收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氮素对稻米品质的影响及其理化基础研究

宁慧峰  
【摘要】:我国的水稻生产正面临两个重要挑战。人口不断增长,稻田面积日趋缩减使稳定提高水稻产量成为本世纪上半叶我国水稻生产的最重要目标。另一方面,我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,对稻米品质提出了更高的要求。然而,以肥水高投入为主要特征的现代稻作方式在实现水稻增产的同时,对稻米品质产生了严重的负面影响。开展高产、优质协调的稻作理论与技术研究对于提升我国稻作水平,增加优质米供应具有重要意义。 在众多植物必需营养元素中,氮素对水稻产量的效应最大,施用氮素已成为生产上最主要的增产措施。大量研究表明,氮素对稻米品质也具有重要影响,但在氮素效应的性质(增益或恶化)和大小上,现有研究存在明显分歧,这主要与品种基因型、氮素用量和运筹以及栽培环境有关。水稻优质栽培的施氮技术研发因而长期停滞不前。为此,本研究利用不同类型的代表性品种,采用更多因子组合的氮素处理以及进行多年的田间试验,以期系统研究氮素对稻米品质的效应及其理化基础,为高产、优质协调的稻作理论和技术研发提供理论依据。 田间试验在南京农业大学江宁试验基地(2007、2008)和丹阳试验基地(2009、2010)进行,以早丰9号、徐稻4号、宁粳2号、武育粳3号、宁粳1号和武运粳7号等6个在生育期、穗型和食味品质上差异明显的粳稻品种为材料,设置低肥、中肥和高肥等3个氮素用量以及两个基、穗肥配(8:2和5:5)共7个氮素处理,系统分析了水稻产量及其构成因素以及稻米碾磨品质、外观品质和食味品质等指标,测定了淀粉、蛋白质、氨基酸和矿质元素等稻米品质相关主要的化学组分以及糊化温度、崩解值等淀粉理化特性。主要研究结果如下: (1)在产量上:随着施氮量的增加,稻谷产量提高。氮素对产量构成因素的影响主要表现为增加穗数,其次是增加了穗粒数,而结实率下降,对千粒重影响较小。在产量对氮素的响应上存在显著的基因型差异,武育粳3号、徐稻4号和武运粳7号在产量对氮素的响应上较为稳定,而宁粳2号、早丰9号和宁粳1号产量则对氮素较为敏感,但大穗型和小穗型品种之间在氮素响应上并无显著差异。品种基因型在产量上的差异以不施氮最明显,但随着施氮量的增加,这种差异有减小趋势。 (2)在碾米品质上:整精米率随施氮量的增加呈现下降趋势,但未达显著水平。中氮处理下,增加穗肥比例显著提高了武运粳7号的出糙率和精米率,但高氮处理下穗肥比例增加则导致宁粳1号精米率显著下降,对其余品种无显著影响。碾米品质呈现显著的基因型差异:糙米率以武育粳3号最高,武运粳7号最低;精米率和整精米率以宁粳2号最高,武运粳7号最低。 (3)在外观品质上:随施氮量的增加,完善米率增加;心白米率和背白米率下降,青米率增加,腹白米率、乳白米率和其他类型米率无显著变化;外观品质一定程度上得到改善。4个品种中宁粳1号的心白米率、背白米率和乳白米率最高;武育粳3号腹白米率和其他类型米率最高;武运粳7号的青米率最高;宁粳2号的心白米率、腹白米率和乳白米率最低;武运粳7号的背白米率和其他类型米率最低;武育粳3号的青米率最低。施氮显著提高了宁粳1号的腹白米率,不利于其外观品质的改善。 (4)在食味品质上:增施氮素和增加穗肥比例均使稻米的食味评分下降。优质品种武育粳3号评分较低,而武运粳7号食味品质相对较差,但评分较高,表明以直链淀粉和蛋白质含量高低来评价稻米食味品质存在局限性。 (5)在籽粒主要生化组分含量上:随施氮量的增加,精米中支链淀粉含量下降,直链淀粉无显著变化,总淀粉含量下降,直支比增加。糙米和精米中蛋白质含量增加,尤其是谷蛋白含量增加显著;醇溶蛋白与谷蛋白比值下降;球蛋白和醇溶蛋白分布增加,而清蛋白和谷蛋白分布无明显变化;施氮提高稻米蛋白质营养品质。糙米中植酸含量下降。糙米和精米中17种氨基酸含量呈增加趋势,MN55处理高于MN82处理,但未达显著水平。大穗型品种徐稻4号、宁粳2号和武运粳7号对氮素效应更为敏感,蛋白质分布的变异系数较大,而小穗型品种早丰9号、武育粳3号和宁粳1号蛋白质分布相对稳定。 (6)在籽粒矿质元素积累上:氮素效应对糙米中大量元素无显著影响,但随着氮素水平的提高,糙米Ca呈现上升趋势,而Mg和Na含量呈现下降趋势。氮素对糙米中微量元素含量具有显著影响,特别是具有显著的抑制Zn积累效应。氮素效应对精米中微量元素影响显著,促进了Fe和Mn的积累,抑制了Zn的积累。大量元素和微量元素对氮素的响应上存在显著基因型差异,但这种基因型差异在年际之间变化较大。 (7)在淀粉理化特性上:随施氮量的增加,淀粉RVA谱线呈下降趋势。RVA特征值中,峰值年度、热浆黏度、冷胶黏度和回复值下降,糊化温度增加,崩解值在2008年和2009年下降,而在2010年略有增加;消减值随施氮量的增加呈现先下降后上升的趋势。食味品质较好的武育粳3号峰值黏度和崩解值较高,回复值和糊化温度较低;食味品质较差的武运粳7号则相反。消减值对氮素的响应存在显著基因型差异且年际间变化较大。 基于以上研究结果,增施氮素在提高产量的同时,对稻米碾磨品质和蒸煮、食味品质具有显著的负面效应。因此,急需加强高氮投入下稻米品质变劣的生理生化机制研究,借以发展高产、优质的稻作理论与技术,全面提升我国水稻生产水平。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡桂仙;王建军;王小骊;董秀金;朱加虹;;稻米食味品质检测评价技术的研究现状及展望[J];中国农学通报;2010年19期
2 郑苹立;李清华;林玲娜;;浅谈稻米的食味品质及其影响因素[J];福建稻麦科技;2006年03期
3 吴长明;稻米品质遗传研究进展与改良策略探讨[J];中国农学通报;2002年06期
4 黄丽苏,姚跃华,匡迎春,赵正洪,刘艳云,孙志强;神经网络方法在综合评价籼稻品质中的应用[J];作物研究;2005年03期
5 刘建,魏亚凤,吴魁,徐少安;有机无机N不同配比与中粳稻稻米品质关系的研究[J];上海交通大学学报(农业科学版);2004年03期
6 张三元,石玉海;水稻品种稻米品质研究——Ⅰ.不同环境条件对稻米品质的影响[J];吉林农业科学;1988年04期
7 卢碧林;王维金;任前兵;杨泽敏;;湖北京山桥米成因初探[J];长江大学学报(自科版)农学卷;2005年02期
8 唐建军;陈欣;;环境条件和稻米品质综述[J];耕作与栽培;1985年05期
9 戴凤庄;;模糊聚类排序法在稻米品质分析中的应用[J];福建农林大学学报(自然科学版);1991年01期
10 胡孔峰;杨泽敏;雷振山;;中国稻米品质研究的现状与展望[J];中国农学通报;2006年01期
11 卢碧林,王维金,任前兵,杨泽敏;湖北京山桥米成因初探[J];长江大学学报(自然科学版);2005年05期
12 陈志德,仲维功,杨杰,吉键安,黄转运;不同类型水稻品种品质性状间相互关系的分析[J];上海交通大学学报(农业科学版);2003年01期
13 夏建国,邓良基,谭宏,吴玺;影响稻米品质的主要土壤生态因子研究[J];四川农业大学学报;2000年04期
14 林文浩;稻米品质综合评价的人工神经网络方法[J];福建农林大学学报(自然科学版);2002年02期
15 池晓雯;;稻米品质评价标准的变化与比较[J];福建农业科技;2007年01期
16 王德;;宁夏稻米品质[J];宁夏农林科技;1986年05期
17 于金华;温新华;徐丽;郝李心;;影响水稻整精米率的主要因素[J];黑龙江农业科学;2009年06期
18 厉葆初;国外稻米品质育种概况[J];世界农业;1987年01期
19 郑九如;林文彬;林荣光;郑回勇;;改良稻米品质 提高稻米的经济价值[J];福建稻麦科技;1992年01期
20 张嵩午;我国南北气候过渡地区稻米品质的地域分布[J];应用生态学报;1993年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈亿毅;;湖北稻米品质状况及发展趋势与对策[A];实施科技兴农战略促进农村经济发展学术交流论文集[C];2004年
2 万忠民;;臭氧处理对稻米品质的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
3 王一鸣;;稻米品质快速测试仪和直链淀粉测定仪的研制开发与产业化[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
4 夏建国;邓良基;张世熔;;四川盆地的环境因子对稻米品质的影响研究(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
5 彭国照;柏建;王景波;;四川安宁河流域稻米品质与气象条件关系的试验研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
6 杨志珍;;施用微量元素肥料对水稻产量与品质的影响[A];全国第九届新型肥料开发与应用技术交流会论文资料集[C];2004年
7 袁翠枝;张美良;刘经荣;;沼肥配施化肥对水稻生长和稻米品质的影响[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
8 王乃元;;提高杂交稻稻米品质的若干思考[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
9 夏加发;陈周前;李泽福;王元垒;唐光勇;;农艺措施对早籼稻米品质的影响[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 曹云英;;结实期温度对稻米品质的影响及其机理的研究进展[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宁慧峰;氮素对稻米品质的影响及其理化基础研究[D];南京农业大学;2011年
2 杨泽敏;温度与施肥对稻米品质的影响及其籽粒发育的酶动态与显微结构研究[D];华中农业大学;2003年
3 蔡一霞;土壤水分对稻米品质形成的影响及其机理[D];扬州大学;2004年
4 李中阳;铜、镉胁迫下CO_2浓度升高对水稻生长及稻米品质的影响[D];中国农业科学院;2010年
5 滕中华;灌浆结实期高温胁迫下水稻生理适应特性与稻米品质形成研究[D];西南大学;2009年
6 朱昌兰;水稻低直链淀粉含量的遗传及品质形成对高温耐性的QTL分析[D];南京农业大学;2005年
7 钟方旭;水稻胚乳细胞PCD中的去核化及酶活性动态与稻米品质的关系[D];华中农业大学;2004年
8 钟连进;温度对早籼稻米品质影响的淀粉理化基础与代谢特征研究[D];浙江大学;2004年
9 佃蔚敏;水稻淀粉合(成)酶基因家族基因组成、结构、进化、功能及其表达调控[D];浙江大学;2004年
10 刘璎瑛;基于机器视觉的稻米品质评判方法研究[D];南京农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆冬梅;规模化养猪场处理污水的稻田利用研究[D];扬州大学;2010年
2 薛秀芳;粳稻结实期温光逆境对产量形成和稻米品质的影响特征研究[D];扬州大学;2010年
3 项祖芬;烯效唑对稻米品质的调控研究[D];四川农业大学;2003年
4 金可元;栽培生态因素对食用优质稻稻谷产量及稻米品质的影响研究[D];湖南农业大学;2003年
5 任万军;始穗后弱光对水稻籽粒生长及稻米品质的影响[D];四川农业大学;2001年
6 罗新宁;钾肥对水稻品质和产量的影响[D];四川农业大学;2003年
7 苏瑞芳;商品有机肥对水稻生长及产量的影响[D];南京农业大学;2006年
8 李华;稻米产量、品质形成的温光效应及其作用机理研究[D];扬州大学;2005年
9 殷正华;始穗后不同形式的遮光对稻米品质的影响[D];四川农业大学;2004年
10 贺阳冬;不同肥料种类在水稻强化栽培中的应用[D];四川农业大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 戴世勇 陈晓春;扬大研究稻米品质取得重大进展[N];新华日报;2010年
2 新华;我国发现稻米品质控制基因调控网络[N];中国食品报;2009年
3 本报记者 邵文杰;国产稻米品质有待改良[N];光明日报;2003年
4 张杰金晓峰;栽培技术革新提升五常稻米品质[N];农民日报;2008年
5 刘喜珍;栽培技术影响稻米品质[N];农民日报;2001年
6 黄云;栽培技术对稻米品质的影响[N];中国乡镇企业报;2001年
7 环爱华;浅谈稻米品质及其影响因素[N];粮油市场报;2001年
8 苏文;镇江地产稻米品质“整体过关”[N];粮油市场报;2005年
9 世来 周晗;扬州成全国重要优质稻米产区[N];扬州日报;2006年
10 任泽明;稻米品质保优栽培技术[N];湖南科技报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978