氮素穗肥对杂交籼稻籽粒灌浆影响及其与淀粉合成关键酶活性间关系

【目的】为明确氮素穗肥对杂交稻籽粒灌浆和淀粉合成关键酶活性的影响。【方法】选用两个直链淀粉含量差异较大的杂交稻品种锦优1319(高直链淀粉)和蓉优702(低直链淀粉),在不同的氮素穗肥处理下(设0、60、90和120 kg/hm^(2)4个纯氮水平,分别用CK、N1、N2、N3表示)研究氮素穗肥水平对籽粒灌浆和淀粉合成关键酶活性的影响。【结果】不同穗肥处理下杂交稻籽粒灌浆特性差异显著,且不同类型品种表现各异,其中氮素穗肥的施用显著降低了稻米的直链淀粉含量。锦优1319的Gmax和Gmean随氮素穗肥水平的变化均表现为N2>CK>N1>N3,而蓉优702则表现为N3>N2>CK>N1;施用氮素穗肥显著增加了花后5~25 d籽粒腺苷二磷酸焦磷酸化酶(ADPG)和淀粉分支酶(DBE)的活性,降低了花后5~15 d籽粒GBSS活性,降低了花后5~25 d籽粒淀粉合成酶(SSS)和SBE活性。【结论】高直链淀粉品种锦优1319籽粒灌浆的最佳氮素穗肥施用量低于低直链淀粉品种蓉优702:其中锦优1319的最佳氮素穗肥施用量为90 kg/hm^(2),蓉优702为120 kg/hm^(2)。施用氮素穗肥显著降低了GBSS、SSS的活性,加之SBE活性下降,DBE活性提高,最终降低稻米直链淀粉含量。本研究条件下,籽粒ADPG活性未对稻米直链淀粉含量产生显著影响。

氮素穗肥对粳米淀粉特性和结构的影响及其与食用特征的关系

为研究氮素穗肥对粳米淀粉理化特性和精细结构的影响,明确粳米食用特征与淀粉特性和结构的关系,以南粳9108和南粳0212为供试材料,在相同基蘖肥用量下设置3个穗肥施氮水平(0、45和135 kg N hm^(-2)),测定了不同处理下粳米的淀粉特性及其结构,分析了其与食用特征间的关系。施用氮素穗肥降低了粳米食味值,高氮下差异显著。硬度、弹性、黏性和平衡性的绝对值与总蛋白含量均随穗肥施氮量的增加而提高,表观直链淀粉含量则与之相反。在淀粉特性和结构方面,增施氮素穗肥提高了淀粉溶解度、膨胀势、糊化焓、小淀粉颗粒占比、相对结晶度、红外比值(1045/1022 cm^(-1)),降低了淀粉回生焓、回生度、大淀粉颗粒占比、淀粉平均直径和红外比值(1022/995 cm^(-1)),高氮影响更趋明显。施用氮素穗肥降低了表观直链淀粉含量,提高了淀粉表层的有序性和结晶区稳定性,淀粉粒径变小,进而阻碍了淀粉膨胀和糊化,米饭硬度升高,食用口感变差。适量施用氮素穗肥可实现粳稻优质丰产协同。

氮素穗肥对水稻幼穗细胞分裂素和生长素浓度的影响及其与颖花发育的关系

以粳稻品种武育粳3号和2401为研究材料,在盆栽条件下,设高(HN)、低(LN)两个穗肥施氮水平,对幼穗发育过程中(颖花分化至抽穗后7d)细胞分裂素(ZRs、iPAs)和生长素(IAA)含量及其动态分别进行测定和比较分析。结果表明,幼穗发育过程中穗中细胞分裂素和生长素含量均表现先降后升的趋势,穗肥的施用(HN处理)提高了各个时期细胞分裂素的含量,尤其是颖花分化期效果最为明显。而生长素的变化情况较为复杂,从颖花分化期到花粉母细胞减数分裂期前LN处理稍高于HN处理,之后HN处理又逐渐超过LN处理。穗发育期间HN处理的ZRs/IAA和iPAs/IAA均高于LN处理,颖花分化期差距最大,随后逐渐减小,到花粉母细胞减数分裂期差异最小,抽穗时比值差距又再次扩大,两个品种表现相似。水稻氮素穗肥的施用具有延长颖花分化时间、增加每穗颖花数的作用,这可能与其提高幼穗分化期尤其是颖花分化期的细胞分裂素含量及其与生长素的比值有关。

氮素穗肥对不同品种稻米品质性状的影响

以4种不同类型的稻米为材料,采用4个不同的氮素穗肥处理,利用黏度分析仪和XRD技术测定其淀粉特性,探索氮素穗肥对稻米品质及淀粉特性的影响。试验结果表明,氮素穗肥对稻米蛋白质、直链淀粉含量、支/直比和胶稠度的影响,品种间存在差异。各品种稻米的黏滞谱曲线随着氮肥的增加均呈整体下降趋势;相对粳稻而言,杂交籼稻和糯稻黏滞谱曲线在不同的氮肥处理下降幅度较小。各品种稻米淀粉的相对结晶度均表现为随氮肥施用量的增加而减小,17°和18°的两个衍射峰的分离状态逐渐减小。氮素穗肥施用量与稻米品质和淀粉特性关系密切,可通过调控氮素穗肥水平来改善稻米品质。

氮素穗肥对超级稻颖果发育及经济性状的影响

[目的]研究氮素穗肥对超级稻抽穗期群体结构、颖果发育和成熟期穗部性状的影响,为超级稻高产高效施肥提供参考依据。[方法]以超级稻‘宁粳3号’和‘甬优12号’为试验材料,在相同氮素基蘖肥用量下设置0、60、120和180 kg·hm-2氮素穗肥用量,考查超级稻颖果发育变化,分析抽穗期水稻植株农艺性状和成熟期穗部性状。[结果]施用氮素穗肥可以增加水稻抽穗期叶面积指数、株高、剑叶叶长和顶部3叶叶基角和叶开角,并能够增加着粒密度、一次枝梗数、二次枝梗数和枝梗粒数;顶2叶和顶3叶叶长、穗长随氮素穗肥用量的增加先增加后降低;施用氮素穗肥会降低一次枝梗和二次枝梗的结实率。强势粒颖果长度、宽度和厚度发育速度及其大小均高于弱势粒;120 kg·hm-2穗肥用量使‘宁粳3号’弱势粒和‘甬优12号’强弱势粒颖果长度、宽度和厚度增加;180 kg·hm-2穗肥用量抑制了‘宁粳3号’弱势粒和‘甬优12号’强、弱势粒颖果长度和宽度增加,对粒厚发育没有影响。产量与抽穗期叶面积指数、剑叶叶基角、顶2叶叶开角以及顶2叶叶长、顶3叶叶长呈显著或极显著正相关,强、弱势粒的千粒质量与粒宽、粒长呈显著或极显著正相关。[结论]氮素穗肥用量为120kg·hm-2时超级稻生育后期群体结构合理、穗部经济性状协调,有利于籽粒生长和产量提高;粒长和粒宽可以作为评价水稻千粒质量及产量潜力的形态指标。

氮素穗肥施入时期对滨海盐碱地水稻产量及氮肥利用率的影响

以水稻品种盐丰47为材料,采用小区对比试验方法,探讨了氮素穗肥不同施入时期对滨海盐碱地水稻生育、产量以及氮肥利用率的影响。结果表明,倒4叶施入促花肥(N:37.67 kg/hm2)、倒2叶施入保花肥(N:16.15 kg/hm2)可提高水稻茎蘖成穗率、单位面积收获穗数及颖花量,提高水稻齐穗期群体高效叶面积指数、剑叶叶绿素含量以及剑叶净光合速率与气孔导度,改善群体质量,促进干物质产量、齐穗后干物质积累量占籽粒产量百分比的增加。获得单产9.32 t/hm2,氮肥利用率达到37.4%。

氮素穗肥施用时期对粳稻品质的影响

[目的]明确穗肥施用时期对粳稻(Oryza sativa L.)稻米品质的影响。[方法]在施纯氮225 kg/hm2的大田试验条件下,研究不同穗肥施用时期对郑稻5号和豫粳6号品质的影响。[结果]不同的穗肥施用时期对水稻品质有明显的影响。对于品种郑稻5号,在抽穗期施用穗肥能提高稻米品质。而对于豫粳6号,穗肥施用时期对其加工品质和外观品质的影响各不相同,对于加工品质以倒3叶时期为佳,外观品质以抽穗期较好。[结论]穗肥施用时期对稻米品质有一定影响。

氮素穗肥施用对水稻光合速率和产量的影响

氮肥是水稻增产的主要因素,合理的氮肥运用方式不但能够提高作物的产量,还能提高肥料利用率。本文以辽粳212为研究对象,分析了不同氮肥施用方式对其光合作用和产量的影响,研究表明:穗肥施用能提高作物叶片叶绿素含量,提高水稻剑叶的光合速率,增强PSI和PS1I的电子传递能力,延长叶片光合速率高值持续期,改善光合性能,从而提高作物的产量。

氮素穗肥施用期对一季籼粳杂交稻氮肥效率、产量和品质的影响

2019-2020年在江西进贤以籼粳杂交稻甬优12为材料,在施氮量255kg/hm^(2)、基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3条件下,设置8个氮素穗肥施用期处理,研究其对产量及其构成因素、齐穗后干物质积累量及剑叶相对叶绿素含量(SPAD值)、氮肥利用率和稻米品质的影响,探索一季籼粳杂交稻氮素穗肥的最佳施用期。结果表明,随着穗肥施用期的推迟,穗粒数和产量均呈先增加后降低的趋势,且在抽穗前14d处理产量最高;抽穗后水稻剑叶SPAD值的变化则呈现不同的趋势,抽穗前35~14d施肥为逐渐降低,抽穗前7d至抽穗后14d为先升高后缓慢降低;抽穗后干物质积累量、氮肥农学利用率和偏生产力呈先增加后下降趋势,以抽穗前14d或21d施穗肥处理最高。穗肥施用期对水稻出糙率、精米率、整精米率、粒长和籽粒长宽比影响不显著,但显著影响垩白粒率和垩白度,随施用期推迟,垩白粒率和垩白度逐渐降低。总之,抽穗前14~21d是一季籼粳杂交稻的最佳氮素穗肥施用期,有利于提高抽穗后叶片SPAD值和群体干物质积累量,促进氮肥的吸收与利用,确保充足的穗数和较大的穗型,增产提质显著。

氮素基蘖穗肥不同施入比例对超级稻生育及产量的影响

以超级稻"盐丰47"为材料,采用小区对比试验方法,研究了氮素基蘖穗肥不同施入比例对滨海稻区水稻生育性状及产量的影响。结果表明,基肥、蘖肥、穗肥比例为2∶5∶3处理(B)的单产9780kg/hm2,比A(2∶4∶4)、C(2∶6∶2)、CK(2∶8∶0)处理分别增产了0.6%、3.4%和5.6%;其单位面积有效穗数及颖花数、生物产量及抽穗至成熟期干物质积累量均高于A、C、CK处理。随着穗肥施入比例的加大,齐穗期水稻群体的高效叶面积率、功能叶片SPAD值逐渐增大,且乳熟期、蜡熟期、黄熟期功能叶片SPAD仍维持较高的水平。

氮素基蘖穗肥施入比例对机插水稻生育及产量的影响

为探讨氮素基蘖穗肥不同施入比例对机插水稻生育及产量的影响,以超级稻"盐丰47"为材料,采用小区对比方法进行了田间试验。结果表明,提高基蘖肥施入比例,可提高水稻群体最高茎蘖数与齐穗期有效叶面积率、干物质积累量;提高穗肥施入比例,可提高水稻茎蘖成穗率与齐穗期高效叶面积率、净光合速率,可提高齐穗后水稻群体干物质积累量占籽粒产量百分比;单位面积收获穗数、颖花量及收获指数随着穗肥施入比例的增加表现为先增后减。在每667 m2施氮(N)18 kg的前提下,氮素基蘖穗肥比例20∶50∶30的处理获得最高单产为每667 m2762.1 kg。

头季穗肥和促芽肥对再生稻再生芽生长及产量形成的影响

【目的】研究头季氮素穗肥和促芽肥运筹对再生稻再生芽生长、干物质积累及产量形成的影响及可能途径。【方法】采用裂裂区设计,品种为主区(丰两优香1号和两优6326),2个头季穗肥为副区(N_(1),30 kg/hm^(2);N_(2),60 kg/hm^(2)),3个再生季促芽肥为副副区(T_(1)、T_(2)和T3分别为0、50和100 kg/hm^(2)),考查在不同氮肥运筹下两品种再生芽生长状况、干物质积累与分配、产量及产量构成因子。【结果】头季高氮素穗肥对丰两优香1号头季产量无显著影响,显著提高两优6326头季产量,对两品种再生力和再生季产量无显著影响。增施促芽肥显著降低两品种头季齐穗前茎鞘干物质转运量和收获指数,提高不同节位再生芽芽长、活芽数和再生力,促进再生季齐穗后干物质积累,提高了再生季产量。此外,头季氮素穗肥和促芽肥对再生季产量具有显著交互作用。丰两优香1号在N_(1)T_(3)处理下周年产量最高(14.46 t/hm^(2)),两优6326在N_(2)T_(2)处理下周年产量最高(14.44 t/hm^(2))。单茎再生芽长、活芽数和芽生长速率与头季齐穗后干物质积累量呈显著正相关,与头季收获指数和头季齐穗前干物质转运量呈显著负相关,与再生力和再生季产量呈显著正相关。【结论】头季高氮素穗肥对丰两优香1号和两优6326再生季产量没有显著影响,促芽肥施用可促进两品种再生芽生长,提高再生力和再生季产量,但过高施用量并没有进一步提高产量。头季穗肥和促芽肥互作显著影响再生季产量。施用促芽肥可通过增加头季茎鞘干物质积累来促进再生芽生长、再生季干物质积累与成穗,从而提高再生力和再生季产量。再生稻生产中应合理运筹穗肥和促芽肥以实现较高的再生季和周年产量。低头季穗肥和高促芽肥、高穗肥高促芽肥可分别实现丰两优香1号、两优6326周年高产。

氮素基蘖穗肥不同施入比例对水稻产量及氮磷吸收量的影响

以超级稻"盐丰47"为材料,采用小区对比试验方法,探讨了氮素基蘖穗肥不同施入比例对滨海稻区水稻产量及氮磷吸收量的影响。结果表明:基肥、蘖肥、穗肥比例2∶5∶3的B处理,获得了单产9.78thm2,比A(2∶4∶4)、C(2∶6∶2)和D(2∶8∶0)处理分别增产了0.6%、3.4%和5.6%;其单位面积有效穗数及颖花数、干物质产量及齐穗后干物质积累量占子粒产量百分比、氮磷吸收量均较高。因此适宜增加氮素穗肥施入比例有利于水稻产量与氮磷吸收量的增加。

穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响

氮素穗肥用量和结实期遮光可通过影响叶片光合和植株氮营养状况对水稻籽粒碳氮代谢能力产生调节作用,从而形成不同特征的稻米品质。为探明氮素穗肥用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响,于2019—2020年以生育期相近的常规粳稻淮稻5号、南粳9108和扬农香28为材料,设置40.5 kg hm^(-2)(N1)、81.0 kg hm^(-2)(N2)、121.5 kg hm^(-2)(N3)3个氮素穗肥用量处理,并于抽穗至成熟期采用人工遮阴方式控制水稻冠层光照,包括100%自然光照(S0)和50%自然光照(S50)处理,研究了结实期不同光氮处理组合对稻米品质的影响效应。结果表明:糙米率、精米率、整精米率在S0条件下随氮素穗肥用量的增加呈先升后降趋势,在S50条件下呈下降趋势,其中S0N2处理的整精米率最高,加工品质较好;垩白粒率和垩白度均呈S50N3>S50N2>S50N1>S0N3>S0N2>S0N1的趋势,且穗肥氮素用量的增加和结实期遮光对稻米提高垩白粒率和垩白度具有累加作用。穗肥氮素用量增加和结实期遮光均降低直链淀粉含量和胶稠度,提高蛋白质含量,其中谷蛋白的变异系数高于其他蛋白组分。穗肥氮素用量增加和结实期遮光不利于稻米食味值评分,不同品种的食味特征值对食味值评分的直接影响有差异。水稻淀粉的峰值黏度、崩解值随穗肥氮素用量增加和结实期光照强度下降而降低,消减值则上升,光氮复合作用增加了上述指标的差异。在穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用下从直链淀粉含量和蛋白质含量比值趋势性变化来分析,结实期植株碳氮代谢能力强弱发生了变化。直链淀粉含量和蛋白质含量均与稻米食味值评分呈极显著的负相关关系,其中蛋白质的相关系数更大。因此,适量减施氮素穗肥有利于水稻结实期遭遇寡照后的稻米加工品质、外观品质及蒸煮食味品质提升,并且降低直链淀粉含量特别是蛋白质含量可能是提升稻米食味的有效途径,以期为优质水稻丰产调优栽培技术的更新提供依据。

滨海稻区氮肥运筹对水稻产量及氮磷钾吸收量的影响

以超级稻"盐丰47"为材料,采用小区对比试验方法,研究了氮肥运筹对水稻生育、产量及氮磷钾吸收量的影响,探求适宜高产水稻栽培的氮素基蘖穗肥施入比例。结果表明,基肥、蘖肥、穗肥比例2:5:3的B处理,获得了单产9.78 t/hm2,比A(2:4:4)、C(2:6:2)、D(2:8:0)处理分别增产了0.6%、3.4%和5.6%,其齐穗期群体叶面积指数及高效叶面积率、单位面积有效穗数及颖花数、干物质产量及齐穗后干物质积累量占籽粒产量百分比、氮磷钾吸收量均较高。因此适宜增加氮素穗肥施入比例有利于水稻产量与氮磷钾吸收量的增加。