秧龄对浙东南地区优质稻产量和品质的影响

马义虎 何贤彪 陈剑 汤学军 王旭辉 何豪豪 金羽清 齐文 蒋海凌 周翠

（1 浙江省台州市农业科学研究院，317000，浙江临海；2 浙江省临海市农业技术推广中心，317000，浙江临海；3 浙江省台州市椒江区农业技术推广中心，318000，浙江台州；4 浙江省台州市农业技术推广中心，318000，浙江台州）

水稻是世界重要的粮食作物之一[1]，也是我国主要的口粮作物，一直占我国粮食总产量的1/3以上，因此，确保水稻高产、稳产、高效生产对保障国家粮食安全和国民食物供应起着举足轻重的作用[2-3]。当前，随着生活水平的提高，人们的消费观由原来“吃得饱”重产量向“吃得好”、“吃得营养健康”等重品质转变，对稻米品质的要求也越来越高。优质稻的育种及栽培已成为广大水稻科研者的新方向[4]。近10 年来，以培育和推广优质稻品种为基础，我国的优质稻产业发展取得一定的进步[5-6]。

众所周知，秧龄是影响水稻秧苗素质的主要因素，影响大田的初始群体建成及生育期，最终影响水稻产量及品质形成。若秧龄过大，造成秧苗素质下降，移栽时植伤严重，插后成活率降低，分蘖力能力减弱，影响成穗率、有效穗数和穗粒数，且易发生早穗，导致产量下降[7-8]；秧龄过小则植株较弱，充实度差，也会导致秧苗素质降低，且对本田平整度要求较高，不利于机械作业，影响栽插质量，对水稻产量不利[9]。因此，确定水稻适宜的移栽秧龄对优质稻产量提高及米质提升具有十分重要的意义。

目前，关于秧龄影响水稻栽插质量、秧苗素质、生长发育及产量形成的研究已有较多报道。王亚梁等[10]指出，随着秧龄的延长，机插秧苗植伤和伤苗率增加，秧苗存活率、群体分蘖高峰苗数和抽穗期干物质积累降低，导致产量下降；张均华等[11]指出，随着秧龄的延长，秧苗地上生物量显著增加，叶片SPAD 值和根系活力先增加后降低，全生育期延长，大田生育期缩短，水稻产量先增加后减少；罗琼等[12]研究发现，秧龄超过25d 时秧苗素质、机插质量、分蘖数、干物质积累和产量及其构成因素均降低；李应洪等[13-14]发现，25d 秧龄处理的秧苗素质、群体茎蘖数、不同生育阶段的干物质积累、群体生长率、光合势、根系生长、氮素利用特性、产量等方面均明显优于40d 秧龄处理。综上，前人对秧龄的研究大多数用高产水稻品种，且研究多集中在产量与生育特性等方面；而以优质稻为材料，关于秧龄影响稻米品质及温光资源利用等方面研究较少，且不同地区不同品种的最适移栽秧龄也存在差异，尤其是对浙东南地区，目前缺乏秧龄对不同类型优质稻产量和品质形成、生育进程及温光资源利用差异等方面影响的系统研究。

甬优1540 是由宁波市种子有限公司育成的三系籼粳交杂交稻，泰两优217 是由浙江科原种业有限公司、温州市农业科学研究院和深圳粤香种业科技有限公司共同育成的籼型两系杂交稻，2 个品种分别于2014 和2018 年通过浙江省农作物品种审定委员会审定，在浙东南地区作优质稻种植的面积逐年上升，但其在该地区适宜的移栽秧龄尚不清楚。为此，针对上述2 个优质杂交稻品种，在适宜播期基础上进行不同秧龄处理，比较研究其生育期、产量、品质、干物质积累、群体生长率及温光利用差异，为该地区优质稻确定适宜的移栽秧龄提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020-2021 年在浙江省台州市天台县洪畴镇明公村试验基地（121°12'23″E，29°5'9″N，海拔105m）进行。该试验基地属亚热带季风气候，年均气温17.1℃，年均降水量1587.3mm，年均日照时数1875.3h。试验田排灌方便，土壤为砂壤土，理化性状良好，土壤容重1.24g/cm3、有机质37.02g/kg、全氮2.59g/kg、碱解氮163.56mg/kg、有效磷28.19mg/kg、速效钾97.98mg/kg、水溶性盐分0.41g/kg、pH 5.18，前茬为冬闲田。在水稻生育期内，日均气温随生育期推进总体呈先上升后下降的趋势，具体气象资料及变化趋势见图1。

图1 2021 年水稻生长季节内的气温和日照时数变化Fig.1 Changes of temperature and sunshine hours during the rice growing season in 2021

1.2 试验材料与设计

选取优质品种籼粳杂交稻甬优1540 和籼籼杂交稻泰两优217 作为供试材料，上述2 个品种全生育天数分别为146.5 和136.9d。采用二因素裂区试验设计，以秧龄为主区，统一于5 月17 日（根据前期研究确定此日为适宜播期）播种，共设5 个秧龄处理，分别为15、21、27、33 和39d，即移栽日期分别为6 月1 日、6 月7 日、6 月13 日、6 月19日和6 月25 日；以品种为副区，共10 个处理组合。小区面积为16.2m2，重复3 次。主区及副区间筑埂并用黑色塑料薄膜包埂隔离，设立相互独立的排灌沟渠，以便进行单独肥水管理。

模拟机插栽培方式，采用机插专用秧盘（长、宽、深分别为58.0、28.0 和2.8cm）进行湿润育秧；每盘干种子落谷量为62.5g，种子经浸种催芽后人工播种，做到播种密度均匀一致；采用人工拉绳定距进行移栽，丛插2～4 本，行株距为30cm×20cm。肥料施用如下，甬优1540 和泰两优217 总施纯氮量（尿素，含N 46%）分别为240 和210kg/hm2，其中基肥:蘖肥:穗肥=5:3.5:1.5，分别于移栽前1d、移栽后7d、倒4 叶露尖施入。氮磷钾比例为1:0.5:0.8，磷肥（过磷酸钙，含P2O512%）全部作基肥；钾肥（氯化钾，含K2O 60%）分为基肥和穗肥，比例为1:1。其他措施均按高产栽培要求进行管理，生长期内严格防治病、虫、草害，确保水稻正常生长。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 秧苗素质 于移栽前1d，每个处理随机抽取一盘秧苗，带土切取一个10cm×10cm 秧块，洗净所有秧苗，随机取30 株，对叶龄、苗高、茎基宽和干物质积累（分为茎叶和根，样品在105℃杀青30min 后，于80℃下烘干至恒重后称重）等秧苗素质指标进行考察。

1.3.2 生育进程 准确记录各处理播种期、移栽期、齐穗期和成熟期等主要生育时期。

1.3.3 干物质积累及收获指数 于齐穗期和成熟期在各小区按平均茎蘖数取代表性植株5 丛，去掉根部，其中成熟期手工脱粒，将稻草与籽粒分开。所有样品在105℃杀青30min，再于80℃下烘干至恒重后称重。

1.3.4 考种与计产 在收获前1d 各小区调查30 丛有效穗数，按每丛平均数在每小区取代表性5 丛，考察植株穗粒结构，包括株高、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（甬优1540 为14.5%，泰两优217 为13.5%）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测定稻米品质，测定标准为《NY/T 593-2013 食用稻品种品质》[15]。

1.3.6 气象资料 水稻生育期内的气象数据资料取自浙江省台州市天台县洪畴镇气象站，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，W1和W2分别表示前后2 次测定的干物质质量（kg/hm2）；t1和t2分别表示前后2次测定的时间（d）。

式（6）中，A为水稻完成某一生育阶段所需的有效积温（℃·d），n为完成该阶段发育所需的天数，t-i为第i天平均气温（℃），B为水稻发育的生物学下限温度，甬优1540 和泰两优217 分别按10℃和12℃计。

1.5 数据处理

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；采用LSD0.05法进行多重比较；采用Pearson 相关分析法计算相关关系。由于2 年数据趋势基本一致，且年度间产量差异不显著，因此下文主要报告2021 年试验结果。

2 结果与分析

2.1 秧龄对优质稻产量和米质的影响

2.1.1 产量及其构成因素 由表1 可知，秧龄、品种对产量及其构成因素均有显著或极显著影响,其互作效应对产量、有效穗数、穗粒数有显著或极显著影响。随着秧龄的延长，2 个品种的产量先增后减，其中甬优1540 产量以27d 秧龄处理最高，与除21d 以外的处理差异达显著水平；泰两优217 产量以21d 最高，与除15d 以外的处理差异达显著水平。分析2 年平均产量（Y）与秧龄（x）的关系，拟合出Y与x的二次多项式回归方程Y=ax2+bx+c，在本试验设置的秧龄范围内，据方程求得甬优1540 产量潜力为11.46t/hm2，对应秧龄为22.9d，实现产量潜力98%对应的秧龄范围为16.4～29.1d；泰两优217 产量潜力为9.65t/hm2，对应秧龄为18.7d，实现产量潜力98%对应的秧龄范围为13.3～24.1d（表2）。随秧龄延长，结实率和千粒重下降，而有效穗数、穗粒数和总颖花量先升高后降低，产量提高是由于总颖花量的增加，其增加是由有效穗数和穗粒数共同增加所致，2 个品种表现趋势基本一致（表1）。

表1 不同秧龄下优质稻的产量及其构成因素Table 1 Yield and its components of high quality rice under different seedling ages

表2 秧龄对优质稻产量影响的回归方程Table 2 Regression equation of effects of seedling ages on grain yield of high quality rice

2.1.2 稻米品质 从表3 可知，不同秧龄处理对2个品种的稻米加工品质、外观品质（除粒长、长宽比）、蒸煮品质（除胶稠度）和营养品质4 个方面的9 项指标均有不同影响。其中，糙米率、精米率和蛋白质含量随秧龄延长呈先提高后降低的趋势，除甬优1540 的蛋白质含量以33d 秧龄处理最高外，其余均以27d 处理最高；整精米率和直链淀粉含量呈提高趋势，39d 秧龄处理的2 个品种整精米率平均值较15d 提高8.3%，直链淀粉含量平均值则提高6.9%；垩白粒率和垩白度下降，在同一秧龄处理下，甬优1540 垩白均高于泰两优217；甬优1540 的碱消值呈先增后减的趋势，而泰两优217 的则呈上升趋势，泰两优217 在39d秧龄处理下的碱消值与其余处理差异达显著水平；泰两优217 的秧龄超过33d（包含此秧龄）后透明度由2 级提高到1 级。总之，稻米品质随秧龄延长呈逐渐变优的趋势。

表3 不同秧龄下优质稻的稻米品质Table 3 Rice quality of high quality rice under different seedling ages

2.2 秧龄对优质稻产量和米质形成特性的影响

2.2.1 生育期变化 由表4 可知，生育时期随秧龄的延长而相应顺延，2 个品种表现趋势基本一致。播种-齐穗期和齐穗-成熟期共同延长导致全生育期延长；而移栽-齐穗期和本田生育期缩短，本田生育期缩短的幅度较小，尤其是泰两优217 表现更加突出，只缩短了2d。

表4 不同秧龄下优质稻的主要生育时期Table 4 The main growth periods of high quality rice under different seedling ages

2.2.2 秧苗素质表现 从表5 可见，秧苗素质各指标的变化趋势在2 个品种间表现基本一致，即随着秧龄的延长，叶龄、苗高、茎基宽、茎叶干重和根干重开始增加较快，随后增加缓慢；根冠比下降而充实度呈先增后减的趋势。叶龄、苗高、茎叶干重和根干重变化幅度较大，而茎基宽、根冠比和充实度变化幅度较小。

表5 不同秧龄下优质稻的秧苗素质Table 5 Seedlings quality of high quality rice under different seedling ages

2.2.3 干物质积累与收获指数 由表6 可知，随秧龄延长，播种-齐穗期干物质积累量减少，群体生长率下降。齐穗-成熟期干物质积累量和群体生长率先增后减。成熟期稻谷干重、干物质总积累量、茎叶输出率和收获指数随秧龄延长均呈先增后减的趋势，其中干物质总积累量与产量呈显著正相关（P＜0.05），稻草干重、群体生长率和干物质转运量均下降。

表6 不同秧龄下优质稻的干物质积累与收获指数Table 6 Dry matter accumulation and harvest index of high quality rice under different seedling ages

2.2.4 温光资源配置 由表7 可知，播种-移栽期的温光资源随秧龄的延长而增加；在移栽-齐穗期，日均气温上升，而有效积温和日照时数呈减少的趋势；在齐穗-成熟期，日均气温和平均气温日较差下降，有效积温和日照时数呈先增加后减少的趋势；在全生育期，日均气温和平均气温日较差呈缓慢下降的趋势，有效积温和日照时数则相反，在同一秧龄处理下，甬优1540 的温光资源分配与利用基本高于泰两优217。甬优1540 的有效积温生产效率呈先提高后降低的趋势，而泰两优217 呈下降趋势。

表7 不同秧龄下优质稻各生育期的温光资源Table 7 Resources of temperature and sunshine at different growth stages of high quality rice under different seedling ages

2.3 温光资源与产量及其构成因素的相关性

不同生育阶段的温光资源对2 个品种的产量及其构成因素（除穗粒数）影响不同（表8）。结实率、千粒重与不同阶段的多数温光资源呈显著或极显著正/负相关；产量与齐穗-成熟期的日均气温、平均气温日较差、有效积温和日照时数呈显著或极显著正相关，说明增加齐穗-成熟期的温光资源利于提高水稻产量。

表8 温光资源与产量及其构成因素的相关分析Table 8 Correlation analysis between resources of temperature and sunshine and yield and its components

3 讨论

3.1 不同秧龄下水稻产量水平及生育特性变化

前人对秧龄影响水稻产量已做过较多研究，有的学者认为随秧龄延长，产量呈下降趋势，比如吴一梅等[16]研究18～33d 秧龄对产量的影响，发现秧龄超过18d 产量会下降；胡谷琅等[17]和陈其敏等[18]将秧龄处理范围扩大到20～40d，发现20d 秧龄的产量最高，并指出产量提高主要由于有效穗数和穗粒数的增加。也有学者认为随秧龄延长，产量呈先升高后下降的趋势，比如马义虎等[7]曾在手插条件下，设置25、30、35、40、45d 秧龄处理，发现30d 处理的产量最高；陈惠哲等[19]和彭福燕等[20]研究12～30d 秧龄处理对产量的影响，发现产量随秧龄延长先增加后减少，并指出17 和20d 处理的产量最高，其产量提高的原因是在较高的结实率和千粒重基础上增加了有效穗数。比较前人研究结果发现，秧龄对产量的影响存在差异，但基本以17～20d 秧龄处理的产量最高，产量随秧龄的变化趋势取决于所设的起始秧龄及秧龄范围大小。本研究表明，秧龄范围设置在15～39d，2 个品种的产量与秧龄大致呈开口向下的抛物线关系，运用回归分析法，可求出不同优质稻潜力产量与最佳秧龄，从而能较精准地确定适宜秧龄，用来指导优质稻生产。本结果表明，产量的提高得益于总颖花量的增加，而其增加在于有效穗数和穗粒数同步增长，与前人[17-18]研究结果一致。此外，发现籼粳杂交稻高产的最适秧龄（22.9d）明显大于杂交籼稻（18.7d），这不但与籼粳杂交稻在此秧龄下具有较高的秧苗素质、移栽后易成活、返青快等特点有关，还可能与不同类型水稻的感温、感光性有关。因为籼粳杂交稻以感光性为主，杂交籼稻则以感温性为主[21]，滕飞等[22]研究指出，感光性晚稻最佳移栽秧龄大于感温性的最佳移栽秧龄，本研究结果与其研究结论基本一致。

秧龄对水稻生育期的影响，普遍认为随着秧龄的延长，生育时期相应顺延，全生育期延长[18-19]，其延长主要是由播种-齐穗期延长所导致，而本田生育期缩短[23]，本研究结果再次证明了上述观点。本研究发现，甬优1540 本田生育期缩短幅度明显大于泰两优217，是因为前者移栽-齐穗期缩短的天数较大，而齐穗-成熟期延长的天数较小所导致，说明这两类水稻对温光敏感性及温光资源利用存在较大差异，在生产实践中应协调好籼粳杂交稻的营养生长期，而对于杂交籼稻，其后期灌浆结实的温度可能会成为产量形成的限制因素。

本研究结果表明，适宜的秧龄可增强秧苗素质、优化构建初始群体、协调群体生长率、增加收获指数和提高温光资源利用率，并利于干物质积累与合理分配，从而提高水稻产量。相关分析表明，产量与齐穗-成熟期的日均气温、平均气温日较差、有效积温和日照时数等气候因子呈显著或极显著正相关，说明在齐穗-成熟期，增加温光资源并加大昼夜温差，对提高水稻产量有利。产量构成因素中的结实率易受气候因子特别是温度的调控，其次是千粒重易受温度和光照的影响。本试验采用手插模拟机插栽培方式，虽然行株距和丛插本数能保证与机插一致，但手插相对于机插植伤减轻，活棵返青快，且机插植伤随秧龄的延长可能会加大，故而本研究得出的结论还需在大田中采用机插方式验证。

3.2 不同秧龄下稻米品质变化

稻米品质是一个多因子的综合性状，主要受遗传因素、环境因子和栽培技术等方面的共同影响，其形成关键期是抽穗-成熟期，秧龄对其影响主要是通过影响大田生育期及各生育阶段的温光资源分配，尤其是影响抽穗-成熟期所处的气候环境状态，进而间接地影响稻米品质的形成[24-25]。其中气候环境因子中的温光条件对稻米品质影响较大且复杂[26]，普遍认为外观品质中的垩白粒率和垩白度对环境变化最敏感，而粒形和粒长反应较迟钝，整精米率、胶稠度和直链淀粉含量等性状居中[27]。前人对秧龄影响稻米品质已做过研究，彭福燕等[20]指出，长秧龄可降低稻米加工品质，但可改善其外观品质；张桂莲等[23]研究表明，稻米的加工和外观品质随秧龄延长呈先提高后降低的趋势，以25d 秧龄处理的品质最优。

本研究结果显示，随着秧龄的延长，稻米品质总体呈逐渐变优的趋势。加工品质中的整精米率提高较大，外观品质中的垩白粒率和垩白度逐渐降低，泰两优217 的透明度提高，说明适当降低后期灌浆温度利于改善部分稻米加工品质和外观品质。对蒸煮品质的胶稠度影响不大；碱消值变化因品种而异，对于甬优1540 呈先增后减的趋势，泰两优217 则呈增加的趋势。稻米中直链淀粉和蛋白质含量不但是稻米品质的重要组成部分，而且对米饭的食味值影响很大，随着秧龄的延长，2 个品种的直链淀粉含量提高，而蛋白质含量先提高后降低。一般认为米饭食味性会随直链淀粉和蛋白质含量降低而提高，但有学者[28]发现，直链淀粉含量在13%～20%的大米，其含量与食味值呈正相关；还有学者[29]指出，在降低直链淀粉含量的同时提高蛋白质含量，食味值先升后降，说明直链淀粉与蛋白质含量的变化对食味值影响较复杂，这可能与淀粉结构、蛋白质组分及比例有关，还需进一步深入探究。

3.3 不同秧龄的培育及其与优质稻产量和品质形成的关系

培育不同秧龄，一般可采用同期播种分期移栽或分期播种同期移栽等方式实现，本试验选择前者是因为在适宜播期（前期已有研究）基础上再探索合适的秧龄，更利于充分挖掘优质稻产量潜力、改善稻米品质，或利于协调水稻产量与稻米品质之间的矛盾，实现水稻产量和品质的协同提高。本试验的秧龄处理因移栽期不同而直接导致生育期不同，且不同秧龄本身就具有不同的秧苗素质，进而对水稻生长发育、干物质积累及温光资源利用产生影响，最终导致不同秧龄处理的优质稻产量和米质存在差异。因此，应根据不同品种选择相适宜的秧龄，才能通过协调或提高上述相应指标来提高水稻产量和改善稻米品质。

综上，确定适宜的秧龄是提高水稻产量及改善稻米品质的一条重要途径。本研究发现，甬优1540高产与优质的秧龄一致；而泰两优217 高产与优质的秧龄则相差较大，仅通过调节秧龄一个栽培因素，难以实现高产与优质的同步，还需同时调整播期才可能在较高的产量基础上实现优质。因本研究不同类型优质稻仅有一个参试品种，揭示出的产量品质变化和生长发育、温光资源利用特性及适宜秧龄等规律是否具有普遍适用性，还需增加同类型的品种数量进行验证及更进一步的深入研究。

4 结论

不同秧龄处理下的温光资源在水稻各生育阶段的配置存在较大差异，不同类型优质稻的产量、品质及生育特性对秧龄的响应也不同。其产量、秧苗素质、干物质积累量、收获指数等指标随着秧龄的延长皆呈先提高后降低的趋势，本田生育期缩短而全生育期延长，稻米品质呈逐渐变优的趋势。全生育期的温光资源随着秧龄的延长而增加，相关分析表明，产量与齐穗-成熟期的温光资源呈显著或极显著正相关。浙东南地区，在适期播种的条件下，甬优1540 实现高产与优质的秧龄为21～29d；泰两优217 高产的秧龄为14～24d，若要获得优质则需要延长秧龄或调整播期。