開花期水分脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)及稻米品質(zhì)的影響

鄭傳舉 李松

（1湖北省樊口電排站管理處，湖北鄂州436001；2中國(guó)水稻研究所，杭州311006）

開花期水分脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)及稻米品質(zhì)的影響

鄭傳舉1李松2

（1湖北省樊口電排站管理處，湖北鄂州436001；2中國(guó)水稻研究所，杭州311006）

以水稻品種準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162為材料，研究了開花期水分脅迫對(duì)其生長(zhǎng)和稻米品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，水分脅迫下，千粒重和結(jié)實(shí)率顯著下降，導(dǎo)致單株產(chǎn)量降低，同時(shí)株高降低、葉面積減小、葉綠素含量降低；水分脅迫后，稻米的整精米率降低，堊白度和堊白粒率上升，蛋白質(zhì)含量增加，直鏈淀粉含量下降，其中，整精米率受到的影響最大。因此，水稻開花期田間保持適宜的水分極其重要。

水稻；開花期；水分脅迫；產(chǎn)量；品質(zhì)

開花期水分脅迫會(huì)顯著降低水稻生長(zhǎng)過(guò)程中的葉面積和葉綠素含量，葉片加速衰老，光合能力顯著下降，同時(shí)伴隨氣孔導(dǎo)度降低，籽粒灌漿緩慢，最終導(dǎo)致千粒重和結(jié)實(shí)率降低，產(chǎn)量下降。此外，開花期缺水對(duì)稻米品質(zhì)也有不同程度的影響。由于不同品種對(duì)水分脅迫的耐性有差異，對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)也就不盡相同。本文以準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162為材料，通過(guò)水分脅迫下從開花至花后15 d的盆栽試驗(yàn)，研究這2個(gè)雜交稻品種對(duì)水分脅迫的響應(yīng)，旨在為超級(jí)稻的節(jié)水抗旱栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試品種為準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)水分處理：WS（花后0~15 d保持田間持水量的70%，處理結(jié)束后復(fù)水3~5 cm淺水層）以及CK（對(duì)照，開花期內(nèi)保持3~5 cm淺水層）。分蘗后期剪除小分蘗，保留大小一致的分蘗各6個(gè)。

試驗(yàn)在網(wǎng)室中進(jìn)行，內(nèi)外溫度一致，室頂有防雨棚高約4 m，棚內(nèi)光照為棚外的85%。采用塑料盆栽培，盆缽質(zhì)量約0.7 kg，規(guī)格為25 cm（長(zhǎng)）×20 cm（寬）×28 cm（高）。將土風(fēng)干碾碎并混勻過(guò)篩，每盆裝土10 kg。5月20日播種，6月10日移栽，每份材料種60盆，共120盤，單個(gè)處理30盆，每盆取長(zhǎng)勢(shì)一致的秧苗2株進(jìn)行移栽。施肥水平：純氮10 kg/667 m2，基肥、分蘗肥和穗肥的比例為5∶3∶2；鉀肥15 kg/667m2；過(guò)磷酸鈣30 kg/667m2。磷肥和鉀肥全部作基肥。

1.3 水分控制

依據(jù)土壤單位體積和單位質(zhì)量的含水量關(guān)系，每天15∶00用Trime水分儀測(cè)定土壤水分，并根據(jù)所測(cè)數(shù)值調(diào)控加水量。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

1.4.1 產(chǎn)量和穗部性狀

成熟期從各處理中選取生長(zhǎng)較一致的樣本5株，考察實(shí)粒數(shù)、秕粒數(shù)和籽粒質(zhì)量，計(jì)算出每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。每個(gè)處理取10株樣本測(cè)定產(chǎn)量。

抗旱系數(shù)（DRC）=脅迫組平均產(chǎn)量／對(duì)照組平均產(chǎn)量。

1.4.2 葉面積

水分處理結(jié)束后，采用長(zhǎng)寬系數(shù)法統(tǒng)計(jì)脅迫組和對(duì)照組劍葉的葉面積。每組隨機(jī)取65片劍葉測(cè)量長(zhǎng)度和寬度。葉面積系數(shù)為0.75，葉面積=長(zhǎng)×寬×葉面積系數(shù)。

1.4.3 葉片SPAD值

選用SPAD502微型葉綠素儀測(cè)定脅迫組和對(duì)照組劍葉、倒2葉和倒3葉SPAD值，頻率為水分脅迫當(dāng)天以及脅迫后每隔7d測(cè)定1次。每葉測(cè)上、中、下部位共3次，重復(fù)10次。

1.4.4 稻米品質(zhì)

水稻成熟后，將收獲的稻谷曬干風(fēng)選，委托農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定稻米品質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分脅迫對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

從表1可見(jiàn)，與對(duì)照相比，水分脅迫處理后準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162產(chǎn)量均顯著降低，降幅分別為17.59%和13.41%；從產(chǎn)量構(gòu)成因子上看，開花期水分脅迫對(duì)這2個(gè)品種的每穗粒數(shù)沒(méi)有顯著影響，但對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒重影響較大。與對(duì)照相比，準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162的結(jié)實(shí)率分別降低了17.73%和9.00%，千粒重分別降低了3.30%和8.49%?？购迪禂?shù)Ⅱ優(yōu)162大于準(zhǔn)兩優(yōu)527，說(shuō)明Ⅱ優(yōu)162的抗旱性強(qiáng)于準(zhǔn)兩優(yōu)527。

表1 水分脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量和構(gòu)成因子的影響

表2 水分脅迫下劍葉長(zhǎng)度、寬度和葉面積以及株高

圖1 水分脅迫對(duì)水稻葉片SPAD值的影響

表3 開花期水分脅迫對(duì)加工品質(zhì)的影響

2.2 水分脅迫對(duì)水稻劍葉大小及株高的影響

水分脅迫對(duì)水稻劍葉的生長(zhǎng)發(fā)育有明顯抑制作用，2個(gè)品種表現(xiàn)一致，相對(duì)劍葉寬度，水分脅迫對(duì)劍葉長(zhǎng)度的影響更大（表2）。水分脅迫下，準(zhǔn)兩優(yōu)527葉面積與對(duì)照相比顯著降低，而Ⅱ優(yōu)162與對(duì)照的差異不顯著。開花期水分脅迫對(duì)2個(gè)品種的株高影響不顯著。

2.3 水分脅迫對(duì)水稻葉片SPAD值的影響

水分脅迫下，2個(gè)品種葉片SPAD值均呈不同程度下降趨勢(shì)（圖1）。準(zhǔn)兩優(yōu)527的劍葉、倒2葉、倒3葉SPAD值分別下降11.1%、22.2%和36.6%，Ⅱ優(yōu)162分別下降13.9%、28.1%和47.8%。因此，倒3葉葉綠素含量受水分脅迫的影響最大，其次是倒2葉，劍葉受到的影響相對(duì)較小。此外，葉綠素水平受水分脅迫的影響隨生育進(jìn)程的推進(jìn)不斷加大。與對(duì)照相比，即使復(fù)水，葉綠素水平下降也很明顯。開花期以后，劍葉是水稻的功能葉，對(duì)水稻的生長(zhǎng)影響最大。

2.4 水分脅迫對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.4.1 加工品質(zhì)

稻谷的加工品質(zhì)主要包括糙米率、精米率和整精米率等3個(gè)指標(biāo)。本試驗(yàn)中，與對(duì)照相比，水分脅迫下準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162的糙米率分別降低了0.9個(gè)和0.5個(gè)百分點(diǎn)，精米率降低了0.5個(gè)和0.4個(gè)百分點(diǎn)，整精米率降低了0.9個(gè)和23.1個(gè)百分點(diǎn)（表3）。整精米率受水分脅迫的影響較大。

2.4.2 外觀品質(zhì)

稻米的外觀品質(zhì)包括粒形和堊白。從表4可見(jiàn)，與對(duì)照相比，Ⅱ優(yōu)162的粒長(zhǎng)降低了0.1 mm，而準(zhǔn)兩優(yōu)527沒(méi)有降低，長(zhǎng)寬比準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162均沒(méi)有變化；水分脅迫下準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162的堊白粒率分別增加了11個(gè)和9個(gè)百分點(diǎn)，Ⅱ優(yōu)162堊白度增加了5個(gè)百分點(diǎn)，而準(zhǔn)兩優(yōu)527下降了0.4個(gè)百分點(diǎn)。綜上所述，開花期水分脅迫對(duì)籽粒形狀的影響不顯著，但堊白粒率和堊白度有所增加，從而降低了稻米的外觀品質(zhì)。

2.4.3 蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)主要包括直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、堿消值和膠稠度等4個(gè)指標(biāo)。從表5可見(jiàn)，水分脅迫下，準(zhǔn)兩優(yōu)527堿消值下降了0.6級(jí)，Ⅱ優(yōu)162沒(méi)有下降；Ⅱ優(yōu)162膠稠度下降了9 mm，準(zhǔn)兩優(yōu)527上升了11 mm；準(zhǔn)兩優(yōu)527和Ⅱ優(yōu)162的直鏈淀粉含量分別下降了0.4個(gè)和1.4個(gè)百分點(diǎn)，而蛋白質(zhì)含量分別增加了0.1個(gè)和0.2個(gè)百分點(diǎn)。

表4 開花期水分脅迫對(duì)外觀品質(zhì)的影響

表5 開花期水分脅迫對(duì)蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

3 討論

本試驗(yàn)表明，開花至花后15 d進(jìn)行水分脅迫處理，對(duì)水稻的結(jié)實(shí)率和千粒重有顯著負(fù)面影響，同時(shí)株高降低、葉面積減少和葉綠素含量下降，最終導(dǎo)致稻谷減產(chǎn)。開花期水分脅迫對(duì)產(chǎn)量的影響主要是由于結(jié)實(shí)率的下降，其次是千粒重的降低和每穗粒數(shù)的減少。水分脅迫對(duì)稻米品質(zhì)也有較大影響，對(duì)整精米率的影響最大，對(duì)其他因子的影響相對(duì)較小。

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Effects ofWater Stress on Rice Grow th and Grain Quality During Flowering

ZHENGChuanju1,LISong2
（1Hubei Province Fankou Pumping Station Management Office,Ezhou,Hubei 436001,China;2China National Rice Research Institute,Hangzhou 311006,China）

The effects of water stress on growth and grain quality of rice varieties were studied in this paper,using zhunliangyou 527 andⅡyou 162 asmaterials.The results showed that under water stress condition,the 1000-grain weight and seed setting rate were decreased significantly,which lead to the reduction of yield,and the plant height,leaf area and SPAD value were also decreased.After water stress,the chalkiness degree,chalky rice rate and protein content were increased,the amylose content was decreased,and the head rice ratewas significantly decreased.Therefore,it is extremely important tomaintain suitablewatermanagementin the flowering stage of rice.

rice;flowering stage;water stress;yield;quality

S511.07

：B

：1006-8082（2017）01-0043-03

2016－10－20