播期和施肥方式对宜香优2115产量与品质的影响

王荣基， 李 敏， 陈光莉， 张恒栋， 江学海， 周维佳，蒋明金， 李立江， 姬广梅， 罗德强

(1.贵州大学农学院, 贵阳 550006;2.贵州省农业科学院水稻研究所， 贵阳 550006；
3.贵州省正安县农业农村局， 贵州 正安 563400；
4.贵州黔西南喀斯特区域发展研究院， 贵州 兴义 562400)

水稻是我国约2/3人口的主要口粮作物[1],提高水稻单产和保证稻米品质是目前水稻生产和人民生活需求的主要目标[2]。近年来，由于受到多方因素的影响，贵州水稻面积呈逐年减少的趋势，虽然单产略有提高，但稻谷的自给率仍相对较低[3-4]。随着生活水平的逐渐提高，高品质稻米逐渐受到人们亲睐，就目前生产水平看，全省优质稻种植面积不到总面积的1/2。二级以上优质稻面积不到水稻种植面积1/5。而水稻产量和品质除受品种本身遗传特性影响外，还受气候、生态及其栽培措施等外界环境的影响[5-6]。因此，在我省立体气候明显的情况下，在不同稻区进行不同播种期以及施肥方式研究，探索不同品种在不同区域的产量潜力以及稻米品质变化特点，对不同地区水稻品种选择、配套技术的应用具有较强的指导意义。针对播种期以及氮肥管理方式对水稻产量和品质的影响，业内学者也开展了相关研究。研究表明，随着播种期推迟，水稻产量呈先增加后降低的抛物线变化[7-10]，产量构成因素中有效穗数变化最为明显[7,9,11]，其次是穗粒数[7,12]，千粒重变化影响最小[7]。有研究认为，随着播种期推迟，会导致水稻无效分蘖增多[12]，后期有效叶面积明显降低，干物质积累量不足，尤其是拔节至抽穗期的干物质积累量下降明显[11]，最终导致减产。播期对稻米品质的影响至今说法不一，有研究认为，随着播种期推迟，水稻整精米率、垩白度和垩白粒率先上升后下降[7]，也有研究认为随播种期推迟，整精米率下降、垩白度和垩白粒率先降后升[8,13]，稻米垩白粒率和垩白度随着播期的推迟而降低，可以看出以上研究结果不一致，可能是研究地点和研究品种不同所导致。在施肥方面，多数研究结果都认为水稻产量与施氮量呈抛物线关系，同时前期基蘖肥与穗肥的比例约为6∶4时最有利于挖掘水稻产量潜力[3,14]。针对施肥对稻米品质的影响，有研究结果显示，糙米率、精米率、整精米率、垩白率、垩白度、蛋白质含量随穗肥增加而上升，直链淀粉含量、胶稠度随穗肥比例的增加而下降，加工品质得到改善，而外观品质变劣[14]。当基蘖肥与穗肥比例约为6∶4 时，稻米垩白粒率降低，提高加工品质和蛋白质含量[15-16]。从以上结果可看出，由于研究环境、研究品种的差异，使得研究结果不尽一致，有的甚至相反。贵州属于云贵高原山区，立体气候明显，适宜种植水稻的区域海拔梯度大，独特的生态条件为增加水稻干物质积累进而提高产量奠定了基础，也为生产优质稻米创造了条件，但由于各地播种期和施肥方式差异较大，使水稻生产潜力和品质优势未能充分体现。因此，针对贵州省不同区域的生态特点，采用贵州大范围种植的宜香优2115为材料，在不同区域开展水稻播种期以及施肥方式的研究，为不同稻区充分挖掘水稻产量的同时，进一步提高稻米品质提供技术支撑。

1.1 试验点基本情况

试验分别在正安、贵阳、兴义进行，试验地点水源排灌方便，光照充足，各点土壤养分含量见表1。

表1 试验点海拔及土壤理化性状

1.2 试验材料

供试品种：宜香优2115(贵州金农科技有限责任公司所提供)。供试肥料：磷肥为过磷酸钙(含P2O516%，贵州省贵定县农化化肥有限责任公司生产)，钾肥为氯化钾(含K2O 60%，俄罗斯产)，氮肥为尿素(含N≥46.6%，贵州赤天化股份有限公司生产)。

1.3 试验设计

各地试验分别设置3个播期(记为S 1、S 2、S 3)，正安分别为4月9日、4月16日、4月23日，贵阳分别为4月10日、4月17日、4月24日，兴义分别为4月12日、4月19日、4月26日。每期秧龄为30 d时移栽，移栽规格为33.3 cm×16.5 cm。移栽时每期设常规施肥(CF)和精确施肥(AF)两种模式，不同施肥模式间四周筑埂并覆膜，高度为30 cm，防止肥水串灌。每期每种施肥模式种植面积100 m2。不同施肥模式总施氮为180 kg/hm2，常规施肥模式按照水稻生产传统施肥方式进行，即基肥施N 为112.5 kg/hm2，插秧后10 d施N 67.5 kg/hm2作分蘖肥，P、K肥全作底肥。精确施肥模式插秧前施N 64.8 kg/hm2作基肥，插秧后5 d施N 43.2 kg/hm2作分蘖肥，倒四叶施N 50.4 kg/hm2作促花肥，倒二叶施N 21.6 kg/hm2作保花肥，P肥全作基肥，K肥50%作基肥，50%在拔节期施用。N、P、K施用比例为1∶0.5∶1。两种施肥模式病虫草害及田间水分管理按照常规防治方法实施。

1.4 数据收集与分析

于成熟期对每品种收实产，对收获的出田稻谷取样1 kg,装入网袋自然风干，用于测定稻米品质；
将其余部分出田稻谷称重后自然晒干，风选后再称重，然后称取50 g用烘干法测定实际含水量，按13.5%水分折算实收产量。在收实产的同时，根据田间调查的平均茎蘖数，每品种取代表性植株2穴作为样品，室内考察水稻的产量构成。稻米品质委托农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心，依据NY/T 593—2013《食用稻品种品质》标准检测，测量稻米的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质(稻米粗蛋白质含量是稻米营养品质的主要指标)。

利用Excel 2019软件对数据进行收集和整理，基于R 4.1.0的RStudio软件进行统计分析和作图，多重比较采用LSD0.05法。

2.1 播期和施肥方式对产量及其产量构成因素的影响

单从各点不同播期看(表2)，正安点和贵阳点以S 3产量最高，兴义以S 1产量最高，各点产量总体表现为正安S 3>S 2>S 1，贵阳S 3>S 1>S 2，兴义S 1>S 2>S 3。结合产量构成因素，正安点有效穗数、穗粒数和结实率以S 2最高，但与S 3差异不大，三个播期下千粒重差异不大；
贵阳点有效穗数以S 1较高，穗粒数以S 2较高，但与S 1、S 3差异不显著，结实率S 3>S 1>S 2，千粒重差异不大；
兴义点的有效穗数、穗粒数和结实率均以S 1最高。从施肥模式看，各点不同播期的产量均表现出AF模式高于CF模式，S 1、S 2、S 3具体表现为正安AF模式比CF模式分别高27.0%、14.1%、23.9%，贵阳AF模式比CF模式分别高16.7%、4.3%、3.5%，兴义AF模式比CF模式分别高5.9%、1.0%、5.4%，增产幅度以正安最明显。结合产量构成因素看，各地不同播种期均表现出AF模式的有效穗数、穗粒数、结实率均高于CF模式。

表2 播期和施肥方式对产量及产量构成因素的影响

2.2 播期和施肥方式对稻米加工品质的影响

表3表明，各点不同播种期下正安点S 2糙米率和整精米率最高，精米率以S 1较高于S 2和S 3，糙米率三个播期之间差异不显著；
贵阳点糙米率S 2比S 3和S 1分别高1.6%和2.4%，精米率和整精米率以S 1最高；
兴义点糙米率S 3>S 1>S 2，但差异不显著，精米率S 1最大，整精米率S 2>S 3>S 1。从施肥模式看，各点不同播期的糙米率表现差异不显著；
精米率正安和贵阳均表现为CF模式大于AF模式，S 1、S 2、S 3具体表现为正安CF模式比AF模式分别高2.0%、10.5%、12.9%，贵阳CF模式比AF模式分别高2.3%、5.2%、0.7%；
整精米率正安和贵阳均表现为CF模式大于AF模式，S 1、S 2、S 3具体表现为正安CF模式比AF模式分别高29.2%、32.2%、19.0%，贵阳CF模式比AF模式分别高6.3%、7.2%、1.1%，兴义点精米率和整精米率趋势表现不明显。

表3 播期和施肥方式对稻米加工品质的影响 单位：%

2.3 播期和施肥方式对稻米外观品质的影响

从各点不同播期看(表4)，正安点以S 3垩白度和垩白粒率最低，垩白度比S 1、S 2 低50.0%、48.9%，垩白粒率比S 1、S 2低28.8%、16.4%；
贵阳点垩白度和垩白粒率以S 3最低，垩白度比S 2低28.0%，垩白粒率比S 1、S 2低17.4%、24.7%；
兴义点垩白度表现为S 2

表4 播期和施肥方式对稻米外观品质的影响

2.4 播期和施肥方式对稻米蒸煮食味品质的影响

由表5可知，对于各点不同播期，正安点碱消值S 2和S 3最大，胶稠度和直链淀粉含量S 1表现最好；
贵阳点碱消值播期间无显著差异，胶稠度和直链淀粉含量均表现为S 3>S 1>S 2；
兴义点碱消值和胶稠度以S 2最大，直链淀粉含量S 3表现最好。从施肥模式看，各点不同播期下胶稠度和直链淀粉含量呈现出CF模式高于AF模式的趋势。

表5 播期和施肥方式对稻米蒸煮食味品质的影响

2.5 播期和施肥方式对稻米营养品质的影响

图1显示，各点不同播期下，随着播期后移三个点的变化不一致，正安点呈先降低后升高的变化，S 2比S 1和S 3分别低7.1%和7.0%，贵阳点趋势不明显，而兴义点呈先升高后降低的趋势，S 2比S 1和S 3分别高3.7%和3.8%。从施肥模式看，各点不同播期的蛋白质含量AF模式显著高于CF模式，S 1、S 2、S 3具体表现为正安AF模式比CF模式分别高13.5%、12.5%、11.2%，贵阳AF模式比CF模式分别高0.6%、4.0%、6.7%，兴义AF模式比CF模式分别高0.3%、7.6%、3.3%。

图1 播期和施肥方式对稻米营养品质的影响

3.1 播期对宜香优2115产量及品质的影响

播期影响着水稻各生育阶段的温光资源配置，进而影响产量，播期对产量及产量构成因素的研究，前人看法不一[17-20]。本研究表明，随着播期后移，正安、贵阳和兴义产量及产量构成的变化趋势不一。播期后移使正安点有效穗数、结实率略有提高，从而使产量增大，而兴义点随着播期后移，有效穗数、每穗粒数和结实率均降低，导致产量减小，贵阳点变化趋势不明显，这与季红娟等[20]研究结果一致。本研究还表明，气象因子影响水稻产量会与播期影响水稻产量产生交互效应，过早和过晚播种都会导致水稻后续籽粒发育受到限制，从而影响产量。

播期对于稻米品质的影响有大量的研究[21-24]，但前人的研究环境、研究对象和试验设计大多不同，导致播期对稻米品质的影响至今仍说法不一。本研究结果表明，对于不同地点，播期后移各地点品质表现不一。其中正安、贵阳和兴义点垩白粒率有所降低，稻米的外观品质提高，这与邢志鹏等[24]研究结果一致。

3.2 施肥方式对宜香优2115产量及品质的影响

关于氮肥运筹对水稻产量的影响前人有大量的研究。张军等[25]研究表明，基蘖肥与穗肥比例在7∶3和6∶4时，穗粒结构良好，产量显著提高。王建民等[26]研究发现，当基蘖肥与穗肥比例升高时能获得较多的穗数，从而获得高产。胡群等[27]研究认为，在基蘖肥∶穗肥为6∶4时，水稻能维持较高的成穗率，并显著增加水稻的穗粒数、结实率以及千粒重，从而获得高产。本研究也表明，精确施肥模式下，各地点各播期均表现出有效穗数、每穗粒数和结实率的显著增加，产量得到显著提高。说明通过适当减少基蘖肥，增加穗肥的比例能够在维持前期较多有效穗和水稻生长的情况下，促进籽粒的灌浆充实，从而形成高产。

研究结果表明[27-29]，增大穗肥占总施氮量的比例，能够有效提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，但稻米的垩白度和垩白粒率会有所提高。本研究也表明，氮肥后移会提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，但垩白度和垩白粒率会提高，降低外观品质。胡群等[27]、成臣等[29]和许轲等[30]研究表明，随着基蘖肥比例降低，稻米的胶稠度和直链淀粉含量均会减小，蛋白质含量提高。本研究结果表明，精确施肥模式碱消值、胶稠度和直链淀粉含量均低于常规施肥模式，蛋白质含量有所提高，这与上述研究结果一致。说明氮肥后移会降低稻米的蒸煮食味品质，但营养品质得到提高。

播期对于产量和品质的影响三个地点趋势不一致，兴义点S 1处理产量最高，正安点和贵阳点S 3产量最高。氮肥后移会显著提高正安、贵阳和兴义点的水稻产量，并提高稻米的加工品质和营养品质，但外观品质和蒸煮食味品质会降低。