黑龙江省是我国水稻种植面积最大的省份，由于其独特的气候条件，无霜期短，生长季节平均温度低，如何充分利用有限的温光资源，保证黑龙江省一季稻区水稻的稳产优质，其中通过播期的调控是水稻高产和优质的栽培关键技术手段之一。

由于水稻生长不仅受本身遗传特性的影响，同时还受生态环境，栽培措施等外界环境因素的影响，选择合适的播期能够充分发挥品种的优质高产的潜力[1]，同时，在水稻生长发育进程中能充分利用有限的光热资源，避免灌浆结实期遇到低温冷害，对促进黑龙江省水稻的稳产优质具有十分重要的指导意义。关于水稻播期调控对稻米产量和品质的影响，前人已做了大量的科学研究，但由于试验地点[2-4]、品种类型[5-7]、生态环境[8-9]、播种期[10]、栽培方式[11]以及田间管理方式等诸多因素的不同，结果各不相同。凌启鸿[12]认为合理确定播期是水稻高产、优质的基础，朱练峰等[13]研究表明，不同播期显著影响水稻产量构成因素的形成。本研究结合本地的播种时间、气候条件和土壤条件，在保证水稻能成熟的前提下，确定了试验的播期范围，以寒地粳稻主栽品种为材料，通过播期调控不同温光条件研究寒地粳稻品种的温光响应特征以及对稻米产量和品质的影响，为充分利用气候资源和播期设置提高水稻产量和品质提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验点概况

试验于2017年在哈尔滨市道外区民主乡省农科院水田试验基地(E126°50′16″，N45°51′0.5″)进行，试验前耕层土壤(0～20 cm)基本理化性质为：有机质含量27.4 g/kg，碱解氮92.7 mg/kg，有效磷322.2 mg/kg，速效钾189.3 mg/kg，土壤类型属于黑钙土，偏碱性。

供试品种为黑龙江省种植面积大且有代表性的水稻品种：龙粳46(早熟品种)、龙粳31(早熟品种)、绥粳18(中熟品种)、龙粳21(中熟品种)、龙稻18(晚熟品种)、松粳9(晚熟品种)。

1.2 试验设计

试验设置4个分期处理，分别为4月14日(Ⅰ)，4月24日(Ⅱ)，5月4日(Ⅲ)，5月14日(Ⅳ)，采用裂区设计，主处理为播期，副处理为不同品种，3次重复、每个小区面积20 m2，共计 72个小区，不同播期处理间采用黑色塑料挡板保证单独排灌，防止窜肥。秧苗长到3叶1心人工栽插，插秧行株距为30.0 cm×13.3 cm，每穴插5～7苗。

施用氮肥(尿素)、磷肥(磷酸二铵)、钾肥(硫酸钾)，分别以N、P2O5 和K2O计。N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1，氮肥施用总量为纯氮135 kg/hm2，按基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3施用，磷肥作基肥一次性施用，钾肥按基肥∶穗肥=1∶1施用。水分管理及其他大田栽培措施均按高产栽培措施进行。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 气象数据来源 生育期内大棚和田间逐日温湿度监测采用泽大ZDR-41型号仪器记录，监测时间间隔为20 min；日照时数气象数据来源于黑龙江农业科学院民主园区气象观测站。

1.3.2 生育期、产量及产量构成因素 生育期主要记载各播种期、出苗期、移栽期、齐穗期及成熟期；在成熟期每个处理调查3次重复，每个重复调查连续50穴水稻的有效穗数。按平均有效穗数选取考种样，每小区分别取样9穴，调查穗粒数，结实率及千粒质量；选择每个小区中间位置5 m2进行水稻实际测产，除去水分和杂质，折合实际产量。

1.3.3 稻米品质 水稻成熟期籽粒收获后在室内储藏3个月，采用大竹FC2K型砻谷机加工稻谷，测定糙米率；用Kett精米机加工后称质量，精米率、整精米率和外观品质(垩白粒率和垩白度)采用万深SC-E型稻米品质分析仪测定。蒸煮与食味品质(直链淀粉、蛋白质含量和食味值)及营养品质(蛋白质含量)采用佐竹RCTA11A型米粒食味计测定。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2007整理和录入数据，用SPSS 20软件进行数据分析，LSD法进行差异显著性检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 播期对寒地粳稻生育期及温光资源利用的影响

从表1可知，随着播期推迟，出苗期-齐穗期的生育期天数平均缩短3～8 d，出苗期-成熟期阶段生育期天数平均缩短2～9 d，齐穗期-成熟期阶段生育期天数变化规律不明显。随着播期的推迟，出苗期-齐穗期的日均光照时数先增加后减少，在播期Ⅲ达最大值，日均温度逐渐增高且各播期间达显著性差异，齐穗期-成熟期日均光照时数先减少再增加，日均温度逐渐减小，播期Ⅳ与播期Ⅰ和播期Ⅱ达显著性差异。

由表2可知，随着播期推迟，不同熟期品种全生育期天数减少，与播期Ⅰ相比，早中晚熟粳稻品种的减少天数变幅分别为8～16 d，7～15 d，7～21 d。通过分析比较各品种的主要生育进程，发现随着播期推迟，各品种出苗期-齐穗期(营养生长期和营养生长与生殖生长并进期)的生育天数明显缩短，天数与全生育期天数缩短相当，而齐穗至成熟(生殖生长期)的天数相对稳定。

随着播期的推迟，中晚熟粳稻品种全生育期积温均呈降低的趋势，这主要受到出苗期-齐穗期的积温变化的影响。以播期Ⅰ的积温为100%计，中早熟粳稻品种播期Ⅲ的积温利用率与播期Ⅱ相比变化幅度小，而晚熟粳稻品种各播期积温利用率变化幅度较大。

对于全生育期光照而言，以播期Ⅳ的光能利用率100%计，晚熟粳稻品种随着播期的推迟，光照时数利用率减少，而中早熟粳稻品种的光照时数利用率表现为播期Ⅰ>播期Ⅲ>播期Ⅱ>播期Ⅳ。随着播期推迟，除龙粳46外，各品种在出苗期-齐穗期的光照时数呈减少趋势，在齐穗期-成熟期变化规律不明显，晚熟粳稻品种在齐穗期-成熟期光照基本高于其他品种。

为进一步分析各品种水稻生育期与日均光照时数和日均温的相关性，由表3可知生育期天数的长短与出苗期-成熟期和出苗期-齐穗期的日平均温度极显著负相关，与出苗期-齐穗期的日均光照时数极显著正相关，说明齐穗前的日均温度增加和日均光照时数减少可使水稻生育期缩短。

2.2 播期对寒地粳稻产量及其构成因素的影响

由表4可知，寒地粳稻的产量与播期、品种、播期和品种互作效应间均存在极显著差异。

由表5可知，随着播期推迟，中早熟粳稻品种产量呈先增加后降低的趋势，均在第Ⅲ播期达到最高，龙粳31播期Ⅲ与播期Ⅰ和播期Ⅱ达显著性差异，龙粳21播期Ⅲ与播期Ⅰ达显著性差异，绥粳18播期Ⅲ与其他3个播期均达显著性差异。而晚熟粳稻品种龙稻18和松粳9产量随着播期的推迟产量降低，与第Ⅰ播期相比，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ播期龙稻18产量分别降低1.1%，7.9%，14.8%，而松粳9分别降低10.5%，11.6%，27.4%，以上结果分析表明，晚熟品种早播有利于高产，而中早熟品种适当推迟播期有利于获得高产。

从各品种产量构成因素来看，随着播期的推迟，除龙粳46外，中早熟品种的有效穗数变化趋势及显著性差异规律与产量变化一致，均在第Ⅲ播期达到最大值，而晚熟品种差异不显著。随播期的推迟，晚熟品种龙稻18和松粳9的穗粒数在播期间差异不显著，而千粒质量逐渐降低，龙稻18第Ⅳ播期与第Ⅰ播期差异显著，松粳9第Ⅲ、Ⅳ播期分别于第Ⅰ、Ⅱ播期差异显著。相关分析表明(表6)，不同播期下，中早熟粳稻品种产量与有效穗数呈显著正相关，相关系数为0.88～0.99，晚熟粳稻品种的产量与千粒质量呈显著正相关，相关系数为0.86～0.93。

2.3 播期对寒地粳稻稻米品质的影响

通过方差分析表明(表4)，播期间的糙米率、精米率和直链淀粉含量差异达极显著水平(P<0.01)，整精米率、垩白粒率和垩白度差异达显著水平(P<0.05)，蛋白质含量和食味值未达显著性水平。品种间的各稻米品质指标均达极显著水平(P<0.01)，说明各品种间的品质指标差异较大，品种间差异大于播期间差异。播期与品种互作效应上各品质指标差异水平与播期间的一致。为具体说明播期对稻米品质的影响，进一步开展分析不同品种在播期间的品质差异。

2.3.1 播期对稻米加工品质的影响 从表7可知，随着播期推迟，各品种的糙米率，精米率和整精米率呈逐渐降低的趋势。龙粳46第Ⅳ播期的加工品质与第Ⅰ播期达显著性差异，松粳9第Ⅳ播期的加工品质与其他3个播期达显著性差异。早熟品种加工品质变异系数均相对较小，早熟品种受播期的影响较小，而所有品种的整精米率的变异系数均大于精米率和出糙率，说明整精米率受播期的影响最大。

2.3.2 播期对稻米外观品质的影响 从表7可知，随着播期推迟，早熟品种龙粳31和龙粳46的垩白粒率和垩白度逐渐增加，晚熟品种龙稻18和松粳9呈逐渐降低趋势，而中熟品种龙粳21和绥粳18均呈先增加后降低趋势，且在第Ⅲ播期达到最大。其中龙稻18第Ⅳ播期的外观品质与第Ⅰ播期达显著性差异。从分析变异系数可以看出，寒地粳稻品种的稻米外观品质受播期的影响较大且高于其他品种指标，而晚熟品种的外观品质变异系数高于中早熟品种。

2.3.3 播期对稻米蒸煮食味与营养品质的影响 通过对蒸煮食味品质和营养品质的分析，结果表明(表7)：随着播期的推迟，除龙粳31外，各品种的直链淀粉含量均呈增加的趋势，龙粳46、龙粳21、绥粳18、龙稻18第Ⅳ播期的直链淀粉含量与第Ⅰ播期达显著性差异，而蛋白质含量随播期推迟呈下降趋势。从分析变异系数可以看出，蛋白质含量的变系数高于直链淀粉含量和食味评分，说明不同品种间蛋白质含量受播期的影响较大。各品种的食味评分随着播期推迟呈先增加后降低趋势，中早熟品种的食味品质在播期Ⅲ达最优，晚熟品种在播期Ⅱ达最优，说明中早熟品种可适当推迟播期有利于提高稻米食味。

由表8可知，不同播期条件下不同品种的直链淀粉与食味值呈正相关，其中龙粳46和龙粳31直链淀粉与食味值达显著性水平。所有品种的蛋白质含量与食味值呈极显著负相关，说明食味值的变化受蛋白质含量影响高于其他品质指标。

3 讨论与结论

3.1 播期对寒地粳稻产量的影响

温度与光照是影响水稻产量的重要限制因子[14-16]，水稻各生育期内的温光条件受播期的直接影响进而改变了水稻各阶段生育进程，最终影响水稻的产量。由于水稻产量构成因素的形成受各品种遗传特性，生态环境、栽培措施及播期设置等外界因素的影响，多数学者的研究结果有所差异。本试验在黑龙江省农业科学院水田试验基地进行，随着播期的推迟，不同熟期类型品种的全生育期全部缩短分别缩短8～16 d，7～15 d，7～21 d，播期的改变对营养生长期的天数和有效积温影响较大，而对生殖生长期的天数和积温变化相对稳定，这与马瑞等[17]研究结果基本一致。李秀芬等[18]研究认为推迟播期对水稻各产量构成因素及产量具有负面影响。杨稚愚等[19]研究表明，早播与晚播均不利于产量构成因素的形成与产量的提高，这与本次试验结果大致相同。汪伟等[20]研究得出，随着播期推迟，水稻产量的降低由于受有效穗数、穗粒数、结实率等产量构成因素下降的影响，而千粒质量无明显变化。成臣等[21]研究表明，随着播期的推迟，粳稻的产量呈先增加后降低的趋势，产量下降的原因是穗粒数的减少，而本次试验中早熟粳稻的产量下降是由于有效穗数的减少，晚熟粳稻品种产量逐渐降低主要受千粒质量的影响，可能在晚播种条件下，生育期长的品种积温不足，灌浆不充实是其千粒质量降低的主要原因。本研究中寒地粳稻的温光响应特征受播期调控的影响，品种本身的温光生态特性的是实现高产稳产的关键。因此，如何更加明确品种自身的温光响应特性，需要进一步在不同生态点多年试验。综上所述，适宜的播期是水稻取得高产的关键因素之一。

3.2 播期对寒地粳稻品质的影响

稻米品质形成的关键期是灌浆结实期，由于自身品种特性，气候生态条件及栽培措施等综合因素的影响，通过播期调控可以有效控制灌浆期的温光条件，进而影响稻米品质的形成。有许多科研工作者已做了大量关于播期对稻米品质影响的研究，但每位学者的研究结果不尽相同。姚义等[22]研究发现，随着播期的推迟，稻米外观品质提高，蒸煮和食味品质下降，加工品质和营养品质因品种而异，朱镇等[23]研究发现，随着播期的推迟，稻米加工品质变优，外观品质和直连淀粉含量变化趋势因品种而异，蛋白质含量增加，但食味值降低。本研究表明，随着播期推迟，各粳稻品种加工品质均变劣，整精米率的变异系数高于糙米率和精米率，外观品质受播期的影响变异程度远高于其他指标，这可能与品种自身特性和灌浆结实期的气温波动性等因素有关。随着播期推迟，各品种的直链淀粉含量呈升高趋势，除松粳9外，其他品种播期间存在显著性差异。蛋白质含量随播期推迟逐渐降低，稻米食味值则呈先升高后降低趋势，这与朱镇等[23]研究结果不同，可能是由于气候条件和试验材料不同导致的。本研究探讨了播期调控对稻米品质的影响，找到了影响食味值的相关品质指标，但是相关品质指标对食味值影响的贡献及机理，还有待进一步研究。

在保证水稻能正常成熟的前提下设置分期播种试验，随着播期的推迟，水稻全生育期天数缩短，主要体现在出苗期-齐穗期天数的减少，减少的原因是由于日照时数的减少和日平均温度的增加。随着播期的推迟，晚熟粳稻品种产量逐渐降低，最主要原因是千粒质量的降低，中早熟粳稻品种的产量呈先增加后降低的趋势，这是由于有效穗数的减少是产量下降的主要原因。推迟播期，寒地粳稻品种的加工品质基本呈现变劣的趋势，直链淀粉含量逐渐增加，蛋白质含量降低，而食味值呈先增加后降低的趋势，外观品质因不同品种而异。综上，通过播期调控可以实现寒地稻区水稻优质稳产，晚熟粳稻品种应当适当早播有利于高产优质，而中早熟粳稻品种可适当推迟播期有利于增产并改善稻米食味品质。

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Effect of Regulating Sowing Date on Rice Yield and Quality of Japonica Rice in Cold Regions

LIU Youhong1，2，4，ZHANG Jun5，TANG Ao1，2，4，LIU Kai2，3，ZHANG Xijuan 1，2，4，DONG Wenjun1，2，4，LI Zhugang1，2，4，MENG Ying1，2，4，LAI Yongcai2，3

(1.Institute of Crop Cultivation and Tillage，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Harbin 150086，China； 2.Northeast Sub Center of National Salt and Alkali Resistant Rice Technology Innovation Center，Harbin 150086，China； 3.Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Harbin 150086，China；4.Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Crop Molecular Design and Germplasm Innovation，Harbin 150086，China；5.Institute of Crop Sciences，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China)

Abstract： In order to explore the temperature and light response mechanism of japonica rice and whether the japonica rice high yield and quality can be achieved synchronously by selecting reasonable sowing dates in cold regions. Using four seeding dates，6 varieties of different japonica rice were used as materials to investigate the effects of seeding date on growth stage, yield,quality and utilization of temperature and sunshine.The results showed that the growth duration of japonica rice reduced with the delay of sowing date and mainly reflected in the reduction of the growth days in the stage of seedling-heading which was related to the increase of the average daily temperature and the decrease of the average daily light hours.The yield of later-maturing japonica rice decreased ，meanwhile， the medium-maturing varieties and early-maturing varieties increased first and then decreased with the delay of sowing date.The correlation analysis indicated that the correlation coefficient of later-maturing japonica yield with 1000-grain weight was 0.86～0.93.The correlation coefficient of the medium-maturing and early-maturing japonica yield with panicles was 0. 88～0. 99,which was one of the main reasons for the decline of japonica rice yield. The trend of appearance quality changes was inconsistent，but the processing quality got worse，the amylose content increased，while the protein content decreased ，the taste value increased first and then decreased with the delay of sowing date in different japonica rice. In conclusion，early sowing of later-maturing japonica rice is beneficial to achieve the high quality and yield，while early sowing or late sowing of the medium-maturing and early-maturing japonica rice are not conducive to high-quality japonica rice production.The suitable sowing date varies for different varieties.

Key words: Japonica rice;Regulations of sowing date；Growth duration；Utilization of temperature and sunshine；Yield；Quality

中图分类号：S511.01

文献标识码：A

文章编号：1000-7091(2020)增刊-0109-09

doi:10.7668/hbnxb.20191624

收稿日期：2020-08-06

基金项目：科技部“十三五”国家重点研发计划课题(2016YFD0300501)；国家自然科学基金项目(31701503)；黑龙江省国家科技重大专项和重点研发项目(课题)(GX18B002)；黑龙江省农业科学院院级课题(2019KYJL005)；黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”专项(HNK2019CX02；HNK2019CX12；HNK2019CX13)

作者简介：刘猷红(1985-)，男，江西赣州人，助理研究员，博士，主要从事优质丰产水稻遗传育种及配套栽培技术研究。

通讯作者：孟 英(1970-)，女，山东兖州人，研究员，博士，主要从事作物栽培学与耕作学研究。来永才(1964-)，男，黑龙江哈尔滨人，研究员，博士，博士生导师，主要从事作物栽培学与耕作学研究。