沈升 趙伏偉 邱先進(jìn) 張運(yùn)波 田小海 *
(1主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北荊州434025;2長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖北荊州434025;3中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司,北京 100031;第一作者:r478374608@qq.com;*通訊作者:xiaohait@sina.com)
水稻品質(zhì)特別是食味好壞主要取決于胚乳的淀粉構(gòu)成及顆粒排列、直/支鏈淀粉含量(比例)等,也與灌漿期的氣溫、光照、水分等外界條件密切相關(guān)。因此,培育優(yōu)質(zhì)水稻應(yīng)在優(yōu)質(zhì)品種的基礎(chǔ)上,結(jié)合地理、氣候等綜合因素,做好地域布局、品種選擇和主要栽培因子調(diào)控等措施。湖北特有的地理氣候環(huán)境較難實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)“雙優(yōu)”,需要通過栽培技術(shù)來努力提高稻米的品質(zhì)。本文結(jié)合湖北省優(yōu)質(zhì)稻發(fā)展歷史和相關(guān)研究獲得的結(jié)果,綜合探討了湖北省水稻品質(zhì)的提高途徑與相應(yīng)的栽培技術(shù)要點(diǎn)。
湖北省地處我國北亞熱帶,屬于氣候由南向北的過渡帶,對(duì)水稻生產(chǎn)具有優(yōu)劣雙重性,傳統(tǒng)上適于雙季水稻和一季水稻栽培。在耕作制度上可以爭取“雙季稻-冬作(休閑)”和“單季稻-冬作(休閑)”等模式,冬作以小麥和油菜為主。湖北的水稻生產(chǎn)主要集中在江漢平原、鄂東平原-丘陵、鄂中北-丘陵-平原區(qū),春夏雨熱同季的氣候特點(diǎn)與水稻的生物學(xué)需求吻合,十分有利于水稻生產(chǎn)[1]。7—8月份是湖北省水稻開花灌漿成熟期,此時(shí)該區(qū)域被太平洋副熱帶高壓控制,常出現(xiàn)連續(xù)晴熱高溫天氣,有利于水稻光合作用和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),獲得高產(chǎn),但不利于優(yōu)質(zhì)的形成。8月20日后,隨著副熱帶高壓撤離本地區(qū),氣溫逐漸降低,有利于優(yōu)異品質(zhì)形成。但此時(shí)常出現(xiàn)大幅降溫和連續(xù)陰雨等天氣,對(duì)優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)造成了一定威脅[2-3]。
湖北省一直十分重視米質(zhì),在全省水稻品種審定時(shí)也設(shè)置了品質(zhì)限制項(xiàng),要求大米的品質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)至少達(dá)到國標(biāo)3級(jí)以上[4]。另外,湖北省最近也在新品種區(qū)試中設(shè)立了特種優(yōu)質(zhì)常規(guī)品種組。但在普通收購市場(chǎng)上并沒有區(qū)分普通品種和優(yōu)質(zhì)品種,未體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià);另一方面,水稻生產(chǎn)者通常以追求產(chǎn)量為主,選用了大量高產(chǎn)但品質(zhì)一般的品種,或采用了片面追求產(chǎn)量的栽培措施,這些原因?qū)е潞笔?yōu)質(zhì)大米比例偏低。
實(shí)際上湖北不乏優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)樣板和先例,位于京山縣的橋米面積有2萬hm2左右,每年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值70余億元,集合了市級(jí)以上農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)龍頭企業(yè)21家?!皹蛎住鲍@得國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品,“國寶橋米”也是湖北著名商標(biāo)[5]?!巴邆}米”是近年在湖北遠(yuǎn)安興起的米業(yè)公司,該公司專攻特種優(yōu)質(zhì)米,還開發(fā)出石磨米等專用特色品牌。這些優(yōu)質(zhì)大米的市場(chǎng)價(jià)格較高,是普通大米價(jià)格的1倍以上,食味品質(zhì)也接近國際一流優(yōu)質(zhì)大米水平。
稻米品質(zhì)指標(biāo)較多,主要包括外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。其中,外觀品質(zhì)包括堊白粒率、堊白度、長寬比等,加工品質(zhì)包括糙米率、精米率、整精米率等,蒸煮品質(zhì)包括直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度、氣味、色澤等,營養(yǎng)品質(zhì)包括精米中蛋白質(zhì)及其氨基酸含量與組成,以及脂肪、維生素和礦物質(zhì)含量[6]。最新的《優(yōu)質(zhì)稻谷》國標(biāo)(GB/T17891-2017)規(guī)定,整精米率、堊白度和食味為優(yōu)質(zhì)稻谷的核心指標(biāo),直鏈淀粉含量為其限制性指標(biāo)[7]。新國標(biāo)某種意義上簡化了稻谷(米)評(píng)價(jià)系統(tǒng),但突出了關(guān)鍵限制性指標(biāo),弱化了其它輔助指標(biāo)在稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)中的份量。
表1秈米品質(zhì)指標(biāo)的變化范圍及主要影響因子的作用
表2湖北優(yōu)質(zhì)米栽培期劃分
上述指標(biāo)在實(shí)際生產(chǎn)中的變化幅度差異很大。以秈稻為例,關(guān)鍵指標(biāo)如堊白度、整精米率和食味等變異幅度大,而其它輔助指標(biāo)變異幅度較?。ū?)。指標(biāo)變幅越大,表明該指標(biāo)提高的潛力越大。除長寬比外,其他關(guān)鍵指標(biāo)的變異主要受品種、地域條件和栽培技術(shù)共同影響,輔助指標(biāo)除黃霉粒率外,主要受品種影響[8]。此外,從堊白度、整精米率和食味等3個(gè)指標(biāo)突破是提高稻米品質(zhì)的關(guān)鍵。由此可知,提高稻米品質(zhì),首先是選擇合適的品種。同時(shí),要將生產(chǎn)布局在合適區(qū)域和采取合適的栽培技術(shù)。
湖北省目前尚沒有優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)區(qū)域劃分,但區(qū)域差異客觀存在。根據(jù)表2的劃分結(jié)果,江漢平原和鄂東丘陵區(qū)在栽培Ⅰ期的氣溫過高,應(yīng)劃在“一般”區(qū)域;鄂西山區(qū)雖溫度條件好,但適宜種植水稻的面積小,土地貧瘠,仍應(yīng)劃在“較差”區(qū)域;鄂北崗地土壤條件中等,光照和溫度條件較優(yōu),劃在“較好”區(qū)域;鄂中丘陵和鄂中與江漢平原向鄂西的過渡丘陵區(qū),土壤條件中等,但氣溫與日照配合良好,劃為“好”區(qū)域。在上述“較好”以上區(qū)域可規(guī)劃特優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn),在其他區(qū)域可規(guī)劃普通優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)。
品種是栽培的基礎(chǔ),目前適合湖北平原地區(qū)高溫季節(jié)灌漿成熟的優(yōu)質(zhì)品種缺乏,亟需篩選和培育一批在高溫下高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種。在平原地區(qū)緩溫季節(jié)(8月20日以后抽穗)和丘陵地區(qū)正季灌漿成熟的品種也較缺乏。目前品牌企業(yè)主要采用鑒真2號(hào)、鄂中5號(hào)、玉針香、鄂香2號(hào)等品種[9],但這些品種產(chǎn)量較低,亟需一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種對(duì)上述品種“更新?lián)Q代”。另外,作一季晚稻(蝦-稻)和雙季晚栽培的品種,其灌漿成熟期整體處于優(yōu)良且適于優(yōu)質(zhì)形成的氣候條件[10],已經(jīng)有一些優(yōu)質(zhì)品種可供選擇,但需進(jìn)一步改造、篩選和定型。
選用整齊度較高的品種。目前生產(chǎn)上的部分品種主穗和分蘗穗差異大,導(dǎo)致各穗的成熟期不一致,不便收獲或?qū)е抡茁氏陆?,最終導(dǎo)致米質(zhì)變差;還有些品種每一穗的上、下部枝梗差異大,也會(huì)導(dǎo)致相似的問題[11]。作優(yōu)質(zhì)稻栽培的品種須盡力避免這些缺陷。
避免使用感病品種。部分品種對(duì)稻瘟病和稻曲病敏感,發(fā)病后直接導(dǎo)致水稻籽粒病變,品質(zhì)整體劣化,應(yīng)避免使用這類品種。
將特定品種的灌漿結(jié)實(shí)期安排到當(dāng)?shù)剡m宜的季節(jié)是優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)的重要一環(huán)。通過多年品種耐高溫試驗(yàn)得到的結(jié)果,將湖北的栽培季節(jié)劃分為3個(gè)時(shí)期(表2)。如能找到高溫下灌漿結(jié)實(shí)的優(yōu)質(zhì)品種,將該品種栽培期規(guī)劃到栽培Ⅰ期,將同時(shí)獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。在目前這類品種較少的情況下,將部分品種的灌漿結(jié)實(shí)期規(guī)劃到栽培Ⅱ期,將取得較高的產(chǎn)量,米質(zhì)也可以得到一定的保證。將部分“蝦-稻”和雙晚優(yōu)質(zhì)稻品種規(guī)劃到栽培Ⅲ期,可能部分年份會(huì)遇到低溫、低溫陰雨、連續(xù)干旱等災(zāi)害,產(chǎn)量保證率降低,但一般品質(zhì)較高且品質(zhì)保證率也高。
適當(dāng)降低栽培密度和成熟階段群體規(guī)模,將有利于水稻個(gè)體充分接受陽光,滿足每一個(gè)小花足夠的灌漿物質(zhì),保證每一個(gè)籽粒更飽滿和充分地成熟。降低密度也有利于防止倒伏和病蟲害發(fā)生,間接保證優(yōu)質(zhì)稻的質(zhì)量[12]。一般在原有高產(chǎn)要求基礎(chǔ)上,將移栽或直播密度降低10%~50%,將最后成穗的群體大小每667 m2降1~2萬穗。
氮肥過量直接惡化稻米品質(zhì),且導(dǎo)致群體內(nèi)分蘗和穗內(nèi)小花發(fā)育不齊,導(dǎo)致群體過大和倒伏發(fā)生,病蟲害加重,不利于優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)[13-14]。因此,優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)田要強(qiáng)調(diào)均衡施肥,應(yīng)將總氮量降低到適宜用量的中低水平(降至8~10 kg/667 m2)。同時(shí)增施磷鉀肥和鋅肥,以提高稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。
過早收獲則部分籽粒未成熟,過遲收獲則可能遭遇雨水淋洗和陽光暴曬,米質(zhì)變劣。因此,優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)特別強(qiáng)調(diào)及時(shí)收獲,一般在整穗8~9成黃熟時(shí)搶晴天收獲。收獲后更要及時(shí)干燥,周圍建有干燥設(shè)施是開展優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)的必要條件。
稻瘟病嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致粒瘟,稻曲病直接導(dǎo)致籽粒霉變,這二者均會(huì)導(dǎo)致籽粒品質(zhì)惡化。對(duì)這兩種病害的防治要立足于防,強(qiáng)調(diào)在抽穗稍前進(jìn)行化學(xué)防治,不管當(dāng)時(shí)是否發(fā)病,均要施藥。一般可用20%可愛(20%烯肟菌胺·戊唑醇)和75%拿敵穩(wěn)防治[15]。
水稻是我國大部分人口的主食。近年來隨著人們生活水平的不斷提高和農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革,稻米品質(zhì)越來越受到重視。湖北是我國的水稻主產(chǎn)區(qū)之一,提高湖北省稻米品質(zhì)無疑對(duì)我國稻米優(yōu)質(zhì)化戰(zhàn)略具有重要意義。將湖北省依據(jù)不同氣候因子進(jìn)行區(qū)域劃分,選用優(yōu)質(zhì)水稻品種,結(jié)合與之相配套的優(yōu)質(zhì)化栽培措施,將極大地提高湖北省稻米的品質(zhì),使湖北的優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)再上一個(gè)臺(tái)階。