氮肥减施对超级稻玮两优8612产量及品质的影响
The Effects of Reducing Nitrogen Fertilizer Application on the Yield and Quality of Super Rice Weiliangyou 8612
通讯作者:
收稿日期: 2024-05-7 修回日期: 2024-06-5 网络出版日期: 2024-07-24
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Received: 2024-05-7 Revised: 2024-06-5 Online: 2024-07-24
作者简介 About authors
何嘉辉,主要从事水稻育种研究,E-mail:
为探究氮肥减施对玮两优8612产量和稻米品质的影响,确定生产中氮肥减施的可行性,设置了0 (N0)、50(N50)、100(N100)、150(N150,一般氮肥施用量)和200 kg/hm2(N200)5个氮肥施用水平,连续开展3年大田试验,测试其产量、产量相关性状及稻米品质。结果表明,与N150相比,适当增施(N200)和减施(N100)氮肥,玮两优8612的产量无显著增产或减产,对稻米加工、外观以及蒸煮品质也没有显著影响;N100处理下稻米蛋白质含量降低,有助于食味品质提升。综上,土壤肥力中等偏上的条件下,在氮肥减施(N100)处理下超级稻玮两优8612无显著减产;同时加工和外观品质指标对施氮量不敏感,氮肥减施下蛋白质含量下降,可以改善其食味品质。
关键词:
To investigate the impact of reducing nitrogen fertilizer application on the yield and rice quality of Weiliangyou 8612, and to determine the feasibility of reducing nitrogen fertilizer application in production, five levels of nitrogen fertilizer application were set at 0 (N0), 50 (N50), 100 (N100), 150 (N150, general nitrogen fertilizer application amount), and 200 kg/ha (N200), a three-year field experiment was conducted to test its yield, yield-related traits, and rice quality. The results showed that compared with N150, appropriate increases (N200) and reductions (N100) in nitrogen fertilizer application did not significantly increase or decrease the yield of Weiliangyou 8612, nor did it have a significant impact on rice processing, appearance, and cooking quality. However, reducing nitrogen fertilizer application reduced the protein content of rice, which was helpful for improving the taste quality. In conclusion, under the condition of medium to above soil fertility, super rice Weiliangyou 8612 had no significant yield reduction under the treatment of nitrogen reduction (N100). Furthermore, processing and appearance quality indicators were not sensitive to nitrogen application rate, and a reduction in nitrogen fertilizer application leaded to a decrease in protein content, which could improve its taste quality.
Keywords:
本文引用格式
何嘉辉, 李艳锋, 严天泽, 张选文, 秦鹏, 郭进有, 王凯, 刘雄伦, 杨远柱.
He Jiahui, Li Yanfeng, Yan Tianze, Zhang Xuanwen, Qin Peng, Guo Jinyou, Wang Kai, Liu Xionglun, Yang Yuanzhu.
1 材料与方法
1.1 试验地概况
表1 土壤基本营养情况
Table 1
年份 Year | pH | 水解性氮 Hydrolyzed nitrogen (mg/kg) | 有效磷 Available P (mg/kg) | 速效钾 Available K (mg/kg) | 全氮 Total nitrogen (g/kg) | 全磷 Total phosphorus (g/kg) | 全钾 Total potassium (g/kg) | 有机质 Organic matter (g/kg) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2021 | 4.98 | 239.50 | 0.38 | 161.50 | 2.04 | 0.49 | 13.30 | 29.33 |
2022 | 5.24 | 222.44 | 0.50 | 134.22 | 2.04 | 0.42 | 14.18 | 36.02 |
2023 | 5.34 | 235.67 | 0.24 | 205.22 | 2.29 | 0.47 | 14.37 | 38.50 |
图1
图1
不同年份水稻移栽至成熟期生长季日最低气温和最高气温
Fig.1
Daily minimum and maximum temperatures during the growth season from rice transplanting to maturity in different years
1.2 试验材料与试验设计
选择籼型高产杂交稻玮两优8612作为试验材料,玮两优8612分别于2020和2023年通过长江中下游中籼迟熟组(国审稻20206128)和长江上游中籼迟熟组(国审稻20232012)审定,2023年推广面积超过20万hm2(300万亩),迅速成为南方稻区杂交中稻主推品种之一,同时,2023年玮两优8612被农业农村部确认为超级稻品种。
试验设置了不施氮(N0)、施氮50(N50)、100(N100)、150(N150)和200 kg/hm2(N200)5个施氮水平,根据2023年湖南省农业农村厅印发的《湖南省2023-2025年主要农作物科学施肥指导意见》推荐氮肥用量150 kg/hm2,将N0、N50、N100视为3个氮肥减施处理。每个氮肥处理设3次重复,2个相邻的小区所施氮肥不同,小区面积13.08 m2,每个小区周围设置田埂并覆盖膜,田埂高40 cm,每个小区单独设置排灌水口,避免串灌。
2021年于5月20日播种,6月10日人工移栽;2022年于5月21日播种,6月11日移栽;2023年于5月23日播种,6月13日移栽。同一小区内随机栽插试验材料,每穴双本移栽,株行距为20.0 cm×26.5 cm。不同施氮处理按基肥:分蘖期追肥:幼穗分化始期追肥=2:1:2施用,氮肥为尿素(N 46%)。试验田于耕翻前一次性施入过磷酸钙40 kg/hm2作基肥;钾肥施用量100 kg/hm2,采用60%的氯化钾,并按基肥:幼穗分化期追肥=1:1施入;锌肥施用量5 kg/hm2,采用22%的过硫酸锌,于耕翻前一次性施入。按照常规方法灌溉。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤基础地力
3年试验在不同的田块进行。每一年在试验田块耕地平田后,于基肥施用前1 d进行土样采集。按照5点取样的方法,每个取样点去除表层20 cm左右的浮土,取底层土壤,样品共5份。土壤样品在室内自然阴干后,粉碎过60目筛,每个土壤样品取150 g在湖南省农业科学院农化检测中心进行土壤理化性质测定。测定项目包括pH、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和有机质含量。
1.3.2 干物质积累量
分别于抽穗期和成熟期采用平均茎蘖(每个小区数20穴计算平均分蘖)的方法,从各小区选取长势一致、有代表性的水稻3穴,植株连根拔出,清洗、去根,保留地上部分,放烘箱经105 ℃杀青30 min,然后80 ℃烘干至恒重后称重。
1.3.3 产量
于成熟期各小区取有代表性的8穴考察实际穗数,按照平均穗数取3穴脱粒后用考种仪(型号YTS-5D)测定每穗颖花数、结实率与千粒重。各小区全收计产,去除杂质,自然晾晒后测定产量(稻谷折合水分含量为13.5%)。
1.3.4 稻米品质
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2017录入、整理和计算数据,运用DPS数据处理系统进行分析,采用LSD法进行数据间的多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同施氮量对超级稻玮两优8612生育期及干物质积累的影响
2.1.1 对生育期的影响
由表2可知,不同氮肥处理对超级稻玮两优8612生育期有一定的影响。与正常施氮处理(N150)相比,减施氮肥(N100、N50、N0)处理下玮两优8612抽穗期提前1~3 d,齐穗期提前2~3 d,成熟期提前2~4 d,全生育期提前2~4 d;同时,增施氮肥(N200)处理下,抽穗期、齐穗期、成熟期、全生育期均要延后1 d,生育期最长。
表2 不同氮肥处理下玮两优8612田间生育期
Table 2
年份 Year | 处理 Treatment | 播种期 Sowing | 移栽期 Transplanting | 抽穗期 Heading | 齐穗期 Full heading | 成熟期 Maturity | 全生育期 Growth duration (d) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2021 | N200 | 05-20 | 06-10 | 08-23 | 08-26 | 09-26 | 129 |
N150 | 05-20 | 06-10 | 08-22 | 08-25 | 09-25 | 128 | |
N100 | 05-20 | 06-10 | 08-21 | 08-24 | 09-24 | 127 | |
N50 | 05-20 | 06-10 | 08-20 | 08-23 | 09-23 | 126 | |
N0 | 05-20 | 06-10 | 08-20 | 08-23 | 09-23 | 126 | |
2022 | N200 | 05-21 | 06-11 | 08-18 | 08-23 | 09-23 | 125 |
N150 | 05-21 | 06-11 | 08-17 | 08-22 | 09-22 | 124 | |
N100 | 05-21 | 06-11 | 08-16 | 08-21 | 09-20 | 122 | |
N50 | 05-21 | 06-11 | 08-15 | 08-20 | 09-21 | 123 | |
N0 | 05-21 | 06-11 | 08-14 | 08-19 | 09-18 | 120 | |
2023 | N200 | 05-23 | 06-13 | 08-13 | 08-17 | 09-20 | 120 |
N150 | 05-23 | 06-13 | 08-13 | 08-18 | 09-20 | 120 | |
N100 | 05-23 | 06-13 | 08-12 | 08-17 | 09-19 | 119 | |
N50 | 05-23 | 06-13 | 08-12 | 08-16 | 09-17 | 117 | |
N0 | 05-23 | 06-13 | 08-12 | 08-16 | 09-17 | 117 |
2.1.2 对干物质积累的影响
由表3可知,2021年,低、中、高(N0、N100、N200)氮肥处理之间,抽穗期干物质积累量和收获指数差异不显著;N0和N00处理下成熟期干物质积累量显著低于N200处理。2022年减施氮肥,N100、N50处理下玮两优8612抽穗期干物质积累量与正常施氮处理(N150)差异不显著,N0处理下抽穗期干物质积累量要显著低于N150处理;同时,氮肥减施(N100、N50、N0)下,玮两优8612成熟期干物质积累量要显著低于N150处理,但收获指数与正常施氮处理(N150)无显著差异。说明与正常施氮处理(N150)相比,一定程度减施氮肥(0~150 kg/hm2),超级稻玮两优8612成熟期植株干物质积累量会显著下降,但对收获指数没有显著影响。
表3 不同施氮水平下玮两优8612干物质积累量及收获指数
Table 3
年份 Year | 处理 Treatment | 干物质积累量 Dry matter accumulation (t/hm2) | 收获指数 Harvest index (%) | |
---|---|---|---|---|
抽穗期 Heading stage | 成熟期 Maturity stage | |||
2021 | N200 | 15.52±1.01a | 23.09±2.06a | 49.41±3.66a |
N100 | 14.90±1.42a | 18.20±0.41b | 51.66±1.33a | |
N0 | 13.69±0.34a | 18.09±1.76b | 51.75±3.01a | |
2022 | N200 | 14.09±1.00ab | 19.66±0.76ab | 53.41±0.82b |
N150 | 14.53±0.44a | 20.83±0.97a | 55.56±0.44a | |
N100 | 13.14±0.17ab | 17.58±1.10cd | 55.79±0.96a | |
N50 | 13.45±1.57ab | 18.31±0.97bc | 55.15±0.90ab | |
N0 | 12.28±1.43b | 15.58±1.56d | 54.69±1.86a | |
2023 | N200 | - | 18.05±1.38a | 58.59±1.07ab |
N150 | - | 18.08±1.17a | 57.59±1.82ab | |
N100 | - | 17.40±0.99ab | 60.03±1.32a | |
N50 | - | 15.12±0.45bc | 58.99±0.63ab | |
N0 | - | 13.01±1.74c | 56.54±2.13b |
同栏内不同小写字母者表示在P < 0.05水平上差异显著。下同。
Different lowercase letters in the same column indicate significant differences at the P < 0.05 level. The same below.
2.2 氮肥减施对超级稻玮两优8612产量及其构成因素的影响
连续3年试验结果(表4)表明,在正常施氮(N150)的基础上,增施氮肥(N200)未显著提升玮两优8612的单产,甚至在2021和2022年度试验产量有所下降;同时,对单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重的影响也不显著;有2个年度试验结实率显著提高。在正常施氮的基础上,减施氮肥(N100处理)玮两优8612的产量变化不显著,甚至2022年度试验单产略有提升;减施氮肥(N50处理)仅2023年度试验减产显著;N0处理下3个年度试验均显著减产。产量构成因素方面,除2023年N100处理下的结实率显著低于N150处理外,N100、N50处理下的单位面积有效穗数、穗粒数、结实率及千粒重与N150相比均无显著差异;与N150处理相比,N0处理下不同年份间导致减产的产量构成因素并不一致。可见,适当减施氮肥不会影响超级稻玮两优8612产量构成因素之间的协调,对其产量未造成显著的影响。
表4 不同施氮水平下玮两优8612产量及其构成因素
Table 4
年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Yield (t/hm2) | 有效穗数 Effective panicle number (/m2) | 穗粒数 Spikelets per panicle | 结实率 Seed-setting rate (%) | 千粒重 1000-grain weight (g) |
---|---|---|---|---|---|---|
2021 | N200 | 11.45±0.51a | 270.44±9.50a | 218.67±20.03ab | 81.90±4.41a | 25.23±0.12a |
N150 | 12.16±0.41a | 250.94±13.21ab | 221.33±2.08ab | 74.90±3.81b | 24.90±0.46a | |
N100 | 12.10±0.47a | 245.91±8.51b | 207.33±19.86b | 75.83±1.72ab | 24.67±1.04a | |
N50 | 11.47±0.59a | 228.93±6.07bc | 239.00±12.12a | 76.75±4.59ab | 25.00±0.80a | |
N0 | 10.59±0.34b | 215.85±19.41c | 194.00±22.72b | 81.65±1.52a | 25.80±0.53a | |
2022 | N200 | 10.61±0.20a | 208.57±19.88a | 244.60±17.28ab | 90.30±0.71a | 24.73±1.05ab |
N150 | 10.88±0.85a | 204.66±1.35a | 260.95±8.95a | 85.73±2.07b | 25.03±0.26a | |
N100 | 11.06±0.67a | 201.54±9.94a | 249.97±12.69a | 86.70±3.82ab | 24.73±0.21a | |
N50 | 10.88±0.17a | 211.50±14.37a | 248.32±16.42ab | 86.64±1.74ab | 24.48±0.37ab | |
N0 | 9.64±0.61b | 224.98±23.20a | 226.07±9.60b | 85.90±1.84b | 23.93±0.15b | |
2023 | N200 | 12.21±0.13a | 184.28±5.76a | 248.98±6.48a | 86.94±1.45ab | 26.56±1.17a |
N150 | 11.68±0.29ab | 191.04±14.81a | 235.06±26.16ab | 88.34±1.36a | 26.62±0.74a | |
N100 | 11.29±0.47b | 194.97±17.12a | 245.05±22.87ab | 85.49±1.66b | 25.98±0.56a | |
N50 | 10.52±0.34c | 188.68±9.12a | 249.29±7.85a | 87.06±1.98ab | 25.89±0.91a | |
N0 | 9.61±0.72d | 176.67±2.81a | 217.61±15.81b | 86.24±0.72ab | 24.30±0.62b | |
均值 Mean | N200 | 11.42 | 225.00 | 237.42 | 86.38 | 25.51 |
N150 | 11.57 | 216.26 | 239.11 | 82.99 | 25.52 | |
N100 | 11.49 | 214.66 | 234.12 | 82.67 | 25.13 | |
N50 | 10.95 | 210.76 | 245.54 | 83.48 | 25.12 | |
N0 | 9.95 | 203.75 | 212.56 | 84.60 | 24.68 | |
方差分析Analysis of variance | ||||||
F值F-value | 年Y | 13.83** | 69.53** | 16.68** | 67.78** | 17.11** |
处理T | 17.40** | 3.23* | 6.50** | 2.84* | 2.66* | |
年×处理Y × T | 2.85* | 3.15** | NS | 2.62* | 2.88* |
“*”表示在P < 0.05水平上差异显著;“**”表示在P < 0.01水平上差异极显著;NS表示在P < 0.05水平上差异不显著。
“*”indicates significant difference at the P < 0.05 level;“**”indicates extremely significant difference at the P < 0.01 level; NS indicates no significant difference at the P < 0.05 level.
2.3 氮肥减施对超级稻玮两优8612稻米品质的影响
2.3.1 对加工品质的影响
总体上,减施氮肥下玮两优8612的出糙率和整精米率呈下降趋势,N0处理的出糙率、整精米率与正常施氮处理(N150)相比3年平均分别降低1.17%和6.18%;其中,N100处理下玮两优8612稻米的出糙率和整精米率略有下降,3年平均分别下降0.08%和2.47%,但均未达到显著水平(表5)。由此可见,适当减施氮肥并不会对超级稻的加工品质造成显著影响。
表5 不同施氮水平下玮两优8612的加工品质
Table 5
处理 Treatment | 2021 | 2022 | 2023 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
出糙率 Brown rice rate | 整精米率 Head milled rice rate | 出糙率 Brown rice rate | 整精米率 Head milled rice rate | 出糙率 Brown rice rate | 整精米率 Head milled rice rate | |||
N200 | 73.20±1.57a | 63.64±4.40a | 78.77±0.09a | 58.45±2.88a | 79.57±0.15a | 64.83±0.81a | ||
N150 | 71.35±2.19a | 62.91±5.54a | 78.50±0.12a | 58.10±0.96a | 79.33±0.21a | 64.10±0.61abc | ||
N100 | 71.19±0.39a | 58.45±3.44a | 78.50±0.38a | 57.81±0.73ab | 79.30±0.53ab | 64.27±0.45ab | ||
N50 | 70.66±1.55a | 60.04±0.25a | 77.82±0.08b | 55.67±1.78ab | 78.77±0.06b | 63.37±0.38bc | ||
N0 | 70.79±0.69a | 56.51±4.04a | 77.67±0.35b | 53.99±3.09b | 78.03±0.32c | 63.17±0.15c |
2.3.2 对外观品质的影响
总体上,施氮量越低,玮两优8612的长宽比越大,垩白粒率和垩白度越高;其中,N100处理下玮两优8612稻米的垩白粒率和垩白度与N150处理相比3年平均分别上升了3.3和0.6个百分点,但除2022年度试验的垩白粒率外,其他2个年度试验差异均未达到显著水平(表6),说明适当增加氮肥施用量可以改善稻米的外观品质,当然,年度间外观品质的差异也可能是灌浆成熟期温光条件的差异所致,有待进一步研究。
表6 不同施氮水平下玮两优8612的外观品质
Table 6
处理 Treatment | 2021 | 2022 | 2023 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
长宽比 L/W | 垩白粒率 CR (%) | 垩白度 CD (%) | 长宽比 L/W | 垩白粒率 CR (%) | 垩白度 CD (%) | 长宽比 L/W | 垩白粒率 CR (%) | 垩白度 CD (%) | |||
N200 | 3.32±0.07a | 15.33±1.84c | 4.33±0.77c | 3.18±0.04a | 13.42±3.09c | 5.61±2.05b | 3.43±0.06a | 17.00±4.24b | 4.95±1.34c | ||
N150 | 3.30±0.06a | 14.75±5.24c | 4.34±1.64c | 3.20±0.03a | 17.50±3.78bc | 7.42±1.37ab | 3.40±0.00a | 21.50±0.71ab | 6.95±0.21ab | ||
N100 | 3.35±0.02a | 19.69±2.55bc | 5.22±0.68bc | 3.17±0.01a | 24.00±1.75a | 9.90±0.34a | 3.40±0.00a | 20.00±2.83ab | 5.45±0.49bc | ||
N50 | 3.37±0.06a | 25.92±1.38a | 7.72±0.83a | 3.18±0.09a | 21.33±1.76ab | 9.32±0.90a | 3.43±0.06a | 27.00±2.83a | 8.45±0.35a | ||
N0 | 3.34±0.02a | 24.75±2.65ab | 6.78±1.38ab | 3.24±0.04a | 23.25±1.25a | 9.22±2.16a | 3.37±0.06a | 19.50±2.12b | 7.15±0.64ab |
L/W:长宽比,CR:垩白粒率,CD:垩白度。
L/W: ratio of length to width of kernel, CR: chalkiness rate, CD: chalkiness degree.
2.3.3 对蒸煮和营养品质的影响
表7 不同施氮水平下玮两优8612的蒸煮品质
Table 7
处理 Treatment | 2021 | 2022 | 2023 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
直链淀粉含量 AC (%) | 碱消值 ASV | 胶稠度 GC (mm) | 直链淀粉含量 AC (%) | 碱消值 ASV | 胶稠度 GC (mm) | 直链淀粉含量 AC (%) | 碱消值 ASV | 胶稠度 GC (mm) | |||
N200 | 12.60±0.17b | 3.20±0.10b | 70.33±6.51a | 13.15±0.57ab | 3.00±0.00a | 75.83±2.31a | 11.33±0.29a | 3.00±0.00a | 80.67±4.51a | ||
N150 | 13.07±0.15a | 3.23±0.06ab | 71.33±1.15a | 12.85±0.04ab | 3.07±0.12a | 74.33±5.35a | 11.83±0.47a | 3.00±0.00a | 81.33±5.51a | ||
N100 | 12.67±0.21ab | 3.20±0.10b | 75.00±2.65a | 13.45±0.50ab | 3.13±0.22a | 78.83±3.82a | 11.67±0.40a | 3.00±0.00a | 82.33±4.04a | ||
N50 | 12.70±0.20ab | 3.50±0.17ab | 72.33±1.53a | 13.58±0.36a | 3.22±0.28a | 78.33±4.54a | 11.73±0.40a | 3.17±0.29a | 79.67±0.58a | ||
N0 | 12.97±0.40ab | 3.57±0.38a | 74.67±1.53a | 12.68±0.53b | 3.15±0.27a | 74.50±3.91a | 11.53±0.15a | 3.07±0.12a | 81.67±4.51a |
AC:直链淀粉含量,ASV:碱消值,GC:胶稠度,下同。
AC: amylose content, ASV: alkali spreading value; GC: gel consistency, the same below.
图2
图2
不同施氮水平对玮两优8612蛋白质含量的影响
Fig.2
Effects of different nitrogen application levels on protein content of Weiliangyou 8612
2.4 不同氮肥处理对超级稻玮两优8612稻谷储存期理化指标的影响
不同氮肥用量处理的玮两优8612稻谷储存15个月(收获后放置15个月)后,与储存3个月(收获后放置3个月)相比,碱消值无显著变化;稻米胶稠度出现了不同程度的下降,其中N100、N50处理的稻米胶稠度显著下降;过量减施氮肥(N50和N0),稻米直链淀粉含量显著下降(表8)。说明施氮量过少,在储存过程中其稻米理化指标衰退较快,不利于稻米品质的保持。
表8 不同施氮水平下玮两优8612稻米储藏后理化指标变化
Table 8
处理 Treatment | 储存时间(月) Storage time (month) | 直链淀 粉含量 AC (%) | 碱消值 ASV | 胶稠度 GC (mm) |
---|---|---|---|---|
N200 | 3 | 13.43±0.14a | 3.00±0.00a | 74.50±2.12a |
15 | 13.24±0.11a | 3.00±0.00a | 70.33±1.15a | |
N150 | 3 | 12.82±0.05a | 3.00±0.00a | 71.00±1.41a |
15 | 13.03±0.13a | 3.00±0.00a | 68.50±0.71a | |
N100 | 3 | 12.87±0.52a | 3.11±0.19a | 78.00±1.41a |
15 | 13.13±0.39a | 3.38±0.06a | 67.00±1.41b | |
N50 | 3 | 13.24±0.29a | 3.00±0.00a | 83.50±0.71a |
15 | 11.92±0.04b | 3.00±0.00a | 60.50±0.71b | |
N0 | 3 | 13.29±0.16a | 3.00±0.00a | 70.00±2.83a |
15 | 12.34±0.03b | 3.00±0.00a | 68.00±1.00a |
3 讨论
超级稻品种的超高产记录一般是在理想栽培环境下实现的,如充足的光温资源、较高的土壤肥力以及氮肥等资源的大量投入[11,16]。Chen等[17]比较了超级稻品种和普通杂交稻品种在不同氮肥条件下的产量表现,结果表明在氮肥施用量为225 kg/hm2条件下,超级稻品种比普通杂交稻品种的产量高11.3%~14.1%,但是氮肥用量下降至150 kg/hm2时,二者的产量没有显著差异。本研究中,2021和2022年度试验表明,在正常施氮(150 kg/hm2)基础上增施氮肥可以显著提高超级稻玮两优8612的结实率,但产量、有效穗数、穗粒数及千粒重没有发生显著的变化。同时,在N150的基础上减施氮肥,N100处理3年平均单产为11.49 t/hm2,与N150处理(11.57 t/hm2)基本持平。结果表明,适当减施氮肥不会影响超级稻玮两优8612产量构成因子之间的协调,对其产量未造成显著影响,这可能与超级稻玮两优8612自身具有氮肥高效利用特性有关。
研究[18]表明,增施氮肥会使稻米加工品质和营养品质提高,但外观品质和蒸煮食味品质会变差。万靓军等[19]研究指出,增施氮肥可显著改善稻米外观品质,增加稻米蛋白质含量,降低直链淀粉含量,改善稻米营养品质。本研究中,增施氮肥(N200)处理可以提高超级稻玮两优8612稻米的出糙率和整精米率,同时降低稻米垩白粒率和垩白度;减施氮肥(N100、N50、N0)处理稻米的出糙率和整精米率下降,垩白粒率和垩白度增加。适量的减施氮肥(N100)对超级稻玮两优8612的加工、外观及蒸煮品质无显著影响。此外,减施氮肥稻米蛋白质含量下降,有助于食味品质的提升[20-21],本研究中,N100处理下稻米蛋白质含量3年平均值为7.27%,较N150处理降低了6.30%,食味品质得到改善。Liang等[22]研究了氮肥施用对水稻贮藏后品质的影响,发现合理的施氮量对于获得优质蒸煮和食味品质尤为重要,然而,高氮可能有利于在存储期间保持蒸煮和食味品质的稳定性。在本研究中发现,不同氮肥处理下超级稻玮两优8612储存期内稻米碱消值无显著变化,N100、N50处理下储存15个月后稻米胶稠度均显著下降,N50、N0处理下储存15个月后稻米直链淀含量均出现了显著的下降。说明氮肥用量会对超级稻玮两优8612储存期内稻米理化指标的变化造成影响,低氮条件下稻谷储存过程中理化指标衰退更快,从而影响其蒸煮品质。
4 结论
在推荐氮肥用量150 kg/hm2的基础上适当增施氮肥(200 kg/hm2),超级稻玮两优8612的产量没有显著提高;适当减施氮肥(100 kg/hm2)玮两优8612的产量也没有出现显著下降。同时100、150 kg/hm2处理下玮两优8612稻米加工、外观以及蒸煮品质指标没有出现显著的变化。因此,土壤肥力中等偏上的条件下,在150 kg/hm2的基础上适当减施氮肥,即氮肥施用量为100~150 kg/hm2时,能够保证超级稻玮两优8612获得较高的产量;加工、外观品质对施氮量不敏感,同时蛋白质含量下降,可以改善其食味品质。
参考文献
中国水稻育种百年发展与展望
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水稻是中国最重要的口粮作物,新品种的培育与推广对水稻生产作出了重大贡献。中国现代水稻育种起步于20世纪20年代,已有百年历程,期间纯系育种、杂交育种、诱变育种和分子育种等技术成为技术主体,成就了矮化育种、杂交稻育种和超级稻育种三次突破,推进了全国水稻平均单产从20世纪50年代的200 kg/667 m<sup>2</sup>平台跃上了当前的470 kg/667 m<sup>2</sup>平台。展望未来百年的水稻产业需求,培育C4水稻、固氮水稻、耐盐碱水稻、耐旱水稻和一系杂交稻是水稻育种面临的重大任务。
超级稻湘两优900百亩片单产16.35 t/hm2超高产栽培技术
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湘两优900(超优千号)是袁隆平院士团队最新培育的两系超级稻新组合,该组合株叶形态理想,根系发达,熟期适中,具有穗大粒多、结实率高、高产稳产等特点。2019年湘两优900在四川省德昌县进行百亩片超高产攻关示范,平均单产达16.35 t/hm2。本文介绍了湘两优900的特征特性,单产16.35 t/hm2的超高产栽培技术,并提出了进一步提高产量潜力的措施。
超高产水稻新组合Y两优900百亩方15.40t/hm2高产栽培技术研究
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Y两优900是以广适性光温敏不育系Y58S为母本,籼粳杂交选育的偏籼型恢复系R900为父本配组育成的超高产杂交稻新组合,具有根系发达、穗大粒多、结实率高、株叶形态理想、熟期适中、适应性广、高产稳产、优质多抗等特点。2014年在湖南溆浦对该组合进行了较大面积攻关试验,创造了6.84 hm2面积单产15.40 t/hm2的世界纪录。介绍了Y两优900的特征特性,并详细阐述了Y两优900百亩攻关片单产达15.40 t/hm2的高产栽培技术。
Root and shoot traits for rice varieties with higher grain yield and higher nitrogen use efficiency at lower nitrogen rates application
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绿色超级稻品种的农艺与生理性状分析
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探明绿色超级稻的农艺与生理性状, 对于培育和选用绿色超级稻品种有重要意义。本研究以4个绿色超级稻品种为材料, 1个超级稻品种和1个非超级稻品种为对照, 观察了绿色超级稻的农艺与生理表现。结果表明, 与对照品种相比, 绿色超级稻品种具有较高的产量和氮素利用效率。绿色超级稻品种较高的产量得益于总颖花数和结实率的同步提高, 较高的氮素利用率主要在于较高的植株氮素籽粒生产效率(氮素内部利用效率)。绿色超级稻具有较高的茎蘖成穗率和粒叶比, 抽穗期较高的糖花比, 灌浆期较高的作物生长速率、净同化率、根系氧化力和茎中同化物向籽粒的运转率和成熟期较高的收获指数。这些性状与产量及植株氮素籽粒生产效率均呈极显著的正相关。建议将上述性状作为培育和选用绿色超级稻品种的参考指标。
Responses of super rice (Oryza sativa L.) to different planting methods for grain yield and nitrogen-use efficiency in the single cropping season
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不同类型水稻品种稻米蛋白质含量与蒸煮食味品质的关系及后期氮肥的效应
,DOI:10.16819/j.1001-7216.2019.9022 [本文引用: 1]
目的 为揭示不同类型水稻品种稻米蛋白质含量与其蒸煮食味品质间的关系及其对不同后期施氮水平的响应。方法 以3个常规籼稻品种和3个常规粳稻品种为供试材料,在抽穗期实施不同氮肥水平的处理,分析稻米蛋白质及其组分含量与蒸煮食味品质的关系。结果 不论籼粳亚种,后期氮素肥料均显著增加了稻米蛋白质含量,品种对氮素的反应存在明显不同,但肥料处理效应大于品种间差异。随着后期氮肥水平的提高,稻米中四种蛋白组分含量也显著增加,以醇溶蛋白和谷蛋白对氮肥的施用反应较大;直链淀粉含量有所下降,胶稠度显著变短;淀粉糊化特征值中最高黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度下降,而回复值、消减值呈上升趋势;食味值显著下降。相关分析显示,籼﹑粳稻总蛋白质含量与胶稠度呈极显著负相关;籼稻蛋白质含量与食味值(r=-0.975<sup>**</sup>)﹑最高黏度呈极显著负相关,与崩解值呈负相关,与回复值﹑消减值呈正相关或显著正相关;粳稻蛋白质含量与食味值(r=-0.923<sup>**</sup>)和崩解值呈极显著负相关,与最高黏度呈显著负相关,与回复值﹑消减值的关系和籼稻基本相同。籼、粳稻食味值均与球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白显著负相关,与清蛋白(即比例最小的组分)的关系,籼稻呈极显著负相关,而粳稻相关性未达显著。结论 后期氮肥水平的增加显著提高稻米蛋白质及其组分含量。稻米蛋白质含量的增加,显著劣化稻米蒸煮品质和适口性。四种蛋白组分的增加均会不同程度地劣化稻米食味,其中,尤以球蛋白和醇溶蛋白的负效应较为显著,谷蛋白对食味的负效应也不可忽视,在籼稻品种中表现更明显。
Nitrogen fertilizer application rate impacts eating and cooking quality of rice after storage
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