新型栽培技术对水稻产量及稻米品质的影响

陈国军雷舜唐湘如梁文立张建国苏章标符敏*

（1中山市农业科技推广中心，广东中山528400；2华南农业大学农学院，广州510642；第一作者：673530087@qq.com；*通讯作者：fumin2002007@163.com）

新型栽培技术对水稻产量及稻米品质的影响

陈国军1雷舜2唐湘如2梁文立1张建国2苏章标1符敏1*

（1中山市农业科技推广中心，广东中山528400；2华南农业大学农学院，广州510642；第一作者：673530087@qq.com；*通讯作者：fumin2002007@163.com）

为探明“增香”栽培技术和“强源活库优米”栽培技术在中山市水稻栽培中的应用效果，对香稻品种象牙香占和美香占实施“增香”栽培技术、对非香稻品种金农丝苗和华航31实施“强源活库优米”栽培技术，研究新型栽培技术对水稻产量、品质、干物质积累、光合特性和香稻香气含量等指标的影响，以确保新技术的推广应用效果。结果表明，“增香”栽培和“强源活库优米”栽培处理的水稻品种光合生产能力在生育后期优势明显，促进了水稻生育后期的物质生产和积累；同时，“增香”栽培技术显著提高了香稻籽粒2-AP的含量，达到了浓香栽培的目的。

水稻；增香栽培；强源活库优米栽培

水稻是我国重要的粮食作物，提高水稻的产量和品质一直是我国水稻育种与栽培的重要目标[1]。众多学者认为，采取相配套的栽培技术是实现水稻高产优质的关键[2-4]；亦有学者主张“强源活库”的栽培模式[5-7]。“强源活库优米”栽培技术主要应用于超级稻[8]，对常规稻产量与品质的影响尚未见报道。

香稻因其独特的香味与优良的品质受到各国人民的喜爱。虽然香稻米的价格是普通优质大米的2倍多，但其销量仍然在逐年增长[9]。Buttery等[10]测得香米区别于普通稻米的香味成分为2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP），并且2-AP浓度的差异是品种间香味强弱不同的原因。目前大量研究表明，巴斯马蒂型和茉莉香型的香稻，其香味的最重要成分为2-AP[10-14]。香味是香稻增值的指标之一，如何在不降低香稻产量的基础上提高香味是各国香稻育种与栽培研究人员探讨的重点[15]。因此，开展“增香”栽培将有利于提高我国香稻的产业化发展与市场竞争力。

为此，本研究设置了“强源活库优米”栽培和“增香”栽培2种技术处理，以4个常规稻品种（象牙香占、美香占、金农丝苗和华航31）为材料，研究了不同栽培技术对常规稻产量与品质性状的影响，以期为中山地区常规稻的高产优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验于2015年晚季在中山市农业技术推广中心示范田进行。土壤理化性质：有机质25.34 g/kg，全氮1.28 g/kg，有效磷101.34 mg/kg，速效钾135.04 mg/kg。

1.2 试验材料

供试水稻品种：象牙香占、美香占、金农丝苗和华航31，均为常规稻品种，前2个为香稻品种，后2个为非香稻品种，由中山市农业技术推广中心提供。

1.3 试验设计

试验设置2个栽培技术处理：对香稻品种实施“增香”栽培技术（IAC）、对非香稻品种实施“强源活库优米”栽培技术（ES）。参照唐湘如等[16]的方法对香稻品种进行“增香”栽培：稻田基施由华南农业大学研发的“香稻专用肥”（国家发明专利授权，专利号ZL 2010 1 0519436.3，含有机肥10%、尿素26%、过磷酸钙50%、氯化钾12%）750 kg/hm2，基肥、分蘖肥比为5∶3；破口期施用“香稻增香剂”（国家发明专利授权，专利号ZL 2010 1 0518779.8，含GA31%、脯氨酸5%、氯化锌93%）3 kg/hm2，稀释500倍。参照唐湘如等[17]的方法对非香稻品种进行“强源活库优米”栽培：秧田期施用壮秧剂50 g/m2，稻田基施由华南农业大学研发的“超级稻专用肥”1 200 kg/hm2，基肥、分蘖肥比8∶2；齐穗期喷施“超级稻米质改良剂”4.5 kg/hm2，对水1 125 kg。常规栽培（CK）：施用纯氮180 kg/hm2、氯化钾225 kg/hm2，基、蘖肥比6∶4；施用P2O590 kg/hm2，作基肥一次性施用。

试验于7月25日播种，8月15日移栽，每丛栽4苗，移栽规格30 cm×12 cm。小区面积60 m2，3次重复，其中30 m2用于调查取样，30 m2用于测产。其他田间管理措施保持一致。

表1 不同栽培技术条件下水稻的产量性状表现

1.4 测定指标与方法

1.4.1 叶绿素相对含量

分别于分蘖期、孕穗期、齐穗期、成熟期随机选取长势一致的水稻，参照罗一鸣等[18]的方法，用SPAD-502型叶绿素测定仪测定水稻剑叶的叶绿素相对含量（SPAD）。每片叶片测定上部1/3、中部、下部1/3的SPAD值，求其平均值，每小区测定 20片叶片。计算SPAD衰减指数。SPAD衰减指数=（齐穗期SPAD-成熟期SPAD）/齐穗期SPAD。

1.4.2 净光合速率

分别于分蘖期、孕穗期、齐穗期和成熟期选择晴朗的上午，随机选取长势一致的水稻9株，于9∶30开始使用LI-6400便携式光合测定仪（LI-COR公司，美国）测定稻株最顶端完全展开叶（光量子通量密度设定为1000 μmol/m2·s）的净光合速率。

1.4.3 干物质

分别于分蘖期、孕穗期、齐穗期和成熟期选取3丛水稻样株进行干物质测定，于105℃下杀青30 min，80℃下烘干至恒质量，然后称量干物质量，计算干物质积累量。

1.4.4 产量性状

参照黄忠林等[9]的方法，收获时采用五点取样法，按1 m2面积收割产量，3次重复，并换算成实际产量。每小区测定100丛的有效穗数，另随机取5丛有效穗数，测定每穗总粒数、结实率和千粒重。

1.4.5 稻米品质

稻谷收获后晒干放置3个月后进行品质测定。糙米率由稻谷经砻谷机脱壳后测定，精米率由糙米经过精米机处理后获得。通过垩白观察仪计算垩白粒率和垩白度。由近红外谷物分析仪测得蛋白质含量和直链淀粉含量。

1.4.6 糙米香气含量

籽粒香气（2-AP）的测定参照李艳红等[19]的方法，使用GC-MS QP2010 Plus型气相质谱联用仪进行测定。

1.5 数据统计与分析

采用Excel 2003和Statistix 8.0软件进行数据输入和统计分析。

2 结果与分析

2.1 水稻产量性状表现

从表1可以看出，与CK相比，“增香”栽培技术和“强源活库优米”栽培技术均显著提高了水稻的结实率，约提高4～9个百分点。此外，“增香”栽培技术显著提高了香稻的有效穗数和实际产量。其中，美香占和象牙香占的有效穗数较CK提高7.02%和4.91%，实际产量提高12.24%和13.33%，差异达显著水平。

2.2 水稻叶片的净光合速率

从表2可以看出，“增香”栽培技术与“强源活库优米”栽培技术保证了水稻叶片前期保持较高的净光合速率，均在分蘖期达到最大值。同时显著提高了水稻叶片后期的净光合速率，有利于光合产物的积累。

2.3 水稻叶片的SPAD值及衰减指数

从表3可知，在“增香”栽培技术与“强源活库优米”栽培技术下，水稻叶片在前期保持了较高的叶绿素相对含量，同时SPAD衰减指数较小，保证了水稻后期的光合作用能力。此外，“增香”栽培技术显著提高了香稻品种成熟期叶片的SPAD值。

2.4 水稻的群体干物质积累量

从表4可见，“增香”栽培技术和“强源活库优米”栽培技术主要影响水稻成熟期的群体干物质积累量，4个水稻品种的群体干物质积累量在成熟期均显著高于各自的CK。其中，美香占和象牙香占的群体干物质积累量较相应CK分别提高4.83%和9.16%，金农丝苗和华航31的群体干物质积累量分别较对应的CK提高6.47%和8.28%。

表2 不同栽培技术下水稻叶片的净光合速率 （μmol/m2·s）

表3 不同栽培技术条件下水稻叶片的SPAD值及衰减指数

表4 不同栽培技术条件下水稻的群体干物质积累量 （t/hm2）

表5 不同栽培技术下水稻的稻米品质性状 （%）

2.5 稻米的品质性状

由表5可知，“增香”栽培技术和“强源活库优米”栽培技术均显著降低了稻米的垩白度和垩白粒率，而“增香”栽培技术还显著提高了香稻品种的整精米率和蛋白质含量。

2.6 “增香”栽培技术下香稻籽粒的2-AP含量

由图1可知，“增香”栽培技术显著提高了2个香稻品种籽粒2-AP含量。美香占和象牙香占的籽粒2-AP含量比相应CK分别提高了20.21%和27.18%。

3 讨论与结论

“强源活库”栽培能够优化源、库、流动态，提高水稻群体质量，有利于水稻结实率的提高和光合同化物质的积累[8]。本研究结果表明，在“强源活库”栽培技术下，水稻品种具有较高的结实率，水稻各时期叶片SPAD值和群体干物质积累量较高，特别是在生长发育的后期。说明“强源活库”栽培技术能够增强库的贮藏能力和源的代谢能力，同时减缓了水稻叶片的衰老，保证了后期水稻功能叶的净光合速率，有利于光合同化产物的大量合成，从而充实库容量。

图1 增香栽培技术下香稻籽粒的2-AP含量

“增香”栽培技术能够提高香稻群体的光合能力并减缓功能叶的衰老，有利于生育后期干物质的积累[9]。本研究结果表明，“增香”栽培能够显著提高香稻品种生育后期的净光合速率和群体干物质积累量，促进了香稻生育后期的物质生产和积累。“增香”栽培技术保证了香稻籽粒2-AP的含量，达到了浓香栽培的目的，这跟段美洋等[20]的研究结果一致。同时“增香”栽培处理下，香稻品种具有较高的整精米率及蛋白质含量，改善了稻米品质。

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Effects of New Cultivation Techniques on Rice Yield and Quality

CHEN Guojun1,LEI Shun2,TANG Xiangru2,LIANG Wenli1,ZHANG Jianguo2,SU Zhangbiao1,FU Min1*
（1Agricultural Science and Technology Promotion Center of Zhongshan County,Zhongshan,Guangdong 528400,China;2College of Agriculture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;1st author:673530087@qq.com;*Corresponding author:fumin2002007@163.com）

A field experiment was conducted to study the effects of increasing aroma cultivation for aromatic conventional rice Xiangyaxiangzhan,Meixiangzhan,cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality for nonaromatic conventional rice Jingnongsimiao and Huahang 31,on rice yield,quality,dry matter accumulation,photosynthetic characteristics,aroma content and other indicators in Zhongshan City.The results showed that the photosynthetic capacity had obvious advantages by increasing aroma cultivation and cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality treatments at the late growth stage,which promoted the material production and accumulation.At the same time,the increasing aroma cultivation increased the 2-AP content of aromatic rice,and reached the purpose of increasing aroma.

rice;increasing aroma cultivation;cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality

S511.048

A

1006-8082（2016）06-0066-05

2016－07－03

广东省发展粮食生产专项资金（F15025）；广东省农业攻关项目（2004B20101007）