粳稻直链淀粉含量选择对杂种后代品质和产量性状及遗传多样性的影响

本研究选用4个稻米直链淀粉含量有显著差异的粳稻品种配制2个杂交组合,研究其粳稻籽粒直链淀粉含量选择对杂种后代品质和产量性状及遗传多样性的影响。结果表明,连续定向选择籽粒直链淀粉含量对杂种后代蒸煮食味品质和产量性状产生不同程度的影响,在蒸煮食味品质性状中下降粘度值、粘滞峰消减值、食味值,在产量性状中单株粒重、单株穗数、每穗粒数所受的影响较大,直链淀粉含量降低到13%以下时,稻米蛋白质含量和食味值及淀粉谱特性均发生明显的变化,而且直链淀粉含量过低将导致每穗粒数和单株粒重的显著下降;直链淀粉含量高的后代株系遗传背景基本来自于高直链淀粉含量亲本,反之直链淀粉含量低的后代株系遗传背景基本来自于低直链淀粉含量亲本,直链淀粉含量的连续定向选择使后代的遗传背景趋于双亲之一。     

不同稻田综合种养模式下水稻产量形成特点及其稻米品质和经济效益差异

为探明不同稻田综合种养模式下水稻产量、光合物质生产、品质和经济效益特征及差异,本研究于2018年和2019年以当地代表性优质水稻南粳9108为材料,设置稻虾(rice crayfish, RC)、稻鳖(rice turtle, RT)、稻鳅(rice loach,RL)、稻鲶鱼(rice catfish, RF)、稻锦鲤(rice koi, RK)和稻鸭(rice duck, RD)等6种主流和当地特色的稻田综合种养模式,与稻麦两熟模式下水稻生产(CK)进行对比,系统研究多种类型稻田综合种养模式对水稻产量及其构成、光合物质生产特征、稻米品质与经济效益的影响。结果表明:与CK相比,稻田综合种养模式水稻产量显著降低3.66%～7.54%,其中稻鸭模式减产最少,稻锦鲤模式减少最多。稻田综合种养水稻产量降低主要由于穗数和每穗粒数的减少导致群体颖花量显著减少,并且主要生育时期干物质积累量较低和叶面积指数偏小,主要生育阶段光合势、群体生长率和净同化率较低,导致成熟期干物质积累量较少。稻田综合种养模式较CK显著降低稻米整精米率2.40%～4.37%,显著降低垩白度8.14%～11.14%,增加直链淀粉含量9.35%～13.80%,降低蛋白质含量6.29%～10.01%,显著提高食味值评分3.91%～11.69%,其中稻鲶鱼、稻虾、稻鳅模式在提升稻米食味品质上的作用更明显。稻田综合种养模式下稻米淀粉RVA谱特征值峰值黏度、热浆黏度、最终黏度以及崩解值较对照升高2.75%～12.65%、3.24%～19.63%和2.47%～14.79%、1.67%～5.78%,消减值降低2.54%～15.15%,稻米品质变优。稻田综合种养模式经济效益较CK提高80.93%～511.52%,其效益增加主要源于水产(禽)养殖产品增收和稻米优质加价增收。综上所述,稻田综合种养是一种稳产提质增效的稻作生产方式。     

三种施肥法对水稻产量及食味性状影响的相关性研究

通过三种施肥方法对影响寒地水稻产量及食味的农艺及品质性状的相关性研究，结果表明：产量与有效穗数呈极显著正相关，与株高、穗长、呈显著正相关；有效穗数与株高、穗长、蛋白含量呈显著正相关；粗蛋白含量与植链淀粉含量呈显著正相关，与胶稠度呈显著负相关。提出，在三种施肥方法试验下，水稻的农艺性状及食味品质间差异显著，施肥方法处理2实现了稻谷产量不显著降低的基础上，改善了影响稻米食味的粗蛋白、直链淀粉及胶稠度含量，从而为提高寒地水稻食味品质的高产、优质栽培提供理论依据和技术参考。     

长江中下游地区常规中熟粳稻产量、品质及氮素吸收性状的相互关系分析

于2017—2018年分别收集长江中下游地区90份和105份常规中熟粳稻品种(系)为材料,研究各供试品种(系)的产量、稻米品质以及氮素吸收量,对产量、品质、氮素吸收之间的相互关系进行系统分析,以期探索长江中下游地区常规中熟粳稻产量、品质和氮素吸收协同提升途径。结果表明,产量与千粒重、穗粒数呈极显著正相关,与结实率呈负相关,与有效穗数相关性不显著。穗粒数对产量的直接促进作用最大,而有效穗数通过其他产量构成因素对产量形成的限制作用最大,千粒重通过其他产量构成因素对产量形成的限制作用最小。总吸氮量与茎、叶、穗的干重均呈极显著正相关,与茎、叶、穗含氮率相关性较弱,增加茎、叶、穗的干重是增加氮素吸收量的有效途径。直链淀粉、蛋白质与稻米加工品质、外观品质以及稻米食味均存在显著的相关性,降低直链淀粉和蛋白质含量,有利于提升稻米食味品质,但不利于加工品质和外观品质的改善。影响产量的关键指标千粒重、穗粒数与影响氮素吸收的关键指标茎干重、叶干重、穗干重均呈极显著正相关。直链淀粉与茎干重、叶干重、穗干重、千粒重以及穗粒数无显著相关性,而蛋白质与茎干重、叶干重、穗干重、千粒重、穗粒数总体呈负相关。综上所述,在直链淀粉淀粉含量相对较低的品种中,选择生物量较大,且穗粒数较多、千粒重较高的品种,能够实现长江中下游地区常规中熟粳稻产量、氮素吸收以及食味品质的协同提升,但这可能不利于加工以及外观品质的改善,有待于进一步研究其中的平衡关系。     

秸秆全量还田与氮肥运筹对机插优质食味水稻产量及品质的影响

以江苏优质食味水稻代表性品种南粳5055和南粳46为材料,在总施纯氮量为300 kg hm–2条件下,设置9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6共6种基蘖肥与穗肥比例运筹,探讨秸秆全量还田与不同氮肥运筹比例对机插优质食味水稻产量及稻米品质的影响。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆全量还田具有显著的增产效应,南粳5055、南粳46平均增产5.04%、4.64%;随基蘖氮肥占总施氮量比例下降,秸秆全量还田机插粳稻产量呈先增后减趋势,基蘖氮肥与穗氮肥比例为7∶3时,水稻产量最高。秸秆全量还田显著增加了稻米的蛋白质含量,降低了垩白率和垩白度,对改善稻米的外观品质和营养品质有一定作用。秸秆全量还田还有利于蒸煮食味品质的改善,显著提高稻米的崩解值和食味值,显著降低稻米的消减值。提高穗肥占总施氮量的比例可以显著改善稻米的加工和营养品质,提高整精米率,但同时增加了稻米垩白,降低了稻米外观品质,且稻米蒸煮食味品质也有所下降。     

江淮稻区水稻品种主要品质性状表现和农艺性状演变特点分析

通过对江淮稻区种植的主要粳稻品种的品质和二十多来育成的中粳品种（系）农艺性状演变趋势进行了分析,结果表明,外观品质性状中的垩白率偏高和垩白度大是引起该稻区稻米品质不良的主要原因,随着产量水平的提高,在主要农艺性状中,有着单位面积穗数下降、总颖花数和每穗实粒数上升、着粒密度增加、株高变高、穗长变短、结实率和千粒重提高、生育期变长的趋势。产量水平的提高主要是由穗粒数增加引起的。近些年来,选育出的直立穗型粳稻品种数量明显增加,弯曲穗型粳稻品种数量急剧下降。     

插植密度对寒地不同分蘖力水稻产量和品质的影响

以多蘖型品种牡丹江28和寡蘖型品种龙稻5为材料,考察不同插植密度对产量及品质性状的影响,结果表明:插植密度对单位面积穗数、颖花数及产量产生较大影响。随插植密度增加,提高单位面积穗数,降低穗粒数和千粒重,显著降低有效分蘖率和穗粒重;单位面积颖花数直接影响产量的高低,受品种分蘖力影响,多蘖型品种牡丹江28单位面积颖花数随插植密度增加先升高后降低,寡蘖型品种龙稻5随插植密度增加而增加;牡丹江28在24穴/m2产量最高,龙稻5在28穴/m2产量最高,但不同插植密度间稻米食味品质变化较小。     

抽穗开花期喷施MeJA对粳稻产量和品质的影响

茉莉酸甲酯（MeJA）可有效促进水稻颖花开放,使父母本花时相遇,提高制种产量,但MeJA对水稻产量和米质的影响研究报道较少。以辽宁稻区具有代表性的4个粳稻品种为试验材料,研究了抽穗开花期喷施不同浓度的MeJA对产量和米质性状的影响。结果表明,喷施MeJA可显著降低粳稻产量,且浓度越大,降低的程度越明显。MeJA对产量结构中的有效穗数、穗粒数和千粒重没有显著影响,但对结实率影响显著,尤其一次枝梗和二次枝梗的结实率均随MeJA浓度的升高呈极显著下降趋势,而结实率的显著下降是产量下降的主要原因。喷施MeJA可显著降低粳稻品质。与对照相比,不同浓度MeJA处理下精米率显著下降,且浓度越大,降低程度越明显,整精米率在高浓度处理下降低程度达极显著水平。但垩白粒率和垩白度变化不显著。随MeJA喷施浓度升高,稻米蛋白质含量提高,而直链淀粉含量和食味值下降。本研究可为生产上充分发挥MeJA调控花时的作用,同时避免对产量和米质的不利影响提供理论依据。     

淮北地区长秧龄麦茬机插优质食味粳稻产量及品质特征

为充分挖掘淮北地区麦茬机插优质食味粳稻的产量和品质潜力,在淮安市稻麦综合示范基地,以迟熟中粳‘南粳9108’、中熟中粳‘南粳2728’为试验材料,设置长秧龄30天和常规秧龄20天(CK)的2种秧龄处理,采用传统毯苗机插方式移栽大田,在高产栽培条件下,系统比较研究2种秧龄机插优质食味粳稻的产量形成和品质特征。结果表明,30天秧龄迟熟中粳稻实产较CK增加3.24%~5.01%,差异显著,中熟中粳增加1.79%~1.85%,差异不显著;产量高的原因主要是,长秧龄水稻在稳定穗数基础上,能显著增大穗型,维持较高的结实率和千粒重;与CK相比,长秧龄机插水稻通过在秧田期延长秧龄10天左右,全生育期延长5~7天,虽然移栽期基本苗不及CK,全生育期茎蘖数偏少,但秧苗个体优势较为突出,群体中后期光合系统好,干物质积累量和收获指数高,最终实产较高。30天长秧龄机插优质食味粳稻的稻米加工品质优于CK处理,整精米率显著提高,外观品质显著改善,食味品质提高。机插优质食味粳稻稻米峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,均表现为30天秧龄处理高于CK的趋势,且差异显著,而消减值的变化呈现相反的趋势,均显著低于CK,30天秧龄机插稻技术改良了优质食味粳稻的稻米品质。淮北地区可根据生产需求加大长秧龄机插稻农机农艺配套技术研究,并推进该项技术的示范应用。     

1983-2022 年河南沿黄稻区审定常规粳稻品种分析

河南沿黄稻区是北方重要的优质稻米产区,对1983-2022年适宜河南沿黄稻区种植的已审定常规粳稻品种基本情况及其产量、品质、抗病性等性状进行分析。1983-2022年河南沿黄稻区审定常规粳稻品种234个,水稻产量、每穗总粒数、结实率与审定年份呈极显著正相关,全生育期、株高、穗长与审定年份呈极显著负相关,千粒重、亩有效穗数随审定年份无明显变化趋势,每穗总粒数和结实率的提高是产量增加的主要推动力。出糙率、整精米率、垩白度与审定年份呈显著或极显著正相关,直链淀粉含量、胶稠度与审定年份呈极显著负相关,垩白粒率、碱消值、透明度随审定年份无明显变化趋势,NY/T 593—2021《食用稻品种品质》标准二级居多,稻谷产量和稻米品质协同提高效果显著,降低稻米垩白度是以后需要努力的方向。稻瘟病抗性综合指数和穗颈瘟损失率最高级随年份变化不显著,条纹叶枯病有增加的趋势,因此,在挖掘和利用抗条纹叶枯病的基因资源方面,还需进一步提高。     

不同年代中籼水稻品种的米质及其对氮肥的响应

旨在探明中籼水稻品种改良过程中米质变化特点以及施氮量对其产量和品质的影响。以江苏省近70年来生产上广泛应用的12个代表性中籼水稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据应用年代将其分为20世纪40-50年代、60-70年代、80-90年代和2000年以后(超级稻)4个类型,设置零氮(0N,全生育期不施氮)、中氮(MN,全生育期施氮210 kg hm^-2)和高氮(HN,全生育期施氮300 kg hm^-2)3个施氮水平,测定了产量和稻米品质诸性状。结果表明,随品种的改良,中籼水稻品种的产量显著提高,整精米率、垩白度、长宽比、直链淀粉含量、胶稠度、蛋白质组分和淀粉黏滞特性等显著改善,但现代品种的垩白度仍然较高。在3种施氮水平下,超级稻以HN的产量最高,其他年代品种以MN产量最高或MN与HN的产量差异不显著。随施氮量增加,稻米的蛋白质含量和垩白度增加,崩解值降低,消减值增大,稻米的食味品质降低。在HN下稻米中K、P、S、Ca、Mg等营养元素含量也较0N或MN下降低。以上结果说明,中籼水稻品种改良显著提高了产量,改善了稻米品质。总体上,增施氮肥特别是高量施用氮肥会降低稻米品质。如何通过氮肥的优化运筹实现水稻高产优质的协调发展是亟待研究的问题。     

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。     

安徽沿淮地区优质高产常规粳稻品种筛选及特征特性

以74个常规粳稻品种(品系)为材料,根据产量和食味值分为高产优质、高产不优质、中产优质和中产不优质4种类型。选用高产优质、高产不优质和中产优质3种类型共9个品种,研究其产量、品质差异及其高产优质形成的特征特性,以期为安徽沿淮地区适宜品种的筛选、种植推广提供科学依据和理论支撑。结果表明,中产类型与高产类型粳稻在产量上有极显著差异, 2017年和2018年,中产优质类型产量比高产优质类型、高产不优质类型分别低16.95%、16.76%和16.52%、16.33%。2017年,与高产不优质类型相比,高产优质类型和中产优质类型的直链淀粉含量分别低39.31%、42.63%;胶稠度分别长22.06%、19.12%;蛋白质含量分别低11.60%、17.78%。这些高产优质粳稻品种特征特性主要表现为,产量在8.35~9.16 t hm^-2,单位面积穗数在310×10^4~320×10^4 hm^-2之间,每穗粒数在140左右,千粒重在25 g以上;食味值评分在60~74,胶稠度长度在80~90 mm,蛋白质含量在6%~8%。     

转型时期杂交水稻的困境与出路

杂交水稻技术是我国自主创新并领先于世界的重大技术, 杂交水稻技术在水稻生产中的成功应用为保障我国粮食安全做出了巨大贡献。由于杂交稻品种选育策略和种子生产与经营方式没有适应目前水稻生产的转型变化, 最近几年我国杂交稻的种植面积有下降的趋势。这并不是杂交稻技术本身的问题, 国内外的生产实践证明杂交稻仍然代表先进的水稻生产技术。如果我们尽快地调整杂交稻的育种目标, 培育出适合于轻简化和机械化水稻生产方式、综合抗性好、资源利用效率高、稻米品质优良的杂交稻组合, 通过轻简化和机械化栽培技术降低杂交稻的种子生产成本和种子价格, 我国的杂交稻有望迅速走出目前的困境。     

超高产优质杂交稻川江优3号的选育及产量构成因素分析

为提高水稻单位面积产量,选育超高产优质杂交稻品种成为育种家的共同目标。川江水稻研究所用自育不育系江育F32A与四川农业大学水稻研究所育成的蜀恢527配组育成的超高产优质杂交水稻新组合川江优3号,该组合国家区域试验两年平均产量9.44 t/hm^2,比对照汕优63增产9.96%,米质达国标3级,2007年通过国家品种审定委员会审定。通过川江优3号两年国家区试试验结果,采用DPS数据处理系统分析了其产量性状与产量的相关、回归和通径关系、生物学特性,提出该组合的高产栽培技术。相关、通径分析结果表明,有效穗,实粒数和千粒重是影响川江优3号产量的主要因素。川江优3号的高产栽培策略是在合理密植,保证一定有效穗的基础上,主攻大穗,提高实粒数和千粒重。     

不同栽培方式和秸秆还田对水稻产量和营养品质的影响

为阐明水稻产量和营养品质在不同栽培方式和秸秆还田条件下的表现特性, 以两优培九(籼稻)为材料, 常规水作(CFC)为对照, 通过长期定位试验(2001—2010年)研究了覆膜旱作(PFMC)、裸地旱作(NMC)和秸秆还田对水稻产量、精米中蛋白质和氨基酸、糙米中铁和锌含量的影响。2008—2010三年试验结果(平均值)表明, 与CFC相比, PFMC能显著增加水稻产量, 增产幅度达8.0%, 精米中总氨基酸含量下降3.5%, 精米中蛋白质, 糙米中铁锌含量与CFC处理差异不显著; NMC处理产量显著下降5.1%, 蛋白质、总氨基酸和铁含量分别下降4.4%、9.3%和11.9%。秸秆还田较不还田处理, CFC条件下, 产量增加了113.6 kg hm^-2; NMC条件下, 产量增加142.6 kg hm^-2; PFMC条件下, 产量增加522.1 kg hm^-2; 三种栽培方式产量平均增加3.3%, 糙米中的铁和锌含量平均增加3.1%和6.4%, 精米中蛋白质和总氨基酸含量差异不显著。本试验结果表明, PFMC能显著提高水稻产量, 秸秆还田能显著提高水稻产量和稻米中铁、锌含量。     

河南沿黄稻区直播稻与常规优质稻稻米品质比较分析

河南沿黄稻区是我国优质粳米生产基地,随着水稻简化耕作栽培方式的发展,直播稻因其简单易行的优点而具有广阔的推广前景。[目的]为研究沿黄稻区直播稻稻米品质与常规插秧稻米品质的差异,[方法]本研究选取6个直播水稻品种和8个插秧水稻品种以及7种优质商品稻米,对其加工品质、外观品质、食味品质以及营养品质性状进行系统比较。[结果]结果表明：整体上,直播稻的精米率高于插秧稻,垩白粒率和垩白度、直链淀粉含量、以及食味值低于插秧稻,高于商品稻米;蛋白质含量高于插秧稻,低于商品稻米;除此之外,相对于插秧稻和商品稻米,直播稻品种的崩解值最大,消减值最小;缬氨酸和胱氨酸含量最高,蛋氨酸含量最低,其余氨基酸含量均低于插秧稻品质,高于商品稻米。[结论]综合所有品质性状指标发现,在选取的6个直播稻品种中,新稻568、郑稻201和新稻567在河南沿黄地区直播条件下的稻米加工品质、外观品质、食味品质以及营养品质都与常规栽培的优质稻米相当,因此可以通过品种选择在保障产量与品质的前提下通过直播简化水稻栽培过程。     

节水灌溉与常规灌溉对旱直播水稻叶片生理特性、产量及品质的影响

为研究不同灌溉方式对直播稻产量和品质的影响。以3个水稻品种为试验材料,在大田旱直播栽培模式下,设置常规灌溉和节水灌溉2种灌溉方式,分析测定直播稻的叶片光合、稻谷产量和品质等指标。结果表明,相对于常规灌溉,节水灌溉处理剑叶叶绿素含量和叶片含水率分别下降3.66%和4.37%,灌浆中后期剑叶光合速率和水稻产量分别提高5.78%和5.69%。对稻米品质的影响因不同品种表现不同,对于‘新稻567’和‘新稻568’两品种,节水灌溉处理稻米加工和食味品质分别下降了6.21%和3.84%,垩白粒率和垩白度分别增加了18.9%和5.37%;对于‘新科稻31’,节水灌溉处理稻米的加工品质提高了3.4%,垩白粒率和垩白度分别下降了19.59%和27.84%。相关分析表明,叶片含水率与光合速率呈正相关,产量和品质与光合速率的关系因不同灌浆时段而异。提高灌浆中后期光合速率,可以提高水稻产量和稻米的加工品质,但稻米外观和食味品质有所下降。综上表明,通过节水灌溉可以提高水稻产量,但在米质调控上因品种而异。因种设定不同的土壤水势灌溉标准,对发展节水型直播稻生产和提高稻田水分利用效率具有重要意义。     

氮肥运筹对钵苗机插优质食味水稻产量及品质的影响

以江苏优质食味水稻代表性品种南粳9108和南粳5055为材料,采用新型栽培技术钵苗机插移栽,在大田常用量总施氮270 kg hm~(–2)条件下,设置10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6七种基蘖肥与穗肥比例的处理。比较研究不同处理对钵苗机插优质食味水稻产量及稻米品质的影响,以期为氮肥的合理施用提供理论依据和技术指导。结果表明,当基蘖肥与穗肥比例为6∶4时,产量最高,与其他处理差异显著。稻米的糙米率、精米率和整精米率均随着基蘖肥比例的降低而逐渐增加;直链淀粉和胶稠度含量随着基蘖肥比例的降低而逐渐减小,但蛋白质的含量变化趋势相反,后期施氮量大时蛋白质含量增大。两品种的垩白率和垩白度均随着基蘖肥比例的降低呈先增加后减小的趋势,以6∶4处理显著大于其他处理,而垩白大小逐渐增加。食味品质中除了完整性随着基蘖肥所占比例的降低而增加外,香气、光泽、味道、口感以及食味值均呈现递减趋势。各处理的稻米峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度,除对照不施氮肥处理最大外,均随基蘖肥比例的降低而逐渐减小,而消减值的变化呈现相反的趋势。基蘖肥与穗肥比例为6∶4的氮肥运筹方式能显著提高钵苗机插优质食味水稻的产量;适当增加穗肥比例能有效改善稻米的加工品质和营养品质,增大稻米粒长和粒宽,但降低了稻米的外观品质和食味品质。