新型栽培技術對水稻產量及稻米品質的影響

陳國軍雷舜唐湘如梁文立張建國蘇章標符敏*

（1中山市農業(yè)科技推廣中心，廣東中山528400；2華南農業(yè)大學農學院，廣州510642；第一作者：673530087@qq.com；*通訊作者：fumin2002007@163.com）

新型栽培技術對水稻產量及稻米品質的影響

陳國軍1雷舜2唐湘如2梁文立1張建國2蘇章標1符敏1*

（1中山市農業(yè)科技推廣中心，廣東中山528400；2華南農業(yè)大學農學院，廣州510642；第一作者：673530087@qq.com；*通訊作者：fumin2002007@163.com）

為探明“增香”栽培技術和“強源活庫優(yōu)米”栽培技術在中山市水稻栽培中的應用效果，對香稻品種象牙香占和美香占實施“增香”栽培技術、對非香稻品種金農絲苗和華航31實施“強源活庫優(yōu)米”栽培技術，研究新型栽培技術對水稻產量、品質、干物質積累、光合特性和香稻香氣含量等指標的影響，以確保新技術的推廣應用效果。結果表明，“增香”栽培和“強源活庫優(yōu)米”栽培處理的水稻品種光合生產能力在生育后期優(yōu)勢明顯，促進了水稻生育后期的物質生產和積累；同時，“增香”栽培技術顯著提高了香稻籽粒2-AP的含量，達到了濃香栽培的目的。

水稻；增香栽培；強源活庫優(yōu)米栽培

水稻是我國重要的糧食作物，提高水稻的產量和品質一直是我國水稻育種與栽培的重要目標[1]。眾多學者認為，采取相配套的栽培技術是實現(xiàn)水稻高產優(yōu)質的關鍵[2-4]；亦有學者主張“強源活庫”的栽培模式[5-7]?！皬娫椿顜靸?yōu)米”栽培技術主要應用于超級稻[8]，對常規(guī)稻產量與品質的影響尚未見報道。

香稻因其獨特的香味與優(yōu)良的品質受到各國人民的喜愛。雖然香稻米的價格是普通優(yōu)質大米的2倍多，但其銷量仍然在逐年增長[9]。Buttery等[10]測得香米區(qū)別于普通稻米的香味成分為2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP），并且2-AP濃度的差異是品種間香味強弱不同的原因。目前大量研究表明，巴斯馬蒂型和茉莉香型的香稻，其香味的最重要成分為2-AP[10-14]。香味是香稻增值的指標之一，如何在不降低香稻產量的基礎上提高香味是各國香稻育種與栽培研究人員探討的重點[15]。因此，開展“增香”栽培將有利于提高我國香稻的產業(yè)化發(fā)展與市場競爭力。

為此，本研究設置了“強源活庫優(yōu)米”栽培和“增香”栽培2種技術處理，以4個常規(guī)稻品種（象牙香占、美香占、金農絲苗和華航31）為材料，研究了不同栽培技術對常規(guī)稻產量與品質性狀的影響，以期為中山地區(qū)常規(guī)稻的高產優(yōu)質栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗于2015年晚季在中山市農業(yè)技術推廣中心示范田進行。土壤理化性質：有機質25.34 g/kg，全氮1.28 g/kg，有效磷101.34 mg/kg，速效鉀135.04 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試水稻品種：象牙香占、美香占、金農絲苗和華航31，均為常規(guī)稻品種，前2個為香稻品種，后2個為非香稻品種，由中山市農業(yè)技術推廣中心提供。

1.3 試驗設計

試驗設置2個栽培技術處理：對香稻品種實施“增香”栽培技術（IAC）、對非香稻品種實施“強源活庫優(yōu)米”栽培技術（ES）。參照唐湘如等[16]的方法對香稻品種進行“增香”栽培：稻田基施由華南農業(yè)大學研發(fā)的“香稻專用肥”（國家發(fā)明專利授權，專利號ZL 2010 1 0519436.3，含有機肥10%、尿素26%、過磷酸鈣50%、氯化鉀12%）750 kg/hm2，基肥、分蘗肥比為5∶3；破口期施用“香稻增香劑”（國家發(fā)明專利授權，專利號ZL 2010 1 0518779.8，含GA31%、脯氨酸5%、氯化鋅93%）3 kg/hm2，稀釋500倍。參照唐湘如等[17]的方法對非香稻品種進行“強源活庫優(yōu)米”栽培：秧田期施用壯秧劑50 g/m2，稻田基施由華南農業(yè)大學研發(fā)的“超級稻專用肥”1 200 kg/hm2，基肥、分蘗肥比8∶2；齊穗期噴施“超級稻米質改良劑”4.5 kg/hm2，對水1 125 kg。常規(guī)栽培（CK）：施用純氮180 kg/hm2、氯化鉀225 kg/hm2，基、蘗肥比6∶4；施用P2O590 kg/hm2，作基肥一次性施用。

試驗于7月25日播種，8月15日移栽，每叢栽4苗，移栽規(guī)格30 cm×12 cm。小區(qū)面積60 m2，3次重復，其中30 m2用于調查取樣，30 m2用于測產。其他田間管理措施保持一致。

表1 不同栽培技術條件下水稻的產量性狀表現(xiàn)

1.4 測定指標與方法

1.4.1 葉綠素相對含量

分別于分蘗期、孕穗期、齊穗期、成熟期隨機選取長勢一致的水稻，參照羅一鳴等[18]的方法，用SPAD-502型葉綠素測定儀測定水稻劍葉的葉綠素相對含量（SPAD）。每片葉片測定上部1/3、中部、下部1/3的SPAD值，求其平均值，每小區(qū)測定 20片葉片。計算SPAD衰減指數(shù)。SPAD衰減指數(shù)=（齊穗期SPAD-成熟期SPAD）/齊穗期SPAD。

1.4.2 凈光合速率

分別于分蘗期、孕穗期、齊穗期和成熟期選擇晴朗的上午，隨機選取長勢一致的水稻9株，于9∶30開始使用LI-6400便攜式光合測定儀（LI-COR公司，美國）測定稻株最頂端完全展開葉（光量子通量密度設定為1000 μmol/m2·s）的凈光合速率。

1.4.3 干物質

分別于分蘗期、孕穗期、齊穗期和成熟期選取3叢水稻樣株進行干物質測定，于105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒質量，然后稱量干物質量，計算干物質積累量。

1.4.4 產量性狀

參照黃忠林等[9]的方法，收獲時采用五點取樣法，按1 m2面積收割產量，3次重復，并換算成實際產量。每小區(qū)測定100叢的有效穗數(shù)，另隨機取5叢有效穗數(shù)，測定每穗總粒數(shù)、結實率和千粒重。

1.4.5 稻米品質

稻谷收獲后曬干放置3個月后進行品質測定。糙米率由稻谷經礱谷機脫殼后測定，精米率由糙米經過精米機處理后獲得。通過堊白觀察儀計算堊白粒率和堊白度。由近紅外谷物分析儀測得蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

1.4.6 糙米香氣含量

籽粒香氣（2-AP）的測定參照李艷紅等[19]的方法，使用GC-MS QP2010 Plus型氣相質譜聯(lián)用儀進行測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2003和Statistix 8.0軟件進行數(shù)據(jù)輸入和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 水稻產量性狀表現(xiàn)

從表1可以看出，與CK相比，“增香”栽培技術和“強源活庫優(yōu)米”栽培技術均顯著提高了水稻的結實率，約提高4～9個百分點。此外，“增香”栽培技術顯著提高了香稻的有效穗數(shù)和實際產量。其中，美香占和象牙香占的有效穗數(shù)較CK提高7.02%和4.91%，實際產量提高12.24%和13.33%，差異達顯著水平。

2.2 水稻葉片的凈光合速率

從表2可以看出，“增香”栽培技術與“強源活庫優(yōu)米”栽培技術保證了水稻葉片前期保持較高的凈光合速率，均在分蘗期達到最大值。同時顯著提高了水稻葉片后期的凈光合速率，有利于光合產物的積累。

2.3 水稻葉片的SPAD值及衰減指數(shù)

從表3可知，在“增香”栽培技術與“強源活庫優(yōu)米”栽培技術下，水稻葉片在前期保持了較高的葉綠素相對含量，同時SPAD衰減指數(shù)較小，保證了水稻后期的光合作用能力。此外，“增香”栽培技術顯著提高了香稻品種成熟期葉片的SPAD值。

2.4 水稻的群體干物質積累量

從表4可見，“增香”栽培技術和“強源活庫優(yōu)米”栽培技術主要影響水稻成熟期的群體干物質積累量，4個水稻品種的群體干物質積累量在成熟期均顯著高于各自的CK。其中，美香占和象牙香占的群體干物質積累量較相應CK分別提高4.83%和9.16%，金農絲苗和華航31的群體干物質積累量分別較對應的CK提高6.47%和8.28%。

表2 不同栽培技術下水稻葉片的凈光合速率 （μmol/m2·s）

表3 不同栽培技術條件下水稻葉片的SPAD值及衰減指數(shù)

表4 不同栽培技術條件下水稻的群體干物質積累量 （t/hm2）

表5 不同栽培技術下水稻的稻米品質性狀 （%）

2.5 稻米的品質性狀

由表5可知，“增香”栽培技術和“強源活庫優(yōu)米”栽培技術均顯著降低了稻米的堊白度和堊白粒率，而“增香”栽培技術還顯著提高了香稻品種的整精米率和蛋白質含量。

2.6 “增香”栽培技術下香稻籽粒的2-AP含量

由圖1可知，“增香”栽培技術顯著提高了2個香稻品種籽粒2-AP含量。美香占和象牙香占的籽粒2-AP含量比相應CK分別提高了20.21%和27.18%。

3 討論與結論

“強源活庫”栽培能夠優(yōu)化源、庫、流動態(tài)，提高水稻群體質量，有利于水稻結實率的提高和光合同化物質的積累[8]。本研究結果表明，在“強源活庫”栽培技術下，水稻品種具有較高的結實率，水稻各時期葉片SPAD值和群體干物質積累量較高，特別是在生長發(fā)育的后期。說明“強源活庫”栽培技術能夠增強庫的貯藏能力和源的代謝能力，同時減緩了水稻葉片的衰老，保證了后期水稻功能葉的凈光合速率，有利于光合同化產物的大量合成，從而充實庫容量。

圖1 增香栽培技術下香稻籽粒的2-AP含量

“增香”栽培技術能夠提高香稻群體的光合能力并減緩功能葉的衰老，有利于生育后期干物質的積累[9]。本研究結果表明，“增香”栽培能夠顯著提高香稻品種生育后期的凈光合速率和群體干物質積累量，促進了香稻生育后期的物質生產和積累?！霸鱿恪痹耘嗉夹g保證了香稻籽粒2-AP的含量，達到了濃香栽培的目的，這跟段美洋等[20]的研究結果一致。同時“增香”栽培處理下，香稻品種具有較高的整精米率及蛋白質含量，改善了稻米品質。

[1]謝華安.華南型超級稻育種及其技術研究進展[J].沈陽農業(yè)大學學報，2008，38（5）：714-718.

[2]馬群，林青山，黃志平，等.“超級稻強源活庫優(yōu)米”技術的增產效果分析[J].中國稻米，2015，21（3）：60-61.

[3] 馬國輝.超級雜交稻高產理論與實踐初論 [J].中國農業(yè)科技導報，2005，7（4）：3-8.

[4]黎國喜，田華，唐湘如，等.超級稻“強源活庫優(yōu)米”栽培技術與傳統(tǒng)栽培技術的比較[J].安徽農學通報，2009，15（9）：106-108.

[5]李武，康靚，唐湘如，等.雙季超級稻強源活庫優(yōu)米栽培技術研究Ⅳ.超級稻專用肥對超級雜交稻源庫特性的影響 [J].雜交水稻，2010，25（2）：73-77.

[6]田華，黎國喜，袁紅梅，等.雙季超級稻強源活庫優(yōu)米栽培技術研究Ⅱ.米質改良劑對超級稻源庫及米質的影響 [J].雜交水稻，2009，24（1）：78-81.

[7]李武，黎國喜，鐘克友，等.雙季超級稻強源活庫優(yōu)米栽培技術研究Ⅲ.超級雜交稻不同密度配置條件下的源庫特性與產量[J].雜交水稻，2009，24（5）：66-70.

[8]羅一鳴，田晉元，林青山，等.強源活庫優(yōu)米栽培對華南廣適型超級稻產量的影響 [J].西北農林科技大學學報：自然科學版，2014，42（4）：55-60.

[9]黃忠林，唐湘如，王玉良，等.增香栽培對香稻香氣和產量的影響及其相關生理機制[J].中國農業(yè)科學，2012，45（6）：1 054-1 065.

[10]Buttery R G,Ling L C,Juliano B O,et al.Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline[J].J Agri Food Chem,1983,31（4）:823-826.

[11]Paule C M,Powers J J.Sensory and chemical examination of aromatic and nonaromatic rices[J].J Food Sci,1989,54（2）:343-346.

[12]Laksanalamai V,Ilangantileke S.Comparison of aroma compound 2-acetyl-1-pyrroline in leaves from pandan[J].Cereal Chem,1993,70 （4）:381-384.

[13]Lorieux M,Petrov M,Huang N,et al.Aroma in rice:genetic analysis of a quantitative trait[J].Theoretical Applied Genetics,1996,93（7）: 1145-1151.

[14]Jezussek M,Juliano B O,Schieberle P.Comparison of key aroma compounds in cooked brown rice varieties based on aroma extract dilution analyses[J].J Agri Food Chem,2002,50（5）:1 101-1 105.

[15]Mo Z,Li W,Pan S,et al.Shading during the grain filling period increases 2-acetyl-1-pyrroline content in fragrant rice[J].Rice,2015, 8（1）:9.

[16]唐湘如，潘圣剛，段美洋，等.香稻栽培技術規(guī)程[J].廣東農業(yè)科學，2014，41（1）：5-7.

[17]唐湘如，黎國喜，鐘克友，等.雙季超級稻強源活庫優(yōu)米栽培技術研究Ⅴ.雙季超級稻強源活庫優(yōu)米栽培的理論與技術[J].雜交水稻，2010，25（3）：74-78.

[18]羅一鳴，肖立中，潘圣剛，等.香稻專用肥對香稻光合物質生產特征的影響[J].華南農業(yè)大學學報，2015，36（1）：28-32.

[19]李艷紅，唐湘如，潘圣剛，等.分蘗期水氮互作對香稻香氣、產量及稻米品質的影響[J].華北農學報，2014，29（1）：159-164.

[20]段美洋，黎國喜，田華，等.增香劑對香稻香氣和生理特性的影響[J].華南農業(yè)大學學報，2009，30（3）：1-3.

Effects of New Cultivation Techniques on Rice Yield and Quality

CHEN Guojun1,LEI Shun2,TANG Xiangru2,LIANG Wenli1,ZHANG Jianguo2,SU Zhangbiao1,FU Min1*
（1Agricultural Science and Technology Promotion Center of Zhongshan County,Zhongshan,Guangdong 528400,China;2College of Agriculture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;1st author:673530087@qq.com;*Corresponding author:fumin2002007@163.com）

A field experiment was conducted to study the effects of increasing aroma cultivation for aromatic conventional rice Xiangyaxiangzhan,Meixiangzhan,cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality for nonaromatic conventional rice Jingnongsimiao and Huahang 31,on rice yield,quality,dry matter accumulation,photosynthetic characteristics,aroma content and other indicators in Zhongshan City.The results showed that the photosynthetic capacity had obvious advantages by increasing aroma cultivation and cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality treatments at the late growth stage,which promoted the material production and accumulation.At the same time,the increasing aroma cultivation increased the 2-AP content of aromatic rice,and reached the purpose of increasing aroma.

rice;increasing aroma cultivation;cultivation technique characterized by enhancing source,activating sink and improving quality

S511.048

A

1006-8082（2016）06-0066-05

2016－07－03

廣東省發(fā)展糧食生產專項資金（F15025）；廣東省農業(yè)攻關項目（2004B20101007）