氮肥施用量对机插优质晚稻产量和稻米品质的影响

唐 健 唐 闯 郭保卫,* 张诚信 张振振 王 科 张洪程 陈 恒 孙明珠

氮肥施用量对机插优质晚稻产量和稻米品质的影响

唐 健1唐 闯1郭保卫1,*张诚信1张振振1王 科1张洪程1陈 恒2孙明珠3

1扬州大学江苏省作物栽培生理重点实验室/ 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心, 江苏扬州 225009;2江西省上高县农业局, 江西上高 336400;3江西省农业技术推广总站, 江西南昌 330046

本试验为筛选适合优质丰产机插晚稻的最佳氮肥用量, 以优质双季晚稻泰优398、黄华占、天优华占、美香新占4个品种为试验材料, 在机插条件下设0、135、180、255 kg hm–2四个施氮水平, 测定产量构成及稻米品质指标。结果表明, 适当增施氮肥可增加优质双季晚稻产量, 施氮量为180 kg hm–2时产量最高。除黄华占的整精米率外, 施氮量为180 kg hm–2时各品种的糙米率、精米率和整精米率最高。随施氮量的增加, 机插优质双季晚稻的垩白粒率和垩白度降低, 米粒长宽比变大, 蛋白质含量和胶稠度均增加, 直链淀粉含量减少; 峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度逐渐下降, 消减值增加, 糊化温度呈上升趋势。适当增施氮肥可改善机插优质晚稻加工品质、外观品质、蒸煮和营养品质, 但RVA特性有变劣趋势。180 kg hm–2的施氮量可使机插优质双季晚稻优质和高产达到较好的协调统一。

机插; 优质晚稻; 氮肥用量; 产量; 稻米品质

我国是世界上水稻生产与消费的第一大国, 占世界上水稻种植面积的1/5[1]。随着生活水平的提高, 人们不仅仅重视水稻高产, 还越来越追求高稻米品质[2]。水稻产量和稻米品质除受自身遗传基因、栽培环境和气候条件等因素的影响外[3-5], 受氮肥的影响较大。氮是水稻肥料的最重要成分并且显著影响水稻生长发育[6-7], 对水稻的生理特性、产量形成有很大影响及作用[8]。氮肥施用过多不仅不能使作物产量增加, 还可能使作物产量降低, 使肥料吸收利用率和农学效率降低, 污染环境, 造成资源浪费[9]。关于氮肥施用量对水稻产量和稻米品质的影响, 前人已有较多的研究。郭保卫等[10]研究认为随着施氮量增加, 机插稻产量先增加后减少, 以施氮量为270 kg hm–2产量最高。徐新朋等[11]研究表明合理氮肥用量可以显著增加水稻有效穗数, 进而增加水稻产量。关于施氮对稻米品质的影响, 多数研究认为随着氮肥用量的增加, 改善稻米的外观品质, 提高稻米的蛋白质含量, 使稻米的蒸煮食味品质变差[12-13]。朱大伟[14]认为随施氮量增加, 稻米的加工品质有所改善, 外观品质先改善后变劣。金正勋等[15]研究表明, 随着施氮量增加会使稻米胶稠度变短, 直链淀粉含量下降, 导致米饭变得不是很软, 而是增加了一定的硬度。金军等[16]研究则指出, 在一定的施氮水平范围内, 随施氮量的增加, 胶稠度显著变长, 而施氮量再进一步增加, 则直链淀粉和胶稠度无明显变化。稻米品质受遗传及栽培措施影响较大, 加上生态环境及种植制度的不同, 众多研究还未达成一致结论。前人研究针对高产水稻的氮肥利用较多, 而有关机插条件下优质双季晚稻品种高产和优质协调的氮肥调控方面研究较少。本试验通过系统分析不同氮肥水平对机插优质晚稻产量和品质的影响, 确定其最佳氮肥施用量, 为双季稻地区机插条件下优质双季晚稻品种的氮肥合理施用提供理论依据与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验地点在江西省上高县泗溪镇曾家村。该地年降水量为1630 mm, 年均日照时数1730 h, 年均温度18.5℃。试验田前茬为早稻, 土壤类型属沙壤土, 地力中上等, 土壤含有机质24.46 g kg–1、速效氮85.06 mg kg–1、速效磷47.22 mg kg–1、速效钾71.69 mg kg–1。

以杂交籼稻泰优398、天优华占与常规籼稻黄华占、美香新占4个优质双季晚籼稻品种为试验材料。

1.2 试验设计

采用裂区设计, 以施氮(纯氮)水平为主区, 设0、135、180、255 kg hm–2四个施氮水平, 分别用N0、N1、N2、N3表示, 以品种为裂区。小区面积为20 m2, 3次重复。不同施氮处理间做埂隔开, 用塑料薄膜覆盖埂体, 保证各小区单独排灌, 防止串肥。

采用模拟毯苗机插方式。播种日期分别是2017年6月28日和2018年6月27日, 采用基质育秧, 4.5叶左右移栽, 移栽期分别是2017年7月25日和2018年7月16日。栽插行株距为25 cm × 13 cm, 每穴2苗。氮肥按基肥∶蘖肥∶穗肥比例为5∶2∶3施用, 分蘖肥于移栽后7 d一次性施用, 穗肥于倒四叶时期施用, 氮(纯N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)比例为3∶1∶2, 磷肥一次性基施, 钾肥分别于移栽前、穗肥期等量施入。移栽至有效分蘖期, 田间保持浅水灌溉; 当群体茎蘖数达预期穗数80%时开始排水轻搁田, 待田间丰产沟不见水时再灌溉, 直到拔节期; 拔节期到成熟期湿润灌溉, 干湿交替, 周而复始直到成熟前1周。其他栽培管理措施按照优质高产要求统一实施。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量测定 水稻成熟期, 从每小区选取水稻100穴, 计算有效穗数。从各处理按照平均穗数取5穴调查每穗粒数、结实率和测定千粒重, 重复3次, 计算理论产量。从每小区收割50穴, 测定水分, 去除杂质, 折算实际产量。

1.3.2 稻米品质测定 水稻收获脱粒, 晒干, 室内贮藏3个月后, 用风选机风选后, 参考国家标准《GB/T 17891-1999优质稻谷》测定稻米的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质等主要品质指标。采用瑞典Foss Tecator公司生产的近红外谷物分析仪(Infrared 1241 Grain Analyzer)测定精米的蛋白质含量和直链淀粉含量。

1.3.3 稻米淀粉黏滞特性 采用澳大利亚Newport Scientific仪器公司生产的Super 3型RVA仪(Rapid Viscosity-Analyzer)快速测定淀粉谱黏滞特性, 用T C W (Thermal Cycle for Windows)配套软件分析淀粉黏滞性[17]。

1.3.4 温光资料 灌浆结实期间的逐日最高温度、最低温度、平均温度和日照时数等资料取自江西省上高县气象局。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2016录入、整理和计算数据, 运用DPS数据处理系统进行分析, 数据间的多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 氮肥施用量对优质晚稻产量及构成因素的影响

各优质晚稻品种两年的产量均表现为N2>N3> N1>N0, N2时产量最高(表1), N3时产量有所下降, 其中N2、N3的产量无显著差异, 但均显著高于N0、N1。4个品种中, 天优华占和黄华占的产量增幅大。

从产量构成因子来看, 随着施氮量的增加, 各品种的穗数增加, 每穗粒数随施氮量先增后减, 在N2时最高, N3时有所下降, 且N2与N3处理间没有显著差异。四品种的结实率和千粒重均随施氮量的增加而降低, 除黄华占的结实率外, 其他品种的N0处理均显著或极显著高于N2、N3。泰优398、天优华占和黄华占的千粒重表现为各处理间无显著差异, 美香新占N0处理的千粒重显著高于N2、N3, 且N2和N3处理间没有显著差异。可见, 施氮量对4个品种的穗数、每穗粒数影响较大, 对结实率影响次之, 对千粒重影响较小。

表1 不同氮肥施用量下优质晚稻产量及其构成因素

标以不同大、小写字母的值分别在0.01和0.05水平差异显著。N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm–2纯氮; N2: 180 kg hm–2纯氮; N3: 255 kg hm–2纯氮。

Values followed by different letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively. N0: no N applied; N1: 135 kg hm−2N applied; N2: 180 kg hm−2N applied; N3: 255 kg hm−2N applied.

2.2 氮肥施用量对优质晚稻稻米品质和RVA谱特性的影响

2.2.1 加工品质 随着施氮量的增加, 各品种的糙米率和精米率先增加后降低, 并在N2时达到最大(表2), 其中除2017年的美香新占和黄华占及2018年的黄华占外, N2处理的糙米率均显著高于N0处理, 除了2017年的天优华占外, N2处理的精米率也均显著高于N0处理。整精米率表现跟糙米率一样趋势, 除了黄华占外, 也在氮肥水平为N2时达到最大, 黄华占的整精米率在N3处理时达到最大, 所有品种N2处理整精米均显著或极显著高于N0处理。由此可见氮肥施用量控制在合理的范围内, 可以提高双季晚稻的加工品质。

2.2.2 外观品质 随氮肥量的增加, 4个品种的整精米粒长和长宽比均增加, 除2018年天优华占的粒长外, 其余品种各处理间无显著差异(表3)。各品种垩白粒率、垩白度均随氮肥量的增加而下降, N2处理的垩白粒率、垩白度显著或极显著低于N0处理。可见适当增加氮肥施用量, 可以改善稻米的外观品质。

2.2.3 蒸煮和营养品质 各品种的直链淀粉含量均随着施氮量增加而下降, 其中N2、N3处理与N0处理差异显著或极显著, N2与N3处理差异不显著(表4)。胶稠度和蛋白质含量均随施氮量增加而增加, 除了2017年天优华占的蛋白质含量外, 其他品种N2、N3处理的胶稠度和蛋白质含量均与N0处理差异显著或极显著。

表2 不同氮肥施用量下优质晚稻加工品质

标以不同大、小写字母的值分别在0.01和0.05水平差异显著。N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm−2纯氮; N2: 180 kg hm−2纯氮; N3: 255 kg hm−2纯氮。

Values followed by different letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively. N0: no N applied; N1: 135 kg hm−2N applied; N2: 180 kg hm−2N applied; N3: 255 kg hm−2N applied; BR: brown rice rate; MR: milled rice rate; HMR: head milled rice rate.

表3 不同氮肥施用量下优质晚稻外观品质

标以不同大、小写字母的值分别在0.01和0.05水平差异显著。N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm–2纯氮; N2: 180 kg hm–2纯氮; N3: 255 kg hm–2纯氮。

Values followed by different letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively. N0: no N applied; N1: 135 kg hm–2N applied; N2: 180 kg hm–2N applied; N3: 255 kg hm–2N applied; KL: kernel length; L/W: ratio of length/width of kernel; CR: chalkiness rate; CD: chalkiness degree.

表4 不同氮肥施用量下优质晚稻蒸煮和营养品质

标以不同大、小写字母的值分别在0.01和0.05水平差异显著。N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm–2纯氮; N2: 180 kg hm–2纯氮; N3: 255 kg hm–2纯氮。

Values followed by different letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively. N0: no N applied; N1: 135 kg hm−2N applied; N2: 180 kg hm−2N applied; N3: 255 kg hm−2N applied; AC: amylose; GC: gel consistency; PC: protein content.

2.2.4 稻米淀粉RVA谱特征值 4个品种的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度均随施氮量的增加而降低, 降低的幅度随品种和施氮量而异, 其中N2与N3处理均差异不显著, 但均与N0差异显著或极显著(表5)。消减值和糊化温度均随施氮量的增加而增加, 消减值在各氮肥水平处理间均有显著或极显著差异, 各品种的糊化温度N3处理与N0处理差异显著或极显著, 除美香新占外, N2与N3处理无显著差异。可见施氮量增加使稻米RVA谱特性有变劣趋势。

表5 不同氮肥施用量下优质晚稻稻米淀粉RVA谱特征值(2018)

标以不同大、小写字母的值分别在0.01和0.05水平差异显著。N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm–2纯氮; N2: 180 kg hm–2纯氮; N3: 255 kg hm–2纯氮。

Values followed by different letters are significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively. N0: no N applied; N1:135 kg hm−2N applied; N2: 180 kg hm−2N applied; N3: 255 kg hm−2N applied.

2.3 产量、稻米品质和RVA谱特征值的方差分析和相关分析

2.3.1 产量及构成因素的方差分析 方差分析表明(表6), 产量及构成因素在年份、品种、氮肥用量及年份与品种互作间均差异显著或极显著, 穗数、每穗粒数、总颖花量、产量在年份与氮肥用量互作间差异显著或极显著, 在品种与氮肥用量互作间差异极显著。可见, 产量及构成因素在年度间有差异, 除受品种特性影响外, 还受氮肥施用量的明显影响。除穗数外, 产量及构成因素年份、品种和氮肥三者互作间差异不显著。可见氮肥用量、品种及年度均对优质晚稻产量及构成因素有较大影响。

2.3.2 稻米品质及淀粉RVA谱特征值的方差分析 稻米品质各指标和RVA谱特征值在品种、氮肥用量及年份与品种互作间差异达到显著或极显著水平。除了糙米率和精米率外, 各指标在年份间也有极显著差异(表7)。除糙米率、籽粒长宽比、糊化温度外, 稻米品质各指标与RVA谱特征值在品种与氮肥用量两因子互作间差异显著或极显著。垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度、崩解值、消减值等在年份、品种和氮肥三者互作间差异达到极显著水平。各指标在年度间的差异, 除受品种自身遗传特性影响外, 还受氮肥施用量的显著影响。

表6 不同氮肥施用量下优质晚稻产量及构成因素的方差分析

*和**分别表示达到0.05和0.01显著水平。

*and**indicate significant difference at= 0.05 and= 0.01, respectively. Y: year; C: cultivar; N: nitrogen application.

表7 不同氮肥施用量下机插优质晚稻稻米品质及淀粉RVA谱特性的方差分析

*和**分别表示达到0.05和0.01显著水平。

*and**indicate significant difference at= 0.05 and= 0.01, respectively. Y: year; C: cultivar; N: nitrogen application; BR: brown rice rate; MR: milled rice rate; HMR: head milled rice rate; L/W: ratio of length/width of kernel; CR: chalkiness rate; CD: chalkiness degree; AC: amylose; PC: protein content; GC: gel consistency; PKV: peak viscosity; THV: trough viscosity; BKD: breakdown; FLV: final viscosity; STB: setback; PAT: pasting temperature.

2.3.3 稻米品质指标的相关分析 除精米率与整精米率显著正相关外, 加工品质各指标间无显著相关性, 糙米率、精米率与峰值黏度、崩解值显著负相关, 整精米率与直链淀粉含量、胶稠度、消减值、最终黏度、糊化温度等极显著正相关, 与崩解值显著负相关。垩白度与垩白粒率间极显著正相关, 二者与直链淀粉含量、蛋白质含量极显著或显著相关, 其中垩白粒率还与峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度极显著正相关。从蒸煮食味品质各指标、RVA谱特征值间的相关性看, 直链淀粉含量与蛋白质含量极显著负相关, 与最终黏度极显著正相关, 与胶稠度相关性不显著, 蛋白质含量与峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度等极显著或显著负相关(表8)。

2.4 灌浆结实期温光资源与稻米品质

机插条件下各优质晚稻品种灌浆结实期的日平均温度、日最高温度、日最低温度、日平均温差和日平均光照时数均随氮肥施用量增加呈下降趋势(表9)。

从加工品质看, 精米率与日平均温度和日最低温度极显著或显著负相关, 整精米率与日平均光照时数显著负相关(表10)。从外观品质看, 垩白粒率与日平均温度和日最高温度极显著或显著正相关, 粒长、长宽比与日平均温差显著或极显著负相关。从RVA谱特征值看, 峰值黏度、热浆黏度及最终黏度与日平均温度和日最高温度极显著正相关, 崩解值与日平均日照时数极显著正相关, 而消减值、糊化温度与日平均日照时数极显著或显著负相关。

3 讨论

3.1 氮肥施用量对机插优质晚稻产量及构成因素的影响

水稻产量受遗传基因与环境互作的影响, 还与水稻生长发育过程中的栽培技术条件有很大关系, 其中氮肥对水稻产量及构成因素影响很大。适宜的施氮量是水稻高产、稳产的重要保障[18]。魏海燕等[19]研究表明, 随氮肥用量的增加, 超级粳稻的产量先增加后下降, 增加产量的主要原因是在适当的氮肥施用量下, 超级粳稻有较高的群体颖花量。成臣等[20]研究认为, 随施氮量增加, 南方晚粳稻产量先增加后下降, 其中有效穗数、每穗粒数与产量呈极显著正相关, 与结实率呈极显著负相关, 而与千粒重无显著相关。徐新朋等[11]研究发现, 在施氮水平达到180 kg hm–2时, 早稻和晚稻的产量达到最大, 施氮量与水稻产量呈抛物线关系, 增施氮肥提高早稻和晚稻的单位面积有效穗数, 但当施氮量超180 kg hm–2时, 穗粒数开始降低。本研究中, 在施氮量为0~180 kg hm–2的范围内, 机插优质双季晚稻的群体颖花量、每穗粒数和产量随施氮量增加而增加, 这可能是因为适量的增施氮肥能提高水稻光合作用, 更好地促进水稻成长和形成较多的同化产物, 促进颖花分化, 增加颖果内容量, 利于提高水稻产量。但当施氮量增加到255 kg hm–2时, 因群体过大导致个体优势削弱, 每穗粒数下降, 产量也出现下降趋势, 这与施氮量过多导致水稻营养过剩, 贪青晚熟有关[21]。对于机插优质双季晚稻, 因穗数不足或抗性差导致产量不高, 常优质不高产。氮肥对水稻的有效穗数和穗粒数影响较大[22], 本研究中适量增施氮肥能增加水稻的有效穗数、每穗粒数, 增加群体颖花量和有效颖花量, 进而增加优质晚稻产量。氮肥过多会降低每穗粒数、结实率和千粒重, 导致产量降低。过多施用氮肥造成优质高产不协调, 多数优质稻因抗性不如一般高产水稻, 在高氮下容易倒伏, 既影响产量, 也不利于优质。优质稻黄华占在长江中下游一般作单季晚稻种植, 当机插双季晚稻种植时, 播期适当推迟也能正常成熟。

双季晚稻的机械化种植方式除了机插秧外, 还有机直播。王春雨等[23]研究表明, 在同一施氮水平下, 机插产量高, 而直播稻平均减产10%以上。机插水稻有利于增加成穗率和单穗重, 而直播则主要通过增加穗数来实现高产[24], 汪和廷等[25]进一步研究发现直播下水稻有效穗数高于机插方式, 但其穗粒数和千粒重低, 导致低产。直播稻因生育期较短, 虽群体较大, 但个体生长不够健壮, 抽穗前后单株物质积累量较低, 而机插种植方式在施氮量相对少的条件下, 水稻能实现高产, 减氮优化施肥产量没有显著降低。机插优质晚稻较机直播能更稳靠地实现产量和氮素利用效率的提高。

3.2 氮肥施用量对机插优质晚稻稻米品质的影响

稻米品质不仅取决于水稻的基因型, 也取决于生长时的肥料条件、土壤类型、气候条件及种植方式[26-27]。万靓军等[28]研究表明, 增施氮肥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。殷春渊等[29]研究认为, 增加氮肥施用量使水稻垩白粒率和垩白度呈增加趋势, 直链淀粉和蛋白质含量也基本表现上升趋势。本研究中, 施氮量在0~180 kg hm–2的范围内, 机插优质双季晚稻的糙米率、精米率及整精米率随着施氮的增加而增加, 垩白粒率、垩白度均随施氮量的增加而减小, 可见适当增施氮改善了稻米的加工和外观品质。这可能因为适当增施氮肥提高群体和个体优势, 延长了灌浆结实期时间, 使灌浆缓慢, 籽粒内物分配合理, 致密性增强[30]。本研究中机插优质双季晚稻蛋白质含量随着施氮量增加而提高, 这可能是由于氮肥的施用促进了氨基酸和蛋白质的合成。有关施氮量对稻米直链淀粉含量和胶稠度的影响, 前人的研究结果不尽相同。张洪程等[31]和从夕汉等[32]研究表明, 随施氮量的增加, 稻米的直链淀粉含量和胶稠度变大。高辉等[33]认为, 随施氮量的增加, 各生育期类型水稻的直链淀粉含量均降低, 胶稠度略有缩短。张自常等[34]结果表明, 施氮量的增加使稻米直链淀粉含量降低, 胶稠度变长。本研究中随着施氮量的增加, 机插优质双季晚稻品种的直链淀粉含量减少, 胶稠度增加, 这可能是蛋白质含量与直链淀粉含量的互补效应有关, 即蛋白质含量高, 直链淀粉含量低。以上研究结果存在差异, 可能是各地品种对肥料的反应不同造成, 另外各试验所处温光环境不同, 也影响品种对氮肥的响应效应。根据优质籼稻谷质量标准, 施氮量从0增至180 kg hm–2, 美香新占的出糙率、垩白粒率和胶稠度等从国家二级提高到一级, 泰优398的垩白度和胶稠度从国家二级提高到一级, 黄华占的整精米率从等外提高到三级, 胶稠度从三级提高到二级, 天优华占垩白度由等外提高到国家三级, 胶稠度从二级提高到一级。可见适当增施氮肥能改善机插优质晚稻的稻米品质。本研究发现优质稻黄华占作为机插双季晚稻的胶稠度偏低, 这可能生育期推迟降低胶稠度有关[35], 黄华占作为机插双季晚稻的播期较作为一季中稻或一季晚稻的播期推迟, 抽穗灌浆期相应推迟, 全生育缩短5~10 d。

表9 各处理灌浆结实期的温光情况

N0: 不施氮肥; N1: 135 kg hm–2纯氮; N2: 180 kg hm–2纯氮; N3: 255 kg hm–2纯氮。

N0: no N applied; N1: 135 kg hm−2N applied; N2: 180 kg hm−2N applied; N3: 255 kg hm−2N applied.

表10 稻米品质特征与灌浆结实期温光因子间的相关系数

*和**分别表示达到0.05和0.01显著相关。

*and**indicate significant correlation at= 0.05 and= 0.01, respectively. BR: brown rice rate; MR: milled rice rate; HMR: head milled rice rate; KL: kernel length; L/W: ratio of length/width of kernel; CR: chalkiness rate; CD: chalkiness degree; AC: amylose; PC: protein content; GC: gel consistency; PKV: peak viscosity; THV: trough viscosity; BKD: breakdown; FLV: final viscosity; STB: setback; PAT: pasting temperature.

稻米RVA谱特征值是评价稻米食味品质的一个重要理化指标[36]。优质食味稻米的RVA谱参数值, 通常表现为崩解值大、最终黏度小、消减值小和糊化温度低的基本特性[37]。关于氮肥施用对稻米淀粉RVA谱特性的影响, 前人研究结果不尽一致。张国生等[38]认为, 随氮肥施用量的增加, 稻米淀粉RVA谱的峰值黏度、热浆黏度和崩解值上升, 而消减值和糊化温度下降, 但胡雅杰等[39]等研究表明, 稻米淀粉RVA谱的峰值黏度和崩解值随氮肥施用量增加有所降低, 而热浆黏度和消减值则呈上升趋势。本文中机插栽培条件下, 随施氮量的增加, 机插优质双季晚稻品种的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度逐渐下降, 而消减值和糊化温度逐渐增加。说明施氮量对优质晚稻稻米淀粉黏滞性存在一定负效应, 增施氮肥一定程度上不利于优质晚稻淀粉黏滞性的形成。这可能是增施氮肥使稻米蛋白质含量增加所致, 因为填塞在淀粉颗粒间的蛋白质对淀粉粒的糊化和膨胀起抑制作用, 使淀粉粒间空隙减小, 吸水速率变慢, 使米饭黏度低、较为松散、硬度大[40], 从而影响口感, 食味品质变劣。本研究也发现, 黄华占和泰优398的峰值黏度较美香新占和天优华占高, 消减值、糊化温度以及直链淀粉含量较美香新占和天优华占低, 说明黄华占和泰优398的食味品质较美香新占和天优华占有一定优势。

4 结论

随着氮肥施用量增加, 机插优质晚稻的穗数增加、每穗粒数先增后减, 结实率降低, 千粒重有所下降, 产量先增后减并在180 kg hm–2施氮量时最高。适量增施氮肥, 机插优质晚稻的加工品质、外观品质、蒸煮和营养品质得到改善, 但RVA谱特征值有变劣趋势。180 kg hm–2施氮量是机插优质双季晚稻实现优质高产协调的最适施氮量。

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Effect of nitrogen application on yield and rice quality of mechanical transplanting high quality late rice

TANG Jian1, TANG Chuang1, GUO Bao-Wei1,*, ZHANG Cheng-Xin1, ZHANG Zhen-Zhen1, WANG Ke1, ZHANG Hong-Cheng1, CHEN Heng2, and SUN Ming-Zhu3

1Jiangsu Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology / Jiangsu Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu, China;2Bureau of Agriculture of Shanggao County of Jiangxi Province, Shanggao 336400, Jiangxi, China;3Jiangxi Agricultural Technology Extension Station, Nanchang 330046, Jiangxi, China

The experiment was conducted by using four high quality late rice varieties, including Taiyou 398, Huanghuazhan, Tianyouhuazhan, and Meixiangxinzhan under four nitrogen treatments of 0, 135, 180, and 255 kg hm–2to select the optimum nitrogen application rate for the coordination of high quality and high yield. The appropriate increase of nitrogen application improved the yield of high quality rice, which reached maximum under the nitrogen treatment of 180 kg hm–2. When the nitrogen application was 180 kg hm–2, the indicators such as the brown rice rate, milled rice rate and head milled rice rate for all varieties reached maximum except for the head milled rice rate of Huanghuazhan. As more nitrogen was gradually applied, there were growing length-width ratio, protein content and gel consistency of double-season high-quality late rice while in contrast reduction in chalky grain percentage, chalkiness degree and amylose content, which also brought about a steady drop in peak viscosity, trough viscosity, breakdown, final viscosity while a rise in setback and pasting temperature. To sum up, the appropriate increase of nitrogen application can improve the processing quality, appearance quality, cooking and nutritional quality while deteriorate the RVA characteristics. The nitrogen application of 180 kg hm–2facilitates a better coordination between quality and yield in high quality double-season late rice under mechanical transplanting.

mechanical transplanting; high quality late rice; nitrogen application; yield; rice quality

2019-03-05;

2019-08-09;

2019-09-01.

10.3724/SP.J.1006.2020.92010

郭保卫, E-mail: gbwyx@126.com

E-mail: 2841915943@qq.com

本研究由国家重点研发计划项目(2016YFD0300507), 国家自然科学基金项目(31601246), 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-01-27)和江苏高校优势学科建设工程项目资助。

This study was supported by the Grants from the National Key Research Program (2016YFD0300507), the National Natural Science Foundation of China (31601246), the National Modern Agricultural Industry Technology System Construction Special (CARS-01-27), and the Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions.

URL:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20190910.0945.004.html