李興華 張盛 王歡

摘要：以旱優(yōu)804、旱優(yōu)649、旱優(yōu)650和旱優(yōu)813為試驗材料，比較研究傳統(tǒng)栽培和旱播旱管2種種植方式下節(jié)水耐旱稻生育進程、產(chǎn)量、外觀品質及經(jīng)濟效益。結果表明，旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻播始歷期（播種至始穗）、灌漿成熟期（齊穗至成熟）和全生育期分別比傳統(tǒng)栽培條件下長6.5、2.5、10.2 d;與傳統(tǒng)栽培相比，節(jié)水耐旱稻旱播旱管條件下株高矮21.7 cm、穗長短2.9 cm、有效穗數(shù)少8.09%、每穗總粒數(shù)少10.43%、結實率高4.2百分點、千粒質量低5.75%、產(chǎn)量低31.35%;旱播旱管降低了節(jié)水耐旱稻稻米堊白粒率，但提高了稻米直鏈淀粉含量;節(jié)水耐旱稻旱播旱管生產(chǎn)資料總投入較傳統(tǒng)栽培低35.54%，且成本收益率高7.71百分點。旱播旱管是水資源匱乏地域節(jié)水耐旱稻種植的合理方式，為節(jié)水耐旱稻生產(chǎn)應用提供了重要的參考依據(jù)。

關鍵詞：種植方式;節(jié)水耐旱稻;產(chǎn)量;經(jīng)濟效益;外觀品質

水稻是全球近50%人口的主要食物來源[1]，我國作為全球人口大國，是水稻需求量最大的國家，其需求量占全球總需求量的40%以上[2]。縱觀水稻種植歷史，水稻是耗水量最大、農(nóng)藥化肥施用量較多的糧食作物，大量灌溉和不斷增加的農(nóng)藥、化肥施用量已使農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題日益嚴峻[3]。21 世紀以來，我國的水稻生產(chǎn)漸漸地發(fā)生了重大變化，育種目標也從單一高產(chǎn)轉向優(yōu)質高抗高產(chǎn)等復合性狀目標[4]，張啟發(fā)提出培育綠色超級稻的設想和基本策略，即在不斷提高產(chǎn)量、改良品質的基礎上，實現(xiàn)節(jié)水抗旱，基本不打農(nóng)藥，少施化肥[3];十九大也提出要推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、實施國家節(jié)水行動、加強農(nóng)業(yè)面源污染防治。節(jié)水耐旱稻是一種新型的水稻品種類型，它既有水稻高產(chǎn)、優(yōu)質的特點，又有旱稻節(jié)水、抗旱的特性[5]。研究表明，在灌溉條件下，節(jié)水耐旱稻的產(chǎn)量、米質與水稻基本持平，但可節(jié)水50%以上;在望天田，抵抗干旱的能力較強[6]。節(jié)水耐旱稻通過少灌水與精細施肥用藥，不僅可節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，節(jié)省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，而且可降低農(nóng)業(yè)面源污染，在緩解水資源供需矛盾的同時，實現(xiàn)生態(tài)安全、農(nóng)業(yè)及區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

21世紀初期以前，我國水稻種植以育秧人工手栽為主，近年來隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、稻作科技的不斷進步和農(nóng)村勞動力的大量轉移等，水稻種植方式由單一的傳統(tǒng)手栽發(fā)展為手栽、拋秧、機插、直播等多種方式并存的新局面[7]。目前，關于種植方式對水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量與效益影響的研究報道較多[8-11]，但由于生態(tài)環(huán)境條件、栽培管理措施等不同，結果并不一致[12-13]，此外有關種植方式對節(jié)水耐旱稻產(chǎn)量、效益等影響也鮮見報道。本研究以4個新配組的節(jié)水耐旱稻品種為試驗材料，對其在傳統(tǒng)栽培和旱播旱管2種種植方式下產(chǎn)量、外觀品質及經(jīng)濟效益進行分析，以期為節(jié)水耐旱稻在生產(chǎn)上的推廣應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試點概況

試驗于2019年5—9月在黃岡市農(nóng)業(yè)科學院梅家墩農(nóng)場（30°27′ N、114°5′ E）進行，為典型的亞熱帶大陸性季風氣候。試驗地前茬空閑，土壤為沙壤土，地勢平坦，排灌方便，肥力均勻。試驗期間日平均相對濕度為75.5%，日平均氣溫為26.6 ℃（13.4～38.4 ℃），日降水量≥0.5 mm 次數(shù)為32次，日最大降水量為 129.8 mm（6月21日）。

1.2 試驗設計與方法

試驗采用裂區(qū)試驗設計，以4個不同品種為主區(qū)，2種種植方式為裂區(qū)，重復 3次，小區(qū)面積 13.34 m2（2 m×6.67 m）。

試驗選用新配組的節(jié)水耐旱稻品種旱優(yōu)804、旱優(yōu)649、旱優(yōu)650、旱優(yōu)813為試驗材料，品種均由黃岡市農(nóng)業(yè)科學院水稻所中稻室提供。設置2種種植方式：（1）傳統(tǒng)栽培，即秧田育秧，適時人工移栽，水田種植管理;（2）旱播旱管，即在旱地里進行直播，并在生產(chǎn)階段不進行人工額外補水灌溉。

傳統(tǒng)栽培于2019年5月5日播種，播種量為 15 kg/hm2，5月30日移栽，株行距為16.7 cm×20 cm，密度約300 000 穴/hm2，每穴1粒谷苗。水分管理按照深水返青、淺水分蘗、夠苗曬田、足水保胎、薄水壯籽、干干濕濕灌漿的管理原則進行。施肥管理按照總施氮量240 kg/hm2，分基肥（50%）、返青肥（25%）和分蘗肥（25%）3次施入;磷肥按照120 kg/hm2作為基肥一次性施入;鉀肥按照 180 kg/hm2，分基肥（70%）和分蘗肥（30%）2次施入?；史试礊樗緦Ｓ脧秃戏剩ê琋 16%，含P2O5 16%，含K2O 16%），追肥肥源為尿素（含46% N）和氯化鉀（含59% K2O）。試驗期間適時進行除草和防治蟲害，不進行病害防治，其他管理措施按照常規(guī)高產(chǎn)栽培方式進行。

旱播旱管于5月13日旱地條直播，播種量為30 kg/hm2，播深2～3 cm，在3葉1心期進行間苗定苗處理，密度約375 000 穴/hm2。水分管理上表現(xiàn)為：生長階段不進行人工額外補灌，僅依靠自然降水，田埂用薄膜包裹防止漏水。依據(jù)苗情在降水前施肥，分別為：5月29日施尿素（含46% N）112.5 kg/hm2、6月13日施尿素（含46% N）150 kg/hm2、7月4日施水稻專用復合肥（含N 16%，含P2O5 16%，含K2O 16%）375 kg/hm2，全生育期共施入N 240 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2。5月16日殺滅雜草，試驗期間適時進行除草和防治蟲害，不進行病害防治，其他管理措施按照常規(guī)高產(chǎn)栽培方式進行。

1.3 測定項目與方法

田間記錄始穗期、齊穗期和成熟期。收獲前1 d，每小區(qū)選取代表性植株15株，對株高進行測量并計數(shù)單株有效穗數(shù)，之后取5株分穗進行考種，包括穗總粒數(shù)、實粒數(shù)和千粒質量等，并計算結實率。收獲時，各小區(qū)單收單打，曬干后稱取稻谷產(chǎn)量，折算得到單位面積產(chǎn)量，之后，每個小區(qū)精選稻谷 100 g，帶回實驗室進行堊白粒率和直鏈淀粉含量的測定。記錄每種種植方式農(nóng)藥、除草劑和人工的用量，用于經(jīng)濟投入的計算。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

應用SPSS 20.0對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 生育進程

種植方式對節(jié)水耐旱稻播始歷期（播種至始穗）、灌漿成熟期（齊穗至成熟）和全生育期影響顯著（P < 0.05），節(jié)水耐旱稻旱播旱管條件下播始歷期（播種至始穗）、灌漿成熟期（齊穗至成熟）和全生育期分別比傳統(tǒng)栽培條件下長6.5、2.5、10.2 d（表1）。

2.2 產(chǎn)量及其構成因素與農(nóng)藝性狀

節(jié)水耐旱稻品種株高在旱播旱管條件下顯著低于傳統(tǒng)栽培條件（P< 0.05）。傳統(tǒng)栽培條件下旱優(yōu)804和旱優(yōu)650穗長顯著長于旱播旱管條件（P< 0.05），而2種種植方式對旱優(yōu)649和旱優(yōu)813穗長影響不顯著。與傳統(tǒng)栽培相比，旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻株高平均矮21.7 cm、穗長平均短2.9 cm（表2）。

節(jié)水耐旱稻產(chǎn)量在旱播旱管條件下顯著低于傳統(tǒng)栽培條件（P<0.05）;旱優(yōu)813有效穗數(shù)在2種種植方式間達到顯著差異（P<0.05）;旱優(yōu)804每穗總粒數(shù)在旱播旱管條件下顯著少于傳統(tǒng)栽培條件（P<0.05）;旱優(yōu)804和旱優(yōu)813結實率在旱播旱管條件下顯著高于傳統(tǒng)栽培條件（P< 0.05）;除旱優(yōu)650外，旱播旱管條件下其他品種千粒質量均顯著低于傳統(tǒng)栽培條件（P< 0.05）（表2）。與傳統(tǒng)栽培相比，旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻有效穗數(shù)少8.09%、每穗總粒數(shù)少10.43%、結實率高4.2百分點、千粒質量低5.75%、產(chǎn)量低31.35%（表2）。

2.3 外觀品質

除旱優(yōu)650外， 旱播旱管條件下的其他3個品種稻米堊白粒率均顯著低于傳統(tǒng)栽培條件（P<005）（圖1-A）;旱優(yōu)804、旱優(yōu)649和旱優(yōu)650稻米直鏈淀粉含量在旱播旱管條件下均顯著高于傳統(tǒng)栽培條件（P<0.05）（圖1-B）。旱播旱管條件下，節(jié)水耐旱稻稻米堊白粒率和直鏈淀粉含量分別較傳統(tǒng)栽培條件下低25.7百分點和高2.0百分點（圖1）。

2.4 生產(chǎn)資料投入與經(jīng)濟效益

由表3可知，傳統(tǒng)栽培生產(chǎn)資料投入比例較大的有化肥（24.48%）、耕地（13.25%）、人工（1264%）;而旱播旱管生產(chǎn)資料投入比例較大的為人工（33.17%）、化肥（20.01%）、耕地（1371%）。旱播旱管的生產(chǎn)資料總投入較傳統(tǒng)栽培低35.54%，主要由于傳統(tǒng)栽培秧田、插秧和人工灌水的投入較大。對生產(chǎn)資料投入和產(chǎn)量比進行計算發(fā)現(xiàn)，每生產(chǎn)1 kg稻谷傳統(tǒng)栽培（1.75元/kg）較旱播旱管（1.64元/kg）多0.11元。由表4可知，傳統(tǒng)栽培條件下節(jié)水耐旱稻的產(chǎn)值和利潤均高于旱播旱管，但成本收益率卻低于旱播旱管。

3 討論與結論

本試驗結果表明，與傳統(tǒng)栽培相比，旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻生育進程發(fā)生了改變，主要表現(xiàn)為旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻播始歷期（播種至始穗）、灌漿成熟期（齊穗至成熟）和全生育期分別比傳統(tǒng)栽培條件下長6.5、2.5、10.2 d。究其原因可能有2個：一是旱播旱管條件下種子出苗較慢，在本研究中，旱播旱管比傳統(tǒng)種植播種后出苗遲5 d左右，這和嚴洪斌等的研究結果[14]一致。二是旱播旱管條件下節(jié)水耐旱稻前期對水分和養(yǎng)分元素攝取能力差，致使生長發(fā)育減緩，具體機制仍須進一步研究。水稻旱地種植往往表現(xiàn)為穗形小、粒數(shù)少且粒質量低，結實率受到很大影響，產(chǎn)量明顯減少[14]，本研究的結論基本與其一致。與傳統(tǒng)栽培相比，節(jié)水耐旱稻在旱播旱管條件下穗長短2.9 cm、每穗總粒數(shù)少10.43%、結實率高4.2百分點、千粒質量低575%、產(chǎn)量低31.35%。

稻米品質受基因控制的同時，還受環(huán)境的影響，不同的水分環(huán)境對稻米的品質性狀以及營養(yǎng)品質的遺傳均有不同程度的影響[15-16]。本研究結果表明，旱播旱管降低了節(jié)水耐旱稻稻米堊白粒率，但提高了稻米直鏈淀粉含量，這與嚴洪斌等在雜交水稻上的研究結論[14]正好相反。說明干旱條件對節(jié)水抗旱稻和雜交水稻稻米堊白粒率和直鏈淀粉含量的影響存在明顯的差異，具體機制仍須進一步研究。

本研究還發(fā)現(xiàn)，雖然節(jié)水耐旱稻旱播旱管條件下產(chǎn)量較傳統(tǒng)栽培低31.35%，但成本收益率高771百分點。因此，旱播旱管是水資源匱乏地域節(jié)水耐旱稻種植的合理方式，為節(jié)水耐旱稻生產(chǎn)應用提供了重要的參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]鄔亞文，夏小東，職桂葉，等. 基于文獻的國內外水稻研究發(fā)展態(tài)勢分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，2011，44（20）：4129-4141.

[2]FAO. FAO statistical yearbook：Asia and the Pacific food and agriculture[EB/OL]. （2018-09-15）[2020-04-10]. http：//www.doc88.com/p-8962526079619.html.

[3]張啟發(fā). 綠色超級稻培育的設想[J]. 分子植物育種，2005，3（5）：601-602.

[4]吳 比，胡 偉，邢永忠. 中國水稻遺傳育種歷程與展望[J]. 遺傳，2018，40（10）：841-857.

[5]余新橋，梅捍衛(wèi)，李明壽，等. 節(jié)水抗旱雜交稻的選育和應用前景[J]. 分子植物育種，2005，3（5）：637-641.

[6]梅道亮，葉永棋，羅利軍，等. 節(jié)水抗旱雜交稻旱優(yōu)3號節(jié)水減污作用研究[J]. 中國稻米，2007，13（3）：31-32.

[7]凌啟鴻. 關于水稻輕簡栽培問題的探討[J]. 作物雜志，1997，3（6）：5-8.

[8]張喜娟，來永才，孟 英，等. 種植方式對寒地粳稻生育期、產(chǎn)量和溫度利用的影響[J]. 作物雜志，2017，33（5）：124-128.

[9]李 杰，楊洪建，孫統(tǒng)慶，等. 江蘇省不同種植方式水稻產(chǎn)量效益分析及應用評價[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2016，44（9）：520-523.

[10]葉 靖，董立強，王 術，等. 種植方式對水稻產(chǎn)量及相關性狀的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2015，43（6）：73-75.

[11]鄭華斌，姚 林，劉建霞，等. 種植方式對水稻產(chǎn)量及根系性狀的影響[J]. 作物學報，2014，40（4）：667-677.

[12]何瑞銀，羅漢亞，李玉同，等. 水稻不同種植方式的比較試驗與評價[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24（1）：167-171.

[13]程建平，羅錫文，樊啟洲，等. 不同種植方式對水稻生育特性和產(chǎn)量的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學學報，2010，29（1）：1-5.

[14]嚴洪斌，郭詠梅，宋晶晶，等. 水、旱栽培條件下雜交稻主要農(nóng)藝性狀和品質性狀比較研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報，2008，21（3）：552-556.

[15]郭詠梅，穆 平，劉家富，等. 水、旱栽培條件下稻米主要品質性狀的比較研究[J]. 作物學報，2005，31（11）：1443-1448.

[16]蔡一霞，王 維，張祖建，等. 水旱種植下多個品種蒸煮品質和稻米RVA譜的比較性研究[J]. 作物學報，2003，29（4）：508-513. 李 睿，宗 晨，婁運生，等. 不同水分管理和遮陰下水稻株高及成熟期高光譜估算[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2021，49（3）：