稻蝦共作對(duì)不同優(yōu)質(zhì)食味水稻品種產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

張明偉 陳京都 唐建鵬 姚義 謝成林

摘要：稻蝦共作模式具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，推廣應(yīng)用面積快速增長(zhǎng)。為實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)糧增收”，探索不同優(yōu)質(zhì)食味水稻品種在稻蝦共作模式下的種植表現(xiàn)，本試驗(yàn)以常規(guī)機(jī)插秧種植模式為對(duì)照，研究了稻蝦共作模式對(duì)南粳9108、南粳5718和豐優(yōu)香占3種不同類(lèi)型水稻品種群體結(jié)構(gòu)、光合物質(zhì)積累、產(chǎn)量及其品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產(chǎn)量均有不同程度的下降，分蘗能力下降，穗數(shù)有所降低，前期干物質(zhì)的積累較少，但后期養(yǎng)分充足，葉片衰老延緩，千粒質(zhì)量增加，每穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率無(wú)顯著變化，稻米的外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)有所提高。3個(gè)品種在稻蝦共作模式下各有優(yōu)劣，均有較好的產(chǎn)量表現(xiàn)。由于稻蝦共作時(shí)，為了保證稻前蝦效益往往會(huì)推遲水稻移栽時(shí)間，同時(shí)水稻中期擱田效果不理想，容易發(fā)生倒伏，因此應(yīng)選擇早熟、抗倒性好的品種。綜合考慮，蘇中地區(qū)稻蝦共作模式宜選擇中熟中粳品種南粳5718，其熟期較早，莖稈粗壯，后期光合能力強(qiáng)，大穗大粒，外觀品質(zhì)好，但分蘗能力一般，前期物質(zhì)積累不足，種植時(shí)應(yīng)注意及早施用分蘗肥促進(jìn)分蘗發(fā)生。

關(guān)鍵詞：稻蝦共作;品種;群體結(jié)構(gòu);產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)： S511.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）12-0059-05

收稿日期：2021-08-11

基金項(xiàng)目：揚(yáng)州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：2021）;揚(yáng)州市水稻名師工作室項(xiàng)目（編號(hào)：2019）;江蘇省“六大人才高峰”項(xiàng)目（編號(hào)：NY-249）。

作者簡(jiǎn)介：張明偉（1989—），男，江蘇揚(yáng)州人，博士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物栽培技術(shù)的研究與推廣。E-mail：yztgz@163.com。

通信作者：謝成林，碩士，推廣研究員，主要從事農(nóng)作物栽培技術(shù)的研究與推廣。E-mail：yztgz@163.com。

水稻是江蘇省主要糧食作物之一，全省常年種植面積在220萬(wàn)hm2左右。但近年來(lái)，江蘇省人均耕地面積減少、資源與環(huán)境約束加劇，糧食安全和農(nóng)民增收受到威脅，化肥農(nóng)藥用量增加與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的要求相矛盾[1]，水稻生產(chǎn)受到一定程度的制約。稻蝦共作模式是近年來(lái)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的一種高效、綠色、集約耕地的種養(yǎng)模式，能有效提高農(nóng)田資源利用率和產(chǎn)出效益，拓展發(fā)展空間，促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)升級(jí)[2]。稻蝦模式的興起，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部譽(yù)為“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一次革命”，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)得到大面積的推廣[3]。

蘇中地區(qū)位于長(zhǎng)江以北、淮河以南，是江蘇省重要的商品糧生產(chǎn)基地，常年水稻種植面積57萬(wàn)hm2左右，占全省水稻面積的25.0%以上，平均單產(chǎn)9 25 kg/hm2，比全省平均單產(chǎn)高750 kg/hm2，是江蘇省水稻高產(chǎn)地區(qū)。近年來(lái)，蘇中地區(qū)圍繞農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整， 充分利用地處城郊的區(qū)位優(yōu)勢(shì)， 在確保水稻面積穩(wěn)定的前提下，開(kāi)展了多種形式稻田綜合種養(yǎng)模式的示范與推廣[4]。其中稻蝦共作模式最為常見(jiàn)，做到了種養(yǎng)結(jié)合、共生互利，小龍蝦可食除蟲(chóng)草，小龍蝦產(chǎn)生的排泄物又為水稻生長(zhǎng)提供了良好的生物肥[5-7]，佀國(guó)涵等研究表明，長(zhǎng)期稻蝦共作可顯著提高0～40 cm土層有機(jī)質(zhì)、全鉀和堿解氮含量，0～30 cm土層全氮含量[8]。稻蝦共作生產(chǎn)過(guò)程中使用無(wú)公害農(nóng)藥， 且使用次數(shù)比常規(guī)稻田要少[9]。因此稻蝦共作能夠減少化肥、農(nóng)藥的使用量，有效改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，提高稻米和小龍蝦的品質(zhì)[10]。加之近年來(lái)優(yōu)質(zhì)食味水稻品種在江蘇省受到廣大消費(fèi)者的青睞，通過(guò)稻蝦共作模式生產(chǎn)出高品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)食味稻米，更能增加稻田綜合經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)糧增收相結(jié)合。但優(yōu)質(zhì)食味水稻品種較多，部分品種不能適應(yīng)稻蝦共作模式的種植環(huán)境，易出現(xiàn)分蘗不足、灌漿不飽滿(mǎn)、穗瘟發(fā)病較重的現(xiàn)象[11]。因此，本試驗(yàn)以常規(guī)機(jī)插秧種植模式為對(duì)照，研究稻蝦共作模式下南粳9108、南粳5718和豐優(yōu)香占3種不同類(lèi)型水稻品種的種植表現(xiàn)，篩選出適合蘇中地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)食味水稻品種。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019年在高郵市送橋鎮(zhèn)試驗(yàn)基地進(jìn)行，該基地位于江蘇里下河地區(qū)，年平均氣溫15 ℃，年平均降水量1 030 mm左右。土壤類(lèi)型為勤泥土，質(zhì)地黏性。

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以水稻品種為主區(qū)，分別為遲熟中粳南粳9108、中熟中粳南粳5718和雜交中秈豐優(yōu)香占;種植模式為副區(qū)，分為稻蝦共作模式（DX）和常規(guī)種植模式（CG）。于5月31日播種，6月22日移栽，機(jī)械栽插，行距為 30 cm，南粳9108、南粳5718株距為12 cm，豐優(yōu)香占株距為 16 cm，每個(gè)處理種植面積0.2 hm2，重復(fù)2次。不同處理間做埂分隔，保證單獨(dú)灌溉與施肥。肥料運(yùn)籌詳見(jiàn)表1。水漿管理：常規(guī)種植模式采取常規(guī)大田灌溉方式，稻蝦共作模式施用穗肥前與常規(guī)種植模式相同，施穗肥后灌15～20 cm深水，直至成熟前10 d，中間自然落干再灌深水，如此反復(fù)。病蟲(chóng)害防治，均采用對(duì)克氏原螯蝦無(wú)害的生物或低毒農(nóng)藥防治。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 莖蘗數(shù) 移栽后調(diào)查基本苗，莖蘗數(shù)每隔 7 d 調(diào)查1次。

1.2.2 干物質(zhì)積累量 于孕穗期、齊穗期、乳熟期、成熟期，取3 穴代表性植株，105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定各器官干物質(zhì)量。

群體生長(zhǎng)率=（成熟期干物質(zhì)質(zhì)量-孕穗期干物質(zhì)質(zhì)量）/2次測(cè)定相隔天數(shù)。

1.2.3 葉面積指數(shù) 于孕穗期、齊穗期、乳熟期取3 穴代表性植株，采用比重法測(cè)定葉面積指數(shù)。

葉面積衰減率=（齊穗期葉面積指數(shù)-乳熟期葉面積指數(shù)）/2次測(cè)定相隔天數(shù)。

1.2.4 劍葉SPAD值和凈光合速率 于齊穗期和乳熟期分別采用SPAD儀和LI-6400（licorn USA）光合儀測(cè)定劍葉SPAD值和凈光合速率，每處理重復(fù)5次。

1.2.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期采用五點(diǎn)法每小區(qū)普查 50穴，計(jì)算有效穗數(shù)，并調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率，測(cè)定千粒質(zhì)量，計(jì)算理論產(chǎn)量，并實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.2.6 稻米品質(zhì)測(cè)定 水稻收獲后，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》的相關(guān)方法測(cè)定稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、膠稠度等主要品質(zhì)指標(biāo)。采用瑞典Foss Tecator公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀（Infrared 1241 Grain Analyzer）測(cè)定精米的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析與計(jì)算

采用Excel 013建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體莖蘗動(dòng)態(tài)與成穗率

在稻蝦共作模式下，不同類(lèi)型優(yōu)質(zhì)水稻品種群體莖蘗動(dòng)態(tài)差異明顯（表2），不同模式下，南粳9108與豐優(yōu)香占分蘗能力好于南粳5718，各時(shí)期的群體莖蘗數(shù)總體表現(xiàn)為南粳9108>南粳5718>豐優(yōu)香占，稻蝦共作模式下高峰苗南粳9108>豐優(yōu)香占>南粳5718，常規(guī)模式下為豐優(yōu)香占高峰苗最低。豐優(yōu)香占前期分蘗數(shù)較多，但成穗率較低，2種模式下均不超過(guò)60%;南粳5718群體各時(shí)期莖蘗數(shù)較少，但成穗率最高。

南粳9108與南粳5718常規(guī)種植模式下各時(shí)期莖蘗數(shù)均高于稻蝦共作模式，尤其是生育后期，差異均達(dá)顯著水平。豐優(yōu)香占在稻蝦共作模式下生育前期的群體莖蘗數(shù)小于常規(guī)模式，生育后期下降速度慢于常規(guī)模式，但最終穗數(shù)略低于常規(guī)模式，差異未達(dá)顯著水平。3個(gè)品種稻蝦共作模式的成穗率均高于常規(guī)模式，其中南粳5718差異顯著。

2.2 葉面積指數(shù)

由表3可以看出，常規(guī)種植模式下南粳5718和南粳9108的葉面積指數(shù)在孕穗期達(dá)到最大，而稻蝦共作模式下則推遲到齊穗期達(dá)到最大;豐優(yōu)香占均是孕穗期最大。孕穗期豐優(yōu)香占葉面積指數(shù)顯著高于南粳5718和南粳9108，乳熟期南粳9108顯著高于其他品種，豐優(yōu)香占最低。不同模式下，各品種齊穗至乳熟期葉面積衰減率表現(xiàn)為豐優(yōu)香占>南粳5718>南粳9108，差異顯著。

稻蝦共作模式下，南粳5718和南粳9108孕穗期與齊穗期葉面積指數(shù)顯著低于常規(guī)模式，但后期下降緩慢，乳熟期高于常規(guī)模式;豐優(yōu)香占則在稻蝦共作模式下的葉面積指數(shù)均顯著高于常規(guī)模式。3個(gè)品種稻蝦共作模式下的葉面積衰減率均顯著低于常規(guī)模式，說(shuō)明稻蝦共作有利于延緩水稻后期葉片的衰老。

2.3 主要生育階段干物質(zhì)量積累與轉(zhuǎn)運(yùn)量

不同品種和模式下干物質(zhì)積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)量差異明顯（表4），不同模式下，各時(shí)期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為南粳9108>南粳5718>豐優(yōu)香占。稻蝦共作模式下，南粳9108孕穗期至齊穗期、齊穗期至成熟期的積累量顯著高于其他2個(gè)品種。南粳9108齊穗期、成熟期莖葉干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于豐優(yōu)香占，豐優(yōu)香占齊穗-成熟期莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)量2種模式下均最低，顯著低于其他品種。2種模式下，南粳5718的收獲指數(shù)均最高。

稻蝦共作模式下南粳5718各時(shí)期干物質(zhì)積累量以及轉(zhuǎn)運(yùn)量均低于常規(guī)模式，而豐優(yōu)香占表現(xiàn)相反，南粳9108生育前期稻蝦共作模式的干物質(zhì)積累量低于常規(guī)模式，但生育后期的積累量高于常規(guī)模式，成熟期積累量較高。各品種稻蝦共作模式下的齊穗至成熟期莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)量、收獲指數(shù)均低于常規(guī)模式，其中南粳9108和豐優(yōu)香占差異均達(dá)顯著水平，可見(jiàn)常規(guī)種植下更有利于后期莖葉中的干物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.4 劍葉SPAD值與凈光合速率

由表5可見(jiàn)，不同模式下，齊穗期與乳熟期南粳5718均具有較高的劍葉SPAD值，顯著高于豐優(yōu)香占;南粳9108乳熟期劍葉凈光合速率最高，顯著高于其他品種。

稻蝦共作模式下南粳5718齊穗期與乳熟期的劍葉SPAD值、凈光合速率均高于常規(guī)處理，乳熟期差異均達(dá)顯著;南粳9108和豐優(yōu)香占在稻蝦共作模式下，其齊穗期劍葉SPAD值、凈光合速率低于常規(guī)模式，但乳熟期均顯著高于常規(guī)模式，可見(jiàn)稻蝦共作模式有利于提高后期劍葉光合性能。

2.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表6可知，豐優(yōu)香占成熟期最早，南粳9108最遲。常規(guī)模式下，產(chǎn)量表現(xiàn)為南粳5718>南粳9108>豐優(yōu)香占，稻蝦模式下則為南粳9108>南粳5718>豐優(yōu)香占。南粳9108具有最高的穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，但穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量較低;豐優(yōu)香占穗粒數(shù)最高，顯著高于其他品種， 但穗數(shù)較低; 南粳5718穗數(shù)與穗粒數(shù)適中，千粒質(zhì)量顯著高于其他品種。

與常規(guī)模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產(chǎn)量均有不同程度的下降，南粳5718減產(chǎn)幅度最大，減產(chǎn)10.4%。稻蝦模式下，南粳5718與南粳9108有效穗數(shù)顯著降低，穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量有所增加;豐優(yōu)香占在稻蝦共作模式下結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量略有提高，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)略均低于常規(guī)模式，但差異均未達(dá)顯著水平。

2.6 主要稻米品質(zhì)

由表7可知，不同品種在不同模式下的稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)有差異。不同模式下，南粳5718均具有較高的整精米率，堊白粒率和堊白度偏低;南粳9108糙米率、精米率以及膠稠度較高，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量顯著低于其他品種，但其堊白粒率和堊白度較高，尤其在常規(guī)模式下;豐優(yōu)香占整精米率和膠稠度偏低，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量較高。與常規(guī)模式相比，稻蝦共作下精米率提高，膠稠度顯著提高，堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量均降低，對(duì)蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著影響?？梢?jiàn)稻蝦共作模式有利于提高稻米的外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

稻蝦共作對(duì)于水稻的生長(zhǎng)與發(fā)育有重要的影響，姚義等認(rèn)為，稻蝦共作模式田塊長(zhǎng)期處于淹水狀態(tài)，水溶性以亞鐵為主的還原性物質(zhì)增加，水稻栽插后對(duì)幼苗生根生長(zhǎng)造成一定影響，分蘗能力受到抑制[12]。安輝等發(fā)現(xiàn)，稻蟹共作下，水稻有效穗和結(jié)實(shí)率降低，千粒質(zhì)量增加，產(chǎn)量顯著減少[13]。應(yīng)曉成等認(rèn)為，稻蝦共作有利于提高劍葉的SPAD值，增加每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量[14]。稻蝦模式可以增加土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[15]，提高水稻中后期葉片的葉綠素含量，滿(mǎn)足后期籽粒灌漿時(shí)養(yǎng)分的需求，有利于水稻的每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的增加[16]。大量研究表明，不同類(lèi)型的稻漁共作對(duì)稻米品質(zhì)有一定的提升[5，17-18]。甄若宏等認(rèn)為，稻鴨共作下精米率提高了4.82%，堊白粒率降低26.17%，直鏈淀粉含量降低4.03%，膠稠度提高9.06%[17]。稻蟹共作顯著降低稻米的堊白粒率和堊白度，降低直鏈淀粉含量，增加米飯的質(zhì)地和適口性[13]。

本研究結(jié)果表明，與常規(guī)模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產(chǎn)量均不同程度地下降，穗數(shù)有所降低，千粒質(zhì)量增加，每穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率無(wú)顯著變化。稻蝦共作模式下，前期不利于分蘗發(fā)生與干物質(zhì)積累，但無(wú)效分蘗發(fā)生相對(duì)較少;后期養(yǎng)分充足有利于延緩葉片的衰老，較高的劍葉SPAD值和凈光合速率，有利于光合產(chǎn)物的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)。與常規(guī)模式相比，稻蝦共作模式有利于提高稻米的外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)，該模式下精米率提高，膠稠度顯著增加，堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量均降低，對(duì)蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著影響。

3個(gè)品種在稻蝦共作模式下各有優(yōu)劣，均有較好的產(chǎn)量表現(xiàn)。稻蝦共作時(shí)，南粳9108分蘗發(fā)生快，群體健壯，穗數(shù)足，結(jié)實(shí)率高，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，食味品質(zhì)好，但熟期偏遲，千粒質(zhì)量偏低;南粳5718熟期較早，莖稈粗壯，后期光合能力強(qiáng)，大穗大粒，外觀品質(zhì)好，但分蘗發(fā)生較少，前期物質(zhì)積累少;豐優(yōu)香占抗逆性較好，分蘗能力好，易種好管，減產(chǎn)幅度小，但株高偏高，后期易倒伏，產(chǎn)量較低。

考慮到稻蝦共作時(shí)，為了保證稻前蝦效益往往會(huì)推遲水稻移栽時(shí)間，易導(dǎo)致粳稻抽穗期受高溫影響，秈稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期過(guò)短，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量降低;同時(shí)稻蝦共作模式下，水稻中期擱田效果較差，加之后期生長(zhǎng)旺盛，容易發(fā)生倒伏，因此應(yīng)選擇早熟、抗倒性好的品種。綜上所述，蘇中地區(qū)稻蝦共作模式宜選擇中熟中粳品種南粳5718，但應(yīng)注意及早施用分蘗肥促進(jìn)分蘗發(fā)生。

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