秸秆还田和穗肥等处理对不同水稻品种籽粒灌浆动态及稻米品质的影响

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江苏是水稻生产大省,也是肥料施用大省,高肥不仅造成了资源浪费和环境污染,也引起水稻籽粒充实不良、水稻产量潜力不能充分发挥和主要稻米品质变劣的问题。近年来,秸秆还田已成为江苏水稻生产中秸秆处理的主要方式,在秸秆还田下不同的穗肥施用方式对不同水稻品种的产量、稻米品质、籽粒灌浆动态的影响是否会有差异,还不清楚。为此,本研究于2020-2021年开展了秸秆还田方式与穗肥处理等试验,研究了其对扬稻6号、南粳9108、扬两优6号的产量、稻米品质、籽粒灌浆动态的影响与差异,分析了籽粒灌浆动态对稻米品质的影响。研究结果如下:1.对产量的影响秸秆还田处理下扬稻6号、南粳9108、扬两优6号的产量均高于不还田处理。秸秆还田条件下,扬稻6号和扬两优6号以促保均施的1:1穗肥处理最高,南粳9108以只施促花肥的2:0穗肥处理最高;秸秆不还田条件下,三个品种均以促保均施的1:1穗肥处理最高。2.对稻米品质的影响1)加工品质:秸秆还田有利于提高供试品种的糙米率、精米率和整精米率,以整精米率增幅最大。在秸秆还田条件下,扬稻6号和扬两优6号加工品质均以促保均施的1:1穗肥处理最佳,南粳9108以单施促花肥的2:0的穗肥处理最优;秸秆不还田条件下,三个品种的加工品质均以促保均施的1:1的穗肥处理最优;2)外观品质:秸秆还田有利于提高三个品种的长宽比,降低垩白粒率和垩白度,垩白度降幅较大,南粳9108对秸秆还田响应最为明显。在秸秆还田条件下,扬稻6号和扬两优6号外观品质均以促保均施的1:1穗肥处理最佳,南粳9108以单施促花肥的2:0穗肥处理最优;秸秆不还田条件下,三个品种的外观品质均以促保均施的1:1的穗肥处理最好;3)蒸煮食味品质和营养品质:秸秆还田有利于降低三个品种的直链淀粉含量、糊化温度和蛋白质含量,以蛋白质含量降幅最大。在秸秆还田和不还田条件下,三个品种的蒸煮与食味品质和营养均以促保均施最好;4)食味值:秸秆还田有利于增加三个品种的食味值,外观、粘度和平衡度,降低硬度。籼稻品种特别是扬两优6号对秸秆还田响应最为明显。在秸秆还田和不还田条件下,三个品种的食味品质均以施促花肥的2:0最好;5)稻米淀粉粘滞特性:秸秆还田有利于增加三个品种的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值,降低消减值。在秸秆还田和不还田条件下,三个品种的淀粉粘滞特性各指标均以单施促花肥的2:0穗肥处理最好。3.对籽粒灌浆特性的影响无论是强势粒,还是弱势粒,秸秆还田均有利于延长三个供试品种到达最终粒重一半的时间,延长灌浆活跃时期,并提升平均灌浆速率和最大灌浆速率。对扬稻6稻和扬两优6号两个籼稻品种而言,无论是秸秆还田还是不还田处理下,其强、弱势粒均在1:1穗肥处理下达到最终粒重一半的时间(lna/b)最长,灌浆活跃时期(T)最长,平均灌浆速率(V-bar)和最大灌浆速率(V-max)最慢;对于南粳9108水稻而言,在秸秆还田条件下,强、弱势粒达到最终粒重一半的时间、灌浆活跃时期均以2:0穗肥处理最长,平均灌浆速率和最大灌浆速率最平缓,在不还田条件下,其强、弱势粒在1:1穗肥处理下,达到最终粒重一半的时间最长,灌浆活跃时期最长,平均灌浆速率和最大灌浆速率最慢。4.籽粒灌浆特性对稻米品质的影响1)加工品质:糙米率、精米率、整精米率与lna/b、T呈线性正相关,与V-bar、V-max呈线性负相关,糙米率、整精米率达显著或极显著水平;强、弱势粒籽粒灌浆特性均对其有显著影响,但弱势粒的相关程度更大;2)外观品质:供试品种的垩白粒率、垩白度与lna/b、T呈线性负相关,与V-bar、V-max呈线性正相关,强势粒籽粒灌浆特性均呈显著或极显著正相关,弱势粒籽粒灌浆特性与T呈显著或极显著正相关,其它均不显著;3)食味值:食味值与lna/b、T呈线性正相关,与V-bar、V-max呈线性负相关,多达显著或极显著水平,南粳9108相关程度更大,弱势粒多数指标更明显;4)蒸煮食味品质和蛋白质含量。直链淀粉含量:与强、弱势粒lna/呈线性负相关、与V-bar、V-max呈线性正相关;与强势粒T呈线性负相关,与弱势粒T呈线性正相关。南粳9108多达显著或极显著水平,籼稻品种与lna/b达显著或极显著水平,其它不显著;糊化温度:随着T、lna/b(强势粒)的增加而增加,随着V-bar、V-max增大而下降;蛋白质含量:与lna/b、T呈线性负相关,与V-bar、V-max呈线性正相关,南粳9108各指标多达显著或极显著水平;5)RVA谱特征值:三个品种强势粒及籼稻品种弱势粒灌浆指标与崩解值有呈正相关,也有负相关,但绝大多数不显著,南粳9108弱势粒多数灌浆指标与崩解值的关系达极显著水平;消减值:与lna/b、T呈线性负相关,与V-bar、V-max呈线性正相关,南粳9108强弱势粒各灌浆指标均达显著或极显著水平,扬稻6号、扬两优6号弱势粒灌浆指标多达显著或极显著水平。综上所述,秸秆还田有助于改善不同水稻品种的籽粒灌浆特性,提升各品种的稻米综合品质。在秸秆还田条件下,三个水稻品种籽粒灌浆指标最优、稻米综合品质最好的穗肥处理,扬稻6稻和扬两优6号是1:1,南粳9108是2:0;在秸秆不还田条件下,三个品种均以1:1穗肥处理的籽粒灌浆指标较优,综合稻米品质最佳。5.叶面喷施硒肥对不同水稻品种产量及稻米品质的影响对产量的影响:小幅提高扬稻6号和南粳9108的水稻产量。无论秸秆还田与否,南粳9108的响应均大于扬稻6号。对稻米品质的影响:小幅提高供试品种的整精米率;小幅降低稻米的垩白性状;秸秆还田下可轻微提高稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量,但在不还田下,两品种这两个性状均有所降低;可提高稻米的崩解值,但对消减值影响较小。总体而言,叶面喷施硒肥有适度改善稻米的加工和外观品质的作用。
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