王茂輝 鐘春燕 聶金泉 孟醒 黃益強 李霜霜
摘要 [目的]篩選出適宜肇慶市種植的有機稻品種。[方法]選擇常規(guī)稻(美香占2號、象牙航香、象牙香占)和特種稻(黑糯、黑米和紅谷)共6個品種進行栽培試驗,比較了6個品種的主要農藝性狀、產量、稻米品質、微量元素。[結果] 常規(guī)稻品種美香占2號實收產量為5 178.60 kg/hm2,且綜合表現(xiàn)較好,未發(fā)現(xiàn)有害物質殘留。[結論]結合肇慶市主要推廣常規(guī)稻種植情況,有機規(guī)?;N植模式下,常規(guī)稻品種美香占2號更適合在該地區(qū)推廣種植。
關鍵詞 有機稻;產量;米質;肇慶市
中圖分類號 S511文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2018)16-0051-04
Abstract [Objective] To screen the organic rice planting varieties suitable for Zhaoqing City. [Method] Conventional rice varieties (Meixiangzhan 2, Xiangyahangxiang, Xiangyaxiangzhan) and special rice varieties (Heinuo, Heimi, Honggu) were selected for cultivation test. Their major agronomic characters, yield, rice quality and trace element were comapred. [Result] The actual yield of conventional rice variety Meixiangzhan 2 was 5 178.60 kg/hm2, with relatively good general performance and no residue of harmful substances. [Conclusion] Combining with the planting situation of Zhaoqing City, conventional rice variety Meixiangzhan 2 was suitable to be planted in this area under the mode of organic largescale planting.
Key words Organic rice;Yield;Quality of rice;Zhaoqing City
我國是一個農業(yè)生產歷史悠久的大國,傳統(tǒng)農業(yè)不使用化學物質,但是自20世紀70年代以來,化肥、農藥等農用化學合成物質已經成為農業(yè)生產中必不可少的投入品[1]。20世紀90年代以來,隨著人民生活質量的不斷提高,綠色無污染的有機大米受到了越來越多人的追捧,我國開始有少量地區(qū)按照優(yōu)質、有機農業(yè)生產要求進行種植和管理[2]。但我國的有機食品生產規(guī)模小,且基本上面向國際市場,有機食品占全部食品的市場份額不到0.1%,遠低于2.0%的世界平均水平[3]。因此,國家發(fā)展戰(zhàn)略中明確指出,要通過努力優(yōu)先發(fā)展一批與人民群眾生活密切相關的有機水稻、蔬菜等。近年來多起多種食品安全問題的連續(xù)曝光,使有機稻米的生產受到了廣大消費者的追捧,價格也成倍增長,刺激了有機稻米的規(guī)?;a[4]。
有機水稻栽培中,基地條件、種子處理、苗床處理、秧田管理、本田整地、病蟲草害防治等都必須符合有機生產的要求[5-6]。有機耕作要求所選用的水稻品種須適合當地的土壤和氣候特點,同時對病蟲害的抗性也有一定的要求[7]。目前,有機稻大規(guī)模生產一般選擇口感較好的常規(guī)品種。在整個種植過程中不施用任何的化學肥料,僅僅靠土壤本身的肥力不能滿足水稻正常的養(yǎng)分需求,因此建立肥沃、健康的稻田土壤是有機稻栽培的基礎技術,而增施有機肥是一種較為快速的培肥土壤、提高地力的措施。有機肥潛力大、肥效持久,不僅包括 N、P、K 等大量元素,還提供了一些作物必需的微量元素,如Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn等,對有機耕作稻田的持續(xù)發(fā)展有著特殊的、不可取代的作用。有機稻病害防治主要以農業(yè)防治、物理防治為主,藥劑防治為輔,通過選擇優(yōu)良品種、健康栽培等手段以達到抗病的目的[8]。同時,加強稻田水肥管理、提高栽培技術水平對害蟲種群數量也有控制作用[9]。
發(fā)展有機水稻種植產業(yè)是建立人與自然和諧關系,促進生產發(fā)展、生活富裕和生態(tài)良好的文明發(fā)展方式的重要舉措。發(fā)展種植優(yōu)質水稻對于保護和改善農村農業(yè)生態(tài)環(huán)境,保護城鄉(xiāng)人民群眾身體健康,推動農業(yè)結構調整和產業(yè)升級,發(fā)展農村生態(tài)經濟增加和農民收入,實現(xiàn)農村經濟發(fā)展與環(huán)境保護“雙贏”具有十分重要的意義。有機稻栽培對環(huán)境、肥料、農藥的選擇和栽培管理的要求較高,其規(guī)?;N植的產量、效益一直不理想,特別是廣東省在有機稻成熟收割的關鍵時期多臺風,因此倒伏成為減產、減收的主要因素。品種選擇技術是有機稻規(guī)模化種植的重要組成部分,在生產中應選用市場價值高、環(huán)境適應性好的優(yōu)質稻米品種種植,需考察品種的農藝性狀、產量、稻米品質等指標。鑒于此,筆者結合肇慶市土壤及氣候環(huán)境,選擇合適的優(yōu)質水稻品種,科學進行有機稻規(guī)?;N植研究對該地區(qū)有機稻栽培推廣有著十分重要的意義。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
該研究選擇常規(guī)稻品種(美香占2號、象牙航香、象牙香占)和特種稻品種(黑糯、黑米和紅谷)共6個品種進行栽培試驗,通過全面分析不同品種在肇慶地區(qū)的栽培價值,為當地選擇品種提供科學的決策方案。
1.2 試驗方法
1.2.1 種植基地及方式。試驗于肇慶市鼎湖區(qū)鼎湖山山腳進行。該地大氣、灌溉水和土壤均無污染,各項指標均滿足有機稻生產要求,選擇排灌方便的農田作為有機稻種植基地。秧田選擇時應選雜草少、排灌方便、土壤肥沃的田塊。水稻種子經精選、曬種、浸種、催芽后播種。水稻成熟后用收割機及時收獲,然后將稻草切割粉碎返田,覆蓋綠肥。2017年7月20日播種育秧,8月6日移栽。
1.2.2 有機肥應用技術。價格是有機肥應用在水稻栽培上重要的決定因素。隨著有機肥施用量的不斷增加,超過經濟效益最大值后,肥料報酬率反而下降??梢娪袡C肥的施用量并不是越多越好。該研究使用的有機肥由廣東省佛山市勁農農業(yè)科技有限公司提供,通過利用有機肥的栽培試驗,形成一套適合該地區(qū)的有機水稻栽培技術規(guī)程,降低有機水稻生產成本。
有機肥施肥2次:2017年8月5日第1次施基肥,有機肥3 000 kg/hm2,根壯肥150 kg/hm2;8月16日第2次施追肥,有機肥1 500 kg/hm2,根壯肥150 kg/hm2。人工均勻撒施。
1.2.3 病蟲草害生態(tài)控制技術。病蟲草害的防治是有機稻生產的重點[10],該試驗采用生物和物理防治病蟲害的綜合防治方法,使用生物農藥印楝素等,設置誘蟲燈防治蟲害,犁耙田時撒施茶麩防治福壽螺。在插秧之前用翻耕機進行翻耕,并且利用大水將其淹沒,并滅除田間的雜草。水稻生長過程中采用人工除草。
生物農藥由廣東省佛山市勁農農業(yè)科技有限公司提供,共施藥4次。① 2017年8月4日(苗期),每公頃用藥:天然除蟲菊素(“稻歡”)1 500 mL+苦參堿1 500 mL。② 9月2日,每公頃用藥:“稻歡”1 500 mL+苦參堿1 500 mL+甲基植物油高脂膜1 350 mL+梧寧霉素(四霉素)1 350 mL+腐殖酸水溶肥料(“勁立寶”)1 500 mL。③ 9月12日,每公頃用藥:“稻歡”1 500 mL+苦參堿1 500 mL+甲基植物油高脂膜1 350 mL+枯草芽孢桿菌1 500 g+梧寧霉素(四霉素)1 350 mL+ “勁立寶”1 500 mL+蘇云金桿菌1 500 mL。④用藥同第3次。機械噴霧施藥。
1.2.4 主要農藝性狀和產量。①主要農藝性狀。大面積收割前進行取樣,每個材料示范田按對角線3點取樣,每個取樣點取正常5株。主要農藝性狀指標包括單株穗重、穗長、每穗總粒數、每穗實粒數、結實率及千粒重等。單株穗重:用電子天平稱量取樣總穗重并計算平均值,單位g;穗長:使用量尺測量每穗穗長,并計算平均值,單位cm;結實率:根據每穗總粒數、實粒數計算結實率,結實率(%)=每穗實粒數/每穗總粒數。千粒重:用電子天平稱量1 000粒種子的重量,3次重復,單位g。②理論產量。理論產量構成因素包括穗數、每穗總粒數、結實率和千粒重。③方法。各種植區(qū)沿對角線選擇3個取樣點,每個點取5株并調查有效穗數及每穗總粒數、實粒數、千粒重等。④實際測產。2017年11月23日田間機收測產,收獲后裝袋并稱重,計算總重量(單位kg)。根據折率換算干重產量。
理論產量(kg/hm2)=穗數(萬/hm2)×每穗總粒數(粒)×結實率(%)×千粒重(g)×10-4。
1.2.5 稻米品質鑒定。①稻谷碾磨品質。稻谷碾磨品質包括出糙率、精米率和整精米率。取稻谷試樣100 g,放在糙米機上脫殼,然后稱取糙米重量(精確到0.1 g)。出糙率(%)=糙米質量(g)/稻谷試樣重量(g)×100%。將已稱重的糙米試樣放在碾磨機上碾磨5~10 min,使米皮去凈,篩去米糠稱量精米重量(精確到0.1 g);精米率(%)=精米重量(g)/稻谷試樣重量(g)×100%。將已稱重的精米試樣放入碎米分離機上,自動分離后將整精米稱重(精確到0.1 g)。整精米率(%)=整粒精米重量(g)/稻谷試樣重量(g)×100%。
②稻米外觀品質。稻米外觀品質是決定稻米市場價格的重要因素,包括胚乳堊白、透明度、米粒長度等性狀。堊白粒率的測定方法是隨機取整精米試樣100粒,目測揀出明顯的白色不透明的堊白米粒并計數。堊白粒率(%)=堊白米粒數/試樣總粒數×100%。堊白大小的測定是掃描分析后統(tǒng)計計算的堊白大小。隨機取整精米10粒,并排量其長度和寬度,以mm為單位,精確到0.1 mm,計算出長寬比。
③稻米蒸煮品質。稻米蒸煮品質包括稻米的糊化溫度和直鏈淀粉含量。它是稻米品質的重要理化指標,對米質優(yōu)劣起決定性作用。糊化溫度的測定方法一般較常用堿消值法,利用RVA儀進行測定[11]。直鏈淀粉含量與稻米的蒸煮品質具有密切的關系,它主要影響到稻米的脹飯性、粘性、柔軟性、光澤和食味品質等。直鏈淀粉含量的測定:常采用碘藍比色法,以直鏈淀粉占樣品淀粉總量或樣品干重量的百分率表示。
1.2.6 重金屬及農藥殘留檢測。水稻收獲后取樣1 kg送樣檢測(青島正信檢測分析有限公司),檢測項目主要包括無機砷、總汞、鉛、鎘、鉻等重金屬和70項農藥殘留。檢測方法參照GB 5009.11—2014、GB 5009.17—2014、GB 5009.12—2010、GB 5009.123—2014、GB 5009.15—2014等。
1.3 數據處理分析
采用Excel 2016和SPSS v17.0軟件對數據進行統(tǒng)計分析。
2 結果與分析
2.1 主要農藝性狀比較
主要農藝性狀指標中單株穗重、穗長、總粒數、實粒數、結實率和千粒重的分析結果見表1。常規(guī)稻品種(美香占2號、象牙航香和象牙香占)中美香占2號的單株穗重為30.81 g,而另外2個常規(guī)稻象牙航香和象牙香占的單株穗重分別為28.74 、24.74 g;象牙香占的穗長為24.18 cm,美香占2號的穗長為23.12 cm,與象牙航香的23.11 cm相當;美香占2號和象牙香占的結實率分別為88.80%、89.09%,而象牙航香的結實率僅為82.90%;美香占2號的千粒重為18.40 g,而另2個常規(guī)稻材料象牙航香和象牙香占的千粒重分別為19.32、19.37 g。
特種稻(黑糯、黑占和紅谷)一般具有特殊性,有些性狀表現(xiàn)較突出,如黑糯籽粒大,千粒重達26.40 g,紅谷大穗單株穗重為37.96 g(表2)。但由于特種稻具有特用性,所以一般不與常規(guī)稻材料進行比較選擇。
2.2 理論及實際產量比較
理論產量由穗數、每穗總粒數、結實率、千粒重4個產量構成因素決定。主要農藝性狀分析顯示,影響產量的幾個因素中常規(guī)稻材料美香占2號的每穗總粒數和結實率較高。產量性狀相關指標結果顯示,常規(guī)稻品種美香占2號的理論產量達6 126.90 kg/hm2,常規(guī)稻材料象牙航香和常規(guī)稻品種象牙香占的理論產量分別為5 788.50、5 961.00 kg/hm2(表2)。特種稻(黑糯、黑占和紅谷)的理論產量有較大差異,黑糯和黑占的理論產量分別為4 876.95、5 949.00 kg/hm2,而紅谷的理論產量為6 720.45 kg/hm2(表2)。
田間測產結果顯示,常規(guī)稻品種美香占2號的實收產量
為5 178.60 kg/hm2,明顯高于常規(guī)稻品種象牙航香和常規(guī)稻品種象牙香占的4 516.65、3 771.60 kg/hm2;特種稻品種中,黑糯和黑占的實收產量分別為4 280.85、4 428.60 kg/hm2,而紅谷實收產量為6 000.00 kg/hm2,顯著高于另外2個特種稻和常規(guī)稻品種。
綜合分析主要農藝性狀指標、理論產量及實收產量,結合肇慶市主要推廣常規(guī)稻種植情況,得出有機規(guī)模化種植模式下常規(guī)稻品種美香占2號更適合于該地區(qū)推廣種植。
2.3 稻米品質比較
稻米品質分析進行了碾米品質、外觀品質和理化指標的測定,碾米品質指標的比較分析發(fā)現(xiàn)6個材料的糙米率和精米率彼此之間差異不明顯,而常規(guī)稻品種中(美香占2號、象牙航香和象牙香占)美香占2號的整精米率為43.07%,顯著高于另外2個常規(guī)稻品種象牙航香的33.37%和象牙香占的31.87%;特種稻品種中(黑糯、黑占和紅谷)黑糯的整精米率為51.37%,顯著高于另外2個常規(guī)稻品種黑占的41.67%和紅谷的41.33%(表3)。
稻米外觀品質是決定稻米市場價格的重要因素,稻米透明光澤才能吸引消費者購買。測定結果顯示,常規(guī)稻品種美香占2號的堊白粒率和堊白大小分別為6.00%、13.87%,顯著低于另外2個常規(guī)稻品種象牙航香和象牙香占,美香占2號外觀顯示有光澤半透明。常規(guī)稻品種美香占2號籽粒長寬比為3.93,米粒表現(xiàn)為細長,常規(guī)稻品種象牙航香和象牙香占籽粒長寬比分別為4.38、4.41。特種稻黑糯、黑占和紅谷屬于糯稻,去種皮厚籽粒顯乳白色,不透明,因此不測定堊白粒率和堊白大小指標。另外特種稻籽粒呈飽滿短圓狀,其長寬比較小,即特種稻黑糯、黑占、紅谷的長寬比分別為2.93、3.28、3.51。
結果顯示各品種的糊化溫度均在65~69 ℃,糊化溫度低比較容易蒸煮。直鏈淀粉含量的高低影響蒸煮后米粒的品質,直鏈淀粉含量低的口感較好,各材料測定結果顯示常規(guī)稻中美香占2號的直鏈淀粉含量為17.8%,常規(guī)稻品種常規(guī)稻材料象牙航香和象牙香占的直鏈淀粉含量分別為20.8%、18.5%。由于所屬稻種差異,特種稻品種中黑糯、黑占和紅谷直鏈淀粉含量也有差異,特別是黑糯直鏈淀粉含量僅有0.8%。綜合考慮糊化溫度和直鏈淀粉含量指標,常規(guī)稻品種美香占2號表現(xiàn)較好。
2.4 微量元素檢測
對規(guī)?;N植的品種的農藝性狀、產量性狀和米質分析等進行綜合指標比較分析,得出常規(guī)稻品種中美香占2號的綜合表現(xiàn)較好。檢測分析結果表明,無機砷的含量為0.06 mg/kg,總汞、鉛、鉻和隔的檢測結果分別為0.012、0.008、0.05和低于0.03 mg/kg。美香占2號農藥殘留的70項檢測結果均為未檢出(<0.01 mg/kg)。因此,有機模式下規(guī)?;N植收獲的常規(guī)稻美香占2號不僅產量和米質比其他幾個品種表現(xiàn)較好,而且無重金屬積累和農藥殘留,表明常規(guī)稻美香占2號符合有機稻標準。
3 結論與討論
我國從20世紀90年代在江蘇等地開始進行有機水稻的生產與開發(fā)。經過近年來的努力,我國的有機稻生產已有了一定的基礎。在有機稻生產技術方面,按照有機食品生產的要求,各有機稻生產基地根據當地的環(huán)境氣候條件,建立了適合該區(qū)域發(fā)展的生產技術規(guī)程[12-13]。然而,與現(xiàn)代高效農業(yè)的要求相比,現(xiàn)有生產技術仍不能適應有機稻發(fā)展的需要。與傳統(tǒng)方式栽培的產量相比,有機耕作模式的稻米產量要低很多,且人工成本費用很高,生產者只有通過提高市場價才能確保利益。綜合分析各種因素,有機水稻的生產技術還有很大的研究空間,創(chuàng)新水稻的有機耕作技術將進一步促進我國有機稻米產業(yè)的發(fā)展。
水稻有機栽培應以農藝措施為主,綜合防治病蟲草害[14]。在有機稻種植時選用優(yōu)質的品種、加強肥水調控及病蟲害預測和防治等工作都十分重要。田間中、后期的殘留雜草主要靠人工拔除[15]。結合肇慶地區(qū)實際土壤情況及氣候條件,該研究在種植環(huán)境方面通過秸稈還田和深淺耕翻耕作措施,培肥土壤,活化耕層,為有機水稻種植創(chuàng)造有利的土壤環(huán)境。另外插秧前誘草滅草,在插秧前30~40 d開始對田塊進行間斷性灌水,使田間保持濕潤以誘發(fā)雜草生長,并通過耕翻地來減少雜草基數以達到滅草目的。在水稻晚造收割后冬種綠肥以培肥土壤,從而減少有機肥的投入量、降低成本。
結合肇慶地區(qū)地理環(huán)境和氣候條件,該研究選擇6個水稻品種進行有機稻規(guī)?;N植試驗,根據品種特性和實際種植情況的綜合考察分析,發(fā)現(xiàn)常規(guī)稻優(yōu)質品種美香占2號綜合表現(xiàn)較好。美香占2號是感溫型常規(guī)稻品種,具有株型好、長勢好、分蘗力較強、結實率較高、熟色好等特點,適宜在廣東省各稻作區(qū)早、晚造種植,但栽培上要注意防治稻瘟病和白葉枯病。該試驗是有機栽培模式下的規(guī)模化種植,結果顯示美香占2號的實收產量為5 178.60 kg/hm2,同時稻米品質方面表現(xiàn)優(yōu)良,米質達國家和省級優(yōu)質2級,農藥等有害物質檢測未發(fā)現(xiàn)有殘留。
有機稻規(guī)?;N植研究十分有意義,結合肇慶地區(qū)實際種植條件,通過有機稻規(guī)模化種植研究可獲得多方面的效益:①經濟效益。該研究主要經濟效益體現(xiàn)在可以輻射帶動廣大農戶種植有機稻,每年可增收1000元以上,達到帶動農民致富的目的。②社會效益。在不斷研究和完善有機水稻生產技術體系的基礎上,通過建成有機水稻產業(yè)開發(fā)基地,實現(xiàn)基地農戶收入和運作企業(yè)創(chuàng)收的共贏目標。③環(huán)境效益。有機水稻生產是采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)技術來維持穩(wěn)定的農業(yè)生產體系的一種生態(tài)農業(yè)生產方式。
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