机械化播栽对杂交稻氮素积累分配及碳氮比的影响

【目的】氮素吸收与积累是水稻产量形成的重要基础。随着农村劳动力转移,我国水稻生产机械化的步伐随之加快, 机械化播栽使杂交籼稻的生长发育和各生育阶段所处环境发生了改变,但针对其氮素吸收利用特性的研究还较少。本文以杂交籼稻F优498为材料,探讨机械化播栽条件下杂交稻的氮素积累、 分配及碳氮比特点。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为播栽方式,共3个水平,分别为机械精量穴直播、 机插和常规手插;副因素为穴苗数,设2个水平,分别为低穴苗数和高穴苗数。研究播栽方式和穴苗数对杂交稻氮素积累、 分配及碳氮比的影响。【结果】机械化播栽对杂交稻氮素吸收利用及碳氮比产生了明显影响,与常规手插相比,机械精量穴直播显著提高了水稻拔节期和成熟期植株含氮量,同时提高了成熟期植株氮素积累能力。机插植株含氮量在抽穗期显著高于手插,并能在拔节期保持较高的植株氮素积累量。不同播栽方式叶片和茎鞘氮素转运量、 氮素表观转运率以及氮素转运贡献率、 氮素干物质生产效率和氮素偏生力表现为常规手插＞机插＞机械精量穴直播,而穗部氮素增加量和百千克籽粒吸氮量则为机械精量穴直播＞常规手插＞机插,氮素稻谷生产效率和氮素收获指数表现为机插＞常规手插＞机械精量穴直播。水稻植株全碳含量及植株碳氮比在各主要生育时期内均受播栽方式显著或极显著影响。机械化播栽方式配合低穴苗数能加强成熟期各器官碳氮比,配合高穴苗数处理能显著提高杂交稻抽穗期穗碳氮比,并且能够促进碳素在植株内的转化和分配。【结论】机械化播栽方式虽降低了拔节期植株全碳含量及植株碳氮比,但可显著提高水稻拔节期和成熟期植株含氮量,提高成熟期植株氮素积累能力,有利于杂交稻氮素高效吸收利用和植株体内碳氮代谢的平衡,因而获得高产高效。     

甬优系列籼粳杂交稻氮素积累与转运特征

【目的】 比较分析甬优系列籼粳杂交稻氮素吸收利用与转运特征,从氮素层面阐明甬优系列籼粳杂交稻高产形成特征。 【方法】 2013～2014 年,选用 7 个甬优系列籼粳杂交稻组合为试验材料,以 2 个常规粳稻品种和 2 个杂交籼稻品种为对照,比较研究甬优系列籼粳杂交稻主要生育时期植株含氮率、氮素积累量,不同生育阶段氮素积累量与吸收速率,抽穗期和成熟期各器官的含氮率和氮积累量所占比例,抽穗至成熟期各器官间的氮素转运,以及氮素利用效率等特征。 【结果】 甬优系列籼粳杂交稻抽穗期植株含氮率和氮积累量分别为 1.47%、202.67 kg/hm2,成熟期植株含氮率与氮积累量分别为 1.31%、257.23 kg/hm2,极显著大于对照类型。甬优系列籼粳杂交稻氮素最大阶段性积累量为 107.63 kg/hm2,所占比例为 41.84%,最大吸收速率为 2.73 kg/(hm2·d),且均出现在拔节至抽穗阶段,杂交籼稻出现在移栽至拔节阶段。甬优系列籼粳杂交稻抽穗期茎鞘和叶的含氮率分别为 1.19% 和 2.34%,成熟期分别为 0.75% 和 1.58%,高于对照类型。甬优系列籼粳杂交稻抽穗期茎鞘和叶氮积累量所占比例分别为 43.92% 和 43.87%,成熟期分别为 16.44% 和 17.44%,极显著大于杂交籼稻。甬优系列籼粳杂交稻氮素转运量大,表观转运率和转运贡献率不高,抽穗后的氮素净积累量贡献率为 32.06%,显著大于对照类型。甬优系列籼粳杂交稻百公斤籽粒吸氮量为 2.29 kg,极显著大于杂交籼稻;氮肥偏生产力为 37.54 kg/kg,极显著大于常规粳稻;氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率和氮素收获指数偏低。 【结论】 甬优系列籼粳杂交稻总吸氮量大,在拔节期足量氮素积累的基础上,提高了拔节至抽穗期与抽穗至成熟期两个阶段的氮积累比例;抽穗至成熟期茎鞘和叶的氮素转运量大,但表观转运率与表观转运贡献率低,抽穗后氮素积累优势明显,氮素净积累量贡献率高,满足了灌浆期籽粒对氮素的需求。      

籼、粳超级稻氮素吸收利用与转运差异研究

【目的】目前我国选育和认定的超级稻品种很多,但如何发挥其高产潜力至关重要。氮素是影响水稻生长发育、 产量和品质形成的最活跃因素之一,因此,深入分析籼、 粳超级稻氮素吸收、 利用与转运特征及其与产量形成的关系,从氮素营养层面上阐明超级粳稻高产形成机理,以期为超级稻品种的合理利用以及增产潜力的挖掘提供参考。【方法】2011~2012年在江苏苏中地区,以主体且具有代表性的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、 粳超级稻主要生育期植株含氮率和氮素积累量、 氮素阶段吸收速率和阶段吸收量、 氮素利用效率,以及抽穗至成熟期叶、 茎、 鞘氮素转运量、 表观转运率和转运贡献率等进行了系统的比较研究。【结果】1）粳稻平均实收产量、 氮素吸收总量和百公斤籽粒吸氮量分别达10.89 t/hm2、 224.50 kg/hm2和2.79 kg,分别较籼稻高13.21%、 32.74%和17.45%,差异极显著。2）移栽有效分蘖临界叶龄期、 拔节抽穗期和抽穗成熟期, 粳稻氮素积累量显著或极显著高于籼稻,而有效分蘖临界叶龄期拔节期粳稻极显著低于籼稻。氮素阶段吸收速率表现的趋势与氮素阶段吸收量一致。3）抽穗期和成熟期粳稻植株各器官以及整个生育期整株的含氮率均显著或极显著高于籼稻。4）粳稻氮素吸收利用率和农学利用率略高于籼稻,但氮素生理利用率、 籽粒生产效率、 干物质生产效率和氮肥偏生产力,除氮素生理利用率外,均显著或极显著低于籼稻。5）成熟期,粳稻叶、 茎、 鞘含氮量所占比例均极显著地高于籼稻,但穗中含氮量所占比例极显著低于籼稻,因此,籼稻氮素收获指数极显著高于粳稻。6）抽穗成熟期,粳稻叶、 茎、 鞘氮素转运量、 表观转运率和转运贡献率均小于籼稻,除鞘的氮素转运贡献率外其他指标均达显著或极显著水平。7）籼稻籽粒氮主要依靠抽穗前源器官中贮积的氮素的输出与转运,粳稻主要依靠生育中后期(拔节成熟期)氮素的高速吸收。【结论】在稳定生育前期(移栽拔节期)氮素吸收的基础上,大幅提高生育中期和后期(拔节成熟期)氮素吸收速率和氮素积累量,是稳定形成较高的氮素吸收总量及粳稻高产形成的关键。     

栽插和秸秆还田方式对水稻氮素吸收利用和产量的影响

【目的】秸秆还田方式影响土壤和肥料中养分的有效性,本研究通过比较不同还田方式下水稻产量、氮素吸收利用的差异,为水稻人工插秧和毯苗机插技术选择适宜的秸秆还田方式提供依据。【方法】本试验于2016-2018年在成都温江四川农业大学水稻研究所试验田进行,以籼型三系杂交稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)、覆盖还田(S1)和翻埋还田(S2) 3种还田方式,副区为人工插秧(HT)和毯苗机插(MT) 2种栽插方式,氮肥用量为N 135 kg/hm^2,按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶3∶2∶2的比例施用。磷肥(过磷酸钙)用量为P2O5 90 kg/hm^2,作基肥一次施入;钾肥(氯化钾)用量为K2O 150 kg/hm^2,施用比例为基肥∶穗肥=7∶3。分别于分蘖盛期、拔节期、齐穗期和成熟期采集茎鞘、叶和穗样品测定干物重和氮含量,计算不同时期氮素积累、转运及氮素利用效率。【结果】秸秆还田方式对人工和机械插秧水稻产量、植株氮素积累及氮素利用具有显著影响。1)与S0相比,S1、S2处理提高了水稻产量,抑制了水稻分蘖盛期氮素积累,促进了拔节期至成熟期各器官及植株氮素积累,提高了植株氮含量,S1效果优于S2,且S1提高了氮素茎鞘转运量(44.1%)、茎鞘转运率(10.2%)、叶片转运量(23.5%)和穗氮增加幅度(21.2%),S2仅提高了氮素茎鞘转运量(24.7%)、茎鞘转运率(6.5%)和穗氮增加幅度(16.7%)。氮肥农学效率和氮素回收率表现为S1> S2,但S1、S2氮素的稻谷生产效率均有所降低。2)分蘖盛期至拔节期,HT处理的水稻各器官氮素积累、各时期植株氮素积累、氮素转运和产量均大于MT处理的,氮素回收率则显著低于MT处理的。秸秆还田方式对不同栽插方式氮素积累和转运的影响程度不一,分蘖盛期HT处理的氮素积累以S2处理最小,MT处理则以S1最小。两种栽插方式下拔节期至成熟期氮素积累和转运量、氮肥农学利用率及吸收利用率均以S1处理最大。【结论】从提高水稻产量和氮素利用率来看,人工插秧和毯苗机插均适宜采用小麦秸秆覆盖还田模式,并以覆盖还田结合人工插秧方式为最佳。     

播栽方式与施氮量对杂交籼稻氮肥利用特征及产量的影响

以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为毯苗机插(机插)、湿润精量穴直播(直播)和人工移栽3种播栽方式,副区为4个施氮量(0 kg×hm~(-2)、90 kg×hm~(-2)、135 kg×hm~(-2)和180 kg×hm~(-2)),研究杂交籼稻在不同处理下的氮素积累与运转、产量及其构成因子以及氮素利用率。播栽方式与施氮量对水稻主要生育期氮积累量、运转及产量具显著影响及互作效应。抽穗期和成熟期植株氮积累总量为人工移栽机插直播;播种—拔节期和抽穗—成熟期的氮素积累速率为直播机插人工移栽,拔节—抽穗期氮素积累速率为人工移栽机插直播,不同播栽方式下均在拔节—抽穗期氮积累速率达最大;氮素农学利用率和氮收获指数表现为人工移栽机插直播;百千克籽粒需氮量为直播人工移栽机插;人工移栽稻的产量与机插稻差异不显著,与人工移栽稻相比,直播稻平均减产13.04%。植株氮素积累量和穗部氮积累量随施氮量的增加而显著增加,而叶片氮素对穗部的贡献率随施氮量的增加而降低。播栽方式和施氮量对氮素利用率产生较大影响,机插稻氮素农学利用率随氮肥用量的增加而增加但差异不显著,直播、人工移栽的水稻氮素农学利用率随施氮量的增加而降低;氮素回收利用率在人工移栽和机插下随着施氮量的提高呈二次曲线关系,直播则随施氮水平的升高而逐渐减小;氮素籽粒生产效率和收获指数均随氮肥的增加而降低,施氮处理间无显著差异。综合而言,直播稻施氮量在135 kg×hm~(-2),机插和人工移栽在135~180 kg×hm~(-2)时既能获得稳定的产量,也能维持较高氮素利用率。     

氮肥运筹下不同种植方式水稻对氮素的吸收、转运和利用

为改进江汉平原地区中稻氮肥施用方法。采用田间小区试验,设置当地常规施肥(FFP)、缓控释肥与尿素配施(CRF)、海藻多糖氮肥替代(HTN)及不施氮对照(CK)4个氮肥管理,研究不同氮肥运筹对机插稻、直播稻氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明:水稻分蘖前期机插稻的干物质积累量FFP处理比CRF、HTN处理分别高41.83%、19.89%,直播稻CRF处理比FFP处理高4.84%;分蘖盛期-拔节期机插稻干物质积累量、氮素积累量占总干物质积累量、氮素积累量的比例比直播稻分别高12.58%～17.21%、15.24%～67.24%;拔节期-成熟期各处理的干物质积累量表现为CRF>HTN>FFP,且直播稻的干物质积累量占总干物质积累量的比例比机插稻高12.72%～17.61%,CRF处理机插稻和直播稻的穗部干物质积累分别比FFP处理增加了19.71%和14.82%,HTN处理分别增加了13.10%和3.93%。在氮素的积累、转运、利用上机插稻与直播稻具有相似性,均表现为CRF>HTN>FFP,CRF处理下机插稻和直播稻氮肥表观利用率分别比FFP处理增加了38.02%和34.57%,HTN处理分别增加了11.82%和13.33%。缓控释肥与尿素配施、施用海藻多糖氮肥,都有利于提高杂交中稻氮素的积累、转运和利用,同时氮肥适当后移有助于直播稻的氮素吸收。     

长秧龄机插稻氮素利用特性及其与环境温度的相关性

秧龄是决定机插稻产量的重要因素,适宜的秧龄是其获取高产的基础。麦（油）稻两熟区,由于茬口安排紧、插秧机械作业繁重、不利天气等因素的影响,常导致机插秧苗未在适宜秧龄期移栽,超秧龄现象普遍存在,对机插稻产量构成威胁。该文旨在阐明长秧龄机插稻对氮素的需求规律和利用效率。试验设置手栽稻为对照,系统研究了长秧龄机插稻生育期、植株氮素需求、吸收、转运的变化规律及其与环境温度间的相关性。结果表明,长秧龄机插稻生育期比手栽稻推迟4～13 d;孕穗至成熟期,中早熟品种氮素需求量小于手栽稻,中晚熟品种则大于手栽稻;孕穗至抽穗期,长秧龄机插稻叶片与茎鞘的氮素输出量、输出率呈下降趋势;抽穗至成熟期,长秧龄机插稻叶片氮素输出量、输出率、转换率升高;成熟期,穗部氮素吸收量降低。典型相关分析表明,稻株氮素需求量、孕穗至抽穗期茎鞘氮素输出量、输出率与有效积温的相关性最密切;叶片氮转换率与平均气温的关联性最紧密。长秧龄机插稻对氮素的吸收利用特性不仅与品种有关,而且与环境温度变化相关,生产中,可依据品种特性,在常规施肥基础上,适当减少中早熟品种长秧龄机插稻穗肥的施用比例,在保证安全齐穗的前提下,适当增大中晚熟品种穗肥的施用比例,采取有效的农艺调控,提高稻株对氮素的吸收利用率,尽量弥补超秧龄所造成的产量损失。该研究可为长秧龄机插水稻的大田氮肥管理提供参考。     

麦茬长秧龄条件下氮肥对机插水稻氮素利用效率及产量影响的研究

为弥补秧苗超龄对长秧龄机插稻生长产生的负效应,以杂交中稻品种冈优906为材料,设置施氮量和氮肥基、追配比两因素试验,研究了氮肥运筹对机插水稻产量及氮素利用率的影响。结果表明:长秧龄机插稻植株氮素积累动态符合logistic曲线增长规律。随施氮量增加,植株氮素积累总量增加,稻谷生产效率、氮素收获指数、氮素农学效率和氮素生理利用率均减小,氮素当季利用率呈先增后减的趋势。同一施氮水平下提高穗肥比例,氮素运转效率、收获指数、农学效率、生理利用率和氮素当季利用率增加,稻谷生产效率降低。长秧龄机插稻产量随施氮量的增加而增加,施氮量对有效穗和每穗实粒数有显著影响,成穗率、每穗实粒数、充实率、充实度随后期施氮比例的增加而增加,施氮量为225 kg/hm2,基:蘖:穗肥比为4:3:3的氮肥运筹方式下长秧龄机插稻产量最高。     

施氮量和株距对机插杂交稻结实期养分转运和产量的影响

以中迟熟杂交稻渝香203为材料,研究施氮量和株距对机插稻结实期养分转运和产量的影响,并探讨结实期养分转运与产量形成的关系。结果表明,施氮量及株距对机插稻结实期物质转运、各营养器官养分转运及最终产量均存在显著的调控作用。在机插行距30 cm下,施氮量150 kg·hm-2与机插株距17.5 cm配合可以有效的提高机插稻结实期叶片与茎鞘养分及物质转运、协调高产栽培的穗、粒矛盾,从而显著提高籽粒产量;施氮量为105 kg·hm-2,以机插株距15~17.5 cm为宜,而施氮量为195 kg·hm-2,应适当扩大株距,来缓解机插稻结实期物质输出率及转运率的降低,提高总颖花数及结实率,本试验机插株距以17.5~20 cm为宜。相关性分析表明,施氮量和株距下机插稻稻谷产量与结实期叶片、茎鞘养分转运存在显著和极显著的相关性;并结合产量表现,尤其以叶片及茎鞘磷、钾养分的转运利用率与产量相关性最高(r=0.551**~0.693**),对促进增产更为重要。本研究为中迟熟杂交稻机械化育插秧配套技术应用提供理论和实践依据。     

移栽秧龄对机插杂交稻产量及群体质量的影响

为探明中、迟熟型杂交稻品种在不同机插秧龄条件下的适应性及品种间生长发育及产量的差异,研究了不同移栽秧龄对机插中、迟熟杂交稻产量及群体质量的影响。结果表明,21 d适龄移栽杂交稻的产量、各生育时期的群体茎蘖数、分蘖成穗率、叶面积指数、抽穗后剑叶光合、群体透光、抽穗期的有效叶面积、高效叶面积、有效叶面积率以及高效叶面积率显著大于迟栽处理。品种选择上,迟熟杂交稻品种无论在产量还是在各群体指标方面均优于中熟品种,尤其是迟熟型中F优498分蘖力中等,株型好,这些特征改善了机插条件下杂交稻群体光合生产和通风透光状况,穗型大且穗粒数较多,茎蘖成穗率较高,秧龄弹性较大,可适当延长秧龄到28 d也能保持较高产量。中熟型中辐优838虽然穗数多,但其穗粒数限制了产量的增加,且其分蘖力过强,导致无效分蘖过多,对机插产量的发挥造成一定影响。研究结果为生产中选择机插适栽秧龄及高产杂交稻品种提供参考。     

不同生育期类型水稻对稻田土壤基础供氮量的响应

以长江中下游地区5种生育期类型水稻为材料,于大田条件下研究了不施氮肥水平下不同生育类型水稻对土壤氮吸收的差异.以明确不同生育类型水稻对稻田土壤基础供氮能力的响应.结果表明,土壤基础供氮量随着水稻生育期的延长而增加,中熟晚粳分别比早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳高28.99%,18.18%,9.27%和6.06%,表明生育期长的晚粳较中粳对土壤氮素的吸收能力强.土壤氮素利用效率和土壤氮素收获指数,在中粳间的变化规律一致,即随生育期的延长呈先增加后降低的趋势;在晚粳间的变化趋势则表现为,随生育期的延长土壤氮素利用效率增加,土壤氮素收获指数类型问的差异较小.相关分析表明,土壤基础供氮量与基础产量呈极显著的正相关关系,与土壤氮素利用效率和土壤氮素收获指数呈显著或极显著负相关关系.说明土壤基础供氮能力的高低决定着基础产量水平,同时制约着土壤氮素利用效率和氮素收获指数的大小.     

Fate of Basal N Under Split Fertilization in Rice with 15N Isotope Tracer

Split fertilization strategy is popularly adopted in rice to synchronize soil nitrogen(N) supply and crop N demand. Attention has been paid more on mid-season topdressing N, but limited on basal N. A clearer understanding of the basal N fate under split fertilization is crucial for determining rational basal N split ratio to improve the yield and reduce the loss to environment. A two-year field experiment with two N rates of 150 and 300 kg Nha~(-1), two split ratios of basal N, 40% and 25%, and two rice varieties,Wuyunjing 23(japonica) and Y-liangyou 2(super hybrid indica), was conducted. Labelled ~(15) N urea was supplied in micro-plots as basal fertilizer to determine the plant uptake, translocation, soil residual, and loss of basal N fertilizer. The results showed that basal N absorbed by rice was only 1.6%–11.5% before tillering fertilization(8–10 d after transplanting), 6.5%–21.4% from tillering fertilization to panicle fertilization, and little(0.1%–4.4%) after panicle fertilization. The recovery efficiency of basal N for the entire rice growth stage was low and ranged from 18.7% to 24.8%, not significantly affected by cultivars or N treatments. Soil residual basal N accounted for 10.3%–36.4% and decreased with increasing total N rate and basal N ratio, regardless of variety and year. 43.8%–70.4% of basal N was lost into the environment based on the N balance. Basal N loss was significantly linearly positive related with the basal N rate and obviously enhanced by the increasing basal N ratio for both varieties in both 2012 and 2013. The N use efficiency and yield was significantly improved when decreasing the basal N ratio from 40% to 25%. The results indicated that the basal N ratio should be reduced, especially with limited N inputs, to improve the yield and reduce the N loss to the environment.     

测苗定氮综合氮素管理提高直播稻产量和肥料利用效率

【目的】直播水稻生长期和养分吸收均不同于传统插秧稻。本研究比较了直播稻不同品种对苗期定氮综合氮素管理措施的响应,以期为直播稻的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】于2016-2017年在成都平原,以超级杂交稻、普通杂交稻、普通常规稻为材料进行了田间试验。设置两种氮肥调控处理:"一基多追"(即基肥、苗肥、分蘖肥、穗肥,N1)和"无基多追"(即氮肥不基施,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,N2),以不施氮为对照(N0)。于分蘖中期、幼穗分化期、齐穗期,采用叶绿素仪(SPAD-502)测定叶片SPAD值。于收获期,取样测定氮磷钾含量,调查产量及产量构成。【结果】与N1处理相比,N2处理施氮量减少了33.3%~40.0%,直播稻产量并未出现显著下降;氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率平均分别提高了48.9%、56.7%、11.9%;N2处理直播稻氮、钾吸收量平均分别降低了10.8%、5.8%;生产1000kg稻谷氮、钾需求量平均分别降低了9.4%、4.0%,磷吸收量和生产1000 kg稻谷磷需求量与N1处理相当。与普通杂交稻和普通常规稻相比,相同氮素管理措施下,超级杂交稻产量平均增加了11.7%,氮、磷、钾吸收量平均分别增加了21.5%、37.7%、17.5%,每生产1000 kg稻谷氮、磷、钾需求量平均分别增加了8.9%、24.3%、6.5%。超级杂交稻较高的氮、磷、钾养分吸收量和较低的氮、磷、钾收获指数是其生产单位稻谷氮、磷、钾需求量增加的主要原因。【结论】直播稻基肥不施氮,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,不仅可以减少1/3的氮肥投入量,还可维持直播稻较高的产量,减少生产1000 kg稻谷的需氮量和需钾量,提高氮肥效率。超级杂交稻比普通杂交稻和常规稻更适合采用测苗定氮综合管理技术。     

氮肥水平对粳型软米食味特征与质构特性的影响

【目的】旨在明确粳型软米食味品质及其质构特征对氮肥水平的响应差异及各指标间的关系。【方法】在稻麦两熟制条件下,选用江苏省生产上具有代表性的粳型软米品种南粳9108和南粳5055为试验材料,通过设置4种施氮水平0、150、225和300 kg/hm2,分析了不同施氮水平对粳型软米的食味品质与质构特征的影响,并对各指标间的关系进行了系统分析。【结果】1)在设计范围内,随施氮量的增加,稻米完整性持续增加,但香气、光泽、味道和食味值等指标呈下降趋势,粳型软米食味指标对氮肥的敏感程度表现为口感光泽食味值味道香气完整性,说明氮肥水平对粳型软米口感和光泽的影响程度较大,而对香气和完整性的影响程度较小。2)随着施氮量的增加,硬度、粘聚型、咀嚼度和回复性呈先增加后降低趋势,最大值在N 225 kg/hm2;粘着性呈先降低后升高趋势,最低值在N 225 kg/hm2处理;弹性不受氮肥水平影响,粳型软米质构指标对氮肥的敏感程度表现为咀嚼度硬度回复性粘着性粘聚性,说明氮肥水平对粳型软米的胶粘性、咀嚼度、硬度影响较大,而对粘聚性的影响程度较小。3)南粳9108的香气、光泽、味道、口感和食味值均高于南粳5055,完整性低于南粳5055,并且其各食味指标的变异系数均高于南粳5055,说明南粳9108食味特征优于南粳5055,并且前者对氮肥的敏感性强于后者。4)南粳9108的硬度、粘着性、弹性、咀嚼度均低于南粳5055,粘聚性、胶粘性均高于南粳5055,并且各质构指标的变异系数均高于南粳5055,说明南粳9108质构特征较优并且前者对氮肥的敏感性弱于后者。5)相关分析表明,食味值与香气、光泽、味道、口感呈极显著正相关,与完整性呈极显著负相关;口感与光泽呈显著正相关,与完整性呈显著负相关;完整性与香气、光泽呈极显著负相关;光泽与香气呈极显著正相关;回复性与硬度极显著正相关,与粘聚性呈显著正相关。【结论】氮肥水平和品种对粳型软米食味品质与质构特征具有显著影响。增加施氮量将降低供试的两个品种米饭的口感、光泽、味道和香气,但增加其完整性,施氮量小于225 kg/hm2,施氮可以增加米饭的硬度、粘聚型、咀嚼度和回复性。因此,粳型软米生产中应特别重视氮肥的施用水平,以保持其优良的风味。     

Identification of quantitative trait loci associated with shoot sodium accumulation under low potassium conditions in rice plants

Sodium (Na) application has marked beneficial effects on plant growth when the potassium (K) supply is low. Under low K supply, three japonica rice (Oryza sativa L.) cultivars, Koshihikari, Nipponbare, and Sasanishiki, accumulated more Na than three indica cultivars, IR36, IR64, and Kasalath, and the effect of Na application on growth was greater in japonica Koshihikari plants than in indica IR64 plants. A quantitative trait locus (QTL) analysis using a population of backcross inbred lines derived from japonica Koshihikari and indica Kasalath identified two significant loci associated with shoot Na concentration on chromosomes 3 and 6. The quantitative trait locus for shoot Na accumulation on chromosome 6 was confirmed in a population of chromosome segment substitution lines. The major QTL detected in this study could be useful for increasing crop productivity under low K input.     

不同氮水平下粳稻的氮素累积和转运特征

Developing high-yielding rice （Oryza sativa L.） cultivars depends on having a better understanding of nitrogen （N） accumulation and translocation to the ear during the reproductive stage. Field experiments were carried out to evaluate the genetic variation for N accumulation and translocation in different Japonica rice cultivars at different N rates and to identify any relationship to grain yield in southeast China. Four Japonica cultivars with similar agronomic characteristics were grown at two experimental sites in 2004 with three N rates of 0, 60, and 180 kg N ha^-1. Dry weights and N contents of rice plants were measured at tillering, initiation, anthesis, and maturity. Grain yields exhibited significant differences （P 〈 0.05） among the cultivars and N application rates. Increasing N rates improved N uptake at anthesis and maturity in all four cultivars （P 〈 0.05）. N translocation from vegetative organs to the grains increased with enhanced N rates （P 〈 0.05）. N translocation to the grains ranged from 9 to 64 kg N ha^-1 and N-translocation efficiency from 33% to 68%. Grain yield was linear to N uptake at anthesis （r^2 = 0.78^＊＊） and N translocation （r^2 = 0.67^＊＊）. Thus, cultivars with a high N uptake at anthesis, low residual N in the straw at maturity, and appropriate low N fertilizer supply in southeast China should efficiently increase N-recovery rate while maintaining grain yield and soil fertility.     

基于临界氮浓度的水稻氮素营养诊断研究

【目的】 依据水稻品种的氮素营养特征计算其氮营养指数 (NNI) 和氮素亏缺 (N_and) 值,可实现作物氮素状况的精确定量调控。本研究比较了杂交稻和常规稻在不同氮水平下的NNI和N_and值,为该诊断方法的精准使用提供依据。 【方法】 本研究选用超级杂交稻 (Y两优一号、超优千号) 和常规稻 (粤农丝苗、金农丝苗) 为对象进行田间试验。设施氮水平0、40、80、120、160、200、240 kg/hm2(分别以N0、N40、N80、N120、N160、N200、N240表示),分析测定了水稻移栽后15、30、45、60、75天和成熟期地上部干物质量及其氮浓度,构建临界氮浓度变化曲线,利用该曲线计算了不同品种在不同时期的临界氮浓度、氮营养指数和氮亏缺值。 【结果】 杂交稻地上部干物重在N0、N40、N80、N120、N160处理间差异显著,N200、N240处理间差异不显著,但显著高于其他处理;常规稻地上部干物质重在N0、N40、N80、N120处理间差异显著,N160、N200、N240处理间差异不显著,但显著高于N0、N40、N80、N120处理。水稻植株氮浓度均随着施氮水平的提高而增加,但随生育期的延长和地上部干物重的增加,水稻植株氮浓度均呈下降趋势。根据地上部干物质重与其氮浓度变化关系构建水稻临界氮浓度 (Nc) 变化曲线,杂交稻为N_c=3.36DM–0.31(R2=0.91),常规稻为N_c=2.96DM–0.25(R2=0.86)。基于临界氮浓度曲线,计算不同水稻品种的NNI和N_and,其中杂交稻和常规稻NNI变化范围分别为0.73～1.05和0.78～1.11,N_and变化范围分别为–9.8～117.8 kg/hm2和–25.4～90.3 kg/hm2。 【结论】 常规稻品种临界氮浓度高于相同生育期的杂交稻品种,但杂交稻的干物质量生产能力大于常规稻。在本试验条件下,依据N_and计算结果,杂交稻临界氮浓度下的氮素积累量大于常规稻,其中杂交稻和常规稻适宜施氮量分别为200 kg/hm2左右和160～200 kg/hm2。