施硒量對粳稻產(chǎn)量與外觀品質(zhì)的影響

王文希，石壘，徐印印，龔雙喜，付文林，吳昊,邢丹英

1.長江大學農(nóng)學院，湖北 荊州 434025 2.湖北工業(yè)大學工程技術(shù)學院，湖北 武漢 430068 3.湖北省恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學院玉米小麥研究所，湖北 恩施 445000 4.監(jiān)利市名宇米業(yè)股份有限公司，湖北 監(jiān)利 433018

水稻是我國的主要糧食作物，稻谷總產(chǎn)占糧食總產(chǎn)的43.6%，占商品糧的50%以上[1]。粳稻是栽培稻(Oryzasativa)的亞種，主要種植在溫度較低的環(huán)境[2]。由于粳稻的品質(zhì)優(yōu)、口感好，為適應(yīng)消費者需求，長江下游的江蘇、浙江等省已在粳稻推廣上進行了有益嘗試[3-5]，目前已在品種資源[6,7]、環(huán)境差異[8,9]以及栽培技術(shù)[10,11]等方面取得新進展。品種是擴大粳稻種植的重要基礎(chǔ)，不斷引進、選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的粳稻良種，研究與之配套的栽培技術(shù)是發(fā)展粳稻生產(chǎn)的前提。硒是粳稻良種選育中研究較多的有益微量元素。據(jù)報道，施硒有利于提高水稻產(chǎn)量[12,13]，能夠提高水稻的整精米率，降低堊白率，提高稻米品質(zhì)[14,15]。在對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)上，施用不同硒源均有一定的效果[16-19],在土壤不具備豐富硒元素的產(chǎn)地，外源施硒成為作物富硒的主要途徑[20-23]。

為提高作物施硒的效率，研究者在施用方法[24]、施用時間[25]、施用量[26]、品種選擇[27]等方面進行了探究。與此同時，施硒對作物的品質(zhì)[28，29]、光合效應(yīng)[30]、水稻中的硒分布及形態(tài)[31]、硒與鎘污染的影響[32,33]、土壤條件與施硒量[34]和富硒規(guī)律[35]也有相應(yīng)的研究報道，在生產(chǎn)應(yīng)用上也有相關(guān)的報道[36,37]。

江漢平原是我國水稻的重要產(chǎn)區(qū)，也是粳稻生產(chǎn)的新區(qū)。研究該地區(qū)的粳稻生產(chǎn)技術(shù)，分析施硒對粳稻的有益效應(yīng)，探討施硒量對粳稻的產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，對粳稻生產(chǎn)及技術(shù)儲備有著十分重要的意義。2017至2018年，筆者在湖北省荊州市荊州區(qū)李埠鎮(zhèn)進行了施硒量對14個粳稻品種(系)的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)影響的研究，獲得了初步結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：蘇2210、常粳167、中浙粳55、中粳7號、嘉粳16、武運粳80、浙粳25、浙粳165、揚家粳7972、豐粳3227、WDR56、嘉68、皖墾粳5297、中浙粳75，由湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所提供。

亞硒酸鈉：上海遠慕生物科技有限公司生產(chǎn)，分析純級，含量99.97%。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，通過葉面噴施亞硒酸鈉進行處理。以純硒計算，施用量設(shè)置6個梯度，分別為：0(A0)、0.5(A1)、1(A2)、1.5(A3)、2(A4)、2.5g/667m2(A5)。以空白(A0)為對照，試驗處理在水稻孕穗期和乳熟期各1次。

試驗于5月1號播種育秧，6月1號移栽。小區(qū)面積2m×4m，株距25cm，行距30cm ,重復3次。試驗田間管理一致，施肥水平中等，其他田間管理均參照正常高產(chǎn)栽培措施。水稻成熟后取樣與實收，進行考種和收集實產(chǎn)數(shù)據(jù)。稻谷收獲曬干后放置于干燥通風處1個月左右，待其理化性質(zhì)穩(wěn)定后進行米質(zhì)測量。

試驗于2017至2018年在湖北荊州市荊州區(qū)李埠鎮(zhèn)楊井村(34°34′N，112°04′E)進行。該地區(qū)屬于北亞熱帶季風濕潤氣候帶，年太陽總輻射量為435～460kJ/cm2，年日照時數(shù)1800～2000h，年平均氣溫15.9～16.6℃，年無霜期242～263d，年降水量1100～1300mm，沙壤土，土壤pH=6.1，有機質(zhì)含量23.6g/kg，全氮含量1.14g/kg，堿解氮含量145.3mg/kg，有效磷含量23.5mg/kg，速效鉀含量133.7mg/kg。

1.3 測量項目與方法

記載項目包括株高(cm)、水稻全生育期(d)、有效穗數(shù)(104穗/667m2)、穗實粒數(shù)(粒/穗)、結(jié)實率(%)、千粒重(g)、產(chǎn)量(kg/667m2)、堊白粒率(%)、堊白度(%)、糙米率(%)、精米率(%)、整精米率(%)。

用東孚久恒JDMZ100研磨糙米和精米，計算糙米率和精米率；用 JMWT12 大米外觀品質(zhì)檢測儀(符合GB 1350—2009 稻谷、GB/T 1354—2018 大米、GB/T 17891—2017 優(yōu)質(zhì)稻谷要求) 測定整精米率、堊白粒率、堊白度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 21.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻農(nóng)藝性狀的主效應(yīng)分析

品種與硒施用量對農(nóng)藝性狀的影響試驗結(jié)果分析如表1所示。由表1可知：品種因素對株高、生育期、有效穗數(shù)、穗實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重、產(chǎn)量、堊白粒率、堊白度、糙米率、整精米率的影響達到了極顯著水平(P<0.01)。對供試品種(品系)采用不同施用量的硒葉面肥處理，分析不同水稻品種(品系)對硒的吸收效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，品種因素對水稻的精米率的影響未達顯著水平；硒施用量對堊白粒率的影響達到極顯著水平(P<0.01)，對水稻穗實粒數(shù)和產(chǎn)量的影響達到顯著水平(P<0.05)，對其他性狀未達顯著水平；品種與硒施用量的交互作用對水稻的有效穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量、堊白度達到極顯著水平(P<0.01)，對水稻的穗實粒數(shù)、堊白粒率和整精米率的影響達到顯著水平(P<0.05)。

表1 水稻主要農(nóng)藝性狀的主效應(yīng)分析(P值)

圖1 不同施用量硒處理下各品種的產(chǎn)量 Fig.1 Yield of different varieties under different application amounts of selenium

2.2 不同施用量硒處理對各品種產(chǎn)量影響

不同施用量硒處理下各品種的產(chǎn)量測定結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，14個水稻品種(品系)產(chǎn)量隨著噴施硒施用量的變化呈現(xiàn)出單峰變化；在硒施用量為1.5～2g/667m2時,供試水稻的平均產(chǎn)量達到較高水平。

從供試水稻品種(系)的產(chǎn)量表現(xiàn)(見圖2)可知，蘇2210產(chǎn)量最高達到655.14kg/667m2與其他品種有顯著差異；豐粳3227、WDR56、中浙粳75產(chǎn)量分別達到632.53、634.41、639.94kg/667m2，與浙粳165(627.45kg/667m2)沒有顯著差異，與其他品種均有顯著差異；浙粳165與中浙粳55(613.04kg/667m2)沒有顯著差異，與其他品種間均有顯著差異；武運粳80(610.20kg/667m2)與中浙粳55、常粳167(608.53kg/667m2)、揚家粳7972(606.56kg/667m2)產(chǎn)量間沒有顯著差異，與其他品種均有顯著差異；嘉68(563.20kg/66m2)與其他品種均有顯著差異；浙粳25(546.57kg/667m2)與其他品種間均有顯著差異。中粳7號(515.46kg/667m2)、皖墾粳5297(519.37kg/667m2)、嘉粳16(527.48kg/667m2)3個品種間沒有顯著差異，與其他所有品種之間差異顯著。

圖2 不同水稻品種的產(chǎn)量差異 Fig.2 Yield difference of different rice varieties

圖3 不同施用量硒處理下水稻的堊白度與堊白粒率 Fig.3 Chalkiness and chalky grain rate of rice under different application amounts of selenium

2.3 不同施用量硒處理對外觀品質(zhì)的影響

由不同施用量硒處理下14個水稻品種(系)堊白度與堊白粒率均值(見圖3)可知，不同施用量的硒葉面肥處理對水稻的堊白度與堊白粒率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，葉面肥硒施用量為1g/667m2時，堊白度下降1.47個百分點，堊白粒率下降3.23個百分點。這一現(xiàn)象表明，適宜的硒施用量對供試品種(系)的品質(zhì)改進有一定的促進效應(yīng)。由粳稻品種(品系)在施用硒葉面肥后的堊白度與堊白粒率(見圖4)分析可知，在供試品種中，蘇2210的堊白度與堊白粒率最高，分別達到59.32%、26.26%：豐粳3227的堊白度和堊白粒率最低分別為5.14%、1.89%，品種間差異較大，堊白度與堊白粒率最大差值分別為54.17個百分點和24.37個百分點。

由供試品種在不同施硒量情況下的外觀品質(zhì)調(diào)查結(jié)果(見表2)可知，施硒量對供試品種的外觀品質(zhì)有一定影響。處理A0下蘇2210的堊白粒率為55.33%，處理A2的堊白粒率為53.97%，低于對照值，但未達顯著水平；處理A1、A4、A5的堊白粒率顯著高于對照。

表2 不同施硒量下各水稻品種的堊白度與堊白粒率

處理A0下的常粳167堊白粒率為24.15%，其他各個施硒處理的堊白粒率平均5.81%，顯著低于處理A0；處理A0下的中浙粳55堊白粒率為13.00%，處理A3堊白粒率為7.26%，顯著低于處理A0。施硒處理下中粳7號、嘉粳16、武運粳80、浙粳25、楊家粳7972、

圖4 不同水稻品種的堊白度與堊白粒率Fig.4 Chalkiness and chalky grain rate of different rice varieties

豐粳3227、WDR56、嘉68的堊白粒率均有變化，但未達顯著水準。CK處理下的浙粳165堊白粒率為5.80%，均低于施硒處理，顯著低于處理A5的堊白粒率(21.85%)，說明該品種的施硒處理沒有達到改善外觀品質(zhì)的效果。CK處理下的皖墾粳5297的堊白粒率為20.00%，顯著低于A5處理(35.15%)；處理A1、A2的堊白粒率低于CK，但未達顯著水準。CK處理下的中浙粳75堊白粒率為10.83%，顯著高于處理A5的堊白粒率(4.85%)。

CK處理下的蘇2210堊白度為28.60%，顯著高于處理A1(23.83%)、A2(24.33%)，施硒處理后堊白度最高降低4.77個百分點。CK處理下的常粳167的堊白度為6.70%，顯著高于其他施硒處理，其中A3處理(1.10%)最低，施硒處理后堊白度降低5.60個百分點。CK處理下中浙粳55堊白度為4.37%，顯著高于A3處理(2.37%)，施硒處理后堊白度降低2.00個百分點。CK處理下的中粳7號堊白度為9.17%，顯著高于處理A3(4.97%)。CK處理中嘉粳16的堊白度為20.93%，顯著高于其他處理，其中處理A5堊白度最低為14.11%，較CK降低6.82個百分點。武運粳80、浙粳25、楊家粳7972、豐粳3227、WDR56和嘉68等品種施硒后的堊白度均有下降趨勢，但不同施硒量之間差異未達顯著水平。CK處理下浙粳165的堊白度為1.60%，顯著低于處理A5堊白度(6.30%)。CK處理下皖墾粳5297堊白度為5.47%，顯著低于A5處理(10.85%)，高于A2處理(5.00%)，但未達到顯著水平。CK處理下中浙粳75堊白度為3.57%，顯著高于A2處理(2.20%)和A5處理(1.25%)，施硒處理后堊白度最高降幅為2.52個百分點。供試品種中，浙粳165和揚家粳7972在施用葉面肥之后堊白度和堊白粒率均升高，其他各個品種在1g/667m2硒處理下堊白粒率平均下降4.10個百分點，堊白度平均下降1.89個百分點。其中，常粳167施硒后堊白粒率平均下降17.87個百分點，堊白度平均下降5.07個百分點。

3 結(jié)論與討論

1)施硒對供試粳稻品種有增產(chǎn)效應(yīng)，施硒量在1.5～2g/667m2時，供試品種(系)的平均單產(chǎn)達到最高值。

2)施硒對供試品種的外觀品質(zhì)有改良效應(yīng)，施硒量為1g/667m2時，14個供試品種(系)平均的堊白度下降1.47個百分點，堊白粒率下降3.23個百分點，達到最低值。

3)施硒對供試品種外觀品質(zhì)的影響存在差異。浙粳165和揚家粳7972在施用葉面肥之后堊白度和堊白粒率均升高。其他各個品種在1g/667m2硒處理下堊白粒率平均下降4.10個百分點，堊白度平均下降1.89個百分點。其中，常粳167施硒后堊白粒率平均下降17.87個百分點，堊白度平均下降5.07個百分點。

4)通過用不同施硒量處理對14個水稻品種(系)效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，不同粳稻品種(系)對施硒的反應(yīng)存在差異。供試品種并不是表現(xiàn)出同樣趨勢，這是一個值得深入探討的問題。由于不同品種的表現(xiàn)與其遺傳背景緊密相關(guān)，什么品種需要用多大的用量為最宜，還需要進行針對性的試驗，不能夠一概而論。施硒后對粳稻的硒含量和營養(yǎng)品質(zhì)的效應(yīng)，施硒對稻米堊白度和堊白粒率的影響機理以及對品種的后續(xù)效應(yīng)，也需要進行深入研究。