開花期水分脅迫對水稻生長及稻米品質的影響

鄭傳舉 李松

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

開花期水分脅迫對水稻生長及稻米品質的影響

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中國水稻研究所，杭州311006）

以水稻品種準兩優527和Ⅱ優162為材料，研究了開花期水分脅迫對其生長和稻米品質的影響。結果表明，水分脅迫下，千粒重和結實率顯著下降，導致單株產量降低，同時株高降低、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；產量；品質

開花期水分脅迫會顯著降低水稻生長過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，同時伴隨氣孔導度降低，籽粒灌漿緩慢，最終導致千粒重和結實率降低，產量下降。此外，開花期缺水對稻米品質也有不同程度的影響。由于不同品種對水分脅迫的耐性有差異，對干旱脅迫的響應也就不盡相同。本文以準兩優527和Ⅱ優162為材料，通過水分脅迫下從開花至花后15 d的盆栽試驗，研究這2個雜交稻品種對水分脅迫的響應，旨在為超級稻的節水抗旱栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試品種為準兩優527和Ⅱ優162。

1.2 試驗設計

試驗設2個水分處理：WS（花后0~15 d保持田間持水量的70%，處理結束后復水3~5 cm淺水層）以及CK（對照，開花期內保持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。

試驗在網室中進行，內外溫度一致，室頂有防雨棚高約4 m，棚內光照為棚外的85%。采用塑料盆栽培，盆缽質量約0.7 kg，規格為25 cm（長）×20 cm（寬）×28 cm（高）。將土風干碾碎并混勻過篩，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，單個處理30盆，每盆取長勢一致的秧苗2株進行移栽。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；過磷酸鈣30 kg/667m2。磷肥和鉀肥全部作基肥。

1.3 水分控制

依據土壤單位體積和單位質量的含水量關系，每天15∶00用Trime水分儀測定土壤水分，并根據所測數值調控加水量。

1.4 項目測定

1.4.1 產量和穗部性狀

成熟期從各處理中選取生長較一致的樣本5株，考察實粒數、秕粒數和籽粒質量，計算出每穗粒數、結實率和千粒重。每個處理取10株樣本測定產量。

抗旱系數（DRC）=脅迫組平均產量／對照組平均產量。

1.4.2 葉面積

水分處理結束后，采用長寬系數法統計脅迫組和對照組劍葉的葉面積。每組隨機取65片劍葉測量長度和寬度。葉面積系數為0.75，葉面積=長×寬×葉面積系數。

1.4.3 葉片SPAD值

選用SPAD502微型葉綠素儀測定脅迫組和對照組劍葉、倒2葉和倒3葉SPAD值，頻率為水分脅迫當天以及脅迫后每隔7d測定1次。每葉測上、中、下部位共3次，重復10次。

1.4.4 稻米品質

水稻成熟后，將收獲的稻谷曬干風選，委托農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心測定稻米品質。

2 結果與分析

2.1 水分脅迫對產量和產量構成的影響

從表1可見，與對照相比，水分脅迫處理后準兩優527和Ⅱ優162產量均顯著降低，降幅分別為17.59%和13.41%；從產量構成因子上看，開花期水分脅迫對這2個品種的每穗粒數沒有顯著影響，但對結實率和千粒重影響較大。與對照相比，準兩優527和Ⅱ優162的結實率分別降低了17.73%和9.00%，千粒重分別降低了3.30%和8.49%。抗旱系數Ⅱ優162大于準兩優527，說明Ⅱ優162的抗旱性強于準兩優527。

表1 水分脅迫對水稻產量和構成因子的影響

表2 水分脅迫下劍葉長度、寬度和葉面積以及株高

圖1 水分脅迫對水稻葉片SPAD值的影響

表3 開花期水分脅迫對加工品質的影響

2.2 水分脅迫對水稻劍葉大小及株高的影響

水分脅迫對水稻劍葉的生長發育有明顯抑制作用，2個品種表現一致，相對劍葉寬度，水分脅迫對劍葉長度的影響更大（表2）。水分脅迫下，準兩優527葉面積與對照相比顯著降低，而Ⅱ優162與對照的差異不顯著。開花期水分脅迫對2個品種的株高影響不顯著。

2.3 水分脅迫對水稻葉片SPAD值的影響

水分脅迫下，2個品種葉片SPAD值均呈不同程度下降趨勢（圖1）。準兩優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較小。此外，葉綠素水平受水分脅迫的影響隨生育進程的推進不斷加大。與對照相比，即使復水，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，對水稻的生長影響最大。

2.4 水分脅迫對稻米品質的影響

2.4.1 加工品質

稻谷的加工品質主要包括糙米率、精米率和整精米率等3個指標。本試驗中，與對照相比，水分脅迫下準兩優527和Ⅱ優162的糙米率分別降低了0.9個和0.5個百分點，精米率降低了0.5個和0.4個百分點，整精米率降低了0.9個和23.1個百分點（表3）。整精米率受水分脅迫的影響較大。

2.4.2 外觀品質

稻米的外觀品質包括粒形和堊白。從表4可見，與對照相比，Ⅱ優162的粒長降低了0.1 mm，而準兩優527沒有降低，長寬比準兩優527和Ⅱ優162均沒有變化；水分脅迫下準兩優527和Ⅱ優162的堊白粒率分別增加了11個和9個百分點，Ⅱ優162堊白度增加了5個百分點，而準兩優527下降了0.4個百分點。綜上所述，開花期水分脅迫對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。

2.4.3 蒸煮品質和營養品質

稻米的營養品質和蒸煮品質主要包括直鏈淀粉含量、蛋白質含量、堿消值和膠稠度等4個指標。從表5可見，水分脅迫下，準兩優527堿消值下降了0.6級，Ⅱ優162沒有下降；Ⅱ優162膠稠度下降了9 mm，準兩優527上升了11 mm；準兩優527和Ⅱ優162的直鏈淀粉含量分別下降了0.4個和1.4個百分點，而蛋白質含量分別增加了0.1個和0.2個百分點。

表4 開花期水分脅迫對外觀品質的影響

表5 開花期水分脅迫對蒸煮品質和營養品質的影響

3 討論

本試驗表明，開花至花后15 d進行水分脅迫處理，對水稻的結實率和千粒重有顯著負面影響，同時株高降低、葉面積減少和葉綠素含量下降，最終導致稻谷減產。開花期水分脅迫對產量的影響主要是由于結實率的下降，其次是千粒重的降低和每穗粒數的減少。水分脅迫對稻米品質也有較大影響，對整精米率的影響最大，對其他因子的影響相對較小。

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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