结实期土壤水分对水稻产量与品质的影响

以汕优63(杂交籼稻)和武育粳3号(粳稻)为材料,自抽穗至成熟期,设盆钵内土壤水势5个处理为0(对照)、-15、-30、-45、-60kPa,研究了土壤水分对产量和稻米主要品质性状的影响。结果表明,当汕优63土壤水势为-15kPa和-30kPa、武育粳3号土壤水势为-15kPa时,结实率、千粒重和产量较对照显著增加。结实期土壤水分对稻米的出糙率、精米率、粒长/粒宽、直链淀粉含量和粗蛋白含量无显著影响。汕优63土壤水势为-15kPa和-30kPa处理及武育粳3号土壤水势为-15kPa处理的整精米率与对照无显著差异,垩白米率、垩白度和消减值较对照显著降低,淀粉谱的最高粘度和崩解值则显著增加。汕优63土壤水势为-45kPa和-60kPa处理以及武育粳3号土壤水势为-30kPa、-45kPa和-60kPa的处理的结实率、千粒重、产量、整精米率、胶稠度、碱消值、最高粘度和崩解值较对照显著降低,垩白米率、垩白度和消减值较对照显著增加。建议将土壤水势为-15kPa与-30kPa和-15kPa分别作为汕优63和武育粳3号结实期优质高产节水灌溉的低限土壤水势指标。     

灌浆结实期低温弱光复合胁迫对稻米品质的影响

近年来,南方水稻抽穗灌浆期低温寡照天气发生频率明显增加,为探明其对稻米品质的影响,在水稻灌浆结实期不同时间段(1~7d、8~14d、15~21d、22~28d、29~35d)设置低温弱光复合胁迫(LW)、单一弱光(WN)、单一低温处理(LN)和常温常光(NN)4个处理,研究低温弱光复合胁迫对稻米加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA谱特征值等的影响。结果表明,不同处理方式间的垩白米率、垩白大小和垩白度均表现为LW>LN>WN>NN,且灌浆结实期各阶段的复合胁迫均较对照NN差异极显著或显著,除了2016年灌浆结实1~7d的垩白度外,灌浆结实21d内的复合胁迫与单一弱光、低温差异也显著或极显著,单一胁迫低温、弱光在灌浆结实21d内较对照NN差异极显著或显著,其中单一低温与弱光在部分处理下差异达显著水平,灌浆结实21d后,复合胁迫与单一弱光、低温部分差异显著,弱光与低温无显著差异。不同处理间的糙米率、精米率和整精米率均表现为NN>WN>LN>LW,其中,灌浆结实21d内,复合胁迫及单一低温、弱光较对照NN差异极显著或显著,灌浆结实21d后,部分时间段差异显著或极显著。低温弱光复合胁迫及单一胁迫对加工品质影响程度按大小依次为整精米率、精米率、糙米率,且灌浆结实21d内处理的影响大。对蒸煮食味品质,低温弱光复合胁迫极显著或显著降低了稻米的直链淀粉含量、胶稠度、外观、黏度和食味值,显著或极显著提高了蛋白质含量和硬度,单一胁迫低温、弱光表现与复合胁迫相同的影响,且灌浆结实21d内,除2016年的胶稠度,单一低温、弱光较对照NN差异显著或极显著,单一低温、弱光较复合胁迫差异也多显著或极显著。从水稻RVA谱特征值来看,低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米的峰值黏度、热浆黏度与崩解值下降,最高黏度、消减值与峰值时间上升,除灌浆结实29~35d的崩解值外,复合胁迫较对照NN差异达极显著或显著水平,部分指标的低温、弱光较对照NN差异也达显著水平。总之,灌浆结实期各时间段的低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米品质不同程度下降,且以灌浆结实21d内复合胁迫的影响较大。     

土壤水分对稻米外观品质的影响

水稻的分蘖期、长穗期、抽穗后1～10d、11～20d、21～30d及1～30d,用负压式土壤湿度计监测,分别进行土壤水势为-30～-35kPa、-60～-65kPa的控水处理,收获后对优势粒、中位粒、劣势粒进行粒形和垩白测定,发现在不同土壤水分下S品种长穗期和抽穗后1～10d控水显著抑制了籽粒伸长,也不同程度的抑制了籽粒增宽和长厚,以S4处理受抑制的程度最为严重;Y品种主要是长穗期控水显著抑制了粒长、粒宽和粒厚;两品种的多数处理不同程度的提高了粒厚,这在优势粒中更明显;土壤水分对粒长/宽的影响很小。S品种各处理垩白率、垩白度多低于CK,Y品种各处理垩白率、垩白度多高于CK。对两个品种来说长穗期是影响外观品质的主要水分敏感期,节水栽培应从品种选择入手。     

穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响

氮素穗肥用量和结实期遮光可通过影响叶片光合和植株氮营养状况对水稻籽粒碳氮代谢能力产生调节作用,从而形成不同特征的稻米品质。为探明氮素穗肥用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响,于2019—2020年以生育期相近的常规粳稻淮稻5号、南粳9108和扬农香28为材料,设置40.5 kg hm–2 (N1)、81.0 kg hm–2 (N2)、121.5 kg hm–2 (N3)3个氮素穗肥用量处理,并于抽穗至成熟期采用人工遮阴方式控制水稻冠层光照,包括100%自然光照(S0)和50%自然光照(S50)处理,研究了结实期不同光氮处理组合对稻米品质的影响效应。结果表明:糙米率、精米率、整精米率在S0条件下随氮素穗肥用量的增加呈先升后降趋势,在S50条件下呈下降趋势,其中S0N2处理的整精米率最高,加工品质较好;垩白粒率和垩白度均呈S50N3> S50N2> S50N1> S0N3> S0N2> S0N1的趋势,且穗肥氮素用量的增加和结实期遮光对稻米提高垩白粒率和垩白度具有累加作用。穗肥氮素用量增加和结实期遮光均降低直链淀粉含量和胶稠度,提高蛋白质含量,其中谷蛋...     

结实期不同时段高温对稻米品质的影响

选用扬稻6号（籼稻）和武育粳3号（粳稻）两个品种,利用人工气候室进行灌浆结实期阶段控温试验,探讨结实期高温对稻米品质指标和淀粉RVA的影响,以及温度影响的时段效应。结果表明,结实期温度对稻米品质影响明显,且不同品种、不同品质指标对温度的反应存在差异。结实期高温,使两品种长宽比变小,垩白粒率、垩白度变大,糙米率、精米率和整精米率显著降低,蛋白质含量升高,淀粉RVA谱特征值糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值升高,最高黏度、热浆黏度和崩解值下降;结实期温度对AC的影响因品种而异,高温使扬稻6号AC升高,武育粳3号AC降低。全结实期高温对稻米品质的影响最大,结实前期高温次之,结实后期高温的影响较小。从抽穗到开花后20 d是温度影响稻米品质的关键时期,对稻米品质的形成具有决定性作用,而结实后期（开花20 d后）环境温度对稻米品质的影响较弱。     

土壤水分胁迫对水稻产量和品质的影响

以农大3号为试材,盆栽,控水,研究了不同生育阶段土壤水分（水势）胁迫（≤－75 kPa）对水稻产量和品质的影响。结果表明,孕穗中期土壤水分胁迫导致功能叶变短,穗粒数减少,生物产量与经济产量降低,糙米率、米粒长宽比、食味下降。分蘖期干旱胁迫使单穴有效穗数降低,生物产量与经济产量下降。出穗后干旱胁迫导致叶片萎蔫变黄,叶面积指数下降。乳熟期和灌浆期干旱胁迫,饱满粒率、饱满千粒重降低,整精米率下降。灌浆期干旱还导致垩白率、垩白度明显增高。蜡熟期干旱使叶绿素含量减少,胶稠度、蛋白质含量降低。     

结实期钾、钙对水稻根系分泌物与稻米品质的影响

以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟设0K (不施K)、1/2K (标准Espino营养液的1/2K)、0Ca (不施Ca)、1/2Ca (标准Espino营养液的1/2Ca)以及对照(全K、Ca,标准Espino营养液的K、Ca量) 5种处理,研究了水稻根系及根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质的关系。结果表明,与对照相比,结实期无钾处理(0K)明显降低水稻根系活力、根系ATP酶活性和根系柠檬酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌量,加速根系的衰老;无钙处理(0Ca)显著降低根系草酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌。相关分析表明,根系分泌的草酸与稻米的垩白米率、垩白度和胶稠度均呈极显著正相关;根系分泌的柠檬酸与垩白米率、垩白度、崩解值呈极显著负相关,而与消减值呈极显著正相关;结实前中期(花后10 d,20 d)根系分泌的[K⁺]、[Ca²⁺]与稻米垩白米率、垩白度和直链淀粉含量均呈显著或极显著负相关;根系分泌的[NH₄⁺]与直链淀粉含量也呈极显著负相关。表明根系分泌物与稻米品质有密切的关系,K、Ca营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

不同播种期对稻米品质的影响

除品种本身外,栽培技术正以一种不容忽视的力量影响着稻米品质。通过二年不同播种期试验与稻米品质化验,结果表明:播种过早或过迟,都会对稻米品质产生不良的影响,以兼顾产量与品质为出发点,在浙江温州地区范围内,平原单季晚稻以6月中旬播种较为适宜。     

干旱对稻米品质的影响研究

用13个杂交水稻组合及恢复系,研究了水稻开花与灌浆结实期持续干旱对稻米品质的影响,结果表明干旱可降低稻米加工品质,其中对整精米率的影响最大;干旱对粒形影响不大,但极显著增加垩白米率和垩白度,从而降低稻米的外观品质;干旱还可影响稻米的蒸煮和食用品质,使稻米的糊化温度提高,胶稠度变硬,直链淀粉含量降低。提出优质米生产首先应选用优质品种,同时,应选择温光条件和水源条件均好的生产基地,栽培上应搞好灌浆结实期的水分管理,特别注意保持后期的田间水分,不能断水过早。     

结实期低土水势对水稻强弱势粒灌浆特性及主要米质性状的影响

以扬稻6号和武育粳3号为供试材料,研究了结实期-40kPa低土壤水势对水稻强、弱势粒灌浆特征和主要米质性状的影响,并分析了强弱势粒灌浆特征与稻米垩白之间的关系。结果表明:结实期低土水势对强弱势粒米质主要性状、米粉RVA谱、籽粒灌浆特征和物质的积累有着显著的影响,而且强弱势粒间存在明显的差异。低土水势下,强势粒的起始灌浆势R0增加,而弱势粒R0减小;强弱势粒达到最大灌浆速率的时间Tmax提前,活跃生长期缩短。水分胁迫下弱势粒中蔗糖、可溶性糖含量明显偏高,而淀粉积累明显缓慢。这表明低土水势下强势粒灌浆过快,弱势粒又易丧失对灌浆基质的转化能力,这种籽粒灌浆进程的异常和灌浆物质的分配变化,易形成垩白。低土水势下,强弱势粒米粒的整精米率降低,粗蛋白含量显著增加,米粉的RVA谱特征值发生明显的变化,米饭的食味变差,导致米质变劣。     

土壤水分与氮素对水稻地上器官脱落酸和细胞分裂素含量的影响

在盆栽和土培池条件下,研究了结实期轻度土壤水分胁迫与氮素营养对水稻地上部脱落酸和细胞分裂素含量及籽粒灌浆的影响。轻度土壤水分胁迫提高了籽粒的灌浆速率,缩短了灌浆期。在高氮（HN）水平下,轻度土壤水分胁迫处理使结实率、粒重和产量较正常灌溉条件下提高。土壤水分胁迫降低了稻株中的玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）含量,显著增加了稻株中特别是籽粒中脱落酸（ABA）含量。籽粒灌浆速率与籽粒ABA含量极显著正相关,而与籽粒中Z+ZR含量的相关不显著。灌浆前期（花后9～13 d）对在HN和正常灌水下生长的稻株喷施ABA,显著提高了籽粒中蔗糖合成酶、淀粉合成酶、淀粉分枝酶、可溶性酸性转化酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性,增加了粒重。喷施氟草酮(ABA合成抑制剂)的结果与喷施ABA相反。表明轻度土壤水分胁迫促进籽粒灌浆,ABA起重要的调控作用。     

结实期土壤水分和灌溉方式对水稻产量与品质的影响及其生理原因

以水稻品种武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为材料, 研究了结实期土壤水分和灌溉方式对产量、米质、籽粒中淀粉合成关键酶活性和内源乙烯释放速率的影响及它们之间的关系。结果表明, 与WW(保持水层, well-watered)或CI(常规灌溉, conventional irrigation)相比, 土壤轻度落干(MD, moderate soil-drying, 土壤水势保持在–10 ~ –30 kPa)和轻干湿交替灌溉(W-MD, alternate wetting and moderate-drying irrigation, 土壤落干至土水势为–25 kPa时复水)显著提高了千粒重、稻米的最高黏度和崩解值, 显著降低了垩白度和消减值; 土壤干旱(SD, severe soil-drying, 土壤水势保持在– 40~ – 60 kPa)和重干湿交替灌溉(W-SD, alternate wetting and severe-drying irrigation, 土壤落干至土水势为– 50 kPa时复水)则使稻米品质变劣。MD和W-MD处理显著降低了籽粒乙烯释放速率, 增加了灌浆中后期籽粒中蔗糖合酶(SuS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)、淀粉合酶(StS)和淀粉分支酶(SBE)活性, SD和W-SD处理则提高了籽粒内源乙烯释放速率, 降低了上述各酶的活性。说明结实期土壤轻度落干或轻干－湿交替灌溉可以改善稻米品质, 籽粒SuS、AGP、StS和SBE活性的增强和内源乙烯水平的降低是稻米品质改善的重要生理原因。     

土壤水分对水稻产量与品质的影响

采用上育397和绥粳3号水稻品种,于分蘖期、长穗期、抽穗后1～10 d、11～20 d、21～30 d及1～30 d,用负压式土壤湿度计监测,分别进行土壤水势为－30～－35 kPa、－60～－65 kPa的控水处理。结果表明,抽穗前土壤水势控制在－30～－35 kPa时,两品种的产量均显著降低,以长穗期产量最低,进一步降低土壤水势产量不再明显下降;分蘖期控水的减产幅度以上育397＞绥粳3号,长穗期以上育397＜绥粳3号;2个品种穗分化期控水对籽粒品质影响最大,质量质数最低,其他时期相差不大,因此,穗分化期不仅是水稻产量的水分敏感期,也是品质的水分敏感期;比较两品种相同处理的抗旱系数和质量质数,抽穗前控水处理对产量的影响大于对品质的影响,尤其是劣势粒中表现的更为突出,抽穗后多数处理对品质的影响大于对产量的影响。     

旱种水稻灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化

以粳稻武育粳3号和杂交籼稻汕优63为材料, 研究了旱种(地膜覆盖栽培)水稻籽粒灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化. 与水种(常规栽培)相比, 旱种水稻的粒重减轻, 最大灌浆速率和平均灌浆速率增大, 达到最大灌浆速率的时间提前, 活跃灌浆期缩短, 弱势粒尤为明显. 灌浆前期籽粒中的吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA     

水稻籽粒中乙烯和ACC对土壤水分的反应及其与籽粒灌浆的关系

以武运粳8号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为材,自抽穗后9 d至成熟期进行保持浅水层(WW)、土壤轻度落干(MD)和土壤水分严重亏缺(SD)3种处理。观察在不同土壤水分条件下灌浆期籽粒中乙烯和1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）浓度的变化及其与籽粒灌浆的关系,并使用化学调控物质进行验证。结果表明,MD显著提高籽粒灌浆速率和粒重,SD明显降低籽粒灌浆速率和粒重。籽粒中乙烯释放速率和ACC浓度在MD中降低,在SD中增加。籽粒乙烯释放速率及根系伤流液中ACC浓度与籽粒中ACC浓度呈极显著的正相关。籽粒灌浆速率与乙烯释放速率呈极显著负相关。在花后9~13 d喷施乙烯合成的抑制物质氨基－乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG),明显降低籽粒中ACC的浓度和乙烯的释放速率,显著提高了籽粒灌浆速率和粒重以及籽粒中的蔗糖合成酶（SuSase）、ADP葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）和可溶性淀粉合成酶（SSSase）活性;喷施乙烯释放的促进物质乙烯利,结果则相反。表明结实期土壤轻度落干或适度干旱处理可以抑制水稻体内乙烯的产生,促进籽粒灌浆。     

密穗型水稻品种的籽粒灌浆特性研究

应用Richards方程对密穗型和散穗型水稻品种的籽粒灌浆过程进行拟合,研究了两类水稻品种的灌浆特性.密穗型品种灌浆时不同粒位的养分竞争作用较强, 弱势粒的灌浆过程受强、中势粒的抑制作用较强,特别是灌浆前期,从而导致穗内不同粒位间灌浆速率和持续时间有较大的差异,使强、弱势粒灌浆过程呈明显的异步性,在灌浆特性上表现为