寒地早粳稻在浙东南地区的适应性研究

何贤彪, 尹先龙, 蒋海凌, 欧阳由男, 曾孝元, 齐文, 何豪豪, 陈剑, 王旭辉, 马义虎

(1.台州市农业科学研究院, 浙江 临海 317000;

2.临海市气象局, 浙江 临海 317000;
3.中国水稻研究所, 浙江 杭州 310006;

4.台州市农业技术推广中心, 浙江 台州 318000;
5.台州市椒江区农业技术推广中心, 浙江 台州 318000)

我国稻作区域辽阔,南至海南省崖县,北至黑龙江省漠河市,东至台湾省,西至新疆维吾尔自治区,在这广大的范围内,由低洼的沼泽地到海拔2 670 m的西南高原和山地都有水稻的栽培[1]。在我国水稻区划中,浙江省属华中双、单季稻作区,而台州市则属浙江省水稻区划中的温台沿海平原连作稻区。台州市地处浙江省东南沿海,属亚热带季风气候区,市中心所在地经、纬度为28°N、122°E。年平均气温18.3 ℃,年≥10 ℃的水稻生长期达231~242 d,年活动积温5 053~5 425 ℃[1]。台州市区域内多山地,总人口606.98万,年粮食播种面积8.53万hm2,人均占有粮食播种面积140 m2,人多地少,粮食自给率约30%。进一步扩大粮食播种面积、提高粮食产量,同时提高种粮效益,发展基于寒地早粳稻的以双季稻为基础的周年多熟制耕作模式是一条可行的途径。

为此,本研究于2020年开始引进小量寒地早粳稻,2021年在台州市临海市和椒江区两地进行小面积试验、示范,并开展寒地早粳稻在浙东南地区台州市的适应性研究,以期为进一步示范推广寒地早粳稻品种提供技术支持。

1.1 试验地点

2021年2—7月在浙江省台州市临海市江南街道小溪村台州市农业科学研究院小溪基地(121.137° E,28.787° N,海拔8 m)进行试验。试验地为山区河谷平原,土壤为壤土,其基本理化性状为pH 5.66,有机质36.4 g·kg-1,全氮2.17 g·kg-1,全磷0.67 g·kg-1,全钾28.2 g·kg-1。

1.2 参试品种

试验用寒地早粳稻品种为我国黑龙江稻区的品种,为早熟粳稻品种,耐寒抗冷;
该稻区属寒温带—暖温带,湿润—半干旱气候,年平均气温2~10 ℃,年无霜期90~200 d,年≥10 ℃的积温为2 000~3 000 ℃。

引进参试的寒地早粳稻品种共21个,分别是空育163、珍宝岛1号、通35、空育131、龙粳18-2、龙粳31、龙庆稻3号、合江19、龙粳1656、虎林莲稻1号、虎林莲稻2号-1、虎林莲稻2号-2、垦稻10号、华南孙梹、856农场龙稻、响水1号、龙粳18-1、龙粳21、龙稻18、龙稻20、黑支2,以当地主推早籼稻品种中早39为对照。

1.3 试验设计

试验分2组进行,A组:选取空育163、珍宝岛1号、通35、空育131、龙粳18-2、龙粳31、龙庆稻3号、合江19、龙粳1656进行大区对比示范,大区面积260 m2,不设重复,以中早39为对照。B组:选取珍宝岛1号、通35、空育131、龙粳18-2、龙粳31、龙庆稻3号、合江19、龙粳1656、虎林莲稻1号、虎林莲稻2号-1、虎林莲稻2号-2、垦稻10号、华南孙梹、856农场龙稻、响水1号、龙粳18-1、龙粳21、龙稻18、龙稻20、黑支2进行小区对比观察,小区面积约30 m2,不设重复。

1.4 田间管理

1.4.1 播种与移栽

A组品种经72 h浸种洗净沥干放恒温箱催芽,露白后在毯苗育秧流水线上播种,使用专用育秧基质,每盘干种子用量约90 g,播后置于单栋塑料大棚内;
2月26日播种,3月28日移栽,移栽方式为人工手插,每丛插5~7本,密度20 cm×18 cm,每品种种植面积为260 m2。B组品种经72 h浸种洗净沥干放恒温箱催芽,长芽后手播于机插毯苗秧盘育秧,所用基质为山黄泥;
每盘干种子播种量约60 g,播好后浇透水,单层平置于玻璃房内的水泥地面上,上盖尼龙薄膜、下铺稻草以保温保湿;
3月19日播种,4月10日人工手插移栽,单本插,密度20 cm×18 cm,每品种种植面积为30 m2。

1.4.2 施肥

在秧苗3叶期浇施1%尿素溶液1次;
A组:不施基肥,追肥1次,于移栽后8 d施尿素,每667 m2施用10 kg。B组:667 m2基肥施用量为碳铵和过磷酸钙各25 kg,追肥1次,于移栽后10 d每667 m2施尿素10 kg和45%复合肥5 kg。

1.4.3 水浆管理

插秧后5 d内深水护苗,田内设3~5 cm水层,以防早春低温影响;
10 d后开始分蘖,保持1~2 cm浅水层,以利分蘖的发生,后期干湿交替。

1.4.4 病虫害防控

由于早粳稻的生长期基本上处于温度较低的时间段内,前期没有病虫害发生,5月中旬孕穗期用药1次,防治二化螟。

1.5 记载、考察项目

对生育期、秧苗素质、植株经济性状、产量、田间长势长相、田间抗性、米质等进行考察、记载。

2.1 早粳稻与活动积温

2.1.1 1—7月温度概况

2019—2021年近3 a 1—7月台州市临海市的月平均温度(Ta)、月最高温度(Tx)、月最低温度(Tn)见表1。

表1 2019—2021年台州市临海市1—7月温度概况 单位:℃

2.1.2 早稻生长期间的活动积温

2016—2020年近5 a台州市临海市早稻生长期间(2—7月)的活动积温见表2。

表2 台州市临海市早稻生长期间的活动积温

龙粳5号、龙粳14号、垦粳11号、龙粳18等寒地早粳稻品种整个生育期所需的活动积温为2 280~2 530 ℃,生育期为128~140 d[2]。从表1和表2可以看出,台州市临海市近5 a 2月份的平均气温为8.6 ℃,接近早粳稻的生物学最低温(10 ℃),而2020年和2021年2月份的平均温度都超过了10 ℃,而2019—2021年3月份的平均温度都在10 ℃以上;
因此,2月份在大棚内对早粳稻进行播种育秧是可行的。由表2可知,可以把早粳稻的生长期安排在台州市的2—6月,这期间台州市的活动积温为2 530.4~2 707.8 ℃,平均为2 608.8 ℃,大于等于早粳稻整个生育期所需的活动积温,即台州市2—6月的活动积温完全能满足寒地早粳稻的生长发育所需。因此,在活动积温方面,在浙东南的台州市推广种植寒地早粳稻完全可以满足要求。

2.2 早粳稻的秧苗素质

考察秧苗素质用的秧苗取自A组,于播种后18 d和26 d进行了2次考察(表3)。秧龄为18 d时,同时播种的9个早粳稻的株高、叶龄、茎基宽、二级根数都大于早籼稻中早39,唯有主根长度早籼稻大于早粳稻。根冠比是指地下部干重和地上部干重之比,秧龄为18 d时,中早39为1.13,早粳稻除龙粳1656、龙庆稻3号、通35和空育131外,其余都大于中早39;
秧龄为26 d时,中早39为0.64,早粳稻除合江19外,都大于中早39;
这也说明早粳稻的地下主要表现为根多、根粗、根壮,吸收能力强,储存物质多,抵抗外界不良环境能力强,表现出抗冷耐低温的特性。同时在育秧大棚内,也能明显看出,早籼稻中早39的叶色明显偏黄、颜色偏浅、生长缓慢,而早粳稻的叶色偏深、颜色深绿、生长健壮。

表3 不同水稻品种秧苗素质比较

2.3 早粳稻的生育期

从表4可以看出,2组水稻播种期相差21 d,其中珍宝岛1号、通35、空育131、龙粳18-2、龙粳31、龙庆稻3号、合江19、龙粳1656的成熟期在B组为7月11—16日,在A组为7月3—8日,相差7~14 d;
B组全生育期113~121 d,A组127~132 d,相差11~14 d。2组全生育期均以合江19为最短,分别是113 d和127 d;
B组全生育期以856农场龙稻最长,为121 d,A组以通35和对照中早39最长,为132 d。B组品种3月中旬播种,7月中旬全部成熟,A组品种2月下旬播种,7月上旬全部成熟。随着播种期的推迟,温度逐月升高,日照延长,至日照最长的6月22日后所有早粳稻品种都开始逐渐成熟,全生育期缩短。这也初步说明,寒地早粳稻品种属于感温型品种,在浙东南的台州市种植时,生育期随着播种期的推迟而缩短。因此,从生育期上看,寒地早粳稻在台州地区可以早播早收,完全能打破台州地区原来连作晚稻的茬口时间,给连作晚稻的生长发育提供足够的营养生长时间。

2.4 早粳稻的田间抗性与长势长相

对于早粳稻田间长势长相与田间抗性,B组主要考察株型、株高(田间目测)、穗型、后期转色、抗倒性、田间抗性(主要指标有稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、稻曲病)等6个指标,A组在B组的基础上加上穗茎长、剑叶长与宽等共9个指标。从表5可以看出,所有参试早粳稻品种株型松散的有10个,占47.6%,适中的10个,占47.6%,只有龙粳1656为紧凑型;
穗型为弯穗的有13个,占61.9%,直穗的8个,占38.1%;
抗倒性总体较好,但龙稻18、龙稻20、黑支2和合江19出现斜倒现象,其余均直立未出现倒伏现象;
田间抗性均较好,个别品种在后期有少量的纹枯病,未发现稻瘟病、稻曲病、白叶枯病;
穗颈长(也指穗伸出度)在2.31~7.15 cm,平均4.63 cm,比较适宜;
剑叶长在16.36~28.48 cm,平均为22.48 cm;
剑叶宽度在0.77~1.35 cm,平均为0.97 cm。从田间长势长相和抗性看,以虎林莲稻2号-2、华南孙梹、珍宝岛1号、856农场龙稻、通35、空育131、龙粳18-1、龙粳18-2、龙庆稻3号等9个品种为好。

表4 不同早粳稻生育期比较

2.5 早粳稻品种经济性状

从表6中可以看出,早粳稻单株有效穗数为5.67~18.00个,平均为11.05个,其中黑支2最少,为5.67个,虎林莲稻2号-2最多,达18.00个;
单株有效穗10个及以上的占65%,说明大部分早粳稻的分蘖能力是比较好的;
株高在87.33~105.00 cm,平均为96.3 cm,株高较为适中,个别略高;
穗长12.63~21.36 cm,平均为16.98 cm,为小穗型品种;
每穗总粒数为80.91~179.56粒,平均为114.39粒,最少的是合江19,最多的是华南孙梹;
每穗实粒数为71.11~166.01粒,平均为104.77粒,以龙粳18-1为最多,以黑支2为最少;
结实率81.00%~97.05%,平均结实率为91.47%,其中结实率在90%以上的占70%,结实率较高;
千粒重为19.68~28.15 g,平均24.95 g,其中25 g以上占55%,华南孙梹最低,为19.68 g,通35最高,为28.15 g。从穗粒结构看,除黑支2较差外,其余品种都可以。通过与寒地早粳稻在原产地种植的数据比较发现,寒地早粳稻在台州市种植的经济性状与在原产地种植有一定的差异,主要表现为生育期略缩短、实粒数降低、千粒重降低,导致产量降低;
但结实率高,植株高度适中,田间抗性好,基本能适应台州地区的生态、自然环境。

表5 不同早粳稻品种的田间抗性与长势长相比较

表6 不同早粳稻品种植株经济性状比较

2.6 早粳稻的米质

将A组样谷送至中国水稻研究所稻米分析测试中心进行米质检测分析(表7)。综合判定都是普通级稻米。但早粳稻米的直链淀粉和胶稠度都是一级米;
糙米率中早39为79.7%,早粳稻米为81.1%~84.4%,高于对照1.4~4.7百分点;
整精米率没有对照高,且都比较低,均没有超过50%,主要是由于收割后阴雨天多,稻谷没有晒太干;
垩白度早粳稻米低于对照,对照为12.9%,早粳稻米为0.2%~5.3%;
透明度早粳稻米为2~3级,对照为4级;
碱消值与对照比较接近,为5.1~5.7级;
精米率除龙庆稻3号和龙粳1656外,其余都高于对照;
垩白粒率对照为62%,早粳稻米为2%~25%,远低于对照;
蛋白质含量对照为8.03%,早粳稻米为6.98%~8.30%,相差不大。综上所述,早粳稻米的糙米率、垩白度、透明度、胶稠度、直链淀粉、精米率、垩白粒率等指标均好于对照中早39,其中胶稠度和直链淀粉含量达到国家一级米标准。

表7 不同早粳稻品种米质比较

同时,本研究对早粳稻米进行了蒸煮品鉴和加工年糕品尝,结果大多数人认为早粳稻米的米饭清香糯口,早籼米较硬口;
年糕品尝是用2020年的晚粳稻米加工成的年糕做对照,早粳稻米年糕是由几个品种混合后加工成的,结果是早粳稻米的年糕香味较浓且较软口。

2.7 早粳稻的产量

小区测产结果以对照中早39最高,667 m2产量为431.65 kg,之后依次是通35、空育131、珍宝岛1号、龙粳18-2和龙粳31,小区折667 m2产量依次为386.78、378.54、362.43、359.38、353.91 kg(表8)。从产量结果看,早粳稻产量没有超过对照早籼稻中早39,一方面由于2月份开始温度略偏高,已超过早籼稻的生物学0 ℃(12 ℃)(表1),但对早籼稻生长影响不大;
另一方面由于是第1年试种早粳稻,对早粳稻的栽培技术有待于进一步探索和研究。

3.1 寒地早粳稻在台州的适应性

表8 不同早粳稻品种产量比较

通过初步的试种示范,综合考察早粳稻的秧苗素质、生育期、田间长势长相、结实率、米质和产量等相关指标,结合台州市的气温条件和自然状况,寒地早粳稻比较适宜在台州市进行示范推广。

3.2 寒地早粳稻在台州种植推广的必要性

3.2.1 耐低温避台风,能抵御极端天气灾害

一直以来,台州市的早稻种植以早籼稻为主,其生长期一般在3月中下旬至7月下旬、8月上旬,其间刚好与每年3月份的倒春寒和7月中下旬的台风暴雨期相遇。2020年早稻受倒春寒影响,浙江等地出现大面积严重的烂种死苗,几个调查点发现直播稻尤为严重,部分机插育秧也因低温冷害发病造成死苗[3]。从表2可以看出,近3 a中2020年的2、3、4月份的最低温是近几年来最低的,均≤5 ℃,致使台州市部分县(市、区)2020年早籼稻直播稻出现严重的烂种烂秧现象,有的连续翻耕3次,烂了再播,播了再烂,造成人力、财力、物力的严重浪费。

据统计,1949—2021年7月,共45个台风在浙江省登陆,其中7月份登陆的有14个台风,占总登陆量31.1%;
近20 a来登陆浙江省最早的台风为2000年7月10日登陆玉环的“启德”台风,且近3 a台风登陆最早时间有逐年提前的趋势。据有关方面报道,每年登陆我国的台风约有20%会在浙江境内登陆,或是在广东、福建登陆后过境浙江,时间大多在7—10月,以8、9月居多。台风过境时,往往是狂风夹带着暴雨,田间农作物倒伏、淹水严重,给农业生产带来了极大的影响[4]。台风过后,未收获水稻穗芽、倒伏现象严重,2021年台州市早稻种植面积为1.83万hm2,台风“烟花”(登陆时间为7月25日)登陆前,抢收面积为0.55万hm2,不到总面积的30%。台风过后,全市早稻出现大面积倒伏,初步统计约0.87万hm2,倒伏比例高达68%,严重威胁到当地粮食安全生产。

因此,台州地区种植耐低温且能早熟的寒地早粳稻,既能抵御早春低温的影响,又能避开台风带来的危害,起到避灾增产的作用。

3.2.2 提米质促生产,提高种粮经济效益

寒地早粳稻引入台州市能较早籼稻提早播种30 d,一般在2月上旬播种,7月初收获,比早籼稻提早20 d收获;
下茬连作晚稻能在7月上中旬开插,比早籼稻-连作晚稻开插提前20 d左右,这样能大幅度提高连作晚稻的产量,为夺取全年粮食丰产丰收打下基础,同时提高了种粮经济效益。

从米质检测结果看,寒地早粳稻米多项米质指标优于早籼稻,从优质优价角度出发,能扩大粮食种植面积,进一步促进粮食生产,增加优质稻米在台州市的供应和消费,为当地的粮食加工企业带来可观的经济效益。

3.3 建议推广的寒地早粳稻品种

根据初步试种结果,在综合考察生育期、田间抗性、结实率、米质、产量等相关性状的基础上,建议在台州市适宜种植和进一步试种的寒地早粳稻品种有珍宝岛1号、通35、空育131、龙粳18、龙粳31、龙粳1656等6个品种。

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