雷伏貴,陳家銀,陳建輝,饒鳴鈿*,樂開富,周元偉,曾德燎,傅文婷
(1.福建六三種業(yè)有限責(zé)任公司,福建 三明 365050;2.三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,福建 三明 365050)
水稻是我國(guó)最重要的糧食作物,種植面積分布廣,從東南到西北,從平原到山區(qū)都有種植,全國(guó)常年水稻種植面積約占糧食作物種植總面積的27%,水稻總產(chǎn)約占糧食作物總產(chǎn)的37%。單位面積產(chǎn)量比小麥和玉米分別高48%和23%。因此,水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多、食用人數(shù)最多的糧食作物,對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要的作用[1]。
隨著人們生活水平的提高,對(duì)稻米的需求由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變[2],選育和推廣高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種已成為發(fā)展水稻生產(chǎn)的必然選擇。水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)除了受遺傳因素影響外[3-4],還受環(huán)境和栽培方式的影響[5-6],因此良種與良法相配套,才能充分發(fā)揮出良種的增產(chǎn)潛力,并實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的[6]。已有研究認(rèn)為,早播種產(chǎn)量高,適時(shí)播種可以改善米質(zhì),可提高整精米率[7-8],降低堊白度[9-10],提高膠稠度[9];栽插密度會(huì)影響產(chǎn)量,栽插密度適宜則產(chǎn)量高[11-13],栽插密度也會(huì)影響米質(zhì),提高栽插密度會(huì)提高堊白度[11-13],降低整精米率[12-13],降低膠稠度[12];施氮量適宜則產(chǎn)量高,施氮量不足或過高都不利于高產(chǎn)[11-13],施氮量也會(huì)影響米質(zhì),施氮量適宜可以提高整精米率[12],隨著施氮量的提高整精米率也提高[14-15]。有研究認(rèn)為提高施氮量會(huì)增加堊白度[13,16],也有研究認(rèn)為施氮量適宜會(huì)降低堊白度[12],增施氮肥可以降低堊白度[15];增施氮肥降低膠稠度[12,15],會(huì)降低直鏈淀粉含量[16]。增施鉀肥,可提高稻米糙米率、精米率和整精米率[14-15,17-19],降低堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量,增加膠稠度[17-18]。也有的研究認(rèn)為,增施鉀肥會(huì)提高堊白粒率、堊白度[19-20]。同一試驗(yàn)因素對(duì)同一米質(zhì)性狀有不一致的結(jié)果,可能與品種、生態(tài)條件、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。
雜交稻金泰優(yōu)明占是以金泰A為母本,以雙抗明占為父本配組育成的秈型感光三系雜交稻品種。2019年由福建省審定(審定號(hào)為閩審稻20190021,福建省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳通告2019年7號(hào));2019年通過廣西農(nóng)作物品種委員會(huì)審定(審定號(hào)為桂審稻2019143,桂農(nóng)廳公告〔2019〕26號(hào))。該品種表現(xiàn)為產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu),福建省區(qū)試米質(zhì)達(dá)部頒二等優(yōu)質(zhì)食用稻品種標(biāo)準(zhǔn),廣西壯族自治區(qū)試米質(zhì)達(dá)部頒一等優(yōu)質(zhì)食用稻品種標(biāo)準(zhǔn)。福建省2年區(qū)試稻瘟病抗性鑒定綜合評(píng)價(jià)為中感稻瘟病,廣西2年區(qū)試稻瘟病抗性鑒定為中抗稻瘟病。該品種已在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用,但鮮見有關(guān)栽培措施對(duì)金泰優(yōu)明占產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究報(bào)道。
本研究以金泰優(yōu)明占為材料,開展2個(gè)試驗(yàn):(1)不同播種期對(duì)產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響試驗(yàn);(2)應(yīng)用最優(yōu)回歸設(shè)計(jì),選用“311A”方案[21-24],以栽插密度、施鉀量、施氮量為試驗(yàn)因素,以產(chǎn)量和稻米品質(zhì)為目標(biāo)函數(shù),進(jìn)行3因素綜合栽培試驗(yàn),為該品種作為煙后稻高產(chǎn)保優(yōu)栽培確定適宜的播種期、栽插密度、施鉀量及施氮量。
試驗(yàn)于2021年在三明市沙縣區(qū)夏茂鎮(zhèn)儒元村進(jìn)行,試驗(yàn)地位于東經(jīng)117.65°,北緯26.57°,海拔190 m。試驗(yàn)地前茬為烤煙,栽插密度、施鉀量、施氮量3因素綜合栽培試驗(yàn)田的土壤pH值為5.06,有機(jī)質(zhì)39.3 g/kg,堿解氮 175 mg/kg ,有效磷10.9 mg/kg,速效鉀162 mg/kg。
供試品種為雜交稻金泰優(yōu)明占,本田用種量為7.5 kg/hm2。
1.3.1 不同播種期試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)5個(gè)播種期,分別為5月12日、5月20日、5月28日、6月5日、6月13日。小區(qū)面積為13.34 m2(2 m×6.67 m),3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū)。隨機(jī)區(qū)組排列。
1.3.2 栽插密度、施鉀量、施氮量3因素綜合栽培試驗(yàn) 采用二次回歸最優(yōu)設(shè)計(jì),選用“311A”方案,3個(gè)因素的水平編碼和實(shí)際值如表1所示。各處理組合的實(shí)際方案見表2,小區(qū)面積13.34 m2(2 m×6.67 m),2次重復(fù),共個(gè)22小區(qū)。隨機(jī)區(qū)組排列。
表1 栽插密度、施鉀量、施氮量3因素水平編碼
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與產(chǎn)量結(jié)果
播種期試驗(yàn)依據(jù)試驗(yàn)方案分批播種,秧齡22~23 d移栽,每叢插1粒谷苗,每小區(qū)插植280叢,折21萬叢/hm2。施復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8 ∶15)750 kg/hm2,尿素75 kg/hm2,氯化鉀75 kg/hm2,折純氮169.5 kg/hm2,P2O560 kg/hm2,K2O 157.5 kg/hm2?;什逖砬笆?,移栽后7 d施分蘗肥,幼穗分化2~3期施穗肥。
栽插密度、施鉀量、施氮量3因素綜合栽培試驗(yàn)的小區(qū)間筑小田埂,并覆蓋地膜,防止小區(qū)間肥水串流。5月20日播種,濕潤(rùn)育秧,6月12日移栽,10月26日收割。
氮肥分基肥、分蘗肥、穗肥施用,施肥比例為40%、40%、20%,磷肥(統(tǒng)一施用過磷酸鈣375㎏/hm2)與鉀肥都分基肥、分蘗肥施用,各次施用比例均為50%、50%?;室圃郧笆┯?, 7月9日施分蘗肥, 8月17日施穗肥。及時(shí)防治二化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病、稻瘟病等病蟲害。
1.5.1 產(chǎn)量 成熟時(shí)第2個(gè)重復(fù)每個(gè)小區(qū)各調(diào)查30叢有效穗,并取5叢考種。播種期試驗(yàn)全小區(qū)實(shí)割測(cè)產(chǎn)。栽插密度、施氮量、施鉀量3因素綜合栽培試驗(yàn),密度為6.0萬叢/hm2的處理全小區(qū)實(shí)割測(cè)產(chǎn),其他栽插密度的小區(qū)為了減少邊行效應(yīng)的影響,每個(gè)小區(qū)割去四周邊行后實(shí)割測(cè)產(chǎn),各小區(qū)實(shí)割后稱濕谷重,各取濕谷1.5 kg曬干,計(jì)算曬干率,折算各小區(qū)的干谷重。
1.5.2 稻米品質(zhì) 每個(gè)處理取濕谷1 kg晾干后送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(杭州)化驗(yàn)分析稻米的品質(zhì)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為《食用稻品種品質(zhì)》(NY/T 593—2021)。
在方差分析的基礎(chǔ)上采用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)(SSR測(cè)驗(yàn))對(duì)播種期試驗(yàn)的產(chǎn)量差異進(jìn)行多重比較,分析稻米品質(zhì)6個(gè)主要指標(biāo)的差異并綜合判定等級(jí)。栽插密度、施鉀量、施氮量3因素綜合栽培試驗(yàn)的產(chǎn)量和稻米品質(zhì)指標(biāo),采用寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站馬自清的《農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析shyfxExcel》計(jì)算程序進(jìn)行回歸分析,根據(jù)回歸系數(shù)進(jìn)行單因素分析與兩因素互作效應(yīng)分析。
根據(jù)實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果可知(表3),隨著播種期的推遲,產(chǎn)量不斷降低,5月12日、5月20日、5月28日、6月5日播種的實(shí)收產(chǎn)量分別比6月13日最遲播種的增產(chǎn)了48.04%、40.52%、25.78%、11.81%。5月12日、5月20日、5月28日播種的實(shí)收產(chǎn)量增產(chǎn)均達(dá)到極顯著水平,6月5日播種的實(shí)收產(chǎn)量增產(chǎn)未達(dá)到顯著水平。播種期與實(shí)收產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān),回歸方式為:y=13186.074-136.956x,相關(guān)系數(shù)r=-0.996**。在試驗(yàn)的范圍內(nèi),以5月12日播種產(chǎn)量最高。
表3 不同播種期的實(shí)收產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀
因金泰優(yōu)明占為感光型品種,播種越早,全生育期越長(zhǎng),主要是本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期延長(zhǎng)(表3)。全生育期與實(shí)收產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)r=0.996**、本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期與實(shí)收產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)r=0.995**,均達(dá)到極顯著水平。播種期早的本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)、有效穗數(shù)多,但每穗粒數(shù)減少,最早(5月12日)播種的有效穗比最遲(6月13日)播種的高26.85%,每穗粒數(shù)減少8.08%。最遲播種的因齊穗期偏遲,結(jié)實(shí)率明顯降低。這與當(dāng)?shù)貧夂驐l件有關(guān),當(dāng)?shù)睾0?00 m以下地區(qū)晚稻的安全齊穗期為9月22日,此日期后齊穗的將會(huì)遭遇低溫,從而影響到結(jié)實(shí)率。可見,金泰優(yōu)明占在海拔300 m以下地區(qū)作煙后稻種植,宜在5月28日前播種,根據(jù)前作收獲期,盡早播種,可以充分延長(zhǎng)生育期,進(jìn)一步提高產(chǎn)量。
2.2.1 產(chǎn)量回歸模型的建立與檢驗(yàn) 根據(jù)栽插密度、施鉀量、施氮量3因素綜合試驗(yàn)的實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果(表2),應(yīng)用最優(yōu)回歸試驗(yàn)程序計(jì)算,產(chǎn)量的回歸方程為:y=9444.28-402.87x1-36.54x2-166.92x3+ 134.55x1x2-234.95x1x3+31.61x2x3-76.23x12-68.83x22-144.26x32
表4 各偏回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)
2.2.2 因素主效應(yīng)分析 當(dāng)2個(gè)因素的編碼值取零水平時(shí),x1、x2、x3的偏回歸方程分別為:y1= 9444.28-402.87x1-76.23x12、y2=9444.28-36.54x2-68.83x22、y3=9444.28-166.92x3-144.26x32。
根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),偏回歸方程的一次項(xiàng)系數(shù)表示編碼值增加1個(gè)單位的平均產(chǎn)量變化量??梢?,栽插密度、施鉀量、施氮量可使產(chǎn)量分別平均減產(chǎn)402.87、36.54和166.92 kg/hm2。二次項(xiàng)系數(shù)表示拋物線開口的方向和大小,負(fù)值表示開口向下,正值表示開口向上,絕對(duì)值越大,則拋物線的開口越小,即不同水平上的產(chǎn)量差異越大??梢娫圆迕芏?、施鉀量、施氮量3項(xiàng)措施與產(chǎn)量關(guān)系均為開口向下的拋物線,因而有極大值。按二次函數(shù)求極值的方法計(jì)算出極大值,最高產(chǎn)量栽插密度的取值水平為-2,施鉀量的取值水平為-0.2654(K2O 117.09 kg/hm2),施氮量的取值水平為-0.0035(純氮134.76 kg/hm2),說明栽插密度以-2水平時(shí)產(chǎn)量最高,提高栽插密度導(dǎo)致產(chǎn)量有所降低。根據(jù)栽插密度、施鉀量、施氮量不同水平上的模擬產(chǎn)量(表5)可知,栽插密度雖以-2水平時(shí)最高,在-1水平以內(nèi)產(chǎn)量都比較接近,-1.5水平時(shí)減產(chǎn)0.68%,-1水平時(shí)減產(chǎn)1.75%。產(chǎn)量較高的栽插密度取值范圍為-2~-1,產(chǎn)量較高的施鉀量取值范圍為-1~0.5,施氮量取值范圍為-1~0。
表5 栽插密度、施鉀量、施氮量不同取值水平上的模擬產(chǎn)量
2.2.3 兩因素互作效應(yīng)分析 由回歸方程可知,因素間存在不同程度的互作效應(yīng)?;プ黜?xiàng)系數(shù)符號(hào)表示互作的方向,正號(hào)表示正互作效應(yīng),負(fù)號(hào)表示負(fù)互作效應(yīng),絕對(duì)值越大互作效應(yīng)也越大。
栽插密度與施氮量呈負(fù)互作效應(yīng),達(dá)0.05顯著水平,根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì),編碼水平由-2提高到2,栽插密度、施鉀量、施氮量都是由低水平到高水平設(shè)置,負(fù)互作效應(yīng)說明栽插密度較稀的,基本苗較少,通過多施用氮肥進(jìn)而促進(jìn)分蘗,盡量增加穗數(shù),可獲得較高產(chǎn)量;反之,栽插密度較高的,基本苗較多,就要適當(dāng)減少氮肥的用量,防止群體過大,也可獲得較高產(chǎn)量。
不同播種期的米質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如表6所示,根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》(NY/T 593—2021)標(biāo)準(zhǔn),各處理稻米的透明度、堿消值、直鏈淀粉含量、膠稠度4項(xiàng)不同播種期的指標(biāo)值都相同,都達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但稻米的堊白度有一定差異,為優(yōu)質(zhì)一等至優(yōu)質(zhì)二等。整精米率為優(yōu)質(zhì)一等至優(yōu)質(zhì)三等。整精米率與播種期呈二次拋物曲線的關(guān)系,回歸方程為:y=55.3114+0.4134x-0.0166x2,相關(guān)系數(shù)r=0.970**。米質(zhì)最優(yōu)的為5/28播種的,達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。偏早播的整精米率偏低、堊白度偏高,米質(zhì)等級(jí)為部頒優(yōu)質(zhì)二等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),遲播的整精米率低,米質(zhì)等級(jí)為部頒優(yōu)質(zhì)二、三等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表6 不同播種期的稻米品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果
根據(jù)整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量6項(xiàng)稻米品質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(表7),因各處理的透明度都是1級(jí),堿消值都是7.0級(jí),說明金泰優(yōu)明占這2個(gè)指標(biāo)主要受遺傳因子控制,栽培措施影響小,因而這2項(xiàng)指標(biāo)不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。僅對(duì)整精米率、堊白度、膠稠度、直鏈淀粉含量4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其回歸方程的偏回歸系數(shù)如表8所示。
表7 栽插密度、施鉀量、施氮量各處理稻米品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果
由偏回歸方程的一次項(xiàng)系數(shù)和二次項(xiàng)系數(shù)可知(表8):影響整精米率的主要因素是栽插密度(bx1為-0.368)和施氮量(bx3為-0.287),提高栽插密度,整精米率呈先降后有所提升的趨勢(shì),整體上降低了整精米率;提高施氮量則會(huì)不斷降低整精米率。同時(shí),施鉀量與施氮量存在較高的正互作效應(yīng)(bx2x3為0.544),根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì),說明施鉀量較高時(shí),施氮量也要提高,反之,施鉀量較低時(shí),施氮量也要降低,有利于提高整精米率;栽插密度與施氮量也存在較高的正互作效應(yīng)(bx1x3為0.332),說明栽插密度較高時(shí),施氮量也要提高,栽插密度較低時(shí),施氮量要降低,有利于提高整精米率。即栽插密度高、基本苗多的,施鉀量、施氮量要提高;栽插密度低的,施鉀量、施氮量也要降低,有利于提高整精米率。
表8 各稻米品質(zhì)指標(biāo)回歸方程的偏回歸系數(shù)
施鉀量對(duì)堊白度有較高的影響(bx2為0.119),提高施鉀量,堊白度呈先增后降的趨勢(shì),整體上提高了堊白度。
影響直鏈淀粉含量的主要因素是施氮量(bx3為-0.319),提高施氮量,直鏈淀粉含量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì),整體上降低了直鏈淀粉含量。同時(shí)施鉀量與施氮量存在較高的正互作效應(yīng)(bx2x3為0.331),施鉀量較高時(shí),施氮量也要提高,施鉀量較低時(shí),施氮量也要降低,進(jìn)而提高了直鏈淀粉含量。
影響膠稠度的主要因素是栽插密度(bx1為-0.567)和施氮量(bx3為-0.500),提高栽插密度,膠稠度會(huì)不斷降低,提高施氮量,膠稠度則呈先降后升的趨勢(shì),整體上降低了膠稠度。同時(shí)栽插密度與施鉀量(bx1x2為0.875)、施鉀量與施氮量(bx2x3為0.765)存在較高的正互作效應(yīng),說明栽插密度較高時(shí),施鉀量、施氮量都要提高,栽插密度較低時(shí),施鉀量、施氮量都要降低,有利于提高膠稠度。
因金泰優(yōu)明占膠稠度值較長(zhǎng),不同處理的膠稠度都在優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),不進(jìn)行模擬選優(yōu),僅以產(chǎn)量、堊白度、整精米率和直鏈淀粉含量進(jìn)行模擬選優(yōu)。在約束條件下(-2≤xi≤2),取步長(zhǎng)為1,3個(gè)因素各有5個(gè)水平,組成125個(gè)全因子技術(shù)組合。經(jīng)模擬,產(chǎn)量≥9375 kg/hm2的技術(shù)組合有56個(gè),占總組合數(shù)的44.8%,堊白度≤1.0%的技術(shù)組合有83個(gè),占66.4%,整精米率≥58.0%的技術(shù)組合有93個(gè),占74.4%,直鏈淀粉含量≤18%的技術(shù)組合有107個(gè),占85.6%,計(jì)算出其各因素取值水平的加權(quán)平均值和95%置信區(qū)域(表9)。
表9 產(chǎn)量≥9375 kg/hm2、堊白度≤1%、整精米率≥58%、直鏈淀粉含量≤18%的技術(shù)方案及預(yù)測(cè)值
可見,產(chǎn)量達(dá)到預(yù)定指標(biāo)時(shí),其預(yù)測(cè)米質(zhì)為部頒優(yōu)質(zhì)二等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。堊白度、整精米率、直鏈淀粉含量達(dá)預(yù)定指標(biāo)時(shí),預(yù)測(cè)米質(zhì)達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)??梢娒踪|(zhì)達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的取值方案為堊白度、整精米率、直鏈淀粉含量在95%置信區(qū)間,x1為-0.435~0.433(栽插密度20.09萬~27.90萬叢/hm2),x2為-0.566~0.308(K2O 96.80~155.79 kg/hm2),x3為-0.416~0.307(純氮106.92~155.72 kg/hm2),預(yù)測(cè)產(chǎn)量9180.30~9600.13 kg/hm2,米質(zhì)達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
試驗(yàn)表明,播種期越早,全生育期越長(zhǎng),產(chǎn)量也越高。因金泰優(yōu)明占是感光型品種,每早播1 d,與遲播種的相比較,全生育期的延長(zhǎng)量和稻谷增產(chǎn)量都比基本營(yíng)養(yǎng)型品種的高。金泰優(yōu)明占每早播種1 d,全生育期延長(zhǎng)0.78 d,稻谷增產(chǎn)131.71 kg/(hm2·d),而基本營(yíng)養(yǎng)型兩優(yōu)616[7],全生育期延長(zhǎng)0.34 d,稻谷增產(chǎn)94.97 kg/(hm2·d),宜優(yōu)673[8]全生育期延長(zhǎng)0.35 d,增產(chǎn)27.03 kg/(hm2·d)。
不同播種期使灌漿結(jié)實(shí)期所處的溫度不同,從而影響稻米的品質(zhì)[5,25]。金泰優(yōu)明占播種期試驗(yàn)表明,偏早播種,整精米率降低,堊白度偏高;較遲播種,整精米率更加降低,這2種情況都會(huì)影響米質(zhì)的等級(jí)。在安全齊穗期內(nèi)適當(dāng)遲播,整精米率仍然表現(xiàn)為高,但堊白度低,稻米品質(zhì)等級(jí)達(dá)優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本研究得出的播種期對(duì)產(chǎn)量、整精米率影響的結(jié)論與相關(guān)研究結(jié)果一致[7-8]。有研究認(rèn)為適時(shí)播種會(huì)降低堊白度[9-10],提高膠稠度[9]。播種期對(duì)稻米品質(zhì)各指標(biāo)的影響有所不同,這可能與稻米品種以及生態(tài)區(qū)域有關(guān)。
金泰優(yōu)明占作為中稻審定,適宜在福建作中稻種植。作煙后稻種植宜根據(jù)前作的收獲期盡早播種,早播種本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期延長(zhǎng),產(chǎn)量高;在當(dāng)?shù)睾0?00 m以下地區(qū)最遲安全播種期為5月28日,在該日期前播種,有80%的保證率能在9月22日前安全齊穗,從而獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻米。
栽插密度(基本苗)、施鉀量、施氮量與產(chǎn)量一般呈先增后減的拋物線關(guān)系[5-6,26-27]。本試驗(yàn)結(jié)果也表明,栽插密度、施鉀量、施氮量與產(chǎn)量都呈彎曲度不同的二次曲線關(guān)系,要保證稻米高產(chǎn)必須有適宜的栽插密度、施鉀量、施氮量取值水平,取值偏低或過高都不利于高產(chǎn)。
本試驗(yàn)表明,影響整精米率的主要因素為栽插密度和施氮量,提高栽插密度和施氮量會(huì)降低整精米率。栽插密度對(duì)整精米率的影響與周培南[13]、鄧則勤[23]等的研究結(jié)果一致。而徐春梅等[12]研究認(rèn)為,適宜的施氮量可以提高整精米率,王子臣等[14-15]研究認(rèn)為,隨著施用氮肥量的增加可以提高整精米率。學(xué)者們的研究存在一些差異的原因可能與試驗(yàn)地的土壤肥力、試驗(yàn)施肥水平和品種特性等有關(guān)。整精米率是稻米的加工品質(zhì),整精米率高,稻米的商品價(jià)值高,可見提高栽插密度和施氮量,會(huì)降低稻米的商品價(jià)值。因此,在生產(chǎn)上為了盡量提高整精米率,栽插密度應(yīng)適當(dāng)稀植,施氮量要適宜。
本試驗(yàn)表明,對(duì)堊白度影響較大的是施鉀量,提高施鉀量會(huì)提高堊白度。本試驗(yàn)結(jié)果與王偉妮等[19-20]的研究結(jié)論一致。也有研究結(jié)果認(rèn)為,增施鉀肥會(huì)降低堊白粒率和堊白度[17-18]。存在這種差異的原因可能與品種、土壤肥力水平、施肥水平有關(guān)。稻米的實(shí)際生產(chǎn)中一般需要施用一定量的鉀肥,因此也會(huì)提高金泰優(yōu)明占的堊白度,降低其外觀品質(zhì)。
本試驗(yàn)表明,影響直鏈淀粉含量的主要因素是施氮量,提高施氮量會(huì)降低直鏈淀粉含量,整體上呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。說明適量增施氮肥能夠提高直鏈淀粉含量,與倪日群[16]、鄧則勤[23]、 黃乾龍[28]等的研究結(jié)果一致。直鏈淀粉含量屬于蒸煮和食味品質(zhì)指標(biāo),與米飯的黏性、柔軟性、透明度及光澤度有關(guān),從而影響稻米的蒸煮特性及食用品質(zhì)。一般中、低等直鏈淀粉含量稻米的米粒吸水性弱,米飯的膨性小,飯粒濕黏,有光澤,米飯柔軟又不失蓬松,適口性較好;而高直鏈淀粉的稻米的米粒吸水性強(qiáng),米飯膨脹性大,飯粒干燥,蓬松,光澤差,冷后變硬,結(jié)團(tuán),食味較差[31]。本試驗(yàn)直鏈淀粉含量范圍為16.0%~18.3%,屬于低含量中(8%~20%)[32]的較高者??梢娺m量施用氮肥能夠提高直鏈淀粉含量,對(duì)食味品質(zhì)有一定影響。
本試驗(yàn)表明,影響膠稠度的主要因素是栽插密度和施氮量,提高栽插密度和施氮量會(huì)降低膠稠度。隨著栽插密度的提高膠稠度會(huì)不斷降低,隨著施氮量的提高呈現(xiàn)先減后升的趨勢(shì),說明適當(dāng)施用氮肥會(huì)降低膠稠度。栽插密度、施氮量對(duì)膠稠度影響結(jié)果與徐春梅[12]、黃建鴻[25]等的研究結(jié)論一致。但也有的研究結(jié)果認(rèn)為,栽插密度與膠稠度、直鏈淀粉含量及堊白粒率等稻米品質(zhì)無明顯影響[29]或無顯著相關(guān)[30]。存在這些差異的原因可能與稻米品種、土壤肥力水平、施肥水平有關(guān)。膠稠度屬于蒸煮和食味指標(biāo),是稻米淀粉的一種膠體特性,指稻米淀粉經(jīng)糊化、冷卻后米糊膠延展的長(zhǎng)度,表示淀粉糊化和冷卻的回生趨勢(shì)。膠稠度是影響稻米蒸煮品質(zhì)、米飯軟硬、口感的重要因素,膠稠度大的米飯,口感濕潤(rùn)軟滑,冷卻不回生;膠稠度小的米飯,口感粗糙,難以下咽。一般來說,稻米的膠稠度越大,則米飯?jiān)饺彳?,品質(zhì)越好[31]。為了有較大的膠稠度,金泰優(yōu)明占的栽插密度應(yīng)適當(dāng)稀植,施氮量要適宜。
因素間并不是孤立的,而是互相促進(jìn)、相互抑制的。本試驗(yàn)表明,栽插密度與施氮量對(duì)產(chǎn)量的影響存在顯著水平的負(fù)互作效應(yīng)。采用相同試驗(yàn)設(shè)計(jì)的鄧則勤等[23-24]研究也認(rèn)為,栽插密度與施氮量對(duì)產(chǎn)量的影響存在一定程度的負(fù)互作效應(yīng)。
因素間對(duì)米質(zhì)也存在互作效應(yīng),本試驗(yàn)表明,栽插密度與施氮量、施鉀量與施氮量對(duì)整精米率存在較高的正互作效應(yīng);栽插密度與施鉀量、施鉀量與施氮量對(duì)膠稠度存在較高的正互作效應(yīng),即栽插密度的高低,基本苗的多少,合理增加或減少氮、鉀肥的用量,均會(huì)提高整精米率和膠稠度,栽插密度與氮、鉀肥搭配不合理,氮、鉀肥不足或偏多,都會(huì)降低整精米率和膠稠度。施鉀量與施氮量對(duì)直鏈淀粉含量存在較高的正互作效應(yīng),說明施鉀量的高低,增加或減少施氮量,會(huì)提高直鏈淀粉含量。施鉀量與施氮量間具有正互作效應(yīng),可能是由于水稻是按一定比例吸收氮、磷、鉀的,吸鉀量的增加必然會(huì)引起吸氮量的增加。
栽插密度與施氮量對(duì)稻米產(chǎn)量存在負(fù)互作效應(yīng),而對(duì)整精米率存在正互作效應(yīng),顯示栽插密度與施氮量的互作,對(duì)產(chǎn)量與對(duì)整精米率的影響不一致,但可以通過有效協(xié)調(diào)進(jìn)行改進(jìn)。在栽插密度較低以肥促蘗時(shí),氮肥不要偏多,施用量能滿足生長(zhǎng)的需要即可,這與按栽插密度的高低合理搭配氮肥用量的含義相近,即栽插密度與施氮量呈正互作效應(yīng),也有利于整精米率的提高。
本研究經(jīng)模擬選優(yōu),栽插密度在20.09萬~ 27.90萬叢/hm2范圍內(nèi),通過穗粒結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié),密度較低時(shí),穗數(shù)較少,每穗粒數(shù)較多;栽插密度較高時(shí)穗數(shù)較多而每穗粒數(shù)較少,都可獲得較高的產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)品質(zhì),米質(zhì)達(dá)部頒一等優(yōu)質(zhì)稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),施K2O量在96.80~155.79 kg/hm2、施純氮在106.92~ 155.72 kg/hm2范圍內(nèi),產(chǎn)量較高,米質(zhì)優(yōu)。因金泰優(yōu)明占全生育期長(zhǎng),試驗(yàn)地堿解氮、速效鉀含量水平較高,以栽插密度、施鉀量、施氮量水平較低的產(chǎn)量更高。因施鉀量對(duì)堊白度具有較高的正效應(yīng),提高施鉀量會(huì)提高堊白度,施鉀量以較低水平更佳,米質(zhì)可以達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。金泰優(yōu)明占在海拔300 m以下地區(qū)作煙后稻種植,根據(jù)前作的收獲期盡早播種可以獲得高產(chǎn),在最遲安全齊穗播種期(5月28日)的5 d內(nèi)播種,稻米品質(zhì)最優(yōu),米質(zhì)可達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)一等食用稻品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。