氮肥运筹对盐粳系列水稻品种(系)抗瘟性评价及稻瘟病对稻米品质的影响

车喜庆， 李振宇， 邢亚楠， 郭莉， 张丽丽， 桑海旭

摘  要：为探究氮肥减施对盐粳系列水稻品种（系）稻瘟病控害效果及稻瘟病对稻米品质影响，以25个新选育的盐粳系列水稻品种（系）和盐丰47为试验材料进行田间试验。所有品种氮肥用量在正常施氮（180 kg·hm-2）和减氮20%（144 kg·hm-2）两个水平上，分别调查水稻穗颈瘟的发生情况；收集盐丰47品种在两个氮水平下均未发病的穗以及在正常施氮水平上病指不低于5级的病穗进行稻米品质测定。试验结果表明：氮肥减施20%能够降低稻瘟病的发生，且对水稻产量影响不显著，稻米的加工品质、外观品质和营养品质均无显著差异；稻瘟病的发生能够降低稻米的糙米率、精米率、整精米率等加工品质，并增高了稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量，降低了稻米的食味值。由此可见，稻瘟病能够影响稻米品质，而减氮20%能够降低稻瘟病的发生，进而提升稻米品质，且对水稻产量影响不显著。

关键词：氮肥；盐粳系列品种；抗瘟性；稻米品质

中图分类号：Ｓ511.062                          文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０23）05－００10－０5

Effects of Nitrogen Application on Blast Resistance and Rice Blast on Rice Quality of Yangeng series Rice Varieties（Lines）

CHE Xi-qing ， LI Zhen-yu ， XING Ya-nan ， GUO Li ， ZHANG Li-li ， SANG Hai-xu*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： In order to explore the effect of nitrogen fertilizer reduction on rice blast control of Yangeng series rice varieties（lines） and the effect of rice blast on rice quality. 25 newly bred rice varieties（lines） of Yangeng series and Yanfeng-47 were used for field tests. All varieties were transplanted at two levels of normal nitrogen application（180 kg/hm2） and 20% nitrogen reduction（144 kg/hm2） respectively to investigate the occurrence of rice panicle neck blast; The rice quality of Yanfeng-47 was determined by collecting the diseased panicles of Yanfeng-47， which were not diseased under two nitrogen levels， and the diseased panicles whose disease index no less than grade 5 at the normal nitrogen application level. The results showed that 20% reduction of nitrogen fertilizer application could reduce the occurrence of rice blast， and there was no significant difference in rice yield， processing quality， appearance quality and nutritional quality; The occurrence of rice blast can reduce the processing and appearance quality of rice such as brown rice rate， milled rice rate and head rice rate， as well as the nutritional quality such as protein content， amylose content， fatty acid content and taste value of rice. It can be seen that rice blast can affect rice quality， and 20% nitrogen reduction can reduce the occurrence of rice blast， thus improving rice quality without affecting rice yield.

Key words： Nitrogenous fertilizer; Yangeng series; Blast resistance; Rice quality

水稻是我國主要的粮食作物，在农业生产中占有重要的地位，且全国60%以上人口以稻米为主食[1]。稻瘟病是全世界范围内危害最严重的水稻病害之一，造成水稻大面积减产的罪魁祸首，发生严重时可导致水稻绝收，对我国的粮食安全构成严重威胁[2]。氮素是植物生长发育的必须元素，对水稻主要农艺性状和稻米品质均有影响[3]。随着氮肥使用量逐年增加，水稻对氮素利用率却明显下降，低下的利用效率，每年也导致了大量的温室气体CH4和N2O的排放，引起严重的环境污染问题[4，5]。在我国的粳稻主产区，水稻抽穗灌浆期常伴随着连续的阴雨天气，此时适宜的温湿度环境，以及农业生产上经常超量使用氮肥，为水稻穗颈瘟的正当发生提供有利条件[6]，对稻瘟病防控方面，减少氮肥施用量也是常见的有效方法。目前，育种者已经开发出许多适合不同地区的抗稻瘟病品种[7]。但是由于稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae，M.oryzae）是极具破坏力的病原菌，且变异强，常导致水稻品种的抗性逐渐下降，使抗病品种在3-5年沦为感病品种，以至于水稻生产仍然受到稻瘟病的威胁[8]。而目前在农业生产上防治稻瘟病普遍使用化学药剂，也严重影响食品安全。

随着人们生活水平的提高，对稻米品质的关注和要求也越来越多。而对影响稻米品质的诸多影响因素中，稻瘟病是除了品种外对稻米品质影响最大的因素[9，10]。水稻在感染穗颈瘟后，其稻谷更干、更薄，且垩白加重[11]。在辽宁滨海稻区，由于多年来主栽品种单一，水稻对稻瘟病抗性下降明显。为此，近年来育种工作者选育了多个抗病强且米质好的品种。为评价新选育的盐粳系列水稻品种（系）抗瘟性，分别在正常施氮和减氮20%条件下进行稻瘟病抗病鉴定，并探究稻瘟病和氮素对稻米品质的影响。本研究选用26个盐粳系列水稻品种（系），在两个氮水平下进行稻瘟病发生危害调查，并分别对两个氮水平下的稻米以及正常施氮水平下发病的稻米进行稻米品质测定，综合评价盐粳系列水稻品种（系）的抗瘟性及减氮和稻瘟病分别对稻米品质的影响。

1 材料与方法

1.1  试验地概况

土壤试验地为多年耕作的老稻田，土壤为滨海盐渍型水稻土；pH值7.5～7.8；有机质含量2.30%，有机肥有机质含量为27.6%，全P2O5为2.7%，水分为2.8%，全N为1.29%。耕层土壤除具有较高盐分以外，还缺少磷钾锌肥。田间主要杂草为禾本科杂草、莎草科杂草、阔叶草以及水生藻类。

1.2  试验材料

供试品种：供试盐粳系列水稻品种（系），均由辽宁省盐碱地利用研究所提供。供试肥料：大地丰掺混复合肥N-P2O5-K2O（总养分：≥54%。厂址：辽宁省凌海市）。

1.3  试验设计与方法

所有品种均于4月15日育苗，5月22日插秧。26个品种分别插秧在正常施氮（大地丰：40 kg·667 m-2）、减氮20%（大地丰：32 kg·667 m-2、过磷酸钙：8.88 kg·667 m-2、硫酸钾：1.28 kg·667 m-2）两个处理上，编号为1-25和盐丰47。每个品种均使用手扶式插秧机插秧4行，行距30 cm、穴距15 cm，长度40 m，每个处理48 m2，共52个处理，共用地面积2 496 m2。整个生长过程中，除稻瘟病外，其他病虫草害防治正常。于9月21日调查水稻穗颈瘟发生情况。稻谷收获前，对发病严重的对照品种盐丰47进行采样，收集穗颈瘟发病病指不低于5级的样品，同时收集两个氮肥水平下未发病的稻谷，为稻米品质测定做准备，将盐丰47作为稻瘟病和氮肥减施对稻米品质影响的样本；稻谷收获后进行实测产量，放置于阴凉干燥处风干后用于品质测定。糙米率、精米率、整精米率参照 NY/T83-2017《米质测定方法》[12]测定；白度、透明度、精白度采用日本佐竹 MM1D 型精白度仪测定；垩白粒率、垩白度、粒型（长宽比）均由JMWT12 大米外观品质检查仪测定；直链淀粉、蛋白质及米粒食味值采用日本佐竹（TASTE ANALYZER）近红外谷物品质分析儀测定。脂肪酸含量由 FOSS 近红外谷物品质分析仪（Infratec TM 1241）测定。

稻瘟病分级标准：0级，无籽粒瘟、枝梗瘟，无产量损失；1级，仅有籽粒瘟，发病籽粒的比例小于2%；2级。仅有籽粒瘟，病籽粒数小于5%；3级，有籽粒瘟和枝梗瘟，产量损失小于10%；4级，有籽粒瘟和枝梗瘟，产量损失小于20%；5级，有籽粒瘟和枝梗瘟，产量损失30%；6级，有籽粒瘟和枝梗瘟，或穗颈瘟，产量损失50%；7级，有籽粒瘟和枝梗瘟，或穗颈瘟，产量损失60%；8级，仅有穗颈瘟，产量损失70%；9级，仅有穗颈瘟，产量损失80及以上。

1.4  数据分析

采用SPSS 26.0软件对所调查数据进行统计分析，采用LSD极差法进行显著性检验。

2  结果与分析

2.1 不同施氮水平对盐粳系列水稻品种（系）稻瘟病发生及产量影响

通过表1可知，减氮20%能够降低稻瘟病的发生程度。在26个品种中18个品种（系）在正常施氮水平下水稻稻瘟病的病情指数高于减氮处理，其余8个品种（系）在两个氮肥梯度下均未发生稻瘟病。通过实测水稻产量，其中13个品种（系）在减氮处理水平下水稻产量高于正常施氮，其余13个品种（系）在正常施氮水平下产量高于减氮处理。通过对所有水稻品种（系）的稻瘟病病情指数及产量的平均值进行差异显著性分析，其结果表明，水稻稻瘟病的病情指数在正常施氮水平下为2.3，显著高于减氮处理水平下的0.9；平均产量分别为11.02 t·hm-2和11.01 t·hm-2，二者之间产量差异不显著。

2.2 不同氮水平、稻瘟病对稻米加工品质和外观品质的影响

通过表2可知，在不同氮水平下，稻米的加工品质和外观品质在5%和1%水平下差异均不显著。感稻瘟病的稻米与未发病稻米相比，感病稻米的糙米率、整精米率分别只有75.24%、66.1%，与未发病稻米相比在5%显著水平下均差异显著，但在1%显著水平下差异均不显著；感病稻米精米率只有49.38%，与未发病稻米相比在5%和1%显著水平下差异均显著；感病稻米的垩白粒率、垩白度、粒型、透明度等性状与健康稻米在5%和1%显著水平下均无显著差异。由此可见，稻瘟病对稻米的加工和外观品质主要影响水稻的糙米率、精米率和整精米率。

2.3 不同氮素水平、稻瘟病对稻米营养品质的影响

通过表3可知，在不同氮素水平下，稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量、食味值在5%和1%显著水平下均无显著差异；感病稻米蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量、食味值分别为8.1%、20.0%、14.6 mg/kg、65，与未发病稻米相比，在5%和1%显著水平下均有显著差异。由此可见，稻瘟病能够影响稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量等营养品质及食味值。

3  结论与讨论

适宜的温湿度，加上充足的氮肥能够加重稻瘟病的发生。近年来随着抗病品种选育工作的推进，一些高抗稻瘟病品种被选育并开始推广。本研究通过在减氮条件下，将在辽宁滨海稻区主栽品种盐丰47作为对照品种，并对盐粳系列水稻品种（系）进行抗瘟性鉴定。试验用的26个品种，每个品种的水稻稻瘟病发病程度在正常施氮水平下均不小于减氮20%水平，在正常施氮水平下的稻瘟病平均发病程度也显著高于减氮20%。在产量方面，同一品种在每个氮水平下不同，且在两个氮水平下都有部分品种高于彼此，但在两个氮水平下产量的平均值无显著差异。本研究中有13个品种在减氮20%条件下产量低于常规施氮，13个品种在减氮20%条件下产量高于常规施氮，这可能是由于不同品种产量及构成因素对氮肥的响应不同，而且多与品种本身特性有关，随着氮量提高，有的是穗数和穗型同步提高，有的只有穗数提高[13]。每穗粒数随氮肥用量是增加、减少或者先增后减，与品种的分蘖性、耐肥性和实际施氮量也有关，且水稻的结实率和千粒重均随施氮量增加而降低[14]，综上所有原因，导致减氮20%并没有降低水稻产量。由此可见，盐粳系列品种（系）在抗瘟性方面总体上有较好的效果，减施氮肥20%能够有效控制水稻稻瘟病的发生，虽有部分品种随氮肥降低，产量降低，也有部分品种的产量有所提升，综合26个品种产量的平均值，减氮20%与正常施氮无显著差异。

氮肥能够提高稻米品质，尤其有利于改善稻米加工和外观品质，氮肥增加对稻米的糙米率、精米率及整精米率均有提升作用，且垩白度和垩白率下降[15]。蛋白质组分含量也随氮肥用量增加而增加[16]。但是本研究选用的两个氮肥梯度，米质检测结果表明，无论是外观品质还是营养品质，二者之间均无显著差异，这与胡田等认为增加施氮能够提高稻米加工品质的报道结果不一致[17]，这可能是因为本研究中氮肥的减少量还没有达到对稻米加工品质和外观品质的影响，马畅等也认为稻米的加工品质和外观品质由品种的影响大于氮肥的影响[18]。通过将未发病的稻米与感病稻米品质进行比较，加工品质和营养品质均有显著差异，感病稻米较未发病稻米，糙米率、精米率、整精米率降低，蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量增高，食味值降低。这与诸多前人研究认为稻瘟病能够降低稻米品质的研究结果相一致[19]。由此可见，稻瘟病是影响稻米品质的重要因素之一，因而防控稻瘟病能够有效提升稻米的品质。

综合本项目研究结果，稻瘟病是影响稻米品质的重要因素，减少氮肥使用能够有效降低稻瘟病的发生，虽然对26个盐粳系列水稻品种（系）氮肥减施后的平均产量没有显著降低，但是其中有部分品种减产明显。因此，筛选出氮肥减施且不降低产量的品种，以及将各品种的产量损失与品质增效、降低化肥投入、减少环境污染等产生的经济效益和环境效益相结合，并作出取舍，对此有待进一步研究。

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（责任编辑：王丹）