抽穗期高温对水稻叶片光合特性和干物质积累的影响

以不同温度胁迫下(35℃/3d、35℃/5d、38℃/3d和38℃/5d)的水稻田间试验为基础,研究抽穗期高温胁迫对两个水稻品种扬稻6号和南粳43的干物质积累和分配、叶片绿色度值(Soil and plant analyzer development,SPAD)和净光合速率的影响.结果表明,与常温对照(CK)相比,高温胁迫下,两个水稻品种干物质积累量、SPAD值和净光合速率显著下降(P＜0.05),茎鞘物质输出率和转运率显著增加(P＜0.05).随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长,两个水稻品种各指标的变化幅度逐渐增加.不同水稻品种对高温胁迫的反应不同,扬稻6号受高温影响要小于南粳43.     

抽穗期高温胁迫对水稻开花结实的影响

以常规稻南粳43和杂交稻常优2号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对花药生理机制、花粉活力和籽粒结实率的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理.结果表明:高温胁迫下水稻花药中的脯氨酸(Pro)、游离氨基酸、可溶性蛋白质、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量较对照处理均显著降低(p<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,其花粉活力、花粉萌发率、结实率、每穗实粒数与单株产量均有所下降,而千粒重的变化较小,说明高温胁迫破坏花药细胞膜结构与功能,影响花粉活力与萌发能力,从而降低结实率与每穗实粒数,最终导致产量下降.两个水稻品种相比,高温胁迫对常优2号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率的伤害都明显小于南粳43,说明常优2号耐热性稍强于南粳43.相关分析表明,常优2号与南粳43品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关关系(p<0.01),因此影响水稻结实率降低的原因之一可能是花粉活力与花粉萌发率的降低.研究结果可为江淮地区生产中防御高温危害提供理论依据.     

孕穗-灌浆期低温对三江平原主栽水稻品种品质的影响

以三江平原主栽水稻品种龙粳29、龙粳31和龙粳46为材料,在水稻孕穗期、抽穗期和灌浆期利用人工气候箱以日平均气温16℃低温水平,对盆栽水稻处理5d,以正常栽培管理的试验材料为对照,分析不同发育时期,低温胁迫对3个水稻主栽品种产量构成因素、碾磨品质、营养品质和RVA谱特征参数的影响。结果表明:孕穗期、抽穗期和灌浆期低温处理后水稻的结实率、千粒重、糙米率、精米率、整精米率以及食味评分均降低,且与对照相比呈显著差异(P0.05);低温处理后稻米蛋白质含量显著升高,直链淀粉含量在孕穗期和抽穗期显著降低,灌浆期逐渐增加,灌浆末期高于对照;RVA谱特征参数因品种差异与对照相比有增有减,但均呈显著性差异(P0.05)。孕穗期低温胁迫对水稻产量、研磨品质和营养品质影响最大,灌浆期低温胁迫对水稻RVA谱特征参数影响最大,且3个品种间存在明显差异(P0.05)。低温胁迫下龙粳46的产量构成因素与对照相比,除孕穗期千粒重外其余差异均不显著,表现出较强的耐冷性,龙粳29研磨品质和营养品质,龙粳46的RVA谱特征参数受低温影响最小。三江平原水稻生产栽培、抗性育种和气候品质认证要综合考虑主栽品种的品质指标,在孕穗-灌浆期采取相应的米质调优栽培措施,根据气候变化科学客观地对稻米进行气候品质认证。     

近地层臭氧浓度增高对稻米品质的影响: FACE研究

利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P0.05)和60.5%(P0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。     

结实期土壤水势对水稻籽粒品质及其粒间差异的影响

为探讨结实期土壤水分对水稻籽粒品质的影响, 以中熟籼稻“扬稻6 号”和中熟粳稻“扬粳9538”为材料, 在盆栽条件下, 研究了不同土壤水势(0 kPa、-15 kPa、-30 kPa、-45 kPa)对水稻籽粒品质的影响, 并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明, 结实期土壤水分对稻米籽粒品质有较大影响, 且影响程度因品种、粒位不同而异。与对照(0 kPa)相比, 土壤轻度胁迫(土壤水势在-15~-30 kPa 之间)籽粒的精米率、整精米率和崩解值增加, 垩白度和消碱值降低; 不同粒位间比较, 土壤轻度胁迫对水稻穗上二次枝梗或同一枝梗上较迟开花籽粒的影响较大。随土壤水势进一步降低稻米品质变劣。在0 ~ -45 kPa 范围内, 随土壤水势的降低,粗蛋白含量和胶稠度增加。灌浆期土壤轻度落干(土壤水势在-15 ~-30 kPa)有利于稻米品质的改善。     

不同品种稻米品质形成对盐胁迫的响应

为明确盐浓度对稻米品质形成的影响及其机制,以江苏省大面积种植水稻品种南粳9108和盐稻12号为试验材料,种植于土培池中,全生育期以盐水灌溉代替淡水灌溉,盐浓度设置0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%,并以淡水(盐浓度0%)灌溉为对照(CK),研究不同盐浓度对稻米品质形成的影响。结果表明,与CK相比,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,直链淀粉含量显著降低,稻米的糙米率、精米率和整精米率增加,稻米淀粉黏滞特性(RVA谱)的峰值黏度、热浆黏度和最终黏度增加,米饭的外观、黏度、平衡度和食味值在0.10%盐浓度下高于CK,南粳9108和盐稻12号的胶稠度在0.10%盐浓度下分别较CK高4.5和3.5 mm;在中、高盐浓度(0.20%~0.35%)下,稻米的加工品质、蒸煮食味品质和稻米淀粉黏滞特性明显降低。稻米的垩白粒率和垩白度随着盐浓度的增加而减小。综上可知,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,稻米的品质总体有一定的改善;高盐浓度(0.35%)下,稻米品质明显变劣。本研究通过分析不同盐浓度下水稻的品质状况,为滩涂水稻高产与品质调优栽培提供了参考。     

重庆市部分新育成杂交水稻组合品质分析

对重庆市2005年水稻区域试验64个新组合的主要品质指标及产量性状分析结果表明,我市杂交水稻组合的稻米品质有了较大的提高,垩白粒率和垩白度两项主要品质均已有组合达国颁优质稻米一级标准,54.69%～73.44%的组合胶稠度达国颁优质稻米一、二级标准,但整精米率偏低、垩白粒率较高影响了稻米整体品质的提升.垩白粒率、垩白度与直链淀粉呈极显著的正相关、与粒形呈极显著的负相关,整精米率与垩白度呈显著的负相关;产量与品质性状的整精率、直链淀粉呈显著的正相关.适当增加有效穗、降低穗粒数和穗重,培育穗粒兼顾的组合可协调品质与产量的关系.     

同步开沟起垄精量穴直播对南方双季籼稻产量和稻米品质的影响

为了明确不同直播方式对早晚兼用双季籼稻产量和稻米品质的影响,该研究以常规早籼稻湘早籼45号和杂交晚籼稻泰优398为材料,进行早晚双季直播种植,比较人工撒直播(AS)和同步开沟起垄精量穴直播(PHDD)对早晚兼用双季直播稻出苗、产量和稻米品质的影响。结果表明,与AS相比,PHDD显著提高供试品种的出苗率,早晚季增幅分别为7.4%～14.2%和6.9%～8.0%;PHDD有利于提高供试品种周年产量,2个品种的增产幅度为3.23%～21.66%,其中湘早籼45号早晚2季增产均显著,泰优398为晚季增产显著;从产量构成因素来看,PHDD下供试品种的产量提高主要与有效穗数、每穗粒数有关;PHDD显著提高湘早籼45号早季的精米率、整精米率和垩白度以及泰优398晚季的垩白粒率,显著降低泰优398早季的整精米率及湘早籼45号晚季的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量,直链淀粉含量无显著差异;PHDD显著提高泰优398晚季米粉的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度,显著降低糊化温度。总体来说,PHDD有利于提高优质水稻品种周年产量,主要与穗粒数协调有关,增产途径因品种和季节而异,同时显著改善湘早籼45号早季加工品质及晚季外观品质,降低泰优398的早季加工品质及晚季外观品质,但改善其晚季蒸煮食味品质,PHDD下晚季直播稻稻米品质改善明显。研究结果可为南方双季直播籼稻优质丰产栽培提供理论依据。     

硅肥与基本苗配置对水稻生长发育、产量及品质的影响

以优质水稻品种盐丰47为供试材料进行田间试验,采用小区对比方法,设施肥量(7个)和移栽基本苗两因素,共14个处理,研究了硅钙肥和液态硅两种硅肥与基本苗配置对水稻生长发育、产量及品质的影响。结果表明,施用两种硅肥都能使水稻分蘖数增加,提高成穗率,增加产量,增强抗倒伏及抗病能力,改善稻米品质,使稻米的垩白度、垩白粒率降低的同时,提高稻米的糙米率、精米率、整精率。其中在基本苗64.5×10~4株/hm~2中,C5-1喷施处理(基本苗64.5万株/hm~2条件下,拔节期、抽穗期各喷施450 mL/hm~2)产量最高,为10 893.0 kg/hm~2。     

水分胁迫下水稻拔节孕穗期冠气温度差与产量及品质的关系

为明确不同土壤水分条件下冠气温度差与不同抗旱性水稻品种产量及品质的相互关系,本试验在大田环境下,以辽粳294、开粳1号为材料,在拔节孕穗期设置5个水分梯度处理。结果表明,水分胁迫显著影响水稻的冠气温度差,胁迫越重,冠气温度差绝对值越小;不同水分胁迫下,水稻冠气温度差日变化与气温、空气湿度密切相关;相同环境条件下,抗旱性弱的品种辽粳294的冠气温度差绝对值低于抗旱性强的品种开粳1号;水分胁迫下水稻冠气温度差绝对值与每穗实粒数、千粒重、结实率、产量、糙米率、精米率、整精米率、碎米率、食味值均呈显著正相关,与秕粒数呈显著负相关;辽粳294和开粳1号的土壤水势分别在-0.008~-0.015 MP和-0.02~-0.03 MP范围内达到水分临界水平,且此时平均冠气温度差分别维持在0.2℃和0.7℃,对产量影响不显著,说明这2个冠气温度差值可分别作为辽粳294和开粳1号在拔节孕穗期的节水灌溉指标。本研究为建立稻作节水灌溉指标,实现水稻灌溉精确定量奠定了一定的理论基础。     

不同施氮水平下稻米品质对日间增温响应的差异

以武育粳3号为材料,设置低、中、高3个氮素穗肥处理,开放环境下使用加热器进行日间增温处理,研究灌浆结实期不同施氮水平下稻米品质对日间增温响应的差异。结果表明: 1）灌浆结实期日间增温使各氮肥处理精米率和整精米率下降,垩白粒率和垩白度增加,糙米率和子粒长宽比各氮肥处理变化不一,低氮和中氮处理糙米率和子粒长宽比减小,高氮处理则变大;加工品质和外观品质各指标变化幅度均以中氮处理最大,减少或增加氮肥施用量均可以有效地缓解高温对稻米加工品质和外观品质的负面效应,尤以增施氮肥效果较佳。2）增温条件下,减少和增加氮肥施用量均能降低稻米直链淀粉含量,其中增施氮肥降低幅度较大;增温后各氮肥处理蛋白含量均增加,增加幅度与施氮量呈负相关关系,高温高氮处理直链淀粉含量最低,蛋白含量最高。3）增温后各穗肥处理结实率和千粒重均下降,以中氮处理下降最显著;减少和增加穗氮施用量均能有效地缓解高温对水稻产量的影响,其中也以增施氮肥相对较好。综上所述,适当地增加氮肥施用量能较有效地缓解高温对稻米品质和产量的负面影响。     

钵苗摆栽籼粳杂交稻和常规粳稻丰产优质适宜施氮量分析

研究钵苗摆栽下籼粳杂交稻、常规粳稻丰产优质施氮量及综合效益,提出安徽沿江地区钵苗摆栽下适宜粳稻类型及施氮量。于2016—2017年连续2 a开展大田试验,以当地主栽籼粳杂交稻甬优1540和常规粳稻镇稻18为供试品种,设置0、195、255、315、375 kg/hm~2共5个氮肥水平(分别用N0、N195、N255、N315、N375表示),研究不同施氮水平对钵苗摆栽下不同类型粳稻产量、品质、相关农艺性状及经济效益的影响。结果表明,籼粳杂交稻甬优15402a均在N315处理下产量最高,达到10.30～11.55t/hm~2。常规粳稻镇稻18各施氮处理下水稻产量无显著差异,产量为7.43～8.91 t/hm~2。增施氮肥,不同程度增加了2个品种的糙米率、精米率和蛋白质含量,提高了加工品质和营养品质,但垩白率和垩白度整体有所提高,直链淀粉含量增高,不利于外观品质和食味的改善。甬优1540在N315处理下的整精米率与N375无差异,且在N315处理下的垩白度与N195无显著差异。另外,镇稻18在N195处理下的整精米率、蛋白质含量、垩白度和直链淀粉含量与其他氮肥处理无显著差异。钵苗摆栽下籼粳杂交稻丰产优质施氮量为315kg/hm~2,常规粳稻为195 kg/hm~2。在适氮水平下,钵苗摆栽甬优1540较镇稻18提高水稻产量22.9%～23.2%,整精米率2.15%～4.50%,蛋白质含量30.44%～37.41%,经济效益51.07%～53.33%,同时降低垩白度9.52%～13.73%。总的来说,在适宜氮肥水平下,钵苗摆栽下籼粳杂交稻较常规粳稻提高了水稻产量、品质和经济效益。     

有机和常规施肥模式的土壤养分特征及对不同食味型粳稻产量和品质的影响

为探究有机栽培对稻田土壤养分及不同食味型水稻产量和品质形成的影响,本研究以味优高产型粳稻(南粳46和苏香粳100)和味中高产型粳稻(常农粳8号和淮香粳15号)为材料,设置有机和常规2种栽培模式,对多个关键生育期(分蘖期、抽穗期、灌浆结实期和成熟期)的0~10 cm和10~20 cm土层养分含量及不同食味型粳稻的产量和品质进行比较。结果表明,分蘖期到成熟期,0~10 cm和10~20 cm土层速效磷和速效钾含量均表现为常规栽培<有机栽培;除成熟期外,有机栽培下0~10 cm和10~20 cm土层碱解氮和有机质含量在各生育时期均显著大于常规栽培。有机栽培较常规栽培降低了2种食味型粳稻的穗数,降幅均为20%左右,但提高了味中高产粳稻每穗粒数,分别提高了5.60%和6.35%,并降低了味优高产粳稻每穗粒数,分别降低了2.17%和2.52%。通径分析表明,栽培方式和品种对穗数均表现为负效应,其中栽培方式影响最大,品种较栽培方式对千粒重和结实率的影响最大。另外,有机栽培显著改善了2种食味型粳稻的外观品质、食味品质和RVA谱特征值。相关性分析表明,土壤碱解氮含量与直链淀粉含量呈显著负相关、与蛋白质含量呈显著正相关;而速效磷和速效钾含量均与直链淀粉和蛋白质含量呈显著负相关。本研究结果为优化水稻有机栽培技术、提高稻米的产量和品质提供了理论依据。     

Effect of High Night Temperature During Grain Filling on Amyloplast Development and Grain Quality in Japonica Rice

High‐quality japonica rices Yujing 6 and Fangxin 4 were cultured under ambient night temperature (ANT, 19.7°C) and high night temperature (HNT, 26.7°C) in a greenhouse for the analysis of amyloplast development and grain quality during the grain‐filling stage. Results indicated that the HNT treatment had distinct effects on the grain‐filling rate of Yujing 6 and Fangxin 4 1–10 days after anthesis. HNT increased the rate of grain filling by 9.89–40.45% and decreased the accumulation of grain‐filling matter, resulting in inferior appearance and poor milling qualities (e.g., brown rice rate, milled rice rate, head rice rate, imperfect rice rate, chalky rice rate, and chalkiness degree). Results from a rapid viscosity analyzer showed that the HNT treatment decreased the paste viscosity, depending on the rice cultivar. Differential scanning calorimetry results indicated that the gelatinization temperatures of HNT such as onset temperature, peak temperature, and final temperature were all significantly higher than those of ANT. However, HNT had no distinct effects on the X‐ray diffraction pattern of rice starch.     

施氮量对机插杂交粳稻徐优403产量品质的影响

软盘旱育机插条件下,以杂交中粳徐优403为材料,研究了里下河地区稻麦两熟制不同施氮量对机插杂交稻徐优403产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,机插杂交稻徐优403的穗数和每穗颖花数和产量呈先增后减趋势,以N 225 kg/hm2处理最高;结实率和千粒重表现为随施氮量增加而减小。施氮量主要影响稻米品质中的垩白度和垩白率,其次为消减值,而对其它品质指标影响较小。品质性状中的加工碾磨品质、稻米的表面积、横面积可与产量在一定程度上实现高产优质统一;而其它品质指标则表现为对施氮存在负响应。综合来看,机插杂交稻徐优403适宜施氮量以施 N 225 kg/hm2为宜。     

不同生育期温光条件对直播稻产量的影响

在江苏苏南太湖稻区的常熟市(N 31.4°)、苏中里下河稻区的姜堰市((N 32.3°)及苏北淮北稻区的东海县(N 34.5°),分别以不同类型粳稻品种为材料,通过分期播种试验,比较研究不同生育期温光条件对江苏上述不同生态区直播稻产量的影响。结果表明,在本研究设置的播期范围内,随着播期的推迟,各生态区不同熟期类型品种水稻的产量均呈极显著下降趋势,但变化程度略有不同,表现为晚熟品种大于早熟品种,过迟播种导致各生态区部分类型品种不能安全成熟。产量构成因素随播期的推迟按变化程度的大小分为两类,变化较小的一类为千粒重和穗数,变化较大的一类为结实率和每穗颖花数,后者是导致产量极显著下降的主要原因。总颖花量、结实率和产量与抽穗前以及全生育期的积温和光照时数呈显著或极显著相关,各生育期温光条件对千粒重的影响不显著。     

双季晚粳稻氮肥精确运筹研究

【目的】我国南方双季稻区晚稻品种以籼稻为主。近年来我国粳米需求量逐渐增大,研究者提出了利用南方双季稻区充足的温光等资源进行晚季稻籼改粳以提高粳稻总产量。系统研究双季晚粳稻高产、优质和高效的氮肥运筹方式就显得十分重要。【方法】 2011~2012年,在南方典型双季稻区江西省上高县泗溪镇,以杂交粳稻常优5号和甬优8号为晚稻材料,在总施纯氮量 225 kg/hm2 条件下,设置10∶0、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7 七种基蘖肥与穗肥运筹比例,通过研究不同氮肥运筹方式对双季晚粳稻产量及其构成因素、叶面积指数、茎蘖动态、光合物质生产与积累、氮 素吸收利用以及稻米品质等方面的影响,明确了南方稻区双季晚粳稻氮肥精确运筹模式。【结果】 随基蘖肥占总施氮量比例的降低,结实率、千粒重和每穗粒数呈先增加后减少的趋势,穗数呈减少趋势。氮肥基蘖肥与穗肥比例在6∶4、7∶3范围内,双季晚粳稻群体穗数充足、穗型大、群体颖花量高,且结实率和千粒重较稳定,产量显著高于其他处理,最高产量为9985 kg/hm2。拔节前群体茎蘖数增加较慢,但高峰苗数适宜,拔节后群体茎蘖数下降平缓,茎蘖成穗率显著高于其他处理,高于70%;生育中期和后期,群体叶面积指数较高,群体光合势高,光合生产力强,干物质积累量显著提高。随基蘖肥占总施氮量比例降低,成熟期氮素积累总量、氮肥表观利用率、氮肥农学利用率及氮肥偏生产力均呈先增加后减少的趋势,百公斤稻谷需氮量呈先减少后增加的趋势。6∶4和7∶3处理拔节前氮素积累量较少,拔节至抽穗期氮素积累量和成熟期积累量显著高于其他处理。6∶4和7∶3处理氮肥表观利用率、农学利用率及偏生产力显著高于其他处理,百公斤稻谷需氮量显著低于其他处理。氮肥表观利用率 与基蘖肥比例呈开口向下的二次曲线关系。同时该氮肥运筹模式可改善稻米加工品质、蒸煮食味和营养品质,但增加了稻米垩白率和垩白度,RVA谱特征值各指标不能同时达到最佳值。【结论】基蘖肥∶ 穗肥为 6∶4、7∶3的氮肥运筹方案,可使双季晚粳稻高产、优质、高效得到较好的协调统一。