饲用稻和稻米产业副产品在长江中下游地区饲料化加工的应用前景

近年来,随着长江中下游地区水稻单产的不断提高,稻米加工产业的快速发展,积压了大量早稻和稻米产业副产品,如乞食米、劣质米、碎米、米糠和秸秆等。若将这些稻米生产副产品进行饲料化加工,不但有助于降低加工副产品的库存,还可降低区域饲料成本,弥补南方地区饲料业缺口,缓和饲料资源紧缺的局面。该文介绍了饲用型稻米和稻米加工过程产生中碎米、米糠和秸秆等的饲用价值、加工工艺及其在畜禽生产中的应用,以期为长江中下游地区稻米产业副产品应用于饲料化加工提供参考。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。     

不同株高类型甬优系列籼粳杂交稻产量差异及其形成机理

为了探究不同株高类型甬优系列籼粳杂交稻产量差异及其形成机理,以株高S型(株高135cm)、M型(株高140~150cm)、H型(株高155cm)甬优系列籼粳杂交稻为试验材料进行2年试验,比较不同株高类型产量及其构成因素、茎蘖动态、干物质积累与转运、叶面积动态、光合势与粒叶比以及冠层结构等特征差异。结果表明,与株高S、H型相比,M型增产21.26%和30.50%,结实率高,千粒重大。有效分蘖临界叶龄期到拔节期,M型茎蘖数增长较为缓慢,拔节后群体茎蘖数下降平缓;抽穗前,M型群体干物质积累量较小,抽穗到成熟期干物质积累量大,达10.51t·hm-2;抽穗至成熟期,M型单茎鞘重呈"V"型变化,最大输出量、最大输出率以及最大转化率均以S型最大,表观输出量、表观输出率、表观转化率均以M型最小;结实期,M型叶面积衰减缓慢,光合势、粒叶比较高。与S、H型相比,M型上3叶长宽大小适宜,叶片受光姿态良好,群体的冠层透光性好。甬优系列籼粳杂交稻株高适宜的M型在较大库容的基础上,依靠合理的冠层结构和较大的叶面积指数,中后期拥有较强的光合物质生产与转运能力,保持库容流的稳定性,促进库容的充实,最终实现高产。本研究结果对籼粳杂交稻株高性状的选育具有重要意义。     

籼、粳超级稻光合物质生产与转运特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻干物质积累及光合生产特征的差异，以江苏地区大面积推广种植的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料，对稻麦两熟制条件下籼、粳超级稻干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、秧苗素质、叶型等方面进行了系统的比较研究。结果表明，粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上三叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻，而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻，差异显著或极显著。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻，但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积，且随着生长发育的持续，群体光合物质生产优势不断加大，群体干物质积累量于抽穗后25 d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势，而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出，有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产，是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。     

施硅量对甬优系列籼粳交超级稻产量及相关形态生理性状的影响

以籼粳交超级稻甬优12和甬优15为试材,比较研究了不同硅肥施用量(0、75、150、225、300 kg hm~(-2))对甬优籼粳交超级稻产量及其形态生理特征的影响。结果表明:(1)甬优12和甬优15产量均随硅肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,且均以硅肥用量225 kg hm~(-2)处理的产量最高。产量构成因素穗数随硅肥施用量增加而递增,结实率和千粒重则随之递减。(2)甬优12和甬优15在拔节、抽穗和成熟期的茎蘖数均随硅肥施用量的增加而增加,茎蘖成穗率则呈先增加后降低的趋势,以225 kg hm~(-2)处理最高。(3)与对照(0 kg hm~(-2))相比,施硅处理显著增加了拔节、抽穗和成熟期的干物重和叶面积指数,拔节至抽穗期、抽穗至成熟期的干物质积累量和光合势也随硅肥施用量增加而递增。(4)随硅肥施用量的增加,倒一、倒二、倒三叶的叶长和叶宽随之递增,倒一、倒二、倒三叶的叶基角和披垂度随之递减。此外,与对照(0 kg hm~(-2))相比,施硅处理显著提高了茎、鞘干重及单位节间干重。文章还讨论了甬优籼粳交超级稻硅肥高效施用技术。     

稻麦两熟制条件下钵苗机插方式对不同类型水稻品种米质的影响

为探明钵苗机插方式在稻麦两熟地区对水稻米质性状的影响及其品种类型间差异,本文以常规粳稻、杂交籼稻和籼粳交水稻为材料,比较了钵苗机插、毯苗机插和机械直播3种种植方式在稻麦两熟制高产栽培条件下的稻米加工品质、外观品质、营养品质、蒸煮食味品质特性变化及其品种类型间差异。结果表明,钵苗机插的整精米率比毯苗机插和机械直播分别提高1.6%和4.9%(P0.05),整精米产量分别提高7.8%和25.9%(P0.05),改善了稻米加工品质;与毯苗机插和机械直播相比,钵苗机插的稻米垩白米率、垩白面积和垩白度显著增加,对稻米外观品质有不利影响,但钵苗机插精米蛋白质含量较高,有利于稻米营养品质的改良,其精米蛋白质产量分别比毯苗机插和机械直播提高8.7%和28.0%;3种种植方式相比,钵苗机插稻米蒸煮食味品质表现出一定程度的变优趋势,其中,稻米直链淀粉含量、消减值和糊化温度呈钵苗机插毯苗机插机械直播的趋势,胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值呈钵苗机插毯苗机插机械直播的趋势;食味值于种植方式间无显著差异,呈籼粳交水稻和常规粳稻钵苗机插毯苗机插机械直播,杂交籼稻毯苗机插钵苗机插机械直播的趋势。由此得出,钵苗机插不仅能增加稻谷产量,还能改善部分稻米品质特征,是稻麦两熟地区实现高产高效优质协调水稻生产的潜力型机械化种植方式。     

稻麦两熟地区不同栽培方式超级稻分蘖特性及其与群体生产力的关系

为探明不同栽培方式水稻在长江下游稻-麦两熟制条件下的分蘖特性及其与群体生产力的关系，以超级稻淮稻9号和徐稻3号为材料，比较研究旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种栽培方式水稻分蘖发生与成穗特点及其生产力和对产量的贡献。结果表明，不同栽培方式水稻产量差异极显著，手栽稻最高，直播稻最低。机插稻和直播稻主茎和一次分蘖群对产量贡献大，尤其是直播稻，主茎产量比例达27.5%，二次分蘖群仅5%左右，而手栽稻主茎产量比例小(16.7%)，二次分蘖群产量占近20%。一次分蘖群产量比例不同栽培方式间变化幅度较小，都在65.84%~67.09%之间。手栽稻分蘖发生叶位数多，且茎蘖成穗率高，单株成穗数多；一次分蘖群发生在主茎第1至第10叶位，其中第5至第8叶位分蘖发生率与成穗率较高，二次分蘖群以1/5、1/6、1/7发生和成穗为主。机插稻分蘖发生比较集中，一次分蘖群发生在主茎第3叶至第7叶位，第4至第7叶是分蘖发生与成穗的优势叶位，二次分蘖群发生以1/4、2/4、1/5为主，但主要依靠1/4成穗。直播稻一次分蘖群发生在主茎第1至第5叶位，其中第1至第4叶位分蘖发生率与成穗率较高，二次分蘖发生较多，但仅在1/1、2/1、1/2有成穗，且成穗率很低。3种栽培方式均未见三次及三次以上分蘖发生。各栽培方式主茎及优势叶位分蘖群生产力高、穗部性状好，对产量贡献大，产量的85%以上来自这些茎蘖。说明不同栽培方式水稻分蘖发生与成穗规律是不同的，提高茎蘖成穗率，增加单株成穗数，充分发挥分蘖群的调控作用，对提高产量具有重要意义；同时生产中应根据各种栽培方式的实际，应用各自配套的管理技术措施，通过肥水等的精确合理调控，促进优势叶位分蘖早发、多发，抑制无效叶位分蘖发生，提高群体质量，发掘优势叶位的增产潜力，从而实现不同栽培方式水稻的高产高效生产。     

高产栽培条件下种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响

为探明高产栽培条件下不同种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响，以超级稻品种淮稻9号和徐稻3号为材料，对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻的根系形态生理特征进行了比较研究。结果表明：(1)不同种植方式超级稻产量差异极显著，与手栽相比，机插和直播分别减产5.05%和13.68%。(2)群体根数，直播>机插>手栽，但随生育进程差异越来越小，总根长拔节期直播>机插>手栽，抽穗期和成熟期，机插>手栽>直播；单茎根数不同种植方式间差异较小，总根长手栽>机插>直播，不同方式间差异大都达到显著水平；每条根长手栽和机插间差异不显著，均显著高于直播，根直径手栽>机插>直播，不同方式间差异显著。(3)群体根系干重拔节期机插和直播间差异不显著，均极显著高于手栽，抽穗期不同方式间差异均不显著，成熟期手栽>机插>直播，不同方式间差异极显著，抽穗后根系干重衰减率直播>机插>手栽，不同方式间差异显著；单茎根系干重拔节期、抽穗期和成熟期均手栽>机插>直播，不同方式间差异大都达到极显著水平，抽穗后根系干重衰减率直播与机插间差异不显著，均显著高于手栽；地上部干重手栽、机插、直播依次减小，根冠比则依次增大。(4)与手栽相比，机插和直播根系主要分布在0~10 cm的土层内，特别是直播，65%的根系分布在0~5 cm的土层内；0~5 cm土层根系干重占根系总干重的比例手栽、机插、直播依次增大，5~10 cm、10~15 cm和15 cm以下均依次减小。(5)群体根系吸收面积拔节期差异不显著，抽穗期手栽>机插>直播，不同方式间差异极显著，成熟期手栽和机插间差异不显著，均极显著高于直播；单茎根系吸收面积拔节期和成熟期手栽与机插间差异不显著，均极显著高于直播，抽穗期手栽>机插>直播，不同方式间差异极显著。(6)抽穗后群体根系伤流强度手栽、机插、直播依次增大，单茎根系伤流强度则依次减小。说明不同种植方式对超级稻的根系形态生理特征有明显影响，每条根长和根直径的不同以及根系在土层中的分布不同是不同种植方式水稻根系性状的两个显著特征。与手栽和机插相比，直播根系分布浅，每条根长和根直径小，群体根数多，但单茎根系总长短，根系干重低，吸收面积和抽穗后伤流强度小；机插与手栽相比，根直径小，根系分布浅，抽穗后群体和单茎根系干重低、下降快，单茎根系总长和伤流强度小。     

施氮量对稻季氨挥发特点与氮素利用的影响

 在砂土和黏土两种土壤类型上，研究了施氮量对田面水NH4+ N浓度、氨挥发损失量、水稻产量、氮肥利用效率和土壤剖面氮素含量的影响。施氮后田面水NH4+ N浓度和氨挥发量都随着施氮量的增加而增加，且在施氮后1~3 d达到峰值，黏土要低于砂土；氨挥发损失量为分蘖肥时期＞倒4叶穗肥期＞基肥时期＞倒2叶穗肥期；黏土上稻季氨挥发总损失量为10.49~87.06 kg/hm2，占施氮量的10.92％~21.76％；砂土上稻季氨挥发总损失量为11.32~102.43 kg/hm2，占施氮量的11.32％~25.61％；施氮后氨挥发峰值和田面水铵态氮峰值同步出现，以分蘖肥时期最大，两者比值范围为23.76％~3365％；随着施氮量的增加，水稻产量增加，氮素积累量也增加，而氮肥利用效率降低；黏土上的水稻产量和氮素积累量要略高于砂土上的；土壤氮素含量在土壤深度40~50 cm处最低，相应各层土壤氮素含量随着施氮量的增加而提高，黏土要高于砂土。从氨挥发损失的角度来看，当施氮量超过250 kg/hm2时，氨挥发损失总量将跃增; 而从水稻获得高产的角度来看，施氮量应为300 kg/hm2左右，因此，试验条件下水稻高产且环境安全的适宜施氮量为250~300 kg/hm2。     

不同种植方式对超级稻籽粒灌浆特性的影响

为探明不同种植方式下高产水稻的籽粒灌浆特性，以超级稻品种淮稻9号和III优98为材料，应用Richards方程W=A/(1+Be^–Kt)^1/N对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻强、弱势粒的灌浆过程进行了比较研究。结果表明，(1)不同种植方式下，超级稻产量差异极显著，手栽最高，机插次之，直播最低。与手栽和机插相比，直播的千粒重和结实率显著降低，而手栽和机插之间千粒重和结实率的变化因品种类型而异。(2)不同种植方式下超级稻强、弱势粒灌浆特征为明显的异步灌浆型。强势粒达到最大灌浆速率的时间(T_max)早，最大灌浆速率(GR_max)、平均灌浆速率(GR_mean)以及终极生长量(A)和起始生长势(R₀)均明显大于弱势粒，而活跃灌浆期(D)和有效灌浆时间(T₉₉)明显小于弱势粒。(3)与手栽和机插相比，直播强势粒的GR_max和GR_mean显著降低，T_max明显延迟，D、T₉₉显著增加。弱势粒的GR_max和GR_mean机插最大，手栽略小于直播，T_max直播最早，机插次之，手栽最迟，D、T₉₉手栽、机插、直播依次减少。(4)籽粒灌浆阶段特征方面，平均灌浆速率和贡献率均以中期最大，中期的贡献率强势粒和弱势粒分别达到60.53%和50.78%，不同种植方式间前、中、后各期在灌浆持续天数、平均灌浆速率和贡献率上的差异因粒位不同而异。(5)千粒重与强、弱势粒的GR_max、GR_mean和D呈正相关，且与弱势粒的灌浆速率(GR_max和GR_mean)显著相关，结实率与强、弱势粒的灌浆参数除强势粒的D外，均不显著相关。说明不同种植方式对超级稻的籽粒灌浆特性有明显影响，虽均为异步灌浆型，但其强、弱势粒的最大灌浆速率及到达最大灌浆速率的时间等灌浆特征参数均差异较大，在保持籽粒最终生长量和结实率稳定的条件下，提高籽粒的灌浆速率，特别是弱势粒的灌浆速率，对提高千粒重有重要的作用。