不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

陳 璐，陳 燦，2，黃 璜，2，隆斌慶，馬微微，王 忍，張 印

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2. 湖南省稻田生態(tài)種養(yǎng)工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3. 湘西土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，湖南 吉首 416000）

水稻是我國(guó)主要糧食作物，其年產(chǎn)量多年保持在2 億t[1]。稻米是我國(guó)人民的主食，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)稻米品質(zhì)的要求越來(lái)越高，提升稻米品質(zhì)成為研究熱點(diǎn)。稻田生態(tài)種養(yǎng)作為一種集水稻種植和魚(yú)、禽等動(dòng)物養(yǎng)殖于一田的復(fù)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，不僅能改善土壤理化性質(zhì)[2]、提高水稻產(chǎn)量[3-5]，還能有效提高稻米品質(zhì)[6]。稻蝦、稻魚(yú)、稻鴨3 種生態(tài)種養(yǎng)模式能提高稻米的整精米率，降低堊白粒率和堊白度[7]。稻田養(yǎng)鰍能顯著提高稻米整精米率5.87 個(gè)百分點(diǎn)，顯著降低稻米堊白粒率18.16～38.75個(gè)百分點(diǎn)[8]。與毯苗機(jī)插常規(guī)種植模式相比，稻蝦模式稻米的糙米率、精米率和整精米率分別顯著提高4.2 個(gè)百分點(diǎn)、3.5 個(gè)百分點(diǎn)和4.0 個(gè)百分點(diǎn)，堊白粒率和堊白度分別顯著降低5.7 個(gè)百分點(diǎn)和2.7 個(gè)百分點(diǎn)；稻米蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量分別顯著降低0.9 個(gè)百分點(diǎn)和2.0 個(gè)百分點(diǎn)，膠稠度顯著增加13 cm[9]，這與倪明理等[10]研究的稻魚(yú)模式對(duì)稻米品質(zhì)的影響結(jié)果類(lèi)似。另外，種植再生稻也能顯著提高稻米的整精米率，降低堊白粒率和堊白度[11]。王肖鳳等[12]研究表明，與頭季相比，再生季稻米的糙米率顯著提高了3.2～4.9個(gè)百分點(diǎn)，精米率顯著提高了4.0～4.6個(gè)百分點(diǎn)，整精米率顯著提高了1.8～15.7 個(gè)百分點(diǎn)，堊白粒率顯著降低了2.33～2.99個(gè)百分點(diǎn)，堊白度顯著降低了4.76～5.33個(gè)百分點(diǎn)，透明度顯著降低一級(jí)，且保持常規(guī)水層灌溉模式的再生稻稻米品質(zhì)顯著優(yōu)于干濕交替灌溉模式。莫文偉等[13]研究表明，與雙季晚稻相比，再生稻稻米的整精米率提高了16.8 個(gè)百分點(diǎn)，堊白度和堊白粒率分別降低了7.7 個(gè)百分點(diǎn)和15.9 個(gè)百分點(diǎn)；直鏈淀粉含量降低了3.3 個(gè)百分點(diǎn)，膠稠度提高了3.0 個(gè)百分點(diǎn)。稻魚(yú)模式與再生稻種植相結(jié)合，魚(yú)持續(xù)排泄有利于再生稻的養(yǎng)分供應(yīng)，長(zhǎng)期淹水使中稻避免灌漿期的高溫傷害，與再生稻保持常規(guī)水層灌溉類(lèi)似，從而改善稻米品質(zhì)。目前，尚未見(jiàn)再生稻種植和魚(yú)養(yǎng)殖于一田的生態(tài)種養(yǎng)模式下稻米品質(zhì)的研究。為此，以雜交稻和常規(guī)稻的2 個(gè)水稻品種為材料，研究不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為再生稻稻米品質(zhì)的進(jìn)一步提升奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在湖南省長(zhǎng)沙縣路口鎮(zhèn)明月村科研基地（113°29′48″E、28°40′38″N）進(jìn)行，該地屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，年降水量1 300～1 500 mm，無(wú)霜期260～300 d，年平均氣溫16～20 ℃，≥10 ℃的有效積溫5 000～5 500 ℃，為南方典型的雙季稻生產(chǎn)區(qū)。

供試常規(guī)稻品種為黃華占，雜交水稻品種為Y兩優(yōu)800，魚(yú)品種為工程鯽和大鱗副泥鰍。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2 個(gè)水稻品種（黃華占、Y 兩優(yōu)800）均設(shè)置稻鯽魚(yú)模式（FR）、稻鰍模式（LR）和常規(guī)栽培對(duì)照（CK）3 種模式，每種模式3 次重復(fù)，小區(qū)面積為67 m2。5月9日移栽水稻，秧齡為24 d，株距20 cm，行距25 cm。移栽7 d 后投放鯽魚(yú)苗和泥鰍苗，每個(gè)稻鰍小區(qū)投放200 尾長(zhǎng)度為3～4 cm 的泥鰍苗，每個(gè)稻鯽魚(yú)小區(qū)投放60 尾長(zhǎng)度為4～5 cm 的鯽魚(yú)苗，投放前用30 g/L 食鹽水消毒。黃華占、Y 兩優(yōu)800 頭季分別于8 月11 日、8 月15 日收獲，留茬高度控制在水稻植株倒三葉葉枕處；黃華占、Y 兩優(yōu)800 再生季分別于10 月15 日、11 月6 日收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.3.1 產(chǎn)量 在水稻乳熟期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)割取3個(gè)1 m2代表性水稻樣方，人工脫粒，曬干，風(fēng)選去除雜屑，稱質(zhì)量，按含水量13%計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.2 品質(zhì) 水稻脫粒曬干除雜，干燥避光存放3個(gè)月，然后測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)。糙米率、精米率、整精米率利用糙米機(jī)和精米機(jī)測(cè)定；堊白粒率、堊白度、米粒長(zhǎng)度采用萬(wàn)深SC-E 大米外觀品質(zhì)掃描儀測(cè)定；糊化溫度采用快速黏度測(cè)定儀測(cè)定；膠稠度采用米膠延伸法測(cè)定；直鏈淀粉含量采用碘藍(lán)比色法測(cè)定；總淀粉含量采用旋光法測(cè)定；蛋白質(zhì)含量采用H2SO4-H2O2消化—連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并繪圖，采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

由圖1可知，黃華占頭季、再生季產(chǎn)量及兩季總產(chǎn)量均以FR 處理最高，分別為7 235.3 kg/hm2、4 172.2 kg/hm2及11 407.5 kg/hm2。黃華占兩季總產(chǎn)量表現(xiàn)為FR＞LR＞CK，F(xiàn)R 處理顯著高于其他2 個(gè)處理，分別較LR 處理（10 686.4 kg/hm2）、CK（10 341.2 kg/hm2）提高了6.75%、10.31%，LR 處理與CK 差異不顯著。各處理對(duì)Y 兩優(yōu)800產(chǎn)量的影響規(guī)律與黃華占相同，F(xiàn)R 處理兩季總產(chǎn)量為14 305.4 kg/hm2，較LR 處理顯著提高了6.76%，較CK 顯著提高了9.80%。綜上，F(xiàn)R 處理能顯著提高再生稻兩季總產(chǎn)量。

2.2 不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻稻米品質(zhì)的影響

2.2.1 碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì) 由表1 可知，黃華占頭季、再生季稻米的糙米率均以LR 處理最高，再生季為80.04%，較CK 顯著提高0.68 個(gè)百分點(diǎn)。同一處理糙米率表現(xiàn)為再生季高于頭季。其中，LR處理再生季糙米率較頭季顯著提高0.78個(gè)百分點(diǎn)，F(xiàn)R處理再生季糙米率較頭季顯著提高0.81 個(gè)百分點(diǎn)。頭季稻米的精米率以FR 處理最高，為73.46%，較CK 顯著提高0.71 個(gè)百分點(diǎn)；再生季稻米的精米率以LR 處理最高，為74.01%，較CK 顯著提高0.41 個(gè)百分點(diǎn)。同一處理精米率表現(xiàn)為再生季高于頭季。其中，LR再生季處理精米率較頭季顯著提高1.04個(gè)百分點(diǎn)，CK 再生季精米率較頭季顯著提高0.85 個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于稻米整精米率，頭季表現(xiàn)為FR＞LR＞CK，F(xiàn)R 處理整精米率為40.64%，較CK 顯著提高3.52 個(gè)百分點(diǎn)；再生季整精米率變化規(guī)律與頭季一致，但各處理間無(wú)顯著差異。同一處理整精米率表現(xiàn)為再生季顯著高于頭季，LR處理再生季整精米率較頭季提高20.73 個(gè)百分點(diǎn)，F(xiàn)R 處理再生季整精米率較頭季提高20.16 個(gè)百分點(diǎn)，CK 再生季整精米率較頭季提高22.25 個(gè)百分點(diǎn)。兩季稻米堊白粒率均表現(xiàn)為FR＞CK＞LR。其中，頭季FR 處理顯著高于LR 處理，但二者均與CK 無(wú)顯著差異；再生季3個(gè)處理間差異均不顯著。同一處理稻米堊白粒率表現(xiàn)為再生季顯著低于頭季。對(duì)于稻米堊白度，頭季、再生季各處理間均無(wú)顯著差異；同一處理稻米堊白度表現(xiàn)為再生季顯著低于頭季，再生季CK、LR、FR處理稻米堊白度分別較頭季降低5.06、3.53、5.41 個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于稻米長(zhǎng)寬比，頭季、再生季不同處理間均無(wú)顯著差異。同一處理稻米長(zhǎng)寬比表現(xiàn)為再生季高于頭季。其中，F(xiàn)R處理、CK達(dá)到顯著水平。

Y 兩優(yōu)800 頭季、再生季稻米糙米率均以FR 處理最高，但各處理間均無(wú)顯著差異。同一處理糙米率表現(xiàn)為再生季高于頭季。其中，CK 再生季糙米率較頭季顯著提高0.73 個(gè)百分點(diǎn)。頭季、再生季稻米精米率在各處理間差異均不顯著，同一處理稻米精米率表現(xiàn)為再生季顯著高于頭季。其中，LR處理再生季精米率較頭季高2.07個(gè)百分點(diǎn)，F(xiàn)R處理再生季精米率較頭季高2.11 個(gè)百分點(diǎn)，CK 再生季精米率較頭季高1.57 個(gè)百分點(diǎn)。兩季稻米的整精米率均表現(xiàn)為FR＞CK＞LR，再生季LR 處理較CK 顯著降低2.33 個(gè)百分點(diǎn)；同一處理整精米率表現(xiàn)為再生季低于頭季，除CK 外均達(dá)到顯著水平。頭季LR 處理堊白粒率最低，為51.25%，較CK 顯著降低6.37個(gè)百分點(diǎn)；再生季以FR 處理最低，為19.23%，較CK 顯著降低了9.05 個(gè)百分點(diǎn)。同一處理稻米堊白粒率表現(xiàn)為再生季顯著低于頭季，再生季CK、LR、FR 處理分別較頭季降低29.34、26.13、41.88 個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于稻米堊白度，頭季以LR 處理最低，再生季以FR最低，但與CK 的差異均不顯著；同一處理稻米堊白度表現(xiàn)為再生季顯著低于頭季，再生季CK、LR、FR處理分別較頭季降低18.31、14.94、23.20 個(gè)百分點(diǎn)。兩季稻米長(zhǎng)寬比在各處理間均無(wú)顯著差異，但與頭季相比，再生季顯著提高了稻米的長(zhǎng)寬比。

2.2.2 蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) 由表2 可知，黃華占頭季、再生季稻米糊化溫度在各處理間均無(wú)顯著差異；同一處理再生季的糊化溫度顯著低于頭季，再生季CK、LR、FR 處理糊化溫度分別較頭季降低2.50、2.95、2.45 ℃。對(duì)于稻米膠稠度，頭季表現(xiàn)為L(zhǎng)R＞FR＞CK，LR、FR 處 理 分 別 較CK 顯 著 提 高52.24%、29.35%；再生季LR 處理較CK 顯著降低15.8%，F(xiàn)R 處理與CK 無(wú)顯著差異。LR 處理再生季膠稠度較頭季顯著降低31.21%，F(xiàn)R 處理和CK 再生季膠稠度均高于頭季。兩季稻米的直鏈淀粉含量在各處理間均無(wú)顯著差異；同一處理再生季稻米的直鏈淀粉含量顯著高于頭季，再生季CK、LR、FR 處理分別較頭季提高2.46、1.98、2.21個(gè)百分點(diǎn)。LR處理頭季稻米總淀粉含量最高，為71.31%，較CK 顯著提高1.62個(gè)百分點(diǎn)；LR處理再生季稻米總淀粉含量最低，為68.25%，較CK 顯著降低1.61 個(gè)百分點(diǎn)；LR處理再生季稻米總淀粉含量較頭季顯著降低3.06個(gè)百分點(diǎn)，CK、FR 處理在兩季間的差異不顯著。對(duì)于蛋白質(zhì)含量，頭季表現(xiàn)為L(zhǎng)R＜CK＜FR。其中，LR處理較CK 顯著降低1.27 個(gè)百分點(diǎn)，再生季LR、FR處理分別比CK顯著提高2.19、1.34個(gè)百分點(diǎn)。同一處理再生季稻米蛋白質(zhì)含量顯著高于頭季，再生季CK、LR、FR 處理分別較頭季提高1.50、4.96、2.69 個(gè)百分點(diǎn)。

表2 不同稻魚(yú)模式對(duì)稻米蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響Tab.2 Effects of different rice-fish modes on cooking and nutritional quality of ratooning rice

Y 兩優(yōu)800 頭季、再生季稻米糊化溫度在各處理間均無(wú)顯著差異，但再生季較頭季顯著提高7 ℃以上。對(duì)于稻米膠稠度，頭季表現(xiàn)為L(zhǎng)R＞FR＞CK。其中,LR 處理稻米膠稠度較CK 顯著增加27.12%，F(xiàn)R 處理稻米膠稠度較CK 顯著增加12.54%。再生季稻米膠稠度在各處理間均無(wú)顯著差異。同一處理再生季稻米膠稠度顯著低于頭季，再生季CK、LR、FR 處理分別較頭季降低33.33%、24.40%、13.56%。稻米直鏈淀粉含量表現(xiàn)為L(zhǎng)R、FR 處理與CK 均無(wú)顯著差異；同一處理再生季稻米直鏈淀粉含量顯著高于頭季，再生季CK、LR、FR 處理分別較頭季提高6.44、6.49、7.57 個(gè)百分點(diǎn)。頭季、再生季稻米總淀粉含量在各處理間均無(wú)顯著差異，且再生季與頭季間也無(wú)顯著差異。頭季、再生季稻米蛋白質(zhì)含量均以LR 處理最高，分別為11.88%、13.42%，均顯著高于CK，分別提高0.73、2.22個(gè)百分點(diǎn)；再生季LR 和FR 處理蛋白質(zhì)含量分別較頭季顯著提高1.54個(gè)百分點(diǎn)和1.11個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)R 處理能提高頭季、再生季稻米產(chǎn)量，進(jìn)而提高兩季稻米總產(chǎn)量。其中，黃華占FR處理兩季總產(chǎn)量為11 407.5 kg/hm2，較CK 顯著提高10.31%；Y 兩優(yōu)800 FR 處理兩季總產(chǎn)量為14 305.4 kg/hm2，較CK 顯著提高9.80%。2 個(gè)水稻品種LR 處理頭季產(chǎn)量及總產(chǎn)量也均高于CK，但與CK 的差異均不顯著。總之，與CK 相比，F(xiàn)R、LR 處理均提高了2 個(gè)水稻品種的頭季產(chǎn)量，這與TSURUTA 等[14]和周江偉等[15]的結(jié)果一致。

3.2 不同稻魚(yú)模式對(duì)再生稻稻米品質(zhì)的影響

適量增施氮肥可提高水稻整精米率[16]，稻蝦生態(tài)種養(yǎng)能降低稻米堊白粒率和堊白度[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，2個(gè)水稻品種再生季稻米糙米率、精米率均高于頭季，黃華占兩季糙米率均以LR 處理最高，Y 兩優(yōu)800 兩季糙米率均以FR 處理最高，這可能與稻魚(yú)模式中鯽魚(yú)、泥鰍排泄物為稻田持續(xù)供氮有關(guān)。本研究中2 個(gè)水稻品種稻米堊白粒率、堊白度均表現(xiàn)為再生季顯著低于頭季，頭季均以LR 處理最低。2 個(gè)水稻品種稻米長(zhǎng)寬比均表現(xiàn)為再生季大于頭季。說(shuō)明再生季稻米的碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)優(yōu)于頭季，LR、FR 處理能提高水稻的碾磨品質(zhì)，LR 處理能改善頭季稻米的外觀品質(zhì)，這與段門(mén)俊等[18]的研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果表明，黃華占再生季稻米的糊化溫度顯著低于頭季，而Y兩優(yōu)800則相反。2個(gè)品種頭季稻米膠稠度均表現(xiàn)為L(zhǎng)R 處理和FR 處理顯著高于CK，說(shuō)明FR、LR 模式提高了頭季稻米的膠稠度，這與陳燦等[19]的研究結(jié)果一致。2 個(gè)水稻品種再生季稻米的直鏈淀粉含量均顯著高于頭季，均以LR處理最低，這與已有研究結(jié)果[9，13]相符。本研究發(fā)現(xiàn)，2個(gè)水稻品種稻米蛋白質(zhì)含量均表現(xiàn)為再生季高于頭季，且再生季均表現(xiàn)為L(zhǎng)R、FR 處理顯著高于CK。這可能是因?yàn)镕R、LR 模式下殘留飼料中的氮和鯽魚(yú)、泥鰍排泄物中的氮被水稻吸收，導(dǎo)致再生稻稻米蛋白質(zhì)含量增加。

再生稻作為一種“種一季、收兩茬”的輕簡(jiǎn)栽培方式，與稻鯽魚(yú)、稻鰍模式相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)節(jié)肥減藥、一田多收，具有穩(wěn)產(chǎn)增效的作用。稻鯽魚(yú)模式能顯著提高兩季稻谷總產(chǎn)量，稻鯽魚(yú)模式、稻鰍模式不同程度地改善了頭季、再生季稻米品質(zhì)，綜合來(lái)看，稻鯽魚(yú)模式更能夠增產(chǎn)提質(zhì)。