?S-誘抗素對(duì)雜交稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響?

摘要：為探尋提高雜交稻產(chǎn)量和品質(zhì)的栽培調(diào)控措施，對(duì)甬優(yōu)4949、瑋兩優(yōu)8612和喬兩優(yōu)17開(kāi)展早、晚稻栽培試驗(yàn)，研究S-誘抗素對(duì)其產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：S-誘抗素提高了各品種齊穗期SPAD值、光合參數(shù)及齊穗、成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)能力。各品種S-誘抗素處理的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因子均有提高，增產(chǎn)7.8%～11.1%，喬兩優(yōu)17的增產(chǎn)效果更顯著。S-誘抗素提高了各品種加工品質(zhì)中的糙米率、整精米率及蒸煮品質(zhì)中的堿消值、膠稠度，同時(shí)降低了外觀品質(zhì)中的堊白度、堊白粒率及蒸煮品質(zhì)中的直鏈淀粉含量。早稻季各品種S-誘抗素處理的整精米率、堊白度、堊白粒率及堿消值與對(duì)照相比達(dá)到顯著差異，S-誘抗素對(duì)早稻品質(zhì)的改善效果優(yōu)于晚稻。綜合結(jié)果表明，施用S-誘抗素能夠有效提高雜交稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：S-誘抗素；雜交稻；產(chǎn)量；品質(zhì)；調(diào)控

中圖分類(lèi)號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2024）09-0029-05

S-ABA Affects Yield and Quality of Hybrid Rice

WEI Zhong-wei1，2，MA Guo-hui1，2，JIN Wen-yu1，2

（1. Hunan Hybrid Rice Research Center， Changsha 410125， PRC; 2. Sanya National Center of Technology Innovation for

Saline-Alkali Tolerant Rice， Sanya 572000， PRC）

Abstract： To explore the cultivation measures for improving the yield and quality of hybrid rice， we carried out early and late rice cultivation to study the effects of S-ABA on the yields and quality of 'Yongyou 4949'， 'Weiliangyou 8612'， and 'Qiaoliangyou 17'. The results showed that S-ABA increased the SPAD value and photosynthetic parameters during the heading stage， and dry matter accumulation during the heading and maturity stages of different rice cultivars. By comprehensively improving yield components such as effective panicle number， grains per panicle， seed setting rate， and thousand grain weight， S-ABA increased the rice yield by 7.8% to 11.1%， especially for the rice cultivar 'Qiaoliangyou 17'. In addition， S-ABA increased the brown rice rate and head rice rate in processing quality as well as the alkali digestion value and gel consistency in the cooking quality. At the same time， it reduced the chalkiness degree and chalky grain percentage in the appearance quality and the amylose content in the cooking quality. The head rice rate， chalkiness degree， chalky grain percentage， and alkali digestion value of early rice cultivars treated with S-ABA showed significant differences compared with those of the control. S-ABA demonstrated stronger improvement effect on the quality of early rice than on that of late rice. Comprehensively， the results indicate that the application of S-ABA is a cultivation measure that can improve both the yield and quality of hybrid rice.

Key words： S-ABA; hybrid rice; yield; quality; regulation

中國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)，稻谷產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量30%[1]。水稻生產(chǎn)在我國(guó)糧食安全中發(fā)揮著重要作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)稻米品質(zhì)的要求日益提高，從吃飽轉(zhuǎn)向追求優(yōu)良食味的優(yōu)質(zhì)稻[2]。因此，水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)協(xié)同發(fā)展已成為稻米產(chǎn)業(yè)的核心議題[3]。然而，傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)中高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)協(xié)同難，因此，探尋能夠同步提升水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的“量質(zhì)齊升”栽培調(diào)控措施具有重要意義。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是通過(guò)人工合成、提取或生物發(fā)酵制成的化學(xué)物質(zhì)，具有與植物內(nèi)源激素相似的生理活性，能促進(jìn)種子生根發(fā)芽、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來(lái)，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用[4]。S-誘抗素S-abscisic acid，S-ABA又名“脫落酸”，是世界公認(rèn)的五大類(lèi)天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，具有高效、無(wú)毒、無(wú)殘留等特點(diǎn)，是一種抗逆誘導(dǎo)因子，被稱(chēng)為植物的“脅迫激素”，能夠增強(qiáng)植物應(yīng)對(duì)多種逆境脅迫[5]，具有顯著的抗逆、增產(chǎn)效果[6-9]。以上研究為S-誘抗素在增產(chǎn)及抗逆性等方面的應(yīng)用提供了依據(jù)，但關(guān)于S-誘抗素對(duì)雜交稻量質(zhì)齊升的調(diào)控作用研究仍較為匱乏。因此，研究S-誘抗素對(duì)雜交稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為水稻量質(zhì)齊升栽培調(diào)控提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用甬優(yōu)4949、瑋兩優(yōu)8612和喬兩優(yōu)17共3個(gè)國(guó)審雜交稻品種，其中喬兩優(yōu)17的稻米品質(zhì)達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)。甬優(yōu)4949、瑋兩優(yōu)8612和喬兩優(yōu)17分別由寧波市種子有限公司、袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、安徽袁糧水稻產(chǎn)業(yè)有限公司提供。供試藥劑為有效成分0.1%的S-誘抗素可溶液劑商品名“紫啟”，由江西新瑞豐生化股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2023年3—10月在湖南省長(zhǎng)沙縣春華鎮(zhèn)金鼎山村湖南雜交水稻研究中心試驗(yàn)基地的大田進(jìn)行。試驗(yàn)田為冬季閑置水稻田，土壤基本理化性質(zhì)為pH 5.89，有機(jī)質(zhì)20.20 g/kg，全氮1.23 g/kg，堿解氮119.35 mg/kg，全磷0.40 g/kg，速效磷7.40 mg/kg，全鉀8.40 g/kg，速效鉀115.75 mg/kg。試驗(yàn)設(shè)置葉面噴施S-誘抗素、等量清水CK共2種處理，各處理3次重復(fù)，每小區(qū)50 m2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共18個(gè)小區(qū)。在分蘗期移栽后20 d、拔節(jié)期、齊穗期共3次，每次葉面噴施S-誘抗素1 200 mL/hm2稀釋400倍。

1.3 栽培管理

試驗(yàn)分2批播種，第1批于3月22日播種早稻季，水育秧，秧齡38 d時(shí)進(jìn)行人工雙本移栽，栽插密度為16.67 cm × 23.33 cm，插1.72萬(wàn)蔸/667m2，8月14日成熟收割，全生育期145 d。第2批于5月22日播種晚稻季，水育秧，秧齡29 d人工雙本移栽，栽插密度為20 cm × 23.33 cm，插1.43萬(wàn)蔸/667m2，10月10日成熟收割，全生育期141 d。栽插后3 d內(nèi)及時(shí)查漏補(bǔ)缺，確保插足基本苗數(shù)。作早稻季種植施肥量為純氮量180 kg/hm2，P2O5 105 kg/hm2，K2O"195 kg/hm2，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4.5∶3∶2.5；作晚稻季種植施肥量為純氮量210 kg/hm2，P2O5 105 kg/hm2，K2O 210 kg/hm2，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4。2季種植的氮肥用普通尿素，磷肥用鈣鎂磷肥，做基肥一次性施入，鉀肥用氯化鉀，50%用作基肥，50%在拔節(jié)期施入。灌溉以濕潤(rùn)灌溉為主，病蟲(chóng)草害防治按一般栽培措施統(tǒng)一進(jìn)行。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 SPAD測(cè)定 齊穗期用便攜式葉綠素測(cè)定儀 （SPAD-502，Konica Minolta Optics， Japan）測(cè)定劍葉的 SPAD 值，測(cè)量時(shí)在距葉尖1/3～1/2處測(cè)量葉片中間靠上部位。沿葉脈左右各測(cè)3個(gè)點(diǎn)，取平均值作為此葉片的 SPAD 值，各小區(qū)重復(fù)測(cè)定 5片葉，取平均值作為小區(qū) SPAD 值。

1.4.2 光合作用測(cè)定 齊穗期采用便攜式光合作用測(cè)量?jī)xLI-6800Li-Cor Inc，Lincoln，Nebraska，USA測(cè)定劍葉光合作用相關(guān)參數(shù)，測(cè)量位置為距葉尖1/3～1/2處測(cè)量葉片中間靠上部位，各小區(qū)重復(fù)測(cè)定5片葉，取平均值作為小區(qū)平均值。測(cè)量時(shí)間為晴朗的上午9：00—11：30之間，測(cè)定時(shí)設(shè)置葉室6 cm2內(nèi)參數(shù)為，光照強(qiáng)度1 600 μmol/m2·s，溫度30℃、環(huán)境相對(duì)空氣濕度65%，環(huán)境CO2濃度400 μmol/mol，氣體流速均500 μmol/s。

1.4.3 干物質(zhì)量測(cè)定 齊穗期和成熟期每小區(qū)按平均有效穗數(shù)取生長(zhǎng)一致的地上部植株5蔸并裝入袋，所有樣品置于105℃烘箱中殺青30 min，在80℃烘箱中烘干至恒重，冷卻后稱(chēng)重。

1.4.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成測(cè)定 成熟期每個(gè)小區(qū)選擇遠(yuǎn)離邊際位置的3個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)連續(xù)調(diào)查15蔸有效穗后計(jì)算該小區(qū)平均有效穗數(shù)，并按照該區(qū)的平均有效穗數(shù)取生長(zhǎng)一致的4蔸為一個(gè)樣本，測(cè)量每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重等基本農(nóng)藝性狀。每小區(qū)選取中間部位，連續(xù)收割10 m2，單打單收，去除雜質(zhì)，稱(chēng)重按去除13.5%標(biāo)準(zhǔn)含水量計(jì)算產(chǎn)量。

1.4.5 稻米品質(zhì)測(cè)量 選擇喬兩優(yōu)17二等優(yōu)質(zhì)稻及瑋兩優(yōu)8612非優(yōu)質(zhì)稻作為代表，成熟后，每小區(qū)隨機(jī)取樣2 kg稻谷自然晾曬，貯藏3個(gè)月后進(jìn)行稻米品質(zhì)測(cè)定。每個(gè)處理取150 g 稻谷用于測(cè)定稻米糙米率、整精米率，先用礱谷機(jī)SDL-A去除稻殼，稱(chēng)重記錄數(shù)據(jù)。隨后用精米機(jī)SDJ-100研磨糙米，去除糊粉層，稱(chēng)重得到精米重，最后用1.00 mm網(wǎng)篩進(jìn)行反復(fù)篩選，稱(chēng)重得到整精米重。堊白粒率和堊白度使用大米外觀品質(zhì)分析儀SC-E進(jìn)行測(cè)定，堿消值、膠稠度和直鏈淀粉含量使用近紅外谷物品質(zhì)分析儀進(jìn)行測(cè)定。

糙米率、整精米率計(jì)算公式（1）（2）如下：

糙米率=糙米重/稻谷重×100% " " " " " " " " "（1）

整精米率=整精米重/稻谷重×100% " " " " " （2）

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPS 14.5處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 S-誘抗素對(duì)雜交稻SPAD值和光合指標(biāo)的影響

如表1所示，做早稻季種植時(shí)的3個(gè)水稻品種在齊穗期時(shí)，與對(duì)照相比，各品種S-誘抗素處理均提高了其SPAD值，其中甬優(yōu)4949的處理與對(duì)照差異顯著，較對(duì)照提高7.0%。各品種S-誘抗素處理光合指標(biāo)值較對(duì)照高，其中甬優(yōu)4949的氣孔導(dǎo)度處理與對(duì)照差異顯著，較對(duì)照提高14.4%。

2.2 S-誘抗素對(duì)雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)及收獲指數(shù)的影響

做早稻及晚稻季種植時(shí)，與對(duì)照相比，各品種S-誘抗素處理均提高了其齊穗及成熟期總干物質(zhì)量、齊穗期-成熟期干物質(zhì)階段積累量、群體生長(zhǎng)率及收獲指數(shù)表2。其中，喬兩優(yōu)17的總干物質(zhì)量處理與對(duì)照差異顯著，在齊穗期較對(duì)照分別增加10.2%、11.4%，在成熟期較對(duì)照分別增加10.0%、11.2%，其他品種各指標(biāo)處理與對(duì)照差異不顯著。

2.3 S-誘抗素對(duì)雜交稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

做早稻及晚稻季種植時(shí)，各品種S-誘抗素處理較對(duì)照均提高了產(chǎn)量表3，增產(chǎn)幅度為7.8%～11.1%，其中，喬兩優(yōu)17處理與對(duì)照差異顯著，較對(duì)照分別增加10.5%、11.1%，其他品種的產(chǎn)量處理與對(duì)照差異不顯著。進(jìn)一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因子，與對(duì)照相比，各品種S-誘抗素處理均提高了其有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重。其中，喬兩優(yōu)17的有效穗數(shù)處理與對(duì)照差異顯著，較對(duì)照分別增加11.5%、10.3%，其他品種各指標(biāo)處理與對(duì)照差異不顯著。

2.4 S-誘抗素對(duì)雜交稻稻米品質(zhì)的影響

在不同播期上，晚稻的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)整體優(yōu)于早稻表4。與對(duì)照相比，各品種在S-誘抗素處理下提高了糙米率、整精米率、堿消值和膠稠度，降低了堊白度、堊白粒率和直鏈淀粉含量。其中，糙米率平均增加1.6%，整精米率平均增加9.5%，堊白度平均降低14.9%，堊白粒率平均降低12.9%，堿消值平均增加11.8%，直鏈淀粉含量平均降低2.3%，膠稠度平均增加3.0%。早稻季各品種的整精米率、堊白度、堊白粒率及堿消值處理與對(duì)照差異顯著，其他處理與對(duì)照差異不顯著，表明S-誘抗素對(duì)早稻品質(zhì)的改善作用大于晚稻。

3 討論與結(jié)論

周海濤等[6]研究表明，在正常供水、中度和重度水分脅迫下，噴施S-誘抗素提高了干旱脅迫下皮燕麥的光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間 CO2濃度、蒸騰速率及葉綠素含量，較對(duì)照分別增產(chǎn)27.0%、25.7% 和37.1%，對(duì)產(chǎn)量的提升影響最大。蔣文鑫等[7]研究表明，鹽脅迫下S-誘抗素能提高關(guān)鍵生育期內(nèi)的光合能力和葉綠素含量，同時(shí)顯著增加了水稻的干物質(zhì)重、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量，0.3%鹽脅迫較對(duì)照增產(chǎn)37.5%，0.6%鹽脅迫較對(duì)照增產(chǎn)70.2%，表現(xiàn)出顯著的抗逆增產(chǎn)效果。蘇正川等[10]研究表明，單施S-誘抗素可提高水稻的有效穗、千粒重，平均增產(chǎn)率達(dá)到12.0%，還能夠顯著增加稻谷中的可溶性糖，增加米粒的食用口感。本研究中，早、晚稻2季的各品種在S-誘抗素處理下，均提高了齊穗期SPAD值、光合能力，及齊穗、成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)能力。并通過(guò)綜合提高產(chǎn)量構(gòu)成因子中的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重來(lái)提高產(chǎn)量，增幅7.8%～11.1%，其中優(yōu)質(zhì)稻喬兩優(yōu)17的產(chǎn)量較對(duì)照差異顯著。本研究與前人研究結(jié)果趨勢(shì)一致，S-誘抗素均為通過(guò)提高光合作用能力，增加干物質(zhì)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子而增產(chǎn)。

S-誘抗素對(duì)水稻品質(zhì)的改良研究較少，而在園藝作物上的研究較多。呂亮等[11]研究表明，S-誘抗素可溶液劑能夠顯著提高葡萄著色指數(shù)、可溶性固形物TSS含量，顯著降低可滴定酸TA含量，能提升果實(shí)成熟度和品質(zhì)。羅雪君等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，S-誘抗素可提高砂糖橘果肉可溶性固形物含量、維生素C含量等品質(zhì)指標(biāo)。本研究中，S-誘抗素處理較對(duì)照提高了稻米加工品質(zhì)中的糙米率、整精米率，及蒸煮品質(zhì)中的堿消值、膠稠度，降低了外觀品質(zhì)中的堊白度、堊白粒率，及蒸煮品質(zhì)指標(biāo)中的直鏈淀粉含量。其中早稻季各品種的整精米率、堊白度、堊白粒率、堿消值處理與對(duì)照達(dá)到顯著差異，表現(xiàn)出對(duì)早稻的改善作用大于晚稻。這可能是早稻灌漿期處于7—8月，高溫天氣對(duì)稻米品質(zhì)形成不利，而晚稻灌漿期處于9—10月，遇到高溫的天氣較少， 米品質(zhì)形成有利，S-誘抗素對(duì)高溫天氣下早稻米質(zhì)形成發(fā)揮了顯著的抗逆調(diào)控作用，對(duì)早稻米質(zhì)的改良比晚稻更有效果。本研究與前人在園藝作物研究結(jié)果均表明S-誘抗素能夠提高果實(shí)的品質(zhì)，有利于增加商品價(jià)值。綜上所述，施用S-誘抗素能夠協(xié)同提高水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)雜交稻量質(zhì)齊升的栽培調(diào)控措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] ZHOU X， LU Y H，LIAO Y L，et al. Substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch improves the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon in a double-rice cropping system[J].

Journal of Integrative Agriculture，2019，1810： 2381-2392.

[2] 劉貴富，陳明江，李明，等. 水稻育種行業(yè)創(chuàng)新進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2018，19（3）：416-429.

[3] 郭保衛(wèi)，唐闖，王巖，等. 兩種機(jī)械化種植方式對(duì)優(yōu)質(zhì)晚秈稻產(chǎn)

量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，55（20）：3910-3925.

[4] 顧克余，周蓓蓓，宋長(zhǎng)年等. 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其在葡萄生產(chǎn)上的應(yīng)用綜述[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（7）：13-16.

[5] 郝格格，孫忠富，張錄強(qiáng)，等. 脫落酸在植物逆境脅迫研究中的進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（18）：212-215.

[6] 周海濤，張艷陽(yáng)，趙孟圓，等. S-誘抗素和黃腐酸對(duì)干旱脅迫下

皮燕麥光合特性及產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2021，11（2）：30-34.

[7] 蔣文鑫，馬國(guó)輝，趙黎明，等. S-誘抗素對(duì)不同鹽脅迫下水稻生理特性及產(chǎn)量的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2023，37（12）：2485-2495.

[8] 張建業(yè)，杜慶志，劉翔，等. 鹽堿脅迫下S-誘抗素對(duì)玉米萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響[J].作物雜志，2022，（5）：167-173.

[9] 姚晨濤，張 風(fēng)文，李剛，等. S-誘抗素拌種對(duì)干旱脅迫下玉米生長(zhǎng)調(diào)控作用[J].玉米科學(xué)，2020，28（4）：67-73.

[10] 蘇正川，卿尚飛，張亞彪. 0.25% 24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑對(duì)水稻的調(diào)節(jié)作用[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2023，44（11）：63-68，72.

[11] 呂亮，常向前，郭蕾，等. S-誘抗素對(duì)“夏黑”葡萄果實(shí)著色、品

質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)南方果樹(shù)，2024，53（2）：210-214，219.

[12] 羅雪君，王曉雙，黃麗萍，等. S-誘抗素對(duì)沙糖桔成花著果、產(chǎn)

量及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)南方果樹(shù)，2018，47（4）：41-44.

（責(zé)任編輯：高國(guó)賦）