施氮量和氮肥運(yùn)籌模式對(duì)糯稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

蔣 鵬，熊 洪，張 林，周興兵，朱永川，劉 茂，郭曉藝，徐富賢

（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所／農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川德陽(yáng)　618000；國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100）

施氮量和氮肥運(yùn)籌模式對(duì)糯稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

蔣 鵬，熊 洪，張 林，周興兵，朱永川，劉 茂，郭曉藝，徐富賢*

（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所／農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川德陽(yáng)618000；國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100）

以渝香糯1號(hào)為材料，于2015年在四川德陽(yáng)進(jìn)行大田試驗(yàn)。設(shè)0、120、180 kg／hm2共3個(gè)施氮水平（分別記作N0、N120、N180），2種不同施氮比例，即底、蘗肥比7∶3（A）和底、蘗、穗肥比5∶2∶3（B），研究施氮量和氮肥運(yùn)籌模式對(duì)糯稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與低氮（N0）相比，高氮（N180）和中氮（N120）處理渝香糯1號(hào)的產(chǎn)量分別增加了31.8%和29.9%，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)上。相同施氮量條件下，采用B種氮肥運(yùn)籌模式的渝香糯1號(hào)產(chǎn)量低于采用A種氮肥運(yùn)籌模式，N120和N180分別降低了2.9%和2.1%，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與A種氮肥運(yùn)籌模式相比，采用B種氮肥運(yùn)籌模式的總淀粉、支鏈淀粉含量平均分別提高了9.2%、9.5%?？梢?jiàn)，在糯稻生產(chǎn)上適當(dāng)?shù)屎笠朴欣谂疵灼焚|(zhì)的提高。

糯稻；施氮量；品質(zhì)；產(chǎn)量

目前，有關(guān)糯稻的研究主要以品種改良較多［1～4］。糯稻的產(chǎn)量不僅取決于基因型，而且還受栽培管理的影響。施氮是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要栽培管理措施。程建東等［5］的研究表明，重穗型品種“秋風(fēng)糯”的最佳施氮量為300 kg／hm2。謝必武等［6］分析了栽插密度、施氮量和移栽葉齡對(duì)三峽糯1號(hào)產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明施氮量對(duì)三峽糯1號(hào)產(chǎn)量的影響最大，適宜的施氮量為90～120 kg／hm2。徐宗儔［7］的研究表明，在施氮量為37.5 kg／hm2時(shí)，增施磷、鉀肥有利于優(yōu)化糯稻的經(jīng)濟(jì)性狀，如提高成穗率，增加結(jié)實(shí)率和粒重，協(xié)調(diào)個(gè)體與群體的關(guān)系，N、P、K的最佳配比為1∶2∶2。王向平等［8］認(rèn)為，糯稻產(chǎn)量水平在10 t／hm2以上時(shí)的最佳施氮量為300～337.5 kg／hm2，N、P、K比列為1.0∶0.3∶0.6。這些研究主要針對(duì)施氮量、氮磷鉀配比對(duì)糯稻產(chǎn)量的影響，而關(guān)于施氮量和氮肥運(yùn)籌模式對(duì)糯稻產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響的研究較少。筆者通過(guò)大田試驗(yàn)研究施氮量和氮肥運(yùn)籌模式對(duì)糯稻產(chǎn)量形成的特點(diǎn)、干物質(zhì)生產(chǎn)特性以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等的影響，以期為糯稻合理施氮提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

供試材料為渝香糯1號(hào)。種子由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院再生稻研究中心提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2014年在四川省德陽(yáng)市孝泉鎮(zhèn)進(jìn)行大田試驗(yàn)。設(shè)3個(gè)施氮水平，0、120、180 kg／hm2，分別記作N0、N120、N180；2種不同施氮比例，即底、蘗肥比為7∶3（A）、底、蘗、穗肥比為5∶2∶3（B）。具體組合見(jiàn)表1。底肥于移栽前1 d施用，分蘗肥于移栽后7～10 d施用，穗肥于幼穗分化二期施用。磷肥全部做基肥，用量為62.4 kg／hm2；鉀肥分基肥和穗肥2次施用，基肥、穗肥比1∶1，總用量為135 kg／hm2。小區(qū)面積20 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。于4月5日播種，5月8日移栽，每公頃移栽19.5萬(wàn)穴，每穴4～5苗，其他按高產(chǎn)栽培管理進(jìn)行。

表1　大田施氮處理組合Table 1 Nitrogen treatments in the paddy field experiment

1.3測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1干物質(zhì)產(chǎn)量

于成熟期按莖蘗平均數(shù)每小區(qū)取代表性植株5穴，將植株分成稻草、實(shí)粒、秕粒3部分，置于105℃下殺青30 min，75℃下烘至恒重，用百分之一電子天平稱重，同時(shí)計(jì)算單位面積干物質(zhì)重。

1.3.2產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

水稻成熟期每小區(qū)單收單曬，折算為14%含水量后計(jì)為實(shí)收產(chǎn)量。同時(shí)，每小區(qū)調(diào)查30穴植株穗數(shù)，用于計(jì)算有效穗，并根據(jù)平均數(shù)每小區(qū)取代表性植株5穴作為考種樣本，考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒重（烘干重）。

1.3.3稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

水稻收獲曬干儲(chǔ)藏3個(gè)月后，各小區(qū)隨機(jī)選取500 g用于稻米品質(zhì)測(cè)定。參照GB／T17891-1999測(cè)定糙米率、精米率、整精米率、蛋白質(zhì)、總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉。

2　結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.1.1產(chǎn)量

由表2可知，不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)產(chǎn)量影響顯著。與N0相比，N120和 N180分別增產(chǎn)29.9%和31.8%，差異達(dá)顯著水平；但N120和N180差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相同施氮量條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式（底、蘗、穗肥比5∶2∶3），渝香糯1號(hào)的產(chǎn)量低于A氮肥運(yùn)籌模式（底、蘗肥比7∶3），N120和N180分別降低了2.9%和2.1%，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.1.2產(chǎn)量構(gòu)成

由表2還可以看出，不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)單位面積有效穗數(shù)影響顯著，N120和N180分別比N0高了13.5%和19.4%，N120和N180間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相同施氮量下，采用B氮肥運(yùn)籌模式，渝香糯1號(hào)有效穗數(shù)低于A氮肥運(yùn)籌模式，N120和N180分別降低了4.1%和5.7%，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相關(guān)分析表明，渝香糯1號(hào)的單位面積有效穗數(shù)與最高分蘗呈顯著正相關(guān)，與成穗率關(guān)系不明顯（圖1）。由此可見(jiàn)，增加渝香糯1號(hào)的最高分蘗數(shù)是提高單位面積有效穗數(shù)的關(guān)鍵途徑。不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)每穗粒數(shù)影響顯著。與N0相比，N120和N180分別增加了14.9%和6.2%。相同施氮量條件下，不同氮肥運(yùn)籌模式間渝香糯1號(hào)的每穗粒數(shù)差異較小（除N120A外）。N120和N180的群體穎花量均顯著高于N0，分別高了30.3%和26.7%；但N120和N180間差異較小。采用B氮肥運(yùn)籌模式，渝香糯1號(hào)的群體穎花量低于 A氮肥運(yùn)籌模式，N120和N180分別降低了19.8%和7.2%，前者差異顯著，后者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)結(jié)實(shí)率和粒重的影響較小。相同施氮量條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式的結(jié)實(shí)率和粒重略低于采用A模式。

表2　不同施氮量和氮肥運(yùn)籌模式下的糯稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 2 Nitrogen rates and nitrogen app lication regimes on grain yield and yield com ponen ts of glutinous rice

2.2干物質(zhì)生產(chǎn)及收獲指數(shù)

由表3可知，不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)成熟期干物質(zhì)產(chǎn)量的影響顯著。與N0相比，N120和N180分別提高了17.8%和23.4%，差異達(dá)顯著水平。相同施氮量條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式的干物質(zhì)產(chǎn)量低于A氮肥運(yùn)籌模式，N120和N180分別降低了6.9%和12.2%。不同施氮量間收獲指數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相同施氮水平下，2種施氮模式間均一致，A氮肥運(yùn)籌模式高于B氮肥運(yùn)籌模式。

表3　不同處理糯稻的干物質(zhì)產(chǎn)量和收獲指數(shù)Tab le 3 Different treatments on dry matter and harvest index of glutinous rice

2.3糯稻品質(zhì)

由表4可知，不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)的糙米率、精米率、整精米率的影響不明顯，其中以N120和N180的整精米率略高于N0，說(shuō)明施氮可提高糯稻的整精米率。相同施氮量條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式的糙米率、精米率略低于采用A氮肥運(yùn)籌模式。不同施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)的蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量影響不明顯。N120條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式的蛋白質(zhì)含量略低于采用A氮肥運(yùn)籌模式，但N180條件下則相反。施氮量對(duì)總淀粉、支鏈淀粉含量的影響差異顯著。N120條件下，與A氮肥運(yùn)籌模式相比，B氮肥運(yùn)籌模式的總淀粉、支鏈淀粉含量分別增加了10.0%和10.2%，差異達(dá)顯著水平。N180條件下不同氮肥運(yùn)籌模式總淀粉、支鏈淀粉含量的變化趨勢(shì)與N120一致。

表4　不同施氮量和氮肥運(yùn)籌模式下的糯稻品質(zhì)（%）Table 4 Nitrogen rates and nitrogen application regimes on rice quality of glutinous rice

3　結(jié)論與討論

在一定施氮量范圍內(nèi)，增加施氮量可以顯著增加糯稻的產(chǎn)量［5，7，8］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，中氮處理（N120）和高氮處理（N180）的產(chǎn)量顯著高于N0處理。這主要是由于增加施氮量顯著提高了渝香糯1號(hào)單位面積有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。相同施氮量條件下，采用B氮肥運(yùn)籌模式（底、蘗、穗肥比5∶2∶3），渝香糯1號(hào)的單位面積有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均呈下降趨勢(shì)，因而造成產(chǎn)量均較A氮肥運(yùn)籌模式低。相關(guān)分析結(jié)果表明，單位面積有效穗數(shù)與最高分蘗數(shù)呈顯著正相關(guān)（y=0.366 6x+127.36，R2= 0.493 8），而與成穗率的相關(guān)性不顯著，也就是說(shuō)，增大最高分蘗數(shù)可提高有效穗數(shù)。分蘗的發(fā)生與植株當(dāng)時(shí)的氮素營(yíng)養(yǎng)密切相關(guān)［9］。本研究中，B氮肥運(yùn)籌模式降低了基蘗肥的施用量是其最高分蘗數(shù)減少的主要原因，進(jìn)而導(dǎo)致有效穗數(shù)減少，引起其產(chǎn)量降低。

糯稻的品質(zhì)除了受其品種本身遺傳特性控制外，種植環(huán)境、移栽密度、施氮量及氮肥運(yùn)籌模式等外界因素都可能對(duì)糯稻的品質(zhì)產(chǎn)生影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施氮量對(duì)渝香糯1號(hào)的糙米率、精米率、整精米率影響不明顯。增加施氮量和提高氮肥在穗肥中的比例，蛋白質(zhì)含量提高（除N120B外），這主要是因?yàn)橹仓晟笃诠δ艿鞍踪|(zhì)水解酶活性提高使蛋白質(zhì)降解得更加徹底，增加了抽穗后氮素向籽粒的運(yùn)輸數(shù)量［10］。增加施氮量和提高氮肥在穗肥中的比例，總淀粉、支鏈淀粉含量顯著提高，這主要是適當(dāng)減少基蘗肥施氮比例、增加穗粒肥施氮比例有利于提高籽粒灌漿中后期ADPG焦磷酸化酶、Q酶和SSS的活性，而支鏈淀粉含量與籽粒灌漿中后期ADPG焦磷酸化酶、淀粉分支酶（Q酶）和淀粉合成酶（SSS）的活性呈顯著正相關(guān)［11］。此外，支鏈淀粉含量還與糯米制品的品質(zhì)密切相關(guān)。黃巖［12］認(rèn)為支鏈淀粉含量與湯圓的凍裂率呈顯著負(fù)相關(guān)，與湯圓粘聚性呈顯著正相關(guān)。楊停等［13］認(rèn)為，糯米的支鏈淀粉含量越高，米酒的醇厚感越濃，米酒的感官品質(zhì)越好，也就是說(shuō)糯米淀粉含量，尤其是支鏈淀粉的含量決定了糯米制品的質(zhì)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)增加穗肥用量可顯著增加糯米總淀粉和支鏈淀粉的含量，即通過(guò)合理的氮肥管理可改善糯米的品質(zhì)。

施氮通過(guò)顯著增加單位面積有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)而提高渝香糯1號(hào)的產(chǎn)量。本試驗(yàn)中，在每公頃施氮120～180 kg條件下，采用底、蘗、穗肥比5∶2∶3的氮肥運(yùn)籌模式，渝香糯1號(hào)不僅可獲得較高的產(chǎn)量水平，還能顯著提高糯米中的總淀粉含量和支鏈淀粉含量。

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Effect of Nitrogen Rates and Nitrogen App lication Regimes on Grain Yield and Rice Quality of G lutinous Rice

JIANG Peng，XIONG Hong，ZHANG Lin，ZHOU Xing-bing，ZHU Yong-chuan，LIU Mao，GUO Xiao-yi，XU Fu-xian*
（Rice and Sorghum Research Institute，Sichuan Academy of Agricultural Sciences／Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding，Ministry of Agriculture，Deyang，Sichuan 618000，China；Luzhou Branch of National Rice Improvement Center，Luzhou 646100，China）

In order to understand the effects of nitrogen rates and nitrogen application regimes on grain yield and rice quality of glutinous rice，a field experimentwas done in Deyang city，Sichuan Province，China，in 2015.A inbred glutinous rice，Yuxiangnuo 1，was grown in three N treatments（N00 kg N per hectare；N120120 kg N per hectare；N180180 kg N per hectare）and two nitrogen application regimes（basal∶early tillering=7∶3，A；basal∶early tillering∶panicle initiation= 5∶2∶3，B）.The result show that N180and N120produced 31.8%and 29.9%higher grain yield than N0，respectively.Higher grain yield under treatment N180and N120were associated with higher panicles perm2and spikelets per panicle.Under the same nitrogen application rate，treatment B had lower grain yield than treatment A by 2.9%for N120and by 2.1%for N180.On average，starch content and amylopectin content under treatment B were 9.2%and 9.5%higher than those under treatment A.Our result suggest that adopting nitrogen application regime（basal∶early tillering∶panicle initiation=5∶2∶3）without penalty grain yield but quality improvement of glutinous rice.

glutinous rice；nitrogen rates；rice quality；grain yield

S511.2+30.62

A

1001-5280（2015）06-0595-04

10.3969／j.issn.1001-5280.2015.06.05

2015-08-11

蔣 鵬（1982-），男，廣西桂平人，Email:jiangyipeng137＠163.com。*通信作者:徐富賢，研究員，主要從事水稻栽培、生理、生態(tài)研究，Email:xu6501＠163.com。

四川科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014NZ0128）；四川省農(nóng)科院中試熟化項(xiàng)目（2011BAD16BO5-1）；西南水稻創(chuàng)新體系建設(shè)項(xiàng)目（18090001524）。