趙飛 劉建 杜錦 曹高燚 向春陽(yáng) 吳秀茹 楊婭坤

（天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津300384；*通訊作者：13821757926@163.com）

我國(guó)是人口大國(guó)，糧食生產(chǎn)一直面臨著挑戰(zhàn)和壓力，需要建立高效的生產(chǎn)模式來(lái)提高糧食產(chǎn)量。水稻和小麥作為我國(guó)主要的糧食作物，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展起著重要作用。提高土地復(fù)種指數(shù)，改善單一落后的種植模式，可增強(qiáng)糧食綜合生產(chǎn)能力，有助于保障我國(guó)的糧食質(zhì)量與安全[1]，對(duì)農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)民增效有著非常重要的意義。天津市地處渤海之濱，光熱資源好，麥稻連作作為一種合理利用農(nóng)業(yè)土地資源、水資源、種質(zhì)資源的節(jié)約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式具有較大推廣面積。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)稻米品質(zhì)的要求越來(lái)越高[2-4]。與春稻相比，麥茬稻的品質(zhì)如何受到重視。為此，比較春稻和麥茬稻的品質(zhì)特性，并通過(guò)品種選育及栽培方法來(lái)提高麥茬稻品質(zhì)十分重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019 年在天津市寶坻區(qū)大米莊進(jìn)行，供試材料為天津市培育的2 個(gè)優(yōu)質(zhì)小站稻品種津川1 號(hào)和隆優(yōu)619。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 栽培管理

作春稻栽培于 4 月 10 日育苗，5 月 25 日插秧；作麥茬稻栽培于5 月25 日育苗，6 月28 日插秧。麥茬稻和春稻分別在相鄰的田塊種植，插秧規(guī)格30 cm×15 cm，小區(qū)面積300 m2，不設(shè)重復(fù)。春稻施肥量：純N、P2O5、K2O 用量分別為 300、150 和 75 kg/hm2，其中，磷肥和鉀肥全部作為基肥，氮肥分基肥、蘗肥和穗肥3 次投入，比例為 4∶2∶1；麥茬稻施肥量：純 N、P2O5、K2O 用量分別為200、100 和50 kg/hm2，施肥方法同春稻。其他管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣栽培法進(jìn)行。

1.2.2 取樣調(diào)查

春稻和麥茬稻分別于10 月10 日和10 月15 日取樣，采用對(duì)角線取樣法，即每4 個(gè)角分別取1 點(diǎn)，中間再取1 點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取連續(xù)5 株作為5 次重復(fù)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行稻米外觀品質(zhì)分析和食味特性值測(cè)定。

1.2.3 外觀、主成分測(cè)定

用韓國(guó)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)用礱谷機(jī)去糙，用日本佐竹公司生產(chǎn)的CBS300AS（1）型精米機(jī)磨成精米。用日本佐竹公司生產(chǎn)的RJQI20 型顆粒評(píng)定儀進(jìn)行整精米率、堊白粒率、碎米率測(cè)定，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量和食味值測(cè)定采用日本SATAKE 公司生產(chǎn)的 RLTA1082-K 型食味分析計(jì)進(jìn)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差檢驗(yàn)和t 檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 津川1 號(hào)春稻和麥茬稻的外觀及加工品質(zhì)比較

津川1 號(hào)是中日合作采用食味育種程序選育的優(yōu)質(zhì)小站稻品種，全生育期170 d。由于該品種秸稈較軟，作春稻種植過(guò)程中田間發(fā)生部分倒伏現(xiàn)象。為了比較津川1 號(hào)作春稻種植直立和倒伏情況下與作麥茬稻種植外觀及加工品質(zhì)的差異，對(duì)直立和倒伏的春稻分別取樣并進(jìn)行分析。從表1 可見(jiàn)，春稻無(wú)論是直立還是倒伏，其整精米率顯著高于麥茬稻，而堊白粒率較麥茬稻明顯要低，碎米率兩者間無(wú)顯著差異。直立的春稻整精米率比倒伏的春稻明顯要高，而堊白粒率顯著降低。這一結(jié)果說(shuō)明，津川1 號(hào)作春稻種植的外觀品質(zhì)優(yōu)于作麥茬稻，春稻倒伏后，其外觀品質(zhì)顯著下降。

2.2 隆優(yōu)619 春稻和麥茬稻的外觀及加工品質(zhì)比較

隆優(yōu)619 是天津天隆公司采用三系法配組的優(yōu)質(zhì)雜交稻，全生育期為160 d。其秸稈堅(jiān)韌抗倒伏性強(qiáng)，種植過(guò)程中田間未發(fā)生倒伏。從表2 可見(jiàn)，隆優(yōu)619 無(wú)論是作春稻種植還是作麥茬稻種植，在整精米率、堊白粒率以及碎米率方面均無(wú)顯著差異。這一結(jié)果表明，隆優(yōu)619 作麥茬稻種植，在外觀品質(zhì)和加工品質(zhì)方面與作春稻種植相比無(wú)明顯變化，是麥稻連作較理想的品種。

表2 隆優(yōu)619 春稻和麥茬稻外觀及加工品質(zhì)的比較

2.3 津川1 號(hào)春稻和麥茬稻食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比較

從表3 可見(jiàn)，食味值方面，津川1 號(hào)作春稻種植無(wú)論是直立還是倒伏，其食味值均顯著高于麥茬稻，而直立和倒伏春稻間的食味值無(wú)明顯差異。在蛋白質(zhì)含量上，直立和倒伏春稻均顯著低于麥茬稻，而直立和倒伏春稻間無(wú)明顯差異。直鏈淀粉含量方面，倒伏春稻顯著高于麥茬稻，而直立春稻與麥茬稻、直立春稻與倒伏春稻間均無(wú)顯著差異。結(jié)果表明，春稻的食味要優(yōu)于麥茬稻。

表3 津川1 號(hào)春稻和麥茬稻食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較

2.4 隆優(yōu)619 春稻和麥茬稻食味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比較

從表4 可見(jiàn)，雖然隆優(yōu)619 春稻的食味值略高于麥茬稻，蛋白質(zhì)含量和直連淀粉含量略低于麥茬稻，但兩者之間均不存在顯著差異。這一結(jié)果表明，隆優(yōu)619食味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)受茬口的影響較小。表明隆優(yōu)619 是麥稻連作較理想的品種。

表4 隆優(yōu)619 春稻和麥茬稻食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較

2.5 津川1 號(hào)和隆優(yōu)619 品質(zhì)比較

從表5 可見(jiàn)，無(wú)論是作春稻種植還是作麥茬稻種植，津川1 號(hào)的整精米率均顯著高于隆優(yōu)619，這主要因?yàn)槁?yōu)619 是長(zhǎng)粒型雜交稻，在碾米時(shí)容易破碎。從食味值和蛋白質(zhì)含量來(lái)看，津川1 號(hào)作春稻顯著高于隆優(yōu)619 作春稻，而作麥茬稻兩者之間并無(wú)顯著差異。這一結(jié)果表明，雖然隆優(yōu)619 是比較理想的麥稻連作雜交稻組合，但其品質(zhì)也僅與津川1 號(hào)作麥茬稻相當(dāng)，與津川1 號(hào)作春稻還是存在一定差距。

表5 津川1 號(hào)和隆優(yōu)619 品質(zhì)比較

3 討論與結(jié)論

隨著城鄉(xiāng)一體化的推進(jìn)，土地流轉(zhuǎn)速度在加快，土地資源變得越來(lái)越緊缺，如何在有限的土地資源上提高單位面積產(chǎn)出，保障我國(guó)糧食安全，提高農(nóng)民收入成為擺在我們面前的一個(gè)重要課題。過(guò)去由于受生產(chǎn)力水平的限制，天津水稻在種植模式上主要以一季春稻為主。隨著育種和栽培水平的提高，一些生育期較短、品質(zhì)優(yōu)良的小麥、水稻品種相繼誕生，為麥稻連作創(chuàng)造了條件。另一方面，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速發(fā)展，大大縮短了小麥?zhǔn)斋@、整地以及麥茬稻插秧的時(shí)間，使得麥稻連作成為可能。麥稻連作由一季變兩季，增加了復(fù)種指數(shù)，很好地解決了土地資源不足、農(nóng)民收入較低問(wèn)題，在天津乃至華北地區(qū)有著廣闊的發(fā)展前景。

復(fù)種指數(shù)的增加，兩季的糧食產(chǎn)量大于單季比較容易理解，但由于生育期的縮短，稻米品質(zhì)怎樣變化，我們?nèi)绾尾扇∮N和栽培措施來(lái)改善小麥或麥茬稻品質(zhì)是研究人員亟待解決的又一個(gè)問(wèn)題。整精米率和堊白粒率是重要的商品品質(zhì)指標(biāo)[5-6]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，津川1 號(hào)作麥茬稻種植其整精米率明顯低于作春稻種植，而隆優(yōu)619 的春稻和麥茬稻間無(wú)顯著差異。這是由于津川1 號(hào)生育期較長(zhǎng)，后期貪青遲熟，從而造成堊白粒率升高、整精米率下降。另一方面，春稻中倒伏植株的整精米率顯著低于直立植株，但從數(shù)值上看兩者只有不到2 個(gè)百分點(diǎn)的差距，這與倒伏的時(shí)期有關(guān)，說(shuō)明倒伏時(shí)水稻已基本接近成熟期。

稻米中的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量是影響稻米食味的兩個(gè)決定性因素，蛋白質(zhì)含量越低，直鏈淀粉含量在一定范圍內(nèi)越低，則稻米食味品質(zhì)越好[7-10]。津川1號(hào)作春稻種植的蛋白質(zhì)含量明顯低于作麥茬稻種植，而食味值較高；隆優(yōu)619 食味值和蛋白質(zhì)含量春稻和麥茬稻間均無(wú)顯著差異。雖然津川1 號(hào)作麥茬稻種植的外觀品質(zhì)較作春稻種植顯著下降，但在整精米率上還是高于隆優(yōu)619，而食味值上無(wú)顯著差異。另外，本試驗(yàn)中，春稻和麥茬稻的施肥量有所不同，主要是考慮防止麥茬稻的貪青遲熟。但從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，津川1 號(hào)作麥茬稻種植的整精米率和食味值還是明顯降低，為了保障該品種的品質(zhì)能夠達(dá)到作春稻種植的水平，對(duì)其作麥茬稻種植的合理施肥水平以及水管理等需進(jìn)一步研究。

綜上所述，要獲得麥稻連作的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，從育種層面上講，首先要選育生育期合適的水稻、小麥品種。生育期過(guò)長(zhǎng)很難保證后季的正常成熟，影響品質(zhì)和產(chǎn)量，同樣，生育期過(guò)短，前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不充分，有效穗數(shù)和穗粒數(shù)降低，后期灌漿受到影響，也會(huì)影響品質(zhì)和產(chǎn)量。另一方面，在栽培上，對(duì)于像津川1 號(hào)這類生育期稍長(zhǎng)的品種，作為麥茬稻應(yīng)盡量早插秧，插秧后注意肥水管理，促其早生快發(fā)，中后期控水控肥，防止貪青遲熟，保證其充分灌漿，與生育期較短的品種相比，應(yīng)減少化肥特別是氮肥用量。通過(guò)選育生育期合適的麥稻品種以及配套相應(yīng)的栽培管理措施，麥稻連作大有希望。