气象条件对三江平原水稻产量和营养品质的影响

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2024.06.010

摘要/Abstract

摘要：

选用2018—2019年三江平原水稻分期移栽观测资料、气象资料和籽粒品质检测资料，采用Duncan多重极差检验、Friedman秩检验、相关分析、产量与品质综合指数等方法，分析气象条件对水稻产量和营养品质的影响。结果表明：气象条件对产量影响显著，产量与抽穗—乳熟期的∑T_{≥10 ℃}呈极显著正相关，该值684.8 ℃为水稻获得理想产量的积温指标。气象条件对籽粒氨基酸、脂肪酸含量影响显著，各类氨基酸、脂肪酸含量与气象条件相关性各有特点。总体上，氨基酸含量与抽穗—乳熟期的ΔT、移栽—成熟期的T_max分别呈极显著、显著负相关；脂肪酸含量与移栽—成熟期的T和T_max、孕穗—成熟期的ΔT呈极显著负相关。抽穗—乳熟期ΔT为5.1 ℃和孕穗—成熟期ΔT为7.0 ℃分别是获得理想氨基酸、脂肪酸含量的气温指标。气象条件对籽粒蛋白质含量无显著影响，而对籽粒脂肪、淀粉、直链淀粉含量影响显著；随着移栽期推迟，脂肪和直链淀粉含量降低，淀粉含量增加。总体上，水稻产量和营养品质与抽穗—乳熟期T_min呈显著正相关，在三江平原，水稻适宜移栽期为气温稳定通过13.0 ℃，移栽日期为5月19日左右，上述条件下水稻栽培可获得高产、优质、高效。可见，合理调控作物播种或移栽期是农业生产中改善作物产量与品质的有效方法，可促进农业生产增产、提质、增效。

关键词: Duncan多重极差检验, Friedman秩检验, 产量, 营养品质

Abstract:

The effects of meteorological conditions on rice yield and nutritional quality were analyzed by using Duncan′s multiple extreme deviation test, Friedman′s rank test, correlation analysis, and yield and quality composite index in 2018-2019 using the 2018-2019 rice staged transplantation observations, meteorological data, and grain quality testing data in the Sanjiang Plain.The results showed that meteorological conditions had a significant effect on yield, which was highly significantly and positively correlated with ∑T_{≥ 10 ℃} at the heading-milk ripening stage, and this value of 684.8 ℃ was an indicator of the cumulative temperature for obtaining ideal yield in rice.Meteorological conditions significantly affected the amino acid and fatty acid contents of grains, and the correlation between various types of amino acid and fatty acid contents and meteorological conditions was unique.Overall, amino acid content was highly significant and significantly negatively correlated with ΔT at the heading-milk ripening stage and T_max at the transplanting-maturity stage, respectively; fatty acid content was highly significant and negatively correlated with T and T_max at the transplanting-maturity stage, and ΔT at the panicle initiation-maturity stage, respectively.The ΔT of 5.1 ℃ at the heading-milk ripening stage and the ΔT of 7.0 ℃ at the panicle initiation-maturity stage were the temperature indexes for obtaining ideal amino acid and fatty acid contents, respectively.Meteorological conditions had no significant effect on grain protein content, but on grain fat, starch, and straight-chain amylose content; fat and straight-chain amylose content decreased and starch content increased with delayed transplanting period.Overall, rice yield and nutritional quality were significantly and positively correlated with the T_min of the heading-milk ripening stage.In the Sanjiang Plain, the suitable transplanting period for rice is when the temperature is stable over 13.0 ℃, and the date of transplanting is around May 19, and then the rice cultivation can obtain high yield, high quality and high efficiency.It can be seen that rational control of crop sowing or transplanting period is an effective method to improve crop yield and quality in agricultural production, which can promote agricultural production to increase yield, quality and efficiency.

Key words: Duncan′s multiple extreme deviation test, Friedman′s rank test, Yield, Nutritional quality

中图分类号:

S511/S16

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图/表 11

图各移栽期的水稻产量差异与趋势

表1

表2

图2

表3

图3

表4

表5

2018—2019年水稻各移栽期脂肪酸含量与同期气象因子相关系数"

脂肪酸	移栽—成熟期						移栽—孕穗期
脂肪酸	T		T_max	ΔT	∑T_{≥10 ℃}	P	T		T_max		ΔT
葵酸	-0.86^**		-0.92^**	-0.81^**	0.29	0.94^**	-0.38		-0.60		-0.49
月桂酸	-0.84^**		-0.92^**	-0.78^*	0.20	0.93^**	-0.28		-0.51		-0.55
肉豆蔻酸	-0.82^**		-0.83^**	-0.74^*	0.42	0.87^**	-0.47		-0.62		-0.27
十五碳酸	-0.86^**		-0.93^**	-0.75^*	0.22	0.95^**	-0.31		-0.55		-0.56
棕榈酸	0.33		0.35	0.37	0.55	-0.22	-0.30		-0.08		0.78^*
棕榈油酸	-0.81^**		-0.89^**	-0.72^*	0.29	0.92^**	-0.34		-0.54		-0.44
十七碳酸	-0.88^**		-0.94^**	-0.68^*	0.36	0.97^**	-0.45		-0.66		-0.45
十七碳一烯酸	-0.77^*		-0.86^**	-0.73^*	0.20	0.88^**	-0.25		-0.45		-0.49
硬脂酸	-0.87^**		-0.88^**	-0.57	0.61	0.95^**	-0.69^*		-0.84^**		-0.22
油酸	-0.66		-0.71^*	-0.42	0.69^*	0.80^**	-0.66		-0.73^*		0.02
亚油酸	-0.75^*		-0.83^**	-0.67^*	0.38	0.87^**	-0.39		-0.55		-0.31
花生酸	-0.93^**		-0.98^**	-0.71^*	0.35	0.99^**	-0.48		-0.70^*		-0.49
二十碳一烯酸	-0.69^*		-0.70^*	-0.34	0.70^*	0.80^**	-0.68^*		-0.75^*		0.04
二十碳二烯酸	-0.74^*		-0.83^**	-0.55	0.53	0.89^**	-0.54		-0.68^*		-0.23
二十碳三烯酸	-0.74^*		-0.83^**	-0.65	0.31	0.89^**	-0.34		-0.53		-0.42
二十碳三烯酸	-0.85^**		-0.83^**	-0.42	0.69^*	0.91^**	-0.77^*		-0.89^**		-0.11
二十一碳酸	-0.84^**		-0.90^**	-0.55	0.47	0.96^**	-0.54		-0.73^*		-0.36
二十二碳酸	-0.87^**		-0.88^**	-0.48	0.59	0.94^**	-0.69^*		-0.85^**		-0.25
芥酸	-0.69^*		-0.63	-0.33	0.68^*	0.74^*	-0.76^*		-0.83^**		-0.01
二十三碳酸	-0.82^**		-0.85^**	-0.44	0.58	0.93^**	-0.66		-0.81^**		-0.25
二十四碳酸	-0.85^**		-0.86^**	-0.46	0.60	0.94^**	-0.70^*		-0.85^**		-0.24
二十四碳一烯酸	-0.80^**		-0.87^**	-0.60	0.25	0.91^**	-0.32		-0.53		-0.49
脂肪酸	抽穗—乳熟期						孕穗—成熟期
脂肪酸	T	T_max	T_min	ΔT	P	S	T	T_min	ΔT	∑T_{≥10 ℃}	P
葵酸	-0.29	-0.58	0.43	-0.92^**	0.89^**	-0.75^*	-0.13	0.29	-0.91^**	0.56	0.96^**
月桂酸	-0.32	-0.62	0.42	-0.95^**	0.88^**	-0.81^**	-0.24	0.20	-0.88^**	0.52	0.96^**
肉豆蔻酸	-0.11	-0.39	0.52	-0.79^*	0.83^**	-0.62	0.05	0.44	-0.90^**	0.69^*	0.93^**
十五碳酸	-0.30	-0.61	0.44	-0.95^**	0.91^**	-0.82^**	-0.21	0.22	-0.89^**	0.53	0.96^**
棕榈酸	0.73^*	0.72^*	0.44	0.42	-0.21	0.66	0.68^*	0.57	-0.03	0.51	-0.03
棕榈油酸	-0.20	-0.51	0.51	-0.90^**	0.88^**	-0.73^*	-0.14	0.29	-0.90^**	0.62	0.97^**
十七碳酸	-0.18	-0.51	0.56	-0.93^**	0.95^**	-0.75^*	-0.08	0.36	-0.94^**	0.63	0.98^**
十七碳一烯酸	-0.26	-0.55	0.44	-0.90^**	0.83^**	-0.75^*	-0.22	0.20	-0.85^**	0.55	0.95^**
硬脂酸	0.06	-0.28	0.71^*	-0.79^*	0.95^**	-0.55	0.23	0.61	-0.96^**	0.77^*	0.94^**
油酸	0.27	-0.06	0.79^*	-0.63	0.79^*	-0.32	0.35	0.69^*	-0.92^**	0.88^**	0.89^**
亚油酸	-0.10	-0.40	0.56	-0.83^**	0.83^**	-0.62	-0.03	0.38	-0.90^**	0.68^*	0.96^**
花生酸	-0.22	-0.55	0.53	-0.95^**	0.97^**	-0.79^*	-0.09	0.34	-0.94^**	0.59	0.97^**
二十碳一烯酸	0.32	-0.01	0.84^**	-0.61	0.82^**	-0.33	0.38	0.71^*	-0.89^**	0.90^**	0.88^**
二十碳二烯酸	0.07	-0.28	0.71^*	-0.80^**	0.87^**	-0.51	0.12	0.52	-0.95^**	0.77^*	0.97^**
二十碳三烯酸	-0.14	-0.45	0.53	-0.86^**	0.85^**	-0.64	-0.07	0.32	-0.86^**	0.61	0.94^**
二十碳三烯酸	0.18	-0.16	0.79^*	-0.71^*	0.94^**	-0.48	0.35	0.70^*	-0.93^**	0.81^**	0.88^**
二十一碳酸	-0.04	-0.39	0.66	-0.87^**	0.95^**	-0.64	0.07	0.47	-0.94^**	0.68^*	0.95^**
二十二碳酸	0.08	-0.27	0.73^*	-0.79^*	0.96^**	-0.57	0.23	0.60	-0.94^**	0.74^*	0.91^**
芥酸	0.23	-0.04	0.67^*	-0.51	0.78^*	-0.29	0.48	0.71^*	-0.75^*	0.69^*	0.67^*
二十三碳酸	0.09	-0.26	0.74^*	-0.79^*	0.95^**	-0.54	0.22	0.59	-0.92^**	0.73^*	0.91^**
二十四碳酸	0.09	-0.25	0.73^*	-0.78^*	0.96^**	-0.54	0.25	0.61	-0.93^**	0.74^*	0.90^**
二十四碳一烯酸	-0.20	-0.51	0.51	-0.90^**	0.89^**	-0.75^*	-0.16	0.25	-0.85^**	0.55	0.93^**

表5

表6

图4

图5

参考文献 39

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产量结构	2018年				2019年
产量结构	TD1	TD2	TD3	TD4	TD1	TD2	TD3	TD4
地上总干重/g	70.03	76.88	72.14	61.77	70.51	72.75	69.74	68.39
穗干重占地上总干重比率/(%)	58.30	59.35	59.37	57.21	58.49	58.12	57.57	57.65
株穗数/个	4.41	4.78	4.57	4.26	4.12	4.36	4.04	3.99
穗粒数/粒	80	91	88	75	83	91	87	76
千粒重/g	24.94	24.37	24.04	23.43	22.98	24.31	23.49	22.45

年份	处理	2018年				2019年
年份	处理	TD1	TD2	TD3	TD4	TD1	TD2	TD3	TD4
2018年	TD1	-	-	-	-	-	-	-	-
	TD2	0.001^**	-	-	-	-	-	-	-
	TD3	0.0001^**	0.0618	-	-	-	-	-	-
	TD4	0.4883	0.0085^**	0.0001^**	-	-	-	-	-
2019年	TD1	0.0001^**	0.0041^**	0.2992	0.0001^**	-	-	-	-
	TD2	0.0001^**	0.0001^**	0.0189^*	0.0001^**	0.1827	-	-	-
	TD3	0.0001^**	0.0112^*	0.4883	0.0001^**	0.7287	0.0942	-	-
	TD4	0.0001^**	0.0215^*	0.6557	0.0001^**	0.5524	0.0554	0.8043	-

年份	处理	2018年				2019年
年份	处理	TD1	TD2	TD3	TD4	TD1	TD2	TD3	TD4
2018年	TD1	-	-	-	-	-	-	-	-
	TD2	0.0002^**	-	-	-	-	-	-	-
	TD3	0.0086^**	0.2554	-	-	-	-	-	-
	TD4	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	-	-	-	-	-
2019年	TD1	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	-	-	-	-
	TD2	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.9999	-	-	-
	TD3	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.0005^**	0.0005^**	-	-
	TD4	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.0001^**	0.3759	0.3759	0.0086^**	-

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