四川杂交稻骨干恢复系稻米品质对氮素水平的响应

【目的】 氮素作为水稻生长发育的必需营养元素之一,显著影响稻米品质的形成。明确氮素水平对稻米品质的影响及不同品种对氮素的敏感性,可为水稻的优质育种和科学施肥提供依据。 【方法】 采用两因素裂区大田试验方法,主区为三个施氮水平 (N 0、90、180 kg/hm2),裂区为15个骨干恢复系和宜香优2115水稻材料。分析了稻米加工品质、外观品质和蒸煮食味品质,并采用聚类分析方法,调查了供试材料的氮素敏感性。 【结果】 1) 随氮素水平的提高,稻米精米率及长宽比变化较小,但稻米糙米率和整精米率显著提高,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米糙米率分别提高0.8%、1.4%;整精米率分别提高5.7%、7.9%;垩白度和垩白粒率则显著降低,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米垩白度分别降低26.1%、55.0%;垩白粒率分别降低12.6%、32.8%。2) 氮素水平显著影响稻米淀粉RVA谱特征指标。随施氮量提高,稻米峰值粘度、热浆粘度、冷胶黏度、回复值及直链淀粉含量明显降低,消减值、崩解值、糊化温度及峰值时间变化较小。3) 聚类分析表明,施氮水平影响着水稻恢复系对氮素的敏感性。N90水平下,低氮敏感型包括乐恢188、成恢727及沪恢602;低氮中间型包括绵恢725、沪恢17、绵恢523及西科恢768;低氮迟钝型包括明恢63、多恢1号、成恢838(718、3023)、雅恢2115、蜀恢498(527)、宜香优2115。N180水平下,氮敏感型包括乐恢188、绵恢725、沪恢17、西科恢768;氮中间型包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115;氮迟钝型由雅恢2115、成恢3203(838、718、727)、绵恢523及沪恢602组成。 【结论】 提高氮素水平可有效改善四川省骨干恢复系稻米的加工和外观品质,调节稻米淀粉RVA谱特性。其中雅恢2115、成恢3203(838、727、718) 及沪恢602品质较高且随氮素变化较小,属于氮迟钝品系,此类品系在低氮条件下品质属性变化较小。乐恢188、绵恢725、沪恢17及西科恢768属于氮敏感品系,此类品系对氮敏感度高,品质受氮素影响较大。氮中间品系则包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115。      

穗肥施用时期对优质稻产量、氮素积累及品质的影响

为了探明优质晚籼稻(Oryza sativa L. subsp. xian)产量和品质协同提升的适宜的穗肥施用时期,采用大田微区¹⁵N示踪技术,以优质晚籼稻Y两优911和野香优莉丝为材料,设置3个穗肥施用时期(D₁：倒4叶期施肥;D₂：倒3叶期施肥;D₃：倒2叶期施肥),研究穗肥施用时期对优质稻产量、籽粒氮素积累及食味品质的影响。结果表明,随着穗肥施用时期的推迟,两个优质晚籼稻品种的产量先升高后降低,在D₂达到最高产量,较D₁、D₃显著增产4.30%～6.39%;籽粒总氮积累量、¹⁵N标记肥料氮素积累量及其占比、¹⁵N标记肥料氮素回收利用率、¹⁵N标记肥料氮素收获指数表现为增加趋势,D₂和D₃较D₁显著增加19.16%～21.26%、32.54%～50.75%、0.91～2.49、12.42～23.34和...     

缓释复合肥条件下覆盖旱作对水稻氮素利用和稻米品质的影响

水稻旱作和施用缓/控释肥料是提高水肥利用率与减少生态环境污染的重要措施。该文采用田间试验和化学分析方法,比较研究了施用无机缓释复合肥料(ISF)条件下,3种表层管理方式—常规淹水(CF)、地膜旱作(DF)、秸秆覆盖旱作(DS)对冷烂型稻田水稻的生长、叶片氮素形态、氮肥利用率和稻米营养品质的影响。结果表明：水稻植株收获期农艺性状(株高、分蘖势、茎秆重、成穗数和粒重)以DF较好,DF产量较CF和DS分别增加39.1%、41.4%;DF和DS水稻分蘖期和孕穗期叶片NO^{-₃-N含量为CF的2倍以上。水稻分蘖期叶片氨基酸、蛋白氮和全氮含量均为DF＞DS＞CF。氮肥表观利用率(ARE)、农业利用率(AE)和生理利用率(PE)均以DF＞CF＞DS。水稻分蘖期叶片的氮素营养状况对稻米氨基酸和蛋白质含量有明显影响,覆膜旱作能提高稻米营养品质。}     

穗肥施用时期对水稻产量和群体质量的影响

试验以迟熟中粳9516为试材，进行不同叶期施用穗肥处理。结果表明，穗肥施用时期对水稻产量和群体质量有较大影响。穗肥施用太早，造成高峰苗过多，群体质量恶化，成穗率降低，导致产量显著下降，穗肥施用过迟，穗型和高效叶面积明显变小，难以获得高产；穗肥施用时间恰当，抽穗期群体干物质量适宜，高效叶面积大，总颖花量多，粒叶比高，抽穗至成熟期光合生产力高，干物质积累量大，可以取得产量突破，当前推广的迟熟中粳和早熟晚粳，在取得适宜穗数提高成穗率的前提下，于倒4叶一次施肥或倒4、3叶二次施肥，可以显著改善群体质量，提高产量。     

穗肥施用时期对水稻产量和群体质量的影响

试验以迟熟中粳 9516为试材 ,进行不同叶龄期施用穗肥处理 ,结果表明 ,穗肥施用时期对水稻产量和群体质量有较大影响。穗肥施用太早 ,造成高峰苗过多 ,群体质量恶化 ,成穗率降低 ,导致产量显著下降 ;穗肥施用过迟 ,穗型和高效叶面积明显变小 ,难以获得高产 ;穗肥施用时间恰当 ,抽穗期群体干物质量适宜 ,高效叶面积大 ,总颖花量多 ,粒叶比高 ,抽穗至成熟期光合生产力高 ,干物质积累量大 ,可以取得产量突破 ,当前推广的迟熟中粳和早熟晚粳 ,在取得适宜穗数提高成穗率的前提下 ,于倒 4叶一次施肥或倒 4、3叶二次施肥 ,可以显著改善群体质量 ,提高产量     

钾肥用量对寒地水稻产量和品质的影响

以粳稻品种空育131为试材,研究不同钾肥用量对其产量构成和品质性状的影响,为寒地水稻生产的合理施肥提供依据。结果表明,施用钾肥显著提高了有效穗数、穗粒数、稻谷产量和整精米率,降低了垩白粒率和胚乳直链淀粉含量,而对结实率、千粒重、糙米率、垩白面积和垩白度的影响较小;施钾使胚乳中总氮和蛋白氮含量增加,并提高蛋白氮比例,改善营养品质;施钾降低了糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值,提高了最高黏度、热浆黏度和崩解值,各特征值以回复值受影响最大。钾肥对水稻产量构成、品质指标及淀粉黏滞性谱特性的影响,在一定的范围内随施用量增加变化较明显,达到一定用量后继续增施钾肥效应减弱;试验条件下,以90.0kghm-2K2O的施用量较佳。     

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。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响

以前期筛选的不同耐低氮性玉米品种正红311和先玉508为试验材料,通过田间裂区试验研究氮肥(0,90,180,270,360,450kg N/hm~2)对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响。结果表明:施氮显著提高玉米的氮素积累、氮素转运和氮素表观损失,而收获指数、氮收获指数、氮素干物质生产效率、氮素产谷效率、氮素吸收效率、氮肥利用效率、氮肥生理效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等随施氮量增加显著降低。与低氮敏感品种先玉508相比,耐低氮品种正红311氮素积累量、氮素转运量和产量更高,而氮素转运率、转运贡献率、收获指数及氮收获指数更低。正红311叶片较高的物质生产能力有利于其生育后期的氮素吸收和物质生产,使其氮肥吸收效率、氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均显著高于先玉508,而氮素表观损失显著低于先玉508。川中丘陵山区土层瘠薄,土壤保肥保水能力差,随施氮量增加玉米氮素表观损失量和损失率均显著增加,耐低氮品种正红311具有较强的氮素吸收能力,能显著提高氮素的吸收利用效率从而有效减少氮素的表观损失。因此,在川中丘陵山区中低氮水平下推广种植耐低氮品种正红311既能充分发挥其产量优势,又能有效的控制氮素的表观损失。     

氮肥对水稻不同生长期土壤不同深度氮素渗漏的影响

为了探明太湖地区氮肥施用对水稻不同生长期稻田土壤氮素渗漏的影响,利用渗漏管进行了原位监测。结果表明：①土壤各层(20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80和80 ~ 120 cm)渗漏液中铵态氮(NH4+-N)的平均浓度在水稻分蘖期较高,而硝态氮(-N)和全氮(TN-N)的平均浓度则在苗期相对较高。渗漏液中NH4+-N和TN-N浓度随土壤深度增加基本呈降低趋势。②以土壤80 ~ 120 cm深处渗漏量为进入地下水的氮素渗漏量,发现TN-N渗漏量占施肥量的比例为1.69% ~ 2.04%。分蘖期的NH4+-N渗漏量相对较多,而苗期-N和TN-N相对较多,总TN-N渗漏量中NH4+-N和-N基本无差异。③氮肥用量增加降了氮肥利用效率,加剧了土壤各层氮素渗漏风险。当施氮量由N 200增至270 kg/hm2时,氮肥表观利用率下降7.14%,下渗至地下水中的TN-N增加12.3%。     

不同覆盖旱作水稻对后茬大麦生长和土壤氮素的影响

通过田间试验研究水稻不同覆盖旱作栽培方式对后茬大麦生长及土壤氮素动态变化的影响。结果表明，盖草处理后茬大麦表层土壤硝态氮含量最高，而土壤铵态氮含量由高到低依次为：水作〉盖草〉覆膜〉裸露，且硝态氮、铵态氮从表层（0～20cm）到底层（60～80cm）依次降低。具有明显的层次性。各处理都表现出0～40cm土层氮素表观盈余，水作、盖草和裸露处理后茬分别比覆膜处理后茬高40．5％，39．5％和36．1％。大麦籽粒产量以盖草处理后茬摄高，分别比水作后茬和裸露后茬增加837kg／hm^2和251kg／hm^2。后茬大麦各生育阶段对氮素的累积吸收量均以前茬盖草早作处理最高。覆膜、盖草和裸露旱作水稻后茬大麦的氮肥利用率分别比水作稻后茬大麦高16．1％，17．5％和13．8％。土壤氮素转化和大麦产量均表明，半腐解秸秆覆盖旱作水稻-大麦轮作是一种较合理的种植模式。     

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。     

不同生态稻作区氮肥增产效应及其利用率

在4个典型生态粳稻区,以广适性的5个品种为材料,研究氮肥对不同稻区产量影响,并分析氮肥利用率及其不同稻区施氮效果的差异。结果表明:氮肥施用显著提高不同稻区产量,施氮增产率及其贡献率大小顺序为温暖粳稻区寒冷粳稻区籼粳交错区冷凉粳稻区,寒冷粳稻区产量提高主要是有效穗数和千粒重的增加,而其它3个稻区产量的提高主要是有效穗数和每穗粒数的增加所致。生产等量的稻谷氮肥需要量的大小顺序为寒冷粳稻区冷凉粳稻区籼粳交错区温暖粳稻区。不同稻区对氮肥的利用效率存在差异,氮肥农学利用率大小顺序为温暖粳稻区籼粳交错区冷凉粳稻区寒冷粳稻区,氮肥吸收利用率大小顺序为籼粳交错区温暖粳稻区冷凉粳稻区寒冷粳稻区,4个稻作区的土壤氮素贡献率在61.10%~66.09%之间,说明各稻作区吸收的氮肥主要来自土壤,通过培肥地力,维持较高的地力水平对稻谷的超高产、高效具有重要意义。     

氮肥对稻米垩白及蒸煮食味品质特性的影响

利用稻米品质特性不同的 7个粳稻品种 ,研究了氮肥对稻米垩白率、理化特性及淀粉谱特性的影响。结果表明 ,随着氮肥施用量的增加 ,稻米垩白率和直链淀粉含量逐渐降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,而在稻米淀粉谱特性中除糊化开始温度略提高外 ,其余特性均降低或变小 ;在水稻全生育期施同等量的氮肥时 ,与生育前期追施氮肥相比 ,抽穗期追施氮肥 ,其稻米的垩白率和直链淀粉含量降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,但对稻米淀粉谱特性的影响很小。品质特性对氮肥的反应敏感程度品种间有差异。     

施氮量和穗粒肥比例对稻米营养品质及中微量元素含量的影响

通过田间试验研究了施氮量和穗粒肥比例对稻米氨基酸和蛋白质含量及Fe、Zn、Cu、Mn、Mg、Ca含量的影响。结果表明,稻米氨基酸和蛋白质含量均随着施氮量和穗粒肥比例的提高而增加,但施氮量和穗粒肥比例对氨基酸含量的影响程度因品种和氨基酸种类而异。合系39的氨基酸含量受施氮量和穗粒肥比例的影响较滇屯502的大;His、Val、Gly、Pro和Lys受施氮量和穗粒肥比例的影响较大,Ile、Arg、Asp和Glu受施氮量和穗粒肥比例的影响较小。稻米中Fe、Zn、Cu、Mn、Mg、Ca的含量和产量均随着施氮量的增加先上升后下降;从稻谷和蛋白质的产量、6种矿质元素的含量和产量看,供试粳型品种合系39的适宜施氮量较籼型品种滇屯502高。     

秸秆还田及氮肥调控对不同肥力白浆土氮素及水稻产量影响

三江平原是黑龙江省水稻主要种植区,白浆土是主要种稻土壤,在白浆土上开展秸秆还田试验研究,明确白浆土秸秆还田效果,根据土壤肥力水平调控氮素为秸秆还田提出因地制宜的土壤、施肥等管理技术提供参考。该文以白浆土为供试土壤,比较研究不同肥力白浆土上连续秸秆还田及调控氮素对水稻产量及土壤养分变化的影响。结果得出:高肥力土壤连续秸秆还田适合减氮,减氮10%连续3年水稻不减产,增产幅度为0.1%～6.94%,减氮20%以上产量降低,秸秆连续还田增加氮素水稻产量第1年与正常施肥比增产4.47%,第2年水稻产量比对照减产4.02%～31.86%,调氮降低幅度大;中、低肥力土壤秸秆还田水稻产量第1年比对照分别增加1.48%,4.52%,第2年调氮增产幅度会下降;秸秆还田使土壤有机质、氮素含量提高,在高肥力土壤上氮素过高使水稻前期分蘖量增多,水稻有效穗数降低,产量降低,减氮后可以避免土壤氮素过剩,水稻产量提高;中、低肥力土壤秸秆还田有利于增加土壤肥力水平,适当增加氮素可使水稻产量提高。     

不同施肥方式下氮肥用量对直播稻根系形态及氮素吸收的影响

采用盆栽试验,研究施肥方式(点施于距土表1、5 cm土柱中心位置,分别记为M1、M2;距土表0~5、0~10 cm土壤与氮肥混匀施用,分别记为M3、M4)和氮肥用量(N 0、0.3、0.6、0.9、1.2 g/盆)对直播稻苗期生物量、根系形态及氮素吸收的影响,以期为直播稻科学施用氮肥提供理论依据。结果表明,M1、M2施肥方式下N0.6处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为17.8%~84.8%和13.9%~46.9%,根系形态指标表现为N0.3和N0.6高于N1.2处理;M3、M4施肥方式下N1.2处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为32.6%~36.3%和14.9%~16.2%,根系形态指标有随着施氮量增加而增加的趋势。施肥方式和氮肥用量对氮素吸收量的影响趋势与生物量表现一致,氮素吸收利用率表现为点施条件下M1M2,混施条件下M3M4。相关分析结果表明,水稻地上部生物量及其氮素吸收与根系形态参数及氮素吸收量存在显著正相关关系。综上所述,低氮条件下浅层点施、高氮条件下浅层混施有利于促进水稻苗期的生长发育,稳固良好的根系形态特性,增强其对养分的吸收利用。     

湖北省早、中、晚稻施氮增产效应及氮肥利用率研究

20062009年,通过在湖北省18个县(市、区)布置多点田间肥效试验,研究了当前生产条件下施用氮肥对水稻产量的影响,分析了氮肥的利用率现状,并探讨了早、中、晚稻施氮效果的差异。结果表明,当前生产条件下,施用氮肥可以显著提高水稻产量,早、中、晚稻的平均增产量分别为1641、1717和1695 kg/hm2,增产率分别为37.6%、27.5%和35.0%。早稻和中稻产量的提高主要是由于单位面积有效穗数和每穗粒数的增加,而晚稻主要是由于单位面积有效穗数增加和千粒重提高所致。早、中、晚稻对氮肥的利用效率存在一定的差异,农学利用率平均分别为10.7、10.0和10.4 kg/kg,偏生产力分别为46.2、50.1和45.3 kg/kg,吸收利用率分别为31.0%、33.2%和248%,生理利用率分别为31.8、31.8和41.1 kg/kg。3种类型水稻的土壤氮素依存率平均值都在60%以上,表明水稻吸收的氮素主要来自土壤,其中晚稻对土壤氮素的依赖程度要大于早稻和中稻。     

施用控释氮肥对减少稻田氮素径流损失和提高水稻氮素利用率的影响

采用渗漏池模拟研究了洞庭湖区双季稻种植条件下施用控释肥料对氮素径流损失、水稻产量和稻株氮素含量的影响。结果表明,施用等N量控释氮肥 (CRNF) 和70%N量控释氮肥 (70% CRNF) 的处理总氮 (TN) 径流损失量比施用尿素处理 (CF) 分别降低了24.5%和27.2% (P0.05)。主要是施用控释氮肥显著降低了水稻前期 (施肥后10 d内)的径流水中氮素浓度。与施用尿素相比,两种土壤上施用控释肥的早、晚稻产量均明显提高,特别是在河沙泥上,稻谷总产量以70% CRNF处理最高,比尿素处理增产4.95% (P0.05)。控释氮肥能明显提高水稻生长后期的植株和子粒中的N含量;在水稻增产显著的河沙泥上,70% CRNF处理的早、晚稻子粒N含量较CF处理提高了9.4% (P0.05)和23.3%(P0.01);其氮素利用率高于施用全量尿素的CF处理。