东北早粳稻在浙东南地区产量、品质及生育特性表现

王旭辉 何贤彪 欧阳由男 徐强强 虞鹏程 齐文 蒋海凌 朱德峰 秦叶波

（1 浙江省台州市椒江区农业技术推广中心，浙江 台州 318000；2 浙江省台州市农业科学研究院，浙江 临海 317000；3 中国水稻研究所，杭州 310006；4 浙江省农业技术推广中心，杭州 310020；第一作者：26508966@qq.com；*通讯作者：qyb.leaf@163.com）

水稻是我国以及世界上重要的粮食作物之一[1]。水稻产量一直占我国粮食总产量的1/3 以上，确保水稻高产、稳产、高效生产对保障国家粮食安全和保证国民食物供应起着举足轻重的作用[2-3]。浙江地处我国东南沿海，属亚热带季风气候，温光资源丰富，适宜水稻生长，是单双季稻皆宜、籼粳混杂的水稻主产区。然而由于人口的增加及该地区耕地面积的下降，导致当地粮食供应自给率严重下降。因此，基于种植制度发展、品种类型多样化选择及栽培技术的优化，利用该地区气候优势，适度提高双季稻生产占比对当地扩大水稻种植面积、提高水稻总产和复种指数及增加稻田产出具有十分重要的意义。

早稻是双季稻生产的第一季稻，扩大其种植面积和提高单产不仅能稳定粮食生产及安全，还能起到抗灾避灾作用。近年来，浙江省早稻生产在科技进步和政策支持的推动下，面积处于回升阶段，如2022 年早稻面积为11.3 万hm2，产量为70.2 万t，面积比上年增1.1万hm2，产量增加11.70%。浙东南地处沿海地区，由于地域气候的特殊性，7、8 月份台风、暴雨等自然灾害天气频发。灾害发生时，往往狂风夹带着暴雨，导致水稻倒伏、折断、淹水，对水稻生产造成极其不利影响[4]。在浙东南传统水稻栽培模式中，早稻采用早籼稻品种，播种较晚，生育期长，导致种植两季水稻季节紧，且后期难以避开7、8 月份的自然灾害；若早播，苗期易出现低温冷害，易发生倒伏，影响产量，且稻米品质差。粳稻较籼稻具有耐低温优势，且具有效积温利用效率高的特点[5-6]。因此，选择适宜的耐低温粳稻品种提早播种，可在7 月上旬前成熟并收获，为早稻生产避开自然灾害提供一条可行途径。

目前，对早稻季选用粳稻品种的研究较少。20 世纪90 年代，杨志根等[7]对早粳稻与早籼稻干物质积累及运转率进行研究，发现无论是干物质积累还是其运转率均表现为早粳稻小于早籼稻。吕艳东等[8]以180 份不同基因型早粳稻为材料，在黑龙江作单季稻栽培，探讨产量结构及物质生产的关系。秦宣才等[9]在湖南对从云南引进200 个杂交早粳稻组合进行筛选、品比，筛选出适宜在湖南作双季早稻种植的早粳稻品种。由此可见，前人对早粳稻的研究多采用本地品种，或从南边相近的纬度上引种筛选，且多集中在产量及干物质积累等方面的研究上，而从北边高纬度跨地区的东北引种，对其在浙东南地区产量、品质、生育特性及温光利用的系统研究鲜有报道。因此，本研究立足于浙东南地区，以东北早熟粳稻品种作为参试材料，探索早粳稻在浙东南地区早稻季种植的产量、品质表现及其生长发育特性，以筛选出适宜在该地区作早稻生产的粳稻品种。

1 材料与方法

1.1 试验地点及概况

试验于2021 年在浙江省台州市椒江区章安街道前街村试验基地（28°44′9″N，121°27′21″E）进行。该试验基地属亚热带季风气候，年均气温17.0 ℃，年均降水量1 789.3 mm，年均日照时间1 815.3 h。试验田排灌方便，土壤理化性状良好，土壤容重1.22 g/cm3、有机质含量34.12 g/kg、全氮含量2.31 g/kg、碱解氮含量157.59 mg/kg、有效磷含量31.09 mg/kg、速效钾含量99.34 mg/kg、pH 值5.68，前茬为西兰花。在水稻生育期内，气温随生育期推进总体呈上升趋势；在灌浆结实期，除6 月19 日至22 日和6 月27 日至7 月2 日两个阶段外，其余时间段内日照较充足，具体气象资料及变化趋势见图1。

图1 2021 年水稻生长季节内椒江的气温和日照时数变化

1.2 试验材料与设计

参试品种10 个：从东北引进的早粳稻品种9 个，分别为珍宝岛1 号、龙粳18-2、龙粳1656、空育131、通35、龙粳31、空育163、合江19 和龙庆稻3 号；以当地主栽早籼稻中早39 为对照（CK）。单因素试验设计，每个处理种植面积19.6 m2，随机排列，每个处理重复3次。

2 月26 日播种，采用机插专用秧盘（长、宽、高分别为58.0、28.0 和2.8 cm）湿润育秧，每盘播干种120 g，种子经浸种催芽后机播，播后将秧盘置于塑料育秧大棚；3 月26 日人工移栽，秧龄28 d，丛插3~5 株，行株距25 cm×14 cm。插后深水护苗，本田水层保持3.0~5.0 cm，以防早春低温影响；分蘖期浅水灌溉，灌浆结实期干湿交替。肥料运筹：总施纯氮量（尿素）为160 kg/hm2，其中基肥∶蘖肥∶穗肥为5∶4∶1，分别于移栽前1 d、移栽后7 d 和倒4 叶露尖施入。氮磷钾比例为1∶0.5∶0.8，磷肥（过磷酸钙）全部作基肥，钾肥（氯化钾）作基肥和穗肥各施50%。其他措施均按当地高产栽培要求进行管理，生长期内严格防治病、虫、草害。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育进程

准确记载各品种播种期、移栽期、始穗期、齐穗期和成熟期等主要生育时期所对应的日期。

1.3.2 秧苗素质

于移栽前1 d，每个播期随机抽取1 盘秧苗，带土切取10 cm × 10 cm 秧块1 个，洗净秧苗，随机取30株，考查叶龄、苗高、茎基宽和干物质积累（分为茎、叶和根，其样品在105 ℃杀青30 min 后，于80 ℃下烘干至恒质量后称重）等秧苗素质指标。

1.3.3 茎蘖动态

每小区定1 点，每点取连续的10 丛作为1 个观测点，分别在移栽期、最高苗期和成熟期记录茎蘖数。

1.3.4 考种与计产

在收获前1 d 各小区调查50 丛植株有效穗数，按每丛平均有效穗数在每小区取代表性植株5 丛，考查穗粒数、千粒重和结实率；所有小区全部收割脱粒去杂晒干，换算成标准含水量后计算产量。

1.3.5 稻米品质

取收获后晒干的部分稻谷，送农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心按NY/T 593-2013 标准测定稻米品质。

1.3.6 气象资料

水稻生育期内的气象数据资料取自台州市椒江区气象站，主要包括日均气温、日最高气温、日最低气温和日照时数。

1.4 计算与统计方法

式（2）中，A 为水稻完成某一生育阶段所需总的有效积温（℃·d），n 为完成该阶段发育所需的天数，tˉi为第i 天平均气温（℃），B 为水稻发育的生物学下限温度，粳稻和籼稻分别按10 ℃和12 ℃计。

采用Excel 2007 进行试验数据处理与制图，采用SPSS 19.0 进行方差分析，用最小显著差数法LSD（least significant difference）进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 早粳稻产量和米质表现

2.1.1 产量及其构成因素

由表1 可见，只有珍宝岛1 号较中早39（CK）显著增产，其余品种均较CK 减产，龙粳18-2 和龙粳1656减产未达到极显著水平，余下各品种减产均达极显著水平。从产量构成因素上分析，与CK 相比，各早粳稻品种的有效穗数增加，且差异均达显著水平，而每穗粒数与之相反，导致除珍宝岛1 号以外的品种总颖花量减少；各粳稻品种除通35 外，其余各品种结实率较CK提高，而千粒重下降。

表1 不同水稻品种的产量及其构成因素

2.1.2 稻米品质

从表2 可见，早粳稻品种的糙米率高于CK，差异达显著水平，而整精米率恰相反，平均只有36.5%，严重影响了稻米的综合等级（粳稻整精米率<63%、籼稻<52%则整精米率单项被判定为普通），早粳稻的精米率基本高于CK，但多数品种差异未达显著水平；早粳稻的垩白度和垩白粒率显著低于CK，而透明度则相反；碱消值指标早粳稻品种与CK 无显著差异，但胶稠度和直链淀粉含量显著优于CK；蛋白质含量不同类型品种间变化无规律（表2）。

表2 不同水稻品种的稻米品质

2.2 早粳稻生育特性表现

2.2.1 生育期

由表3 可知，在同期播种、移栽条件下，9 个参试早粳稻品种的始穗期、齐穗期和成熟期均早于CK，导致播种-齐穗期和全生育期短于CK，全生育期较CK提前3~8 d；而供试早粳稻的齐穗-成熟期变化幅度较大（变异系数），除空育131 和龙粳18-2 较CK 长1~2 d外，其余各品种短于或与CK 相同。

表3 不同水稻品种的主要生育时期

2.2.2 秧苗素质

在本育秧条件下，各品种均无分蘖发生。由表4 可知，9 个参试早粳稻品种的秧苗素质指标均值皆高于CK，说明早粳稻秧苗素质总体好于CK，其中茎基宽、总根数和根干物质量供试早粳稻品种（除龙粳1656）与CK 差异显著。不同早粳稻品种间苗高、茎叶和根干物质量及根冠比变幅较大，变异系数超过9.0%。

表4 不同水稻品种的秧苗素质

2.2.3 分蘖能力与茎蘖成穗率

由表5 可知，各品种间在基本苗数上无显著差异，而在最高苗数和单株最大分蘖数差异较大，且所有参试粳稻品种均大于CK，说明参试粳稻的分蘖能力强于CK；参试早粳稻的有效穗数均高于CK，且差异达显著水平，除龙庆粳3 号外，其余各品种茎蘖成穗率均低于CK。

表5 不同水稻品种的的分蘖能力与茎蘖成穗率

2.2.4 温光资源利用

播种-移栽期，温光资源在参试粳稻间的分配相同，但有效积温明显高于CK；移栽-齐穗期，各参试粳稻的日均气温和日照时数略低于CK，而有效积温明显高于CK；齐穗-成熟期和全生育期，温光资源在各品种间的分配规律与移栽-齐穗期相似；除珍宝岛1 号的有效积温生产效率略低于CK，其余各粳稻品种明显低于CK，参试粳稻品种的有效积温生产效率均值较CK 降低24.5%（表6）。

表6 不同水稻品种各生育期的温光资源分配

3 讨论与结论

3.1 早粳稻产量表现及其提高途径

张洪程等[5]认为，粳稻较籼稻具有较高的光合生产能力、强壮的根系和较高的茎鞘强度，特别是单季稻生育后期的长势长相及温光资源利用等方面的优势更突出，故而高产潜力亦大于后者。有研究表明，水稻产量随纬度降低而下降[10-11]，粳稻降低幅度更明显[12]。浙东南地区在早稻季从高纬度的东北引种早粳稻，其产量变化具有不确定和复杂性。如本试验结果显示，与本地主栽早籼稻中早39 相比，从东北引进的早粳稻品种，只有珍宝岛1 号增产达显著水平，其余品种均减产。与中早39 相比，引进的早粳稻产量低的主要原因之一在于每穗粒数大幅减少和较轻的千粒重，早粳稻每穗粒数均值只有中早39 的64.0%。

浙东南地区早粳稻产量的提高途径主要有两方面。育种方面，应开展本地早粳稻选育工作，着重培育分蘖力强、穗大、结实率高的耐低温早熟品种，育种材料应充分利用北方粳稻种质资源的耐寒性及早熟特性。栽培方面，应加强从相近纬度或相关联地区引种，同时也要优化栽培管理措施，主要是肥水科学运筹与管理，由于浙东南地区早粳稻播期要提早至2 月中、下旬，故而在苗期提高抗寒性是基础，如可覆盖双膜、增施有机肥和磷钾化肥、喷施耐寒性生长调节剂和利用水比热容大的原理合理灌水，促早发，重点提高有效穗数；在幼穗分化期施好促花肥是关键，利于形成大穗，增加穗粒数；在灌浆期采用轻干湿交替灌溉并喷施粒肥是重要的调控措施，努力提高结实率和增加千粒重。总之，在保持较高的有效穗数和结实率的基础上，重点增加穗粒数和提高千粒重，可以充分挖掘早粳稻高产潜力，提高其产量。

3.2 早粳稻稻米品质表现

前人对早粳稻的研究主要在产量和干物质积累等方面上，而忽视对其品质的探索。本试验结果显示，早粳稻的加工品质（除整精米率）、外观品质和蒸煮品质（除碱消值）要优于中早39（表2），且多个指标值已达一级米标准（数据未列出）。本研究发现，早粳稻整精米率均值仅为36.5%（粳稻整精米率低于63.0%被判定为普通品种），若能提高早粳稻的整精米率，其品质将会得到明显提升，所以早粳稻品质提升的重点应放在提高整精米率上。整精米率与水稻灌浆结实期温度负相关，而在早稻季生产实践中，灌浆期温度较高且呈上升趋势，如何解决这对矛盾体，对提高早粳稻灌浆质量和提升稻米品质至关重要，值得进一步研究。

3.3 早粳稻生育特性表现

北种南引，一般认为因日长变短，温度提高，品种的生育期缩短，往往会造成生长量减少，导致产量降低[13]。本研究显示，与当地主栽籼稻中早39 相比，引进的早粳稻各生育时期均提前，对其生长发育、产量和品质形成产生不同影响。早粳稻齐穗期提前，主要与其对温光特性的响应有关，东北早粳稻比南方早籼稻品种的感温性强，所需的总积温较低且稳定[14]，在水稻齐穗期前，气温总体呈上升趋势，加上粳稻的生物学零度比籼稻低2.0 ℃，导致早粳稻的有效积温明显高于早籼稻（表6），这可能是早粳稻齐穗期提前的原因。成熟期提前（早粳稻均于7 月10 日前成熟），不但利于避开7 月中旬后频发的台风、暴雨等自然灾害，对水稻作物减灾有重要意义，而且能及时为后茬作物腾茬，尤其能缓解双季稻茬口紧张的趋势，可以将双季晚稻的移栽期提至7 月中旬，播种期也相应提前，在此阶段内，浙东南地区晚稻播期每提前1 d，产量平均可提高100.0 kg/hm2[15]。因此，早粳稻生育期提前对提高双季晚稻产量有重要作用。由于齐穗期提前，灌浆期也随之提前，灌浆期温度虽在上升但仍处于合适的温度范围内，减少了高温胁迫的机率，利于水稻灌浆结实，对产量及品质形成有利。此外，本研究也观察到，在10 ℃下，早粳稻仍可进行缓慢生长，所以早粳稻的生物学零度是否需要下调，值得进一步探索。

培育壮秧是水稻建立优质群体的基础，也是获得高产的重要环节[16]。本研究发现，早粳稻秧苗素质总体高于中早39，主要体现在叶龄、茎基宽、总根数、根干物质量和根冠比等指标上，由于苗期温度较低，早粳稻地下部分生长较好，具体的抗逆生理特征及机理有待进一步研究。各品种在4~5 叶期均无分蘖发生，说明较密的落谷和较低的温度可能是阻碍秧苗素质提高的原因；移栽到本田后，早粳稻最高苗数显著高于中早39，说明其分蘖能力高于中早39，这也是其有效穗多于中早39 的原因。因本研究引进的不同品种仅种植一季，揭示出的产量、品质和生长发育变化规律，及温光资源利用特性是否具有重演性和稳定性，还需进行多年多点验证。