下降，產(chǎn)量降低，且播種期越遲，灌漿期溫度下降越快，影響越明顯。本試驗(yàn)中，2019 年產(chǎn)量結(jié)果明顯高于2018 年，分析其原因可能在于2019 年水稻生長(zhǎng)季節(jié)干旱少雨，溫度較高，日照較好，灌漿成熟期溫度偏高，結(jié)實(shí)率平均比2018 年高9 個(gè)百分點(diǎn)，故產(chǎn)量水平較高。

稻米品質(zhì)主要受品種本身的遺傳基因控制，同時(shí)還受到環(huán)境因素和栽培措施的影響。播期對(duì)稻米品質(zhì)的影響主要是氣候條件發(fā)生了變化。氣候因子對(duì)稻米品質(zhì)的影響研究較多，灌漿期溫度影響稻米品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到共識(shí)，日平均氣溫在諸多氣候生態(tài)因子中對(duì)各品質(zhì)性狀的影響最大，是影響稻米品質(zhì)的首要?dú)庀笠蜃樱?，22］。孟亞利等［23］研究認(rèn)為，日平均溫度對(duì)整精米率的影響基本為負(fù)效應(yīng)，直鏈淀粉含量隨著溫度變化與品種關(guān)系較大，堿解值與溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，而糯稻品種的稻米品質(zhì)性狀與非糯性品種差異較大。有關(guān)研究結(jié)果表明，糯稻品質(zhì)性狀受環(huán)境的單獨(dú)效應(yīng)較小，溫度對(duì)糯稻品質(zhì)的影響不顯著［10，12］。在本研究設(shè)置的播期范圍內(nèi)，稻米品質(zhì)中直鏈淀粉含量受播種期影響最為顯著，與灌漿成熟期日平均氣溫相關(guān)系數(shù)達(dá)極顯著水平，灌漿成熟期日平均氣溫下降可降低該品種的直鏈淀粉含量，這與鐘旭華等［11］的研究結(jié)果一致。糯稻品種直鏈淀粉形成情況與黏稻有較大的差異［24］，對(duì)于該品種直鏈淀粉含量與灌漿成熟期氣候條件的關(guān)系，還需進(jìn)一步研究。從本試驗(yàn)來(lái)看，推遲播種期，灌漿成熟期日平均氣溫下降，有利于降低直鏈淀粉含量，提高該品種的稻米品質(zhì)。

在本試驗(yàn)設(shè)置的播種期范圍內(nèi)，珍珠糯生育進(jìn)程、產(chǎn)量和稻米品質(zhì)受播種期引起的相應(yīng)生育時(shí)期內(nèi)的日平均氣溫影響較大，播種期推遲，播種至始穗期日平均氣溫升高，生長(zhǎng)發(fā)育快，不利于個(gè)體發(fā)育；灌漿成熟期適當(dāng)高溫，對(duì)提高產(chǎn)量有利，但不利于稻米品質(zhì)改善。綜合試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在信陽(yáng)地區(qū)，將珍珠糯播種期安排在5 月上旬，生育期適中，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)較為合理，產(chǎn)量水平較高；適當(dāng)推遲播種，灌漿成熟期溫度較低，有利于降低直鏈淀粉含量，增加膠稠度和堿解值，稻米品質(zhì)有所提升。