旱种旱管对水稻产量及稻米品质的影响

王飞名 张安宁 刘国兰 毕俊国 刘毅 罗利军 余新桥，2*

（1上海市农业生物基因中心，上海201106；2上海市农业科学院庄行综合试验站，上海201415；第一作者∶wfm＠sagc．org．cn；*通讯作者∶yuxq66＠126．com）

水稻是我国主要的粮食作物，但也是农作物中的需水“大户”，稻田用水约占农业总用水量的70%左右。然而，我国人均水资源占用量相当匮乏，仅为世界平均水平的1/4。近年来我国旱灾频发，干旱缺水与水稻用水矛盾日益严重[1]。除了培育节水抗旱的品种外，旱种旱管栽培也是减少灌溉的一条重要途径。

旱种旱管是从旱直播稻发展起来的，是指在旱地状况下直播水稻，全生育期以雨水浇灌为主，辅以适当人工浇灌的一种节水栽培技术。自20世纪50年代起该栽培方式在我国北方被推广，保证了许多缺水地区、灌溉水源不足地区以及灌溉条件差的地区的水稻生产；80年代起，在湖北、河南、安徽等江淮流域逐步开展示范与推广[2-3]，这对于保障上述区域的粮食安全起到了积极作用。近年来，随着水危机的加重和水稻耐旱品种的出现，以及水稻除草技术的不断革新，旱种旱管又有了再度兴起之势。然而，相比传统的水种水管栽培模式，旱种旱管栽培下水稻产量及其构成因子有何变化，对稻米品质有何影响？本试验针对上述问题进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验地点

试验于2016年正季在上海市农业科学院庄行试验站抗旱鉴定试验区进行。试验地前茬为大麦，土壤质地为壤土，肥力较高。选用旱优3号、旱优73号、旱优547号、沪旱15号等4个节水抗旱稻品种和黄华占、Ⅱ优838、Y两优2号等3个水稻品种为试验材料。

1.2 试验方法

试验设2种处理∶旱种旱管（H）和水种水管（CK）。旱种旱管在试验站的抗旱鉴定岛上进行，水种水管在抗旱鉴定岛旁边的水田进行。2种处理均采取随机区组设计，3次重复。2种处理均采取穴播。5月25日播种，株行距20 cm×20 cm，每穴点播3粒种，小区大小为10穴/行×12行；6月10日间苗1次，密度为1株/穴。旱种旱管的处理播种后用微喷灌浇水1次，确保出苗整齐一致，此后以雨水浇灌为主。水种水管的处理参照正常水直播田管理。其他田间管理方式2种处理一致，且参照正常水稻栽培。

1.3 测定项目

1.3.1 产量及产量构成

成熟期2种处理各取第3行的第3、4、5穴进行考种，考察穗长、有效穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重。各小区实收并折算成标准含水量下的单产。

1.3.2 米质

测定前2处理的样品统一人工风选1次，然后将存放3个月的待测样品放在恒温（18℃）恒湿（40%）的样品室内1周，使样品的水分含量在13.5%左右。糙米长、糙米宽、长宽比、糙米率、精米率、整精米率、直链淀粉含量和胶稠度等指标的测定参照GB/T17891-1999《优质稻谷》规定的方法，碱消值的测定参照NY/T 83-1988《优质食用稻米》规定的方法。

表1 2种处理下不同品种的产量性状表现

表2 2种处理及品种间产量构成因子方差分析

表3 2种处理下不同品种的米质性状表现

1.4 数据分析

采用Excel 2007及SPSS 19.0软件进行数据录入与统计分析。

2 结果与分析

2.1 产量及产量性状表现

从表1可见，各参试品种在旱种旱管下的平均单产为 7.29 t/hm2，水种水管下为 9.96 t/hm2，旱种旱管较水种水管减产幅度达26.81%；各品种减产率由高到低依次为Ⅱ优838、Y两优2号、黄华占、旱优3号、旱优547号、沪旱15号、旱优73号。从产量构成因子来看，各品种的有效穗数、每穗粒数和千粒重在旱种旱管栽培条件下总体上较水种水管有所降低。方差分析结果（表2）显示，有效穗数、每穗粒数和千粒重处理间差异达极显著；而结实率因品种而异，旱优3号、黄华占、Ⅱ优838在水种水管下的结实率高于旱种旱管，旱优73号、旱优547号表现则相反，而沪旱15号、Y两优2号在处理间差异不大；结实率在处理与品种互作下也达极显著差异（F值为4.171）。本试验中，7个品种旱种旱管下的穗长均低于水种水管，平均减少17.83%。

2.2 稻米品质性状表现

从表3和表4可见，旱种旱管栽培导致各参试品种稻米品质性状发生改变，除粒宽、胶稠度及糙米率以外，其他指标差异均达显著或极显著水平。其中，直链淀粉含量、碱消值、精米率、整精米率等性状旱种旱管栽培较水种水管明显提高，处理间差异达显著水平以上；而粒长旱种旱管与水种水管间差异达极显著水平（F=12.119**），但具体表现因品种而异，如旱优 547在旱种旱管下的粒长比水种水管下提高，其他品种则相反；长宽比的情况也与粒长的表现相类似；而糙米率处理间差异不显著。

表4 2种处理及品种间稻米品质性状方差分析结果

3 小结与讨论

本试验期间，碰巧遇到上海连续近1月的35℃以上的高温少雨天气，高温和干旱共同胁迫，导致了7份试验材料出现了较明显的减产。水稻中后期干旱胁迫会导致产量显著降低，以及精米率、整精米率的提高[4]，这与本研究结论有相似之处。水稻旱种后产量和稻米品质的变化，前人做了许多研究，但结论不尽一致[5-7]。徐国伟等[5]研究表明，水稻旱种会导致碱消值提高，这与笔者的结论相似。张自常等[6]研究表明，无覆盖旱种显著降低稻米的整精米率、胶稠度。杨建昌等[7]认为，旱种与水种的产量差异不明显，水稻旱种后，稻米的胶稠度明显减小，糊化温度升高，而直链淀粉含量和精米率无显著差异。

本试验结果表明，旱种旱管栽培会导致参试品种减产，减产的主要原因是旱种旱管导致每穗粒数大幅减少，同时有效穗数、千粒重也有不同程度的降低，其中，一般水稻品种的减产幅度要较节水抗旱稻品种更大；旱种旱管下，节水抗旱稻品种比一般水稻品种有更强的适应性，其结实率和千粒重与水种水管相比差异较小，而一般水稻品种的结实率和千粒重则明显降低；旱种旱管栽种有增加精米率和整精米率的作用，使米质得到一定程度的改善。由于参试品种的生育期长短有较大差异，造成试验过种中不同品种的生育进程不一致，对水分需求敏感期也有一定的时间差异。因此，本文试验数据仅是初步结果，旱种旱管栽培对水稻产量和品质的规律性影响尚需进一步试验研究。