摘 要：選用寒地早粳稻品種龍慶稻3號和空育131，以及早秈稻中早39在杭州3月1日播種，大棚育秧，18日移栽。通過黑龍江虎林(經度132.61°，緯度45.63°)和浙江杭州(經度119.94°，緯度30.08°)兩地的2011-2018年的平均日氣溫、>10℃活動積溫和2018年日光照時數等溫光因子的比較，結合參試早稻生育期、產量及其構成和稻米品質，分析了寒地早粳稻在杭州地區雙季早粳種植的適宜時期。討論了長江中下游雙季早稻“理想溫光生態型粳稻”品種選育等問題，提出根據目標區域溫光資源和寒地早粳稻溫光特性相適宜的雙季早粳稻引種策略。
關鍵詞：雙季早稻;區域溫光資源;粳稻;理想溫光型
20世紀50年代以來，長江流域早季粳稻(早粳稻)的研究一直在持續[1]。除了極少數本地選育的早粳稻品種[2-4]，大多引用北方早熟粳稻[5]，基本沿用早秈稻種植技術模式，生育期短，產量和品質迄今未有突破[6-7]。顯然要想在長江流域早秈改早粳，首先必須決解決早粳稻生物量小的問題，從北方早粳稻感溫性[8]和耐冷生長[9]的基本特性來看，解決這個問題的有效途徑，關鍵在于通過北方粳稻苗期耐低溫生長習性將長江流域早春積溫利用起來。本文通過比對黑龍江省早粳稻區5-9月和浙江省杭州市3-6月的有效積溫和光照時數，引用北方早粳稻品種在杭州早春季引種試種，在長江流域早秈改早粳提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗地點
試驗于2017年和2018年分別在中國水稻研究所試驗基地(以下簡稱水稻所基地;浙江富陽;經度119.94°，緯度30.08°)和黑龍江省牡丹江農墾銀虎寒地農作物科研所(以下簡稱銀虎科研所，黑龍江省虎林市;經度132.61°，緯度45.63°)進行。中國水稻研究所試驗稻田土壤為青紫泥，耕作層土壤有機質含量36.8 g/kg，堿解氮142 mg/kg、速效磷17 mg/kg、速效鉀14.1 mg/kg，pH值6.9。銀虎科研所試驗田土壤屬草甸稻田土，有機質37.8g/ kg，堿解氮146.56 mg/kg，速效磷26.5mg/kg，速效鉀133.63mg/kg，pH值6.37。兩地試驗田前作為水稻，冬閑田。
1.2 參試水稻品種
供試水稻品種為空育131和龍慶稻3號(常規粳稻品種)及中早39(長江中下游早秈中、遲熟品種)，分別由黑龍江省農業科學院和中國水稻研究所提供。
1.3 試驗設計
銀虎科研所種植空育131和龍慶稻3號，水稻所基地種植空育131、龍慶稻3號和中早39。銀虎科研所兩年試驗均于4月12日播種，塑料大棚軟塑盤高臺旱育秧，5月16日人工移栽。水稻所基地兩年試驗均于3月1日播種，塑料大棚硬塑盤旱育秧，3月18日人工移栽。水稻所試驗基地水稻行株距均為30 cm×14 cm，每穴5～6株，銀虎科研所試驗基地水稻行株距為30 cm×10 cm。試驗以品種為處理，采用隨機區組設計，小區面積30 m2，重復3次，試驗田四周設有保護行。田間管理、生長動態觀察記載、取樣考種、收割測產和品質分析均按國家早稻區試標準進行。
1.4 數據處理
利用SPSS 13.0和Excel軟件實現不同處理組間差異分析，采用單因素方差分析，LSD法進行顯著性檢驗(P<0.05)。
2 結果與分析
2.1 兩地水稻生長期的氣溫
圖1是兩個試驗地水稻生長期間的2011年-2018年平均日最高氣溫、平均日最低氣溫和平均日均氣溫。由圖1A可知，水稻所試驗基地早粳稻生長期的氣溫從3月1日至6月30日呈穩定的升高趨勢。平均日氣溫在7.84～24.82℃，平均日最高氣溫11.36～31.22℃，平均日最低氣溫在4.64～24.33℃。整個早粳稻生長期間沒有低于4℃的低溫。由圖1B可知，銀虎科研所試驗基地粳稻生長期間的氣溫從4月12日到9月15日呈先增加后降低的趨勢。平均日氣溫在4.30～23.90℃，平均日最高氣溫9.70～28.40℃，平均日最低氣溫在-1.10～19.70℃，其中4月12日～4月27日最低氣溫低于4℃。
表1是兩個試驗地水稻生長期間的2011年-2018年>10℃的活動積溫。由表1可知水稻所試驗基地從2011年至2018年的3月1日至6月30日的>10℃的平均活動積溫為2299℃。最低為2011年的2187℃，最高為2018年的2488℃，從數據分析從2011年開始有增加的趨勢。由表可知銀虎科研所試驗基地從2011年至2018年的4月12日至9月30日的>10℃的平均活動積溫為2634℃。最低為2011年的2467℃，最高為2012年的2742℃。
2.2 兩地水稻生長期間的光照時數
圖2是兩個試驗地水稻生長期間的2017年和2018年的日平均光照時數。由圖2A可知水稻所試驗基地早粳稻生長期的日光照時數在3月1日至6月30日期間逐漸加長后縮短。3月1日為11.56 h，最高為6月21日14.10 h，此后逐漸縮短，至6月30日為14.07 h。由圖2B可知銀虎科研所試驗基地粳稻生長期的日光照時數在4月12日至9月15日期間逐漸加長后縮短。4月12日為13.39 h，最高為6月19日的15.72 h，此后逐漸縮短，至9月15日12.55 h。
2.3 兩地參試水稻品種的生育期
表2是兩地參試水稻品種2018年的生育期。由表2可知，水稻所試驗基地參試水稻品種均于3月1日播種，其中空育131、龍慶稻3號和中早39的齊穗期分別為6月2日、5月28日和6月6日，成熟期分別為7月2日、6月30日和7月10日，播齊歷期分別為93 d、88 d和97 d，全生育期分別為123 d、121 d和131d。銀虎科研所試驗基地參試水稻均于4月12日播種，其中空育131和龍慶稻3號的齊穗期分別為7月26日和8月2日，成熟期分別為9月12日和9月9日，播齊歷期分別為105 d和112 d，全生育期分別為153 d和150 d。
2.4 兩地參試水稻品種的產量及構成
表3是兩地參試水稻品種的產量及其構成。由表3可知水稻所試驗基地龍慶稻3號和空育131的理論產量分別為0.80 kg/m2和0.68 kg/m2，產量構成中每平方米有效穗分別達到540.48個和477.81個，超過中早39的468.67個/m2;每穗平均總粒數龍慶稻為62.97粒、空育131為63.48粒，不到中早39的146.27粒的50%;龍慶稻3號和空育131的結實率分別為91.70%和85.88%，均超過中早39的78.99%。比較水稻所試驗基地和銀虎科研所兩地龍慶稻3號和空育131的產量及其構成，有效穗數、結實率和千粒重變化不明顯，每穗總粒數有明顯降低。另，株高和穗長等形態指標變化不明顯。
2.5 兩地參試水稻品種的稻米品質
表4是兩地參試水稻品種的稻米品質。由表4可知，水稻所試驗基地參試龍慶稻3號和空育131的稻米加工指標(糙米率、精米率和整精米率)、外觀品質(堊白度、堊白粒率和透明度)和食味指標(膠稠度、堿消值和直鏈淀粉含量)均優于中早39。龍慶稻3號和空育131在水稻所試驗基地的稻米品質較銀虎科研所試驗基地的有差異，其中加工指標降低，尤其是整精米率下降明顯，龍慶稻3號從72.4%下降到65.5%，空育131從73.3%下降到63.2%;外觀指標兩個品種表現不一，兩個品種的堊白粒率均有所增加，堊白度龍慶稻3號從4.4%下降到0.8%、空育131則從0增加到1.1%，透明度則沒有變化;食味指標中膠稠度、堿消值均表現增加，直鏈淀粉含量則有減小。龍慶稻3號和空育131的稻米蛋白質含量兩地均較中早39高，另水稻所試驗基地種植的比銀虎科研所的要高。
3 討論
3.1 試驗兩地的關鍵溫光因子具有相似性
日氣溫：水稻“三性”決定水稻生長發育和產量形成，即感光性、感溫性和基本營養生長性。種植地區的溫光特性決定了該區域的適宜水稻品種。本文比較了高緯度地區(北緯45.63°，黑龍江省虎林市銀虎科研所試驗基地)和中緯度地區(北緯30.08°，浙江省杭州市富陽區中國水稻研究所試驗基地)，結果表明兩地不同時期具有相似的溫度和光照特性。其中，銀虎科研所的2011年至2018年的8年內每年4月12日至9月15日的平均日最高氣溫、平均日均氣溫和平均日最低氣溫等，與水稻所相比具有明顯的一致性(圖1)。其中最高氣溫、最低氣溫和日均氣溫都較為接近，且水稻所試驗基地沒有出現低于4℃的低溫;溫度逐漸升溫至6月30日也未有出現超過32℃的高溫。較顯著的區別在于銀虎科研所從4月12日至9月15日內，氣溫先增加后降低;水稻所每年從3月1日至6月30日內，氣溫是穩定上升，期間有降溫和升溫反復出現，但氣溫上升趨勢不變。>10℃活動積溫：粳稻活動積溫為>10℃。水稻所試驗基地從2011年至2018年的每年3月1日至6月20日的活動積溫為2187℃～2488℃，平均2299℃;銀虎科研所的則為2467℃～2755℃(4月12日至9月15日)，平均為2634℃。考慮到兩地塑料育秧大棚的增溫效應，兩地兩個時期內的活動積溫基本接近。同時，兩地兩個時期內的>10℃的活動積溫有較為明顯的上升趨勢(表1)。日照時數：粳稻具有感光性，即其生長發育受當地日光照時數影響，且不同生態型的感光性差異明顯。一般而言長江中下游粳稻感光性較強，北方早粳稻感光性較弱。作者對兩個不同緯度地區不同時期內的日光照時數進行了比較和分析，結果表明兩地不同時期內的日光照時數具有相似性，即兩地粳稻大田生長期內的日光照時數均超過12 h，其中水稻所試驗基地3月18日的日照時數為12.08 h，其后逐漸延長;銀虎科研所5月16日為14.98 h，隨后逐漸延長，6月19日最長為15.72 h，隨后再縮短，至9月15日的12.55 h(圖2)。結果表明在水稻所試驗基地3月1日至6月30日和銀虎科研所試驗基地的粳稻生長期內均沒有出現低于12 h的短日照時數。
