作物杂志,2023, 第2期: 91–99 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.02.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

氮肥运筹对湘南双季杂交稻生长发育与稻米品质的影响

袁帅(), 苏雨婷, 陈平平, 易镇邪()   

  1. 湖南农业大学农学院/作物生理与分子生物学教育部重点实验室,410128,湖南长沙
  • 收稿日期:2021-11-05 修回日期:2021-12-18 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-11
  • 通讯作者: 易镇邪,主要从事作物高产生理与资源高效利用研究工作,E-mail:yizhenxie@126.com
  • 作者简介:袁帅,研究方向为水稻高产高效栽培技术,E-mail:1395396254@qq.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划“粮食丰产增效科技创新”重点专项(2017YFD0301501);国家重点研发计划“粮食丰产增效科技创新”重点专项(2018YFD0301005)

Effects of Nitrogen Management on Yield Formation and Rice Quality of Double Cropping Hybrid Rice in Southern Hunan

Yuan Shuai(), Su Yuting, Chen Pingping, Yi Zhenxie()   

  1. College of Agronomy, Hunan Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology and Molecular Biology, Ministry of Education, Changsha 410128, Hunan, China
  • Received:2021-11-05 Revised:2021-12-18 Online:2023-04-15 Published:2023-04-11

摘要:

为明确湘南双季杂交稻适宜的氮肥运筹方式,以早稻品种陆两优996和株两优819、晚稻品种H优518和盛泰优018为材料,比较研究3种分蘖肥、穗肥、粒肥比例(7:2:1,N1;6:3:1,N2;5:4:1,N3)对双季杂交稻产量形成与稻米品质的影响。结果表明,氮肥运筹对双季稻产量及其构成因素有显著影响,早、晚稻实际产量均以N2处理最高,且显著高于N1处理,其增产的原因主要是有效穗数与穗粒数较高。与N1和N3处理相比,N2处理茎蘖数居中,但成穗率最高,且孕穗之后的叶面积指数、叶片叶绿素含量与干物质积累量最高。各品种糙米率、精米率和整精米率均以N2处理最高;N3处理直链淀粉含量显著低于N1处理,但与N2处理无显著差异;胶稠度随穗肥比例增加呈下降趋势;各品种垩白粒率和垩白度均以N2处理最低,处理间粒长、粒宽和长宽比均无显著差异。从稻米RVA谱特征参数来看,N1处理稻米食味品质最好,略优于N2处理,N3处理米质最差。综合考虑产量与稻米品质,N2处理(分蘖肥:穗肥:粒肥=6:3:1)是湘南双季杂交稻较理想的氮肥运筹方式。

关键词: 双季杂交稻, 湘南, 氮肥运筹, 产量形成, 米质

Abstract:

To explore the optimal nitrogen management way for double cropping hybrid rice in southern Hunan, the effects of three kinds of proportion of base fertilizer, panicle fertilizer and grain fertilizer (7:2:1, N1; 6:3:1, N2; 5:4:1, N3) on yield formation and rice quality of double cropping rice early rice varieties, Luliangyou 996 and Zhuliangyou 819, and late rice varieties, H You 518 and Shengtaiyou 018 as materials. The results showed that, nitrogen management had a significant effect on yield and its components of double cropping rice. The yield of early and late rice was the highest in N2 treatment, which was significantly higher than that of N1 treatment. The yield increase was mainly due to the higher effective panicle number and grain number per panicle. Compared with N1 and N3 treatments, N2 treatment showed the medium tillers, the highest heading rate, and the highest leaf area index, leaves chlorophyll content and dry matter accumulation after booting stage. The brown rice rate, milled rice rate and whole milled rice rate of all varieties were the highest in N2 treatment. The amylose content in N3 treatment was significantly lower than that in N1 treatment, but there was no significant difference with N2 treatment. The gel consistency decreased with the increase of panicle fertilizer ratio. The chalky grain rate and chalkiness degree of all varieties were the lowest in N2 treatment, and there were no significant differences in grain length, grain width and length-width ratio among treatments. From the RVA spectrum characteristic parameters of rice, the eating quality of N1 treatment was the best, slightly better than that of N2 treatment, and the quality of N3 treatment was the worst. Considering the yield and rice quality, N2 treatment (basal tiller fertilizer:panicle fertilizer:grain fertilizer=6:3:1) was an ideal nitrogen management method for double cropping hybrid rice in southern Hunan.

Key words: Double cropping hybrid rice, Southern Hunan, Nitrogen fertilizer management, Yield formation, Rice quality

图1

早稻品种茎蘖动态

图2

晚稻品种茎蘖动态

表1

氮肥运筹对水稻LAI的影响

季别Season 品种Variety 处理Treatment 分蘖期Tillering stage 孕穗期Booting stage 齐穗期Full heading stage 灌浆期Filling stage
早稻Early rice 株两优819 N1 2.46a 3.70c 4.25b 3.52b
N2 2.35a 4.25a 4.89a 4.02a
N3 2.25a 3.98b 4.56ab 3.61b
陆两优996 N1 2.36a 3.51b 4.04b 3.38b
N2 2.22a 4.18a 4.67a 3.99a
N3 2.16a 3.60b 4.35ab 3.45b
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 2.66a 4.20b 4.66c 3.82c
N2 2.78a 4.60a 5.26a 4.32a
N3 2.62a 4.55a 4.91b 4.08b
H优518 N1 3.20a 4.50b 5.06c 4.07c
N2 3.13a 5.18a 5.84a 4.68a
N3 2.91a 4.97a 5.31b 4.38b

表2

氮肥运筹对水稻叶片 SPAD 值的影响

季别Season 品种Variety 处理Treatment 分蘖期Tillering stage 孕穗期Booting stage 齐穗期Full heading stage 灌浆期Filling stage
早稻Early rice 株两优819 N1 37.63a 42.10b 44.67b 43.43b
N2 36.73b 44.67a 47.53a 46.07a
N3 36.70b 44.40a 46.17a 45.50a
陆两优996 N1 37.90a 41.20b 46.23b 43.10c
N2 36.73b 43.91a 48.80a 45.83a
N3 35.71c 41.83b 47.57b 44.77b
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 41.23a 43.91b 45.57b 44.67b
N2 40.87ab 45.86a 48.10a 46.90a
N3 40.50b 45.17ab 47.30ab 46.40a
H优518 N1 42.40a 44.63b 46.63b 45.30b
N2 42.13a 46.73a 48.80a 47.10a
N3 39.87b 45.10ab 47.73ab 46.83ab

表3

氮肥运筹对水稻干物重的影响

季别
Season
品种
Variety
处理
Treatment
分蘖期
Tillering stage
孕穗期
Booting stage
齐穗期
Full heading stage
灌浆期
Filling stage
成熟期
Maturity stage
早稻Early rice 株两优819 N1 2.91a 3.64b 7.18b 9.17c 10.22c
N2 2.83a 4.62a 8.35a 10.76a 12.17a
N3 2.79a 4.46a 8.04a 10.15b 11.51b
陆两优996 N1 3.24a 3.63a 6.78b 8.25c 9.52c
N2 3.15a 3.94a 8.61a 10.20a 11.23a
N3 3.10a 3.64a 7.52ab 9.07b 10.24b
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 3.42a 4.49b 7.17b 9.12b 10.53b
N2 3.37a 5.22a 8.99a 10.95a 12.71a
N3 3.28a 4.51b 8.00ab 10.29a 12.22a
H优518 N1 3.66a 5.53b 7.89c 10.20b 11.56b
N2 3.73a 6.32a 9.53a 11.60a 13.01a
N3 3.55a 5.78b 8.60b 11.03ab 12.60ab

表4

氮肥运筹对水稻产量及其构成因素的影响

品种
Variety
处理
Treatment
有效穗数
Effective number of
panicles (×104/hm2)
穗粒数
Grains per
panicle
结实率
Seed-setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
理论产量
Theoretical
yield (t/hm2)
实际产量
Actual yield
(t/hm2)
株两优819
Zhuliangyou 819
N1 294.25b 83.91a 80.12a 27.26a 5.44b 5.25b
N2 354.25a 82.35a 77.28b 27.86a 6.21a 5.88a
N3 316.64b 82.29a 79.02ab 27.92a 5.80ab 5.47b
陆两优996
Luliangyou 996
N1 292.63a 79.98a 78.56a 26.67b 4.93b 4.73b
N2 305.85a 80.37a 76.87a 28.52ab 5.46a 5.22a
N3 298.13a 74.28b 77.62a 30.11a 5.20ab 5.03ab
盛泰优018
Shengtaiyou 018
N1 302.61b 113.32a 65.98b 29.11a 6.58a 6.34b
N2 330.08a 110.33a 71.43a 28.68a 7.39a 7.11a
N3 309.17b 112.05a 72.71a 28.14a 7.08a 6.78ab
H优518
H You 518
N1 307.64b 115.22b 68.14a 24.58a 5.93b 5.77b
N2 336.88a 122.37a 70.74a 23.87a 6.92a 6.66a
N3 322.94ab 120.62a 66.47a 24.93a 6.43ab 6.24ab

表5

产量与其构成因素的相关系数

季别
Season
品种
Variety
有效穗数
Effective number of panicles
穗粒数
Grains per panicle
千粒重
1000-grain weight
结实率
Seed-setting rate
早稻Early rice 株两优819 0.887** 0.558* 0.171 -0.402
陆两优996 0.837** 0.657* 0.136 -0.385
晚稻Late rice 盛泰优018 0.812** 0.405 0.225 -0.157
H优518 0.702** 0.755** 0.328 -0.298

表6

氮肥运筹对稻米加工及蒸煮品质的影响

季别
Season
品种
Variety
处理
Treatment
糙米率
Brown rice rate (%)
精米率
Milled rice rate (%)
整精米率
Head rice rate (%)
直链淀粉含量
Amylose content (%)
胶稠度
Gel consistency (mm)
早稻Early rice 株两优819 N1 78.23b 69.67b 59.02b 19.06a 51.8a
N2 80.71a 71.59a 62.41a 18.58ab 48.8b
N3 79.33b 69.95b 59.95b 18.06b 49.2b
陆两优996 N1 78.67b 69.76b 56.51a 18.59a 57.0a
N2 81.36a 72.06a 57.93a 17.19b 56.5a
N3 80.07ab 70.02b 56.75a 17.25b 51.7b
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 81.61b 74.20b 65.78b 13.11a 79.5a
N2 83.55a 76.18a 68.23a 12.81ab 74.5b
N3 82.29ab 74.56b 64.10b 12.60b 73.0b
H优518 N1 82.89b 73.92b 62.10ab 12.86a 75.5a
N2 83.61a 74.15a 63.24a 12.31b 73.0ab
N3 82.74b 73.78b 60.23b 12.26b 71.0b

表7

氮肥运筹对稻米外观品质的影响

季别
Season
品种
Variety
处理
Treatment
垩白粒率
Chalky grain rate (%)
垩白度
Chalkiness (%)
粒长
Grain length (mm)
粒宽
Grain width (mm)
长宽比
Length-width ratio
早稻Early rice 株两优819 N1 14.09a 3.34a 7.20a 2.03a 3.55a
N2 9.54b 2.32b 7.13a 2.10a 3.40a
N3 13.17a 3.04a 7.05a 2.00a 3.53a
陆两优996 N1 15.91a 3.61a 7.02a 2.01a 3.50a
N2 12.68b 2.66b 7.14a 2.03a 3.52a
N3 14.77a 3.29a 6.99a 2.04a 3.43a
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 12.64a 2.79a 6.96a 1.98a 3.52a
N2 9.29b 1.76b 6.96a 1.96a 3.55a
N3 11.11a 1.98b 6.97a 1.96a 3.56a
H优518 N1 20.51a 4.24a 7.16a 2.01a 3.56a
N2 14.64c 2.85b 7.28a 2.03a 3.59a
N3 18.21b 4.01a 7.30a 2.03a 3.60a

表8

氮肥运筹对稻米淀粉RVA谱特征值的影响

季别
Season
品种
Variety
处理
Treatment
峰值黏度
Peak viscosity
(cP)
热浆黏度
Hot viscosity
(cP)
崩解值
Breakdown
value (cP)
最终黏度
Final viscosity
(cP)
消减值
Setback
(cP)
峰值时间
Peak time
(min)
糊化温度
Gelatinization
temperature (℃)
早稻Early rice 株两优819 N1 2389.3a 1679.7a 776.3a 2859.3a 390.0b 6.50b 86.35b
N2 2247.0a 1529.5ab 717.5ab 2777.5a 430.5a 6.54b 89.43a
N3 2097.3b 1480.7b 616.7c 2543.3b 446.0a 7.00a 90.52a
陆两优996 N1 2224.0a 1692.7a 681.3a 2575.7a 387.5b 6.56a 89.07a
N2 2205.5a 1640.0ab 656.0a 2548.3a 406.3b 6.73a 89.97a
N3 2112.5b 1576.0b 513.3b 2511.0a 460.0a 6.82a 89.85a
晚稻Late rice 盛泰优018 N1 3412.3a 2233.3a 1379.0a 3324.3a -147.5ab 6.11a 78.17a
N2 3343.3a 2138.3b 1105.0ab 3115.0ab -162.5b 6.42a 78.10a
N3 2790.7b 1820.3b 970.3c 2795.7b -124.0a 6.20a 78.40a
H优518 N1 3527.3a 2385.0a 1342.3a 3565.7a -305.0b 6.38a 78.37a
N2 3406.5a 2211.0a 1216.5a 3343.0a -320.0b 6.20a 78.38a
N3 2947.0b 1905.0b 818.0b 2766.0b -167.3a 6.29a 78.73a
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