基于目标区域温光比较的双季早粳稻试种

　　摘 要：选用寒地早粳稻品种龙庆稻3号和空育131，以及早籼稻中早39在杭州3月1日播种，大棚育秧，18日移栽。通过黑龙江虎林(经度132.61°，纬度45.63°)和浙江杭州(经度119.94°，纬度30.08°)两地的2011-2018年的平均日气温、>10℃活动积温和2018年日光照时数等温光因子的比较，结合参试早稻生育期、产量及其构成和稻米品质，分析了寒地早粳稻在杭州地区双季早粳种植的适宜时期。讨论了长江中下游双季早稻“理想温光生态型粳稻”品种选育等问题，提出根据目标区域温光资源和寒地早粳稻温光特性相适宜的双季早粳稻引种策略。

　　关键词：双季早稻;区域温光资源;粳稻;理想温光型

　　20世纪50年代以来，长江流域早季粳稻(早粳稻)的研究一直在持续[1]。除了极少数本地选育的早粳稻品种[2-4]，大多引用北方早熟粳稻[5]，基本沿用早秈稻种植技术模式，生育期短，产量和品质迄今未有突破[6-7]。显然要想在长江流域早籼改早粳，首先必须决解决早粳稻生物量小的问题，从北方早粳稻感温性[8]和耐冷生长[9]的基本特性来看，解决这个问题的有效途径，关键在于通过北方粳稻苗期耐低温生长习性将长江流域早春积温利用起来。本文通过比对黑龙江省早粳稻区5-9月和浙江省杭州市3-6月的有效积温和光照时数，引用北方早粳稻品种在杭州早春季引种试种，在长江流域早籼改早粳提供参考。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验地点

　　试验于2017年和2018年分别在中国水稻研究所试验基地(以下简称水稻所基地;浙江富阳;经度119.94°，纬度30.08°)和黑龙江省牡丹江农垦银虎寒地农作物科研所(以下简称银虎科研所，黑龙江省虎林市;经度132.61°，纬度45.63°)进行。中国水稻研究所试验稻田土壤为青紫泥，耕作层土壤有机质含量36.8 g/kg，碱解氮142 mg/kg、速效磷17 mg/kg、速效钾14.1 mg/kg，pH值6.9。银虎科研所试验田土壤属草甸稻田土，有机质37.8g/ kg，碱解氮146.56 mg/kg，速效磷26.5mg/kg，速效钾133.63mg/kg，pH值6.37。两地试验田前作为水稻，冬闲田。

　　1.2 参试水稻品种

　　供试水稻品种为空育131和龙庆稻3号(常规粳稻品种)及中早39(长江中下游早籼中、迟熟品种)，分别由黑龙江省农业科学院和中国水稻研究所提供。

　　1.3 试验设计

　　银虎科研所种植空育131和龙庆稻3号，水稻所基地种植空育131、龙庆稻3号和中早39。银虎科研所两年试验均于4月12日播种，塑料大棚软塑盘高台旱育秧，5月16日人工移栽。水稻所基地两年试验均于3月1日播种，塑料大棚硬塑盘旱育秧，3月18日人工移栽。水稻所试验基地水稻行株距均为30 cm×14 cm，每穴5～6株，银虎科研所试验基地水稻行株距为30 cm×10 cm。试验以品种为处理，采用随机区组设计，小区面积30 m2，重复3次，试验田四周设有保护行。田间管理、生长动态观察记载、取样考种、收割测产和品质分析均按国家早稻区试标准进行。

　　1.4 数据处理

　　利用SPSS 13.0和Excel软件实现不同处理组间差异分析，采用单因素方差分析，LSD法进行显著性检验(P<0.05)。

　　2 结果与分析

　　2.1 两地水稻生长期的气温

　　图1是两个试验地水稻生长期间的2011年-2018年平均日最高气温、平均日最低气温和平均日均气温。由图1A可知，水稻所试验基地早粳稻生长期的气温从3月1日至6月30日呈稳定的升高趋势。平均日气温在7.84～24.82℃，平均日最高气温11.36～31.22℃，平均日最低气温在4.64～24.33℃。整个早粳稻生长期间没有低于4℃的低温。由图1B可知，银虎科研所试验基地粳稻生长期间的气温从4月12日到9月15日呈先增加后降低的趋势。平均日气温在4.30～23.90℃，平均日最高气温9.70～28.40℃，平均日最低气温在-1.10～19.70℃，其中4月12日～4月27日最低气温低于4℃。

　　表1是两个试验地水稻生长期间的2011年-2018年>10℃的活动积温。由表1可知水稻所试验基地从2011年至2018年的3月1日至6月30日的>10℃的平均活动积温为2299℃。最低为2011年的2187℃，最高为2018年的2488℃，从数据分析从2011年开始有增加的趋势。由表可知银虎科研所试验基地从2011年至2018年的4月12日至9月30日的>10℃的平均活动积温为2634℃。最低为2011年的2467℃，最高为2012年的2742℃。

　　2.2 两地水稻生长期间的光照时数

　　图2是两个试验地水稻生长期间的2017年和2018年的日平均光照时数。由圖2A可知水稻所试验基地早粳稻生长期的日光照时数在3月1日至6月30日期间逐渐加长后缩短。3月1日为11.56 h，最高为6月21日14.10 h，此后逐渐缩短，至6月30日为14.07 h。由图2B可知银虎科研所试验基地粳稻生长期的日光照时数在4月12日至9月15日期间逐渐加长后缩短。4月12日为13.39 h，最高为6月19日的15.72 h，此后逐渐缩短，至9月15日12.55 h。

　　2.3 两地参试水稻品种的生育期

　　表2是两地参试水稻品种2018年的生育期。由表2可知，水稻所试验基地参试水稻品种均于3月1日播种，其中空育131、龙庆稻3号和中早39的齐穗期分别为6月2日、5月28日和6月6日，成熟期分别为7月2日、6月30日和7月10日，播齐历期分别为93 d、88 d和97 d，全生育期分别为123 d、121 d和131d。银虎科研所试验基地参试水稻均于4月12日播种，其中空育131和龙庆稻3号的齐穗期分别为7月26日和8月2日，成熟期分别为9月12日和9月9日，播齐历期分别为105 d和112 d，全生育期分别为153 d和150 d。

　　2.4 两地参试水稻品种的产量及构成

　　表3是两地参试水稻品种的产量及其构成。由表3可知水稻所试验基地龙庆稻3号和空育131的理论产量分别为0.80 kg/m2和0.68 kg/m2，产量构成中每平方米有效穗分别达到540.48个和477.81个，超过中早39的468.67个/m2;每穗平均总粒数龙庆稻为62.97粒、空育131为63.48粒，不到中早39的146.27粒的50%;龙庆稻3号和空育131的结实率分别为91.70%和85.88%，均超过中早39的78.99%。比较水稻所试验基地和银虎科研所两地龙庆稻3号和空育131的产量及其构成，有效穗数、结实率和千粒重变化不明显，每穗总粒数有明显降低。另，株高和穗长等形态指标变化不明显。

　　2.5 两地参试水稻品种的稻米品质

　　表4是两地参试水稻品种的稻米品质。由表4可知，水稻所试验基地参试龙庆稻3号和空育131的稻米加工指标(糙米率、精米率和整精米率)、外观品质(垩白度、垩白粒率和透明度)和食味指标(胶稠度、碱消值和直链淀粉含量)均优于中早39。龙庆稻3号和空育131在水稻所试验基地的稻米品质较银虎科研所试验基地的有差异，其中加工指标降低，尤其是整精米率下降明显，龙庆稻3号从72.4%下降到65.5%，空育131从73.3%下降到63.2%;外观指标两个品种表现不一，两个品种的垩白粒率均有所增加，垩白度龙庆稻3号从4.4%下降到0.8%、空育131则从0增加到1.1%，透明度则没有变化;食味指标中胶稠度、碱消值均表现增加，直链淀粉含量则有减小。龙庆稻3号和空育131的稻米蛋白质含量两地均较中早39高，另水稻所试验基地种植的比银虎科研所的要高。

　　3 讨论

　　3.1 试验两地的关键温光因子具有相似性

　　日气温：水稻“三性”决定水稻生长发育和产量形成，即感光性、感温性和基本营养生长性。种植地区的温光特性决定了该区域的适宜水稻品种。本文比较了高纬度地区(北纬45.63°，黑龙江省虎林市银虎科研所试验基地)和中纬度地区(北纬30.08°，浙江省杭州市富阳区中国水稻研究所试验基地)，结果表明两地不同时期具有相似的温度和光照特性。其中，银虎科研所的2011年至2018年的8年内每年4月12日至9月15日的平均日最高气温、平均日均气温和平均日最低气温等，与水稻所相比具有明显的一致性(图1)。其中最高气温、最低气温和日均气温都较为接近，且水稻所试验基地没有出现低于4℃的低温;温度逐渐升温至6月30日也未有出现超过32℃的高温。较显著的区别在于银虎科研所从4月12日至9月15日内，气温先增加后降低;水稻所每年从3月1日至6月30日内，气温是稳定上升，期间有降温和升温反复出现，但气温上升趋势不变。>10℃活动积温：粳稻活动积温为>10℃。水稻所试验基地从2011年至2018年的每年3月1日至6月20日的活动积温为2187℃～2488℃，平均2299℃;银虎科研所的则为2467℃～2755℃(4月12日至9月15日)，平均为2634℃。考虑到两地塑料育秧大棚的增温效应，两地两个时期内的活动积温基本接近。同时，两地两个时期内的>10℃的活动积温有较为明显的上升趋势(表1)。日照时数：粳稻具有感光性，即其生长发育受当地日光照时数影响，且不同生态型的感光性差异明显。一般而言长江中下游粳稻感光性较强，北方早粳稻感光性较弱。作者对两个不同纬度地区不同时期内的日光照时数进行了比较和分析，结果表明两地不同时期内的日光照时数具有相似性，即两地粳稻大田生长期内的日光照时数均超过12 h，其中水稻所试验基地3月18日的日照时数为12.08 h，其后逐渐延长;银虎科研所5月16日为14.98 h，随后逐渐延长，6月19日最长为15.72 h，随后再缩短，至9月15日的12.55 h(图2)。结果表明在水稻所试验基地3月1日至6月30日和银虎科研所试验基地的粳稻生长期内均没有出现低于12 h的短日照时数。

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文章名称： 基于目标区域温光比较的双季早粳稻试种

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