播期對(duì)早熟晚粳揚(yáng)粳產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、品質(zhì)和rva特征值的影響

播期對(duì)早熟晚粳揚(yáng)粳產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、品質(zhì)和rva特征值的影響

揚(yáng)州作物學(xué)術(shù)研究所采用“揚(yáng)禎后裔3057和黃柳9520”雜交法作為基本材料。經(jīng)過(guò)2004年的連續(xù)自交和栽培，它是早熟和晚秋水稻新品種的一部分，生長(zhǎng)期為159d。揚(yáng)粳4227具有產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、抗性好等優(yōu)點(diǎn),2009年通過(guò)江蘇省品種審定委員會(huì)審定定名(審定編號(hào):蘇審稻200912),2011年獲國(guó)家植物新品種權(quán)保護(hù)公告(CNA005597E)。播期對(duì)產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響前人已有不少研究,主要認(rèn)為產(chǎn)量、稻米品質(zhì)性狀受品種的遺傳特性、生態(tài)環(huán)境條件、栽培技術(shù)和加工等綜合因素的影響。趙飛等研究發(fā)現(xiàn)推遲播種期會(huì)顯著降低有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率,從而使產(chǎn)量受到影響,播種過(guò)晚會(huì)因縮短生殖生長(zhǎng)的時(shí)間而造成減產(chǎn)。李秀芬*聯(lián)系作者,E-mail:zhaobuhongnks@126.com等、李建國(guó)等認(rèn)為,推遲播期對(duì)各產(chǎn)量構(gòu)成因素均為負(fù)面影響,并認(rèn)為同一品種隨著播期的推遲,灌漿期日均溫度降低,稻米的堊白度變小,整精米率提高,直鏈淀粉含量增高,蛋白質(zhì)含量下降,食味值有所改善。灌漿結(jié)實(shí)期間的氣候條件中溫度因子對(duì)稻米品質(zhì)的影響較大,但具體因子對(duì)品質(zhì)的影響如何前人結(jié)論不一。鑒此,本試驗(yàn)于2009~2010年通過(guò)分期播種的方式,研究播期對(duì)揚(yáng)粳4227產(chǎn)量及品質(zhì)的影響規(guī)律,以期為大面積生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。1材料和方法1.1試驗(yàn)材料供試品種為早熟晚粳品種揚(yáng)粳4227,由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育。1.2e32n2009~2010年在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所萬(wàn)福試驗(yàn)基地(119°26′E,32°25′N(xiāo))進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為小麥,土壤質(zhì)地為砂壤土,耕作層含有機(jī)質(zhì)21.27g·kg-1、速效氮101.13mg·kg-1、速效磷27.44mg·kg-1、速效鉀58.96mg·kg-1。1.3正確處理好“雙網(wǎng)”2010年水稻全生育期間(5月上旬~10月中旬)總的氣候特點(diǎn)是:積溫偏多,降水偏少,分布不太均勻,日照正常偏少。據(jù)揚(yáng)州氣象局相關(guān)氣象資料統(tǒng)計(jì),2010年全生育期活動(dòng)積溫4295℃,較常年偏多202℃,與2009年基本持平;降水量666mm,較常年偏少38mm,較2009年偏少154mm;日照時(shí)數(shù)1000h,較常年偏少65h,與2009年相近。1.4調(diào)查品種株,我國(guó)5月5日播種2.單因素試驗(yàn),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。設(shè)5個(gè)播期處理,每隔10d設(shè)1個(gè)處理,分別為S1(4月25日播種)、S2(5月5日播種)、S3(5月15日播種)、S4(5月25日播種)和S5(6月4日播種)。秧田落谷量均為375kg·hm-2,濕潤(rùn)育秧,移栽葉齡統(tǒng)一為6葉。雙本栽插,栽插密度30×104穴·hm-2,株、行距為16.7cm×20.0cm,小區(qū)面積為7.0m×3.5m,重復(fù)3次。施純氮300kg·hm-2,氮(純N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)比為1∶0.7∶1,基肥、分蘗肥、穗肥比按4∶2∶4施用,其他管理措施同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培。1.5測(cè)量設(shè)計(jì)和方法1品種和生產(chǎn)測(cè)試收獲前每個(gè)小區(qū)調(diào)查50穴測(cè)定有效穗數(shù),每個(gè)小區(qū)取5穴植株測(cè)定每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。3個(gè)重復(fù)小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。2淀粉黏滯性測(cè)定測(cè)定前各處理稻谷統(tǒng)一用NP-4350型風(fēng)選機(jī)等量風(fēng)選,測(cè)定方法按照中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-1999優(yōu)質(zhì)稻谷》執(zhí)行。直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量用近紅外谷物分析儀(瑞典FOSSTECATOR公司)測(cè)定。淀粉黏滯性測(cè)定采用澳大利亞NewportScientific儀器公司的3-D型淀粉黏滯快速測(cè)定儀(RVA),用TCW(Thermalcycleforwindows)配套軟件進(jìn)行分析;RVA譜特征值主要以峰值黏度(peakviscosity,PV)、熱漿黏度(hotviscosity,HV)、最終黏度(finalviscosity,CV)、崩解值(breakdownviscosity,BD,峰值黏度與熱漿黏度之差)、消減值(setbackviscosity,SV,最終黏度與峰值黏度之差)和糊化溫度(pastingtemperature,PT)表示;黏滯值用Pa·s表示。1.6數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)用DPS7.05軟件進(jìn)行方差分析,平均數(shù)用最小顯著差異法(LSD)檢驗(yàn)。2結(jié)果與分析2.1水稻在不同生育期下產(chǎn)量性狀變化由表1可知,隨著播期的推遲,揚(yáng)粳4227的產(chǎn)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),S2、S3處理的產(chǎn)量顯著高于其他播期處理,說(shuō)明適宜的播種期能使水稻更有效地利用溫光資源,建立合理的群體結(jié)構(gòu),保證結(jié)實(shí)期所需的自然溫光條件,從而獲得高產(chǎn)。從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析,穗數(shù)隨播期的推遲呈上升趨勢(shì),S1處理顯著低于S3、S4、S5處理,這可能由于推遲播種,水稻在分蘗期溫度高、分蘗發(fā)生快所致;與穗數(shù)相反,各播期間每穗粒數(shù)隨播期的推遲顯著減少,結(jié)實(shí)率和千粒重隨播期的推遲呈下降趨勢(shì),特別是最后2期的處理顯著低于此前其他處理,推測(cè)這可能是由于生育后期溫光資源大幅度下降所致。2.2不同時(shí)期的揚(yáng)珠大米質(zhì)量發(fā)生了變化2.2.1種植期對(duì)楊氏長(zhǎng)江427大米的加工和外觀質(zhì)量的主要影響1播期對(duì)揚(yáng)冀商業(yè)價(jià)值的影響加工品質(zhì)主要包括出糙率、精米率、整精米率3項(xiàng)指標(biāo),其中整精米率是加工品質(zhì)的核心,最具有商業(yè)價(jià)值,國(guó)際上將其列為具有“一票否決權(quán)”的4項(xiàng)指標(biāo)之一。試驗(yàn)表明,播期對(duì)揚(yáng)粳4227的整精米率影響最大,變異系數(shù)達(dá)到2.89。由表2可知,隨播期的推遲,出糙率、精米率、整精米率整體上呈下降的趨勢(shì),說(shuō)明隨播期推遲,加工品質(zhì)下降。2種衣料播期對(duì)揚(yáng)縣堊白率、堊酸度的影響堊白是米粒胚乳中因淀粉和蛋白質(zhì)顆粒填塞疏松而形成的,是稻米(精米)中白色不透明的部分,也是外觀品質(zhì)的重要性狀。播期對(duì)揚(yáng)粳4227的堊白率、堊白度影響很大,堊白率、堊白度在不同播期變異系數(shù)分別達(dá)166.19和62.67。稻米堊白率、堊白度隨播期推遲呈上升的趨勢(shì)(表2)。說(shuō)明,隨著播期推遲,揚(yáng)粳4227的外觀品質(zhì)下降,S5處理的稻谷外觀品質(zhì)最差。2.2.2揚(yáng)縣米酒質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指稻米中蛋白質(zhì)含量等具體指標(biāo)。稻米的蒸煮食味品質(zhì)主要包括直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度等指標(biāo)。膠稠度是指冷米膠流淌的長(zhǎng)度,其反映了淀粉糊化和冷卻后的回生趨勢(shì),是用于評(píng)價(jià)米飯質(zhì)地的一項(xiàng)物理指標(biāo),膠稠度長(zhǎng)表示米飯柔軟,短則表示米飯較硬。在本試驗(yàn)中揚(yáng)粳4227精米的蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、膠稠度在不同播期變異系數(shù)分別為0.08、3.16和38.87。精米的蛋白質(zhì)含量隨播期推遲沒(méi)有顯著差異,精米的直鏈淀粉含量隨播期推遲呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),膠稠度有變短的趨勢(shì),揚(yáng)粳4227不同播期處理的膠稠度平均值均達(dá)到國(guó)標(biāo)二級(jí)水平(表3)。2.2.3播期對(duì)揚(yáng)冀作品品質(zhì)的影響稻米的RVA譜特征值與稻米的食用品質(zhì)有高度相關(guān)性。相對(duì)而言峰值黏度大、崩解值大、最終黏度小、消減值小(且為負(fù)值)則食味好,米飯冷熱均較軟而黏。播期對(duì)揚(yáng)粳4227RVA譜特征值影響較大。由表4、圖1可知,隨播期推遲,峰值黏度、崩解值、糊化溫度均表現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),消減值先上升后下降然后又上升的趨勢(shì)。綜合峰值黏度、崩解值和消減值而言,以S2、S3、S4處理的食味品質(zhì)最好,過(guò)早過(guò)遲均不利于揚(yáng)粳4227形成較好的稻米食味品質(zhì)。3后記和討論3.1后期營(yíng)養(yǎng)灌漿前人對(duì)分期播種進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的研究,但由于試驗(yàn)地點(diǎn)、參試品種及播種時(shí)間的不同,研究結(jié)果不盡相同。李秀芬等、李建國(guó)等認(rèn)為,推遲播期對(duì)各產(chǎn)量構(gòu)成因素均為負(fù)面影響,造成產(chǎn)量降低。從生育期上看,似乎播栽期的推遲延長(zhǎng)了灌漿持續(xù)時(shí)間,對(duì)灌漿是有利的,但實(shí)際上推遲移栽期將使抽穗期延遲,灌漿期的日均溫度和有效積溫下降,再加上前期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累減少,從而影響后期籽粒灌漿的速度和時(shí)間。朱練峰等研究也佐證了隨播期推遲,結(jié)實(shí)率明顯下降。本試驗(yàn)產(chǎn)量及其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)均先上升后下降,由本試驗(yàn)結(jié)果可知,揚(yáng)粳4227在不同播期處理下均能取得較高產(chǎn)量,說(shuō)明揚(yáng)粳4227生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng),其在揚(yáng)州地區(qū)5月15至5月25日之間播種產(chǎn)量最高。播期過(guò)遲,其總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率則均明顯下降。3.2揚(yáng)冀稻米品質(zhì)指標(biāo)的變化稻米品質(zhì)性狀既由遺傳控制,又受栽培生態(tài)環(huán)境,尤其是氣候生態(tài)因子的影響。不同播期引起的品質(zhì)變化均與氣候生態(tài)因子有關(guān),播期對(duì)不同水稻品種的生育期、穗粒結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)等影響已有不少報(bào)道,但結(jié)果不盡相同[5,11,12,13,14,15]。李建國(guó)等認(rèn)為同一品種隨著播期的推遲,灌漿期日均溫度降低,稻米的堊白度變小,整精米率提高,直鏈淀粉含量增高,蛋白質(zhì)含量下降,食味值有所改善。在諸多品質(zhì)性狀中以堊白度的變化幅度最大,其次是整精米率,說(shuō)明上述品質(zhì)因子較易受外界環(huán)境影響。張洪熙等研究發(fā)現(xiàn)隨著播期的推遲,整精米率逐步下降,堊白粒率和堊白度逐步變大,膠稠度變短,直鏈淀粉含量上升,蛋白質(zhì)含量下降,品質(zhì)有降低的趨勢(shì)。謝黎虹等試驗(yàn)結(jié)果表明,直鏈淀粉含量隨播期推遲而增加,蛋白質(zhì)含量隨播期推后(即灌漿結(jié)實(shí)期日平均氣溫下降)而降低。本研究結(jié)果表明,播期對(duì)揚(yáng)粳4227稻米品質(zhì)指標(biāo)的影響表現(xiàn)為對(duì)堊白率、堊白度影響最大,其次是直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、膠稠度,而對(duì)精米率、整精米率和糙米率影響較小。隨播期推遲,揚(yáng)粳4227加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)呈下降的趨勢(shì),以4月25日最優(yōu),而6月5日播種的外觀品質(zhì)和蒸煮食用品質(zhì)指標(biāo)明顯下降。因此,在安排播期時(shí)應(yīng)考慮灌漿結(jié)實(shí)期具有對(duì)品質(zhì)形成充足的溫光資源。從本試驗(yàn)結(jié)果看,5月5~25日播種,揚(yáng)粳4227均具有較好的品質(zhì),說(shuō)明其優(yōu)質(zhì)栽培有較寬的適播期。結(jié)合產(chǎn)量表現(xiàn)和茬口的銜接,揚(yáng)粳4227優(yōu)質(zhì)栽培的適播期,蘇中地區(qū)以5月上中旬為宜,北部適當(dāng)提早,南部適當(dāng)推遲。由于連續(xù)2年且年度間的氣候變化基本一致,因此在本研究中隨著播期的延遲,每遲播10d,抽穗期僅推遲1~2d,抽穗期彼此間差異不顯著。3.3日食味品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定食味品質(zhì)的提高是稻米品質(zhì)改良主要方向之一,但是食昧品質(zhì)的測(cè)定與評(píng)價(jià)比較繁瑣,很難適應(yīng)目前育種等方面的需求,而稻米R(shí)VA譜的測(cè)定相對(duì)比較簡(jiǎn)單,已越來(lái)越多地應(yīng)用于水稻的品質(zhì)評(píng)價(jià)。RVA譜的特征值與稻米直鏈淀粉等物質(zhì)組成、米飯?zhí)匦约笆澄镀焚|(zhì)有顯著的相關(guān)性,公認(rèn)的食味較好的優(yōu)質(zhì)品種往往崩解值大,而消減值小且為負(fù)值。有研究表明,作物淀粉RVA譜易受環(huán)境影響,平俊雄等研究認(rèn)為水稻成熟期間的平均氣溫與崩解值呈高度正相關(guān),Okamoto等認(rèn)為抽穗后30d內(nèi)的平均氣溫在25.5℃左右是形成米飯適宜黏性的最適氣溫,且高直鏈淀粉含量的水稻品種,在寒冷地區(qū)會(huì)引起黏性下降。翟超群等認(rèn)為播期對(duì)RVA譜特征值影響較大,隨著播期的推遲,峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度均表現(xiàn)為先增