稻虾共作对不同优质食味水稻品种产量及品质的影响

张明伟 陈京都 唐建鹏 姚义 谢成林

摘要：稻虾共作模式具有显著的经济效益和生态效益，推广应用面积快速增長。为实现“稳粮增收”，探索不同优质食味水稻品种在稻虾共作模式下的种植表现，本试验以常规机插秧种植模式为对照，研究了稻虾共作模式对南粳9108、南粳5718和丰优香占3种不同类型水稻品种群体结构、光合物质积累、产量及其品质的影响。结果表明，与常规模式相比，各品种在稻虾共作模式下成熟期推迟，产量均有不同程度的下降，分蘖能力下降，穗数有所降低，前期干物质的积累较少，但后期养分充足，叶片衰老延缓，千粒质量增加，每穗粒数与结实率无显著变化，稻米的外观品质与食味品质有所提高。3个品种在稻虾共作模式下各有优劣，均有较好的产量表现。由于稻虾共作时，为了保证稻前虾效益往往会推迟水稻移栽时间，同时水稻中期搁田效果不理想，容易发生倒伏，因此应选择早熟、抗倒性好的品种。综合考虑，苏中地区稻虾共作模式宜选择中熟中粳品种南粳5718，其熟期较早，茎秆粗壮，后期光合能力强，大穗大粒，外观品质好，但分蘖能力一般，前期物质积累不足，种植时应注意及早施用分蘖肥促进分蘖发生。

关键词：稻虾共作;品种;群体结构;产量;品质

中图分类号： S511.04文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2022）12-0059-05

收稿日期：2021-08-11

基金项目：扬州市现代农业发展专项（编号：2021）;扬州市水稻名师工作室项目（编号：2019）;江苏省“六大人才高峰”项目（编号：NY-249）。

作者简介：张明伟（1989—），男，江苏扬州人，博士，高级农艺师，主要从事农作物栽培技术的研究与推广。E-mail：yztgz@163.com。

通信作者：谢成林，硕士，推广研究员，主要从事农作物栽培技术的研究与推广。E-mail：yztgz@163.com。

水稻是江苏省主要粮食作物之一，全省常年种植面积在220万hm2左右。但近年来，江苏省人均耕地面积减少、资源与环境约束加剧，粮食安全和农民增收受到威胁，化肥农药用量增加与农业绿色发展的要求相矛盾[1]，水稻生产受到一定程度的制约。稻虾共作模式是近年来现代农业发展中出现的一种高效、绿色、集约耕地的种养模式，能有效提高农田资源利用率和产出效益，拓展发展空间，促进传统农业升级[2]。稻虾模式的兴起，被农业农村部誉为“现代农业的一次革命”，在长江中下游地区得到大面积的推广[3]。

苏中地区位于长江以北、淮河以南，是江苏省重要的商品粮生产基地，常年水稻种植面积57万hm2左右，占全省水稻面积的25.0%以上，平均单产9 25 kg/hm2，比全省平均单产高750 kg/hm2，是江苏省水稻高产地区。近年来，苏中地区围绕农业供给侧结构性调整， 充分利用地处城郊的区位优势， 在确保水稻面积稳定的前提下，开展了多种形式稻田综合种养模式的示范与推广[4]。其中稻虾共作模式最为常见，做到了种养结合、共生互利，小龙虾可食除虫草，小龙虾产生的排泄物又为水稻生长提供了良好的生物肥[5-7]，佀国涵等研究表明，长期稻虾共作可显著提高0～40 cm土层有机质、全钾和碱解氮含量，0～30 cm土层全氮含量[8]。稻虾共作生产过程中使用无公害农药， 且使用次数比常规稻田要少[9]。因此稻虾共作能够减少化肥、农药的使用量，有效改善农田生态环境，提高稻米和小龙虾的品质[10]。加之近年来优质食味水稻品种在江苏省受到广大消费者的青睐，通过稻虾共作模式生产出高品质的优质食味稻米，更能增加稻田综合经济效益，实现稳粮增收相结合。但优质食味水稻品种较多，部分品种不能适应稻虾共作模式的种植环境，易出现分蘖不足、灌浆不饱满、穗瘟发病较重的现象[11]。因此，本试验以常规机插秧种植模式为对照，研究稻虾共作模式下南粳9108、南粳5718和丰优香占3种不同类型水稻品种的种植表现，筛选出适合苏中地区种植的优质食味水稻品种。

1 材料与方法

试验于2019年在高邮市送桥镇试验基地进行，该基地位于江苏里下河地区，年平均气温15 ℃，年平均降水量1 030 mm左右。土壤类型为勤泥土，质地黏性。

试验采用裂区设计，以水稻品种为主区，分别为迟熟中粳南粳9108、中熟中粳南粳5718和杂交中籼丰优香占;种植模式为副区，分为稻虾共作模式（DX）和常规种植模式（CG）。于5月31日播种，6月22日移栽，机械栽插，行距为 30 cm，南粳9108、南粳5718株距为12 cm，丰优香占株距为 16 cm，每个处理种植面积0.2 hm2，重复2次。不同处理间做埂分隔，保证单独灌溉与施肥。肥料运筹详见表1。水浆管理：常规种植模式采取常规大田灌溉方式，稻虾共作模式施用穗肥前与常规种植模式相同，施穗肥后灌15～20 cm深水，直至成熟前10 d，中间自然落干再灌深水，如此反复。病虫害防治，均采用对克氏原螯虾无害的生物或低毒农药防治。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 茎蘖数 移栽后调查基本苗，茎蘖数每隔 7 d 调查1次。

1.2.2 干物质积累量 于孕穗期、齐穗期、乳熟期、成熟期，取3 穴代表性植株，105 ℃下杀青30 min，80 ℃下烘干至恒质量，测定各器官干物质量。

群体生长率=（成熟期干物质质量-孕穗期干物质质量）/2次测定相隔天数。

1.2.3 叶面积指数 于孕穗期、齐穗期、乳熟期取3 穴代表性植株，采用比重法测定叶面积指数。

叶面积衰减率=（齐穗期叶面积指数-乳熟期叶面积指数）/2次测定相隔天数。

1.2.4 剑叶SPAD值和净光合速率 于齐穗期和乳熟期分别采用SPAD仪和LI-6400（licorn USA）光合仪测定剑叶SPAD值和净光合速率，每处理重复5次。

1.2.5 产量及其构成因素 成熟期采用五点法每小区普查 50穴，计算有效穗数，并调查每穗粒数、结实率，测定千粒质量，计算理论产量，并实收测产。

1.2.6 稻米品质测定 水稻收获后，参考国家标准GB/T 17891—2017《優质稻谷》的相关方法测定稻米的加工品质、外观品质、胶稠度等主要品质指标。采用瑞典Foss Tecator公司生产的近红外谷物分析仪（Infrared 1241 Grain Analyzer）测定精米的蛋白质含量和直链淀粉含量。

1.3 数据分析与计算

采用Excel 013建立数据库，用DPS 7.05软件进行数据计算、统计分析。

2 结果与分析

2.1 群体茎蘖动态与成穗率

在稻虾共作模式下，不同类型优质水稻品种群体茎蘖动态差异明显（表2），不同模式下，南粳9108与丰优香占分蘖能力好于南粳5718，各时期的群体茎蘖数总体表现为南粳9108>南粳5718>丰优香占，稻虾共作模式下高峰苗南粳9108>丰优香占>南粳5718，常规模式下为丰优香占高峰苗最低。丰优香占前期分蘖数较多，但成穗率较低，2种模式下均不超过60%;南粳5718群体各时期茎蘖数较少，但成穗率最高。

南粳9108与南粳5718常规种植模式下各时期茎蘖数均高于稻虾共作模式，尤其是生育后期，差异均达显著水平。丰优香占在稻虾共作模式下生育前期的群体茎蘖数小于常规模式，生育后期下降速度慢于常规模式，但最终穗数略低于常规模式，差异未达显著水平。3个品种稻虾共作模式的成穗率均高于常规模式，其中南粳5718差异显著。

2.2 叶面积指数

由表3可以看出，常规种植模式下南粳5718和南粳9108的叶面积指数在孕穗期达到最大，而稻虾共作模式下则推迟到齐穗期达到最大;丰优香占均是孕穗期最大。孕穗期丰优香占叶面积指数显著高于南粳5718和南粳9108，乳熟期南粳9108显著高于其他品种，丰优香占最低。不同模式下，各品种齐穗至乳熟期叶面积衰减率表现为丰优香占>南粳5718>南粳9108，差异显著。

稻虾共作模式下，南粳5718和南粳9108孕穗期与齐穗期叶面积指数显著低于常规模式，但后期下降缓慢，乳熟期高于常规模式;丰优香占则在稻虾共作模式下的叶面积指数均显著高于常规模式。3个品种稻虾共作模式下的叶面积衰减率均显著低于常规模式，说明稻虾共作有利于延缓水稻后期叶片的衰老。

2.3 主要生育阶段干物质量积累与转运量

不同品种和模式下干物质积累量和转运量差异明显（表4），不同模式下，各时期干物质积累量表现为南粳9108>南粳5718>丰优香占。稻虾共作模式下，南粳9108孕穗期至齐穗期、齐穗期至成熟期的积累量显著高于其他2个品种。南粳9108齐穗期、成熟期茎叶干物质质量显著高于丰优香占，丰优香占齐穗-成熟期茎叶转运量2种模式下均最低，显著低于其他品种。2种模式下，南粳5718的收获指数均最高。

稻虾共作模式下南粳5718各时期干物质积累量以及转运量均低于常规模式，而丰优香占表现相反，南粳9108生育前期稻虾共作模式的干物质积累量低于常规模式，但生育后期的积累量高于常规模式，成熟期积累量较高。各品种稻虾共作模式下的齐穗至成熟期茎叶转运量、收获指数均低于常规模式，其中南粳9108和丰优香占差异均达显著水平，可见常规种植下更有利于后期茎叶中的干物质向籽粒中转运。

2.4 剑叶SPAD值与净光合速率

由表5可见，不同模式下，齐穗期与乳熟期南粳5718均具有较高的剑叶SPAD值，显著高于丰优香占;南粳9108乳熟期剑叶净光合速率最高，显著高于其他品种。

稻虾共作模式下南粳5718齐穗期与乳熟期的剑叶SPAD值、净光合速率均高于常规处理，乳熟期差异均达显著;南粳9108和丰优香占在稻虾共作模式下，其齐穗期剑叶SPAD值、净光合速率低于常规模式，但乳熟期均显著高于常规模式，可见稻虾共作模式有利于提高后期剑叶光合性能。

2.5 产量及其构成因素

由表6可知，丰优香占成熟期最早，南粳9108最迟。常规模式下，产量表现为南粳5718>南粳9108>丰优香占，稻虾模式下则为南粳9108>南粳5718>丰优香占。南粳9108具有最高的穗数和结实率，但穗粒数与千粒质量较低;丰优香占穗粒数最高，显著高于其他品种， 但穗数较低; 南粳5718穗数与穗粒数适中，千粒质量显著高于其他品种。

与常规模式相比，各品种在稻虾共作模式下成熟期推迟，产量均有不同程度的下降，南粳5718减产幅度最大，减产10.4%。稻虾模式下，南粳5718与南粳9108有效穗数显著降低，穗粒数与千粒质量有所增加;丰优香占在稻虾共作模式下结实率和千粒质量略有提高，有效穗数、每穗粒数略均低于常规模式，但差异均未达显著水平。

2.6 主要稻米品质

由表7可知，不同品种在不同模式下的稻米加工品质、外观品质、营养品质和食味品质有差异。不同模式下，南粳5718均具有较高的整精米率，垩白粒率和垩白度偏低;南粳9108糙米率、精米率以及胶稠度较高，蛋白质含量、直链淀粉含量显著低于其他品种，但其垩白粒率和垩白度较高，尤其在常规模式下;丰优香占整精米率和胶稠度偏低，蛋白质含量、直链淀粉含量较高。与常规模式相比，稻虾共作下精米率提高，胶稠度显著提高，垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量均降低，对蛋白质含量无显著影响。可见稻虾共作模式有利于提高稻米的外观品质与食味品质。

3 讨论与结论

稻虾共作对于水稻的生长与发育有重要的影响，姚义等认为，稻虾共作模式田块长期处于淹水状态，水溶性以亚铁为主的还原性物质增加，水稻栽插后对幼苗生根生长造成一定影响，分蘖能力受到抑制[12]。安辉等发现，稻蟹共作下，水稻有效穗和结实率降低，千粒质量增加，产量显著减少[13]。应晓成等认为，稻虾共作有利于提高剑叶的SPAD值，增加每穗粒数和千粒质量[14]。稻虾模式可以增加土壤营养物质[15]，提高水稻中后期叶片的叶绿素含量，满足后期籽粒灌浆时养分的需求，有利于水稻的每穗粒数、结实率和千粒质量的增加[16]。大量研究表明，不同类型的稻渔共作对稻米品质有一定的提升[5，17-18]。甄若宏等认为，稻鸭共作下精米率提高了4.82%，垩白粒率降低26.17%，直链淀粉含量降低4.03%，胶稠度提高9.06%[17]。稻蟹共作显著降低稻米的垩白粒率和垩白度，降低直链淀粉含量，增加米饭的质地和适口性[13]。

本研究结果表明，与常规模式相比，各品种在稻虾共作模式下成熟期推迟，产量均不同程度地下降，穗数有所降低，千粒质量增加，每穗粒数与结实率无显著变化。稻虾共作模式下，前期不利于分蘖发生与干物质积累，但无效分蘖发生相对较少;后期养分充足有利于延缓叶片的衰老，较高的剑叶SPAD值和净光合速率，有利于光合产物的积累与转运。与常规模式相比，稻虾共作模式有利于提高稻米的外观品质与食味品质，该模式下精米率提高，胶稠度显著增加，垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量均降低，对蛋白质含量无显著影响。

3个品种在稻虾共作模式下各有优劣，均有较好的产量表现。稻虾共作时，南粳9108分蘖发生快，群体健壮，穗数足，结实率高，高产稳产，食味品质好，但熟期偏迟，千粒质量偏低;南粳5718熟期较早，茎秆粗壮，后期光合能力强，大穗大粒，外观品质好，但分蘖发生较少，前期物质积累少;丰优香占抗逆性较好，分蘖能力好，易种好管，减产幅度小，但株高偏高，后期易倒伏，产量较低。

考虑到稻虾共作时，为了保证稻前虾效益往往会推迟水稻移栽时间，易导致粳稻抽穗期受高温影响，籼稻营养生长期过短，进而导致产量降低;同时稻虾共作模式下，水稻中期搁田效果较差，加之后期生长旺盛，容易发生倒伏，因此应选择早熟、抗倒性好的品种。综上所述，苏中地区稻虾共作模式宜选择中熟中粳品种南粳5718，但应注意及早施用分蘖肥促进分蘖发生。

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