不同氮肥水平下優質高產軟米粳稻的產量與品質差異

張慶 郭保衛 胡雅杰 張洪程, * 徐玉峰 徐曉杰 朱邦輝 徐潔芬 鈕中一 凃榮文

不同氮肥水平下優質高產軟米粳稻的產量與品質差異

張慶1, 2郭保衛1胡雅杰1張洪程1, *徐玉峰2徐曉杰2朱邦輝2徐潔芬2鈕中一2凃榮文2

[1揚州大學 農學院/江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/農業農村部長江流域稻作技術創新中心/糧食作物現代產業技術協同創新中心，江蘇 揚州 225009；2江蘇(武進)水稻研究所，江蘇 常州 213175;*通信聯系人，E-mail: hczhang@yzu.edu.cn]

【】明確優質高產軟米粳稻的產量和品質對氮肥的響應特征。在前期品種篩選的基礎上，選擇2個優質食味高產型軟米品種為研究對象，設置60 kg/hm2(N1)、120 kg/hm2(N2)、180 kg/hm2(N3)、240 kg/hm2(N4)、300 kg/hm2(N5)與360 kg/hm2(N6) 6個氮肥(以純氮計)水平，對其產量性狀和品質指標進行了測定與分析。依賴于單位面積穗數、每穗粒數和群體穎花量的協同增加，軟米產量在N5下最高，但與N4間無顯著差異。隨施氮量增加，米粒的外觀、黏度、平衡度和食味值呈先增后減，而硬度則先減后增，并在N4或N5下出現峰值；出糙率、出精率和整精米率均隨施氮量增加而提高，但堊白米率和堊白度呈先降后增，并在N5水平下最低。隨施氮量的增加，直鏈淀粉含量和膠稠度下降，蛋白質含量升高。米粉峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和最終黏度隨施氮量的增加呈先增后減，在N4或N5下最高。因此，優質食味軟米在240 kg/hm2和300 kg/hm2條件下取得產量和品質的協調，240 kg/hm2是品質、產量和效益兼顧的最佳施氮量。

軟米；產量；品質；氮肥

我國是世界上最大的水稻生產與稻米消費國，水稻優質高產對保障國家糧食安全和滿足人民日益增長的美好生活需要具有十分重要的意義。近年來，育種家們通過降低稻米直鏈淀粉含量而培育出了一系列優質食味水稻品種[1-3]，如江蘇的南粳46、南粳9108、豐粳1606、武香粳113等，上海的滬軟1212、松香粳1018等，浙江的嘉58等，這些優質食味粳稻具有質地柔軟、口感彈牙和冷飯不易回生，亦被稱為軟米粳稻[4]。軟米作為一種新的粳稻品種類型，在大面積推廣過程中，一些品種出現了產量不高不穩、品質差異大等問題。

氮素是水稻生產最終的大量元素之一，關于氮肥對水稻品種產量及品質的影響，前人做了很多的研究。劉立軍等[5]以不同水稻品種為材料，發現隨施氮量增加產量呈先增后降。殷春淵等[6]研究發現，秈稻品種的產量構成因素在各氮肥水平下除穗數外的其他指標差異不顯著，而中熟粳稻的每穗粒數和穗數隨施氮量增加顯著增加，但結實率和千粒重差異未達顯著。馬群等[7]以5種生育類型的品種為材料發現糙米率、精米率、整精米率隨施氮量增加而上升，但增幅逐漸降低。魏海燕等[8]研究表明，超級稻的堊白度隨施氮量增加表現為下降趨勢，堊白粒率受氮肥影響在品種間存在差異。之前諸多研究，多以高產品種為材料，而對既高產又優質的軟米粳稻的研究較少，有關軟米粳稻氮肥施用量與產量、品質的關系尚不清楚，特別是軟米粳稻產量與品質協同提高下的氮肥用量不太明確。為此，我們在2015－2016年收集和篩選適宜太湖稻區種植的不同類型軟米粳稻品種(系)基礎上，選擇既優質又高產的軟米粳稻品種南粳46和南粳5055研究不同氮肥水平下產量與品質的差異，旨在為構建優質高產軟米粳稻品種配套氮肥栽培技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2015－2017年在江蘇(武進)水稻研究所試驗基地進行。該基地位于江蘇省常州市武進區前黃鎮農場村，屬太湖一級保護區，砂壤土，地力中等，前茬為小麥。土壤有機質含量33.5 g/kg，全氮2.2 g/kg，速效磷26.1 mg/kg，速效鉀152 mg/kg。

1.2 供試材料

2015－2016年種植軟米粳稻品種(系)共50個(其中，中粳類型30個，晚粳類型20個)，秋收后根據米粒暗胚乳(或云霧狀)表型、直鏈淀粉含量(8%～15%)等指標進行篩選，最終選用36個品種(系)，并根據產量和米飯食味值將它們分為味中中產、味中高產、味優中產和味優高產4種類型。

2016－2017年選擇其中優質高產類型中的南粳46和南粳5055為研究對象，以常規優質水稻品種武運粳30為對照。

1.3 試驗設計

2016、2017年分別于5月22日和5月21日播種，采用機插秧硬盤硬地噴滴灌育秧，每盤播干種子100 g。兩年均于6月11日移栽，移栽行株距為11.7 cm×30 cm，密度為28.5×104穴/hm2，每穴3～4苗。小區面積20 m2，重復3次，小區間筑埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，保證單獨排灌。

試驗采用裂區設計，主區為氮肥水平，裂區為品種。氮肥有6個水平，分別為60 kg/hm2(N1)、120 kg/hm2(N2)、180 kg/hm2(N3)、240 kg/hm2(N4)、300 kg/hm2(N5)與360 kg/hm2(N6)。氮肥選用尿素，含氮量46%。基蘗肥∶穗肥為6∶4。P(以P2O5計)、K(以K2O計)肥按150 kg/hm2施用，其中磷肥一次性基施，鉀肥分別于耕翻前和拔節期等量施入。水分管理和病蟲害防治按照高產栽培要求實施。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 稻米品質

成熟期適時收割，脫粒自然曬干后儲藏3個月，待理化性狀穩定后，按照中華人民共和國國家標準(GB/T17891－2017)測定糙米率、精米率、整精米率、堊白米率、堊白面積、堊白度、膠稠度等。用 FOSS TECATOR公司的近紅外快速品質分析儀(Infratec 1241 Grain Analyzer)測定精米蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

1.4.2 淀粉RVA譜特征值測定

采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司的Super 3型RVA 快速測定淀粉RVA譜特征值，按照美國谷物化學家協會規程和RACI標準方法操作，用TWC配套軟件分析數據。稻米RVA譜特征包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和崩解值(最高黏度與熱漿黏度之差)、消減值(最終黏度與峰值黏度之差)，同時記錄峰值黏度時間及起始糊化溫度。

1.4.3 食味值

采用米飯食味計(STA 1A，日本佐竹公司)測定米飯的外觀、硬度、黏度、平衡值，計算綜合評分。

1.4.4 產量及其構成因素

于成熟期每小區取100穴調查有效穗數，取10穴調查每穗粒數、結實率和千粒重，成熟后測產。

1.5 數據計算和統計分析

采用Microsoft Excel 2013進行數據處理，采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 軟米品種產量和食味值變幅

2015年和2016年中粳(生育期140～155 d)的平均產量分別為8.96 t/hm2和8.87 t/hm2，晚粳(生育期155－170 d)平均產量分別為9.68 t/hm2和9.86 t/hm2，較中粳品種分別高8.10%和11.13%(表1)。中粳品種2015、2016兩年食味值的平均值分別為55.95和55.74，晚粳品種兩年食味值的平均值分別為60.06和60.18，較中粳高7.35%和7.97%。

中粳品種兩年的產量變幅分別為7.52～9.96 t/hm2和7.32～9.72 t/hm2，食味值變幅為47～65和46～68。晚粳品種兩年的產量變幅分別為8.67～10.86 t/hm2和9.02～11 t/hm2，食味值變幅為50～72和51～74。進一步分析發現，晚粳品種產量變幅小于中粳，晚粳和中粳品種食味值的變幅差異不大。

參考中粳品種和晚粳品種的產量和食味值平均值，并根據生產實際，依據食味值分為優質食味和中等食味兩大類(表2)，其中中粳品種食味分值大于55為優質食味；晚粳品種大于60為優質食味。再將優質食味和中等食味不同類型品種按照產量分為高產和中產，其中中粳品種產量大于9 t/hm2為高產類型；晚粳品種產量大于9.75 t/hm2為高產類型。依據食味和產量將軟米粳稻劃分為味優高產、味中高產、味優中產和味中中產4種類型。本研究在味優高產類型中選擇兩個代表性品種進行研究。

表1 不同類型軟米粳稻食味值與產量的差異

表2 2015年和2016年不同類型軟米粳稻分類情況

MYMEQ, Medium yield and medium eating quality; MYGEQ, Medium yield and good eating quality; HYMEQ, High yield and medium eating quality; HYGEQ, High yield and good eating quality.

2.2 不同氮肥處理下軟米粳稻的產量及其構成因素

兩個優質高產軟米粳稻品種和常規品種的產量均隨氮肥水平提高先增后減，并在N5水平下最高，同時，除2017年南粳5055、南粳46外，N5與N4處理間無顯著差異(表3)。增加施氮量后，單位面積穗數、每穗粒數和群體穎花量也呈現先增后減的趨勢，均在N5時最高，但結實率、千粒重隨氮肥水平提高而降低。

表3 不同氮肥水平下軟米粳稻產量及構成因素的差異

同一品種同列數據后不同小、大寫字母分別表示處理間差異達5%和1%顯著水平。下同。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% levels, respectively. N1, 60 kg/hm2(Nitrogen); N2, 120 kg/hm2; N3, 180 kg/hm2;N4, 240 kg/hm2; N5, 300 kg/hm2; N6, 360 kg/hm2. The same below.

2.3 不同氮肥水平下軟米粳稻米飯食味值差異

隨著氮肥水平的提高，三個品種的米飯食味值均表現出先增加后減少的趨勢（表4），其中軟米品種在N4下食味值最高，常規品種則在N5處理下食味值最高。

表4 不同氮肥水平下軟米粳稻米飯食味值、加工及外觀品質差異

隨著施氮量增加，米飯外觀、黏度、平衡度表現為先上升后下降的趨勢，硬度值表現為先下降后上升的趨勢（表4）。米飯食味值的4個指標均在N4或N5氮肥水平下出現峰值，且顯著高于其他處理。方差分析表明，N4與N5處理間外觀、硬度和黏度基本無顯著差異。

2.4 不同氮肥水平下軟米粳稻加工和外觀品質的差異分析

由表4可知，稻谷糙米率、精米率和整精米率均隨氮肥用量增加而提高，增施氮肥改善了稻米的加工品質。從外觀品質看，增加施氮量，堊白米率和堊白度呈現先降低后升高的趨勢，3品種均表現為N5顯著低于其他處理。這與適宜的氮肥施用量能確保籽粒灌漿順暢，使淀粉顆粒排列緊密而減少堊白的產生有關。

2.5 不同氮肥水平下軟米粳稻營養及蒸煮食味品質的差異

隨施氮量的增加，直鏈淀粉含量逐漸降低，膠稠度逐漸變短，蛋白質含量逐漸增加(表5)。增加氮肥用量增加了米飯營養，但降低了蒸煮食味品質。方差分析表明，隨著氮肥用量的增加，各處理間軟米粳稻和常規粳稻的直鏈淀粉、蛋白質含量和膠稠度大多表現出顯著差異，說明氮肥對營養和蒸煮食味品質影響較大。

2.6 不同氮肥水平下軟米粳稻RVA譜特征值的差異分析

三個品種的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度均隨著施氮量的增加呈不斷降低的趨勢，其中，2016年南粳5055崩解值在N3、N4和N5處理間差異不顯著。消減值表現為隨著氮肥水平的提高而增加（表6）。

表5 不同氮肥水平下軟米粳稻營養及蒸煮食味品質的差異

同一品種同列數據后不同小、大寫字母分別表示處理間差異達5%和1%顯著水平。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% probability levels, respectively.

表6 不同氮肥水平下軟米粳稻RVA譜特征值差異

同一品種同列數據后不同小、大寫字母分別表示處理間差異達5%和1%顯著水平。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% levels, respectively.

3 討論

3.1 氮肥施用與優質軟米產量的關系

氮是影響水稻生長發育的最重要的營養元素。氮素通過對穗數、每穗穎花量、結實率和千粒重四個因素的影響而最終影響產量。前人研究認為在穩定千粒重和結實率的基礎上，提高群體穎花量是水稻高產的關鍵[9]。隨施氮量的增加，研究者普遍認為產量先升高后降低。過量施氮會延緩植株的成熟，造成非結構性碳水化合物貯存在莖稈中轉運不出去，導致水稻產量下降[10]，過度施氮造成群體量過大，增加后期倒伏風險。同時，小分蘗或無效分蘗量過多，削弱壯稈大穗優勢，最后產量降低。前人研究發現，隨施氮量提高，有的是穗數和穗型同步提高[11]，有的只是穗數提高，而穗型先增后減[12-13]，不管哪種情況，二者乘積，即群體穎花量提高是產量提高的關鍵。本研究中軟米粳稻品種的穗數和每穗粒數隨施氮量增加而提高，實現穗數和每穗粒數協同提高，雖然穗數增幅并不很大，但是穎花分化量和最終穎花量仍隨氮肥量提高而增加，也說明試驗軟米品種穗型的調控空間較大。每穗粒數隨氮肥用量增加，是增加、減少或者先增后減，可能與品種的分蘗性、耐肥性和實際施氮量有關。本研究中，軟米水稻的結實率和千粒重均隨施氮量增加而降低，但降幅度較小，二者相對穗數和群體穎花量來說是比較穩定的。因此，不管是高產、超高產水稻，還是優質高產軟米水稻，在穩定結實率和千粒重的基礎上，群體穎花量的穩步提高是高產的關鍵。試驗材料是高產軟米粳稻品種，兩軟米品種產量及構成因素對氮肥的響應與常規高產品種并無大的差異，如果存在差異，那也多是跟品種本身特性有關。不論軟米品種還是非軟米品種，同一產量水平水稻的產量及其構成因素隨氮肥水平變化的趨勢基本一致。軟米粳稻一樣有產量高的品種，這使生產上獲得優質與產量協同提高成為可能。

3.2 氮肥施用量與優質高產軟米粳稻品質的關系

前人研究認為，適當增加施氮量，提高稻米出糙率、出精率和整精米率，改善了加工品質，同時也造成稻米品種堊白顯著增加，劣化外觀品質[14-15]。陳瑩瑩等[16]認為增加施氮量降低平衡度和黏度，提高了硬度，降低食味值，不利于口感的改善。本研究中，隨氮肥用量提高，稻米加工品質三指標提高，堊白粒率和堊白度先增后減。也就是說增氮可改善優質軟米加工和外觀品質。從稻米食味指標看，硬度隨氮肥用量增加先降后增，黏度和平衡度與食味值先增后降，也驗證了適當增施氮肥可以改善軟米品種食味品質，但過度施氮使食味變差。

稻米口感越來越受研究者和消費者關注。本研究材料的直鏈淀粉含量高于糯稻(2%)，低于15%，被稱為低直鏈淀粉水稻，綜合了糯米的柔軟和粳米的彈性，適口性好，食味品質佳，也常被稱為優良食味粳稻[17-18]。影響稻米食味值的因素較多，如直鏈淀粉含量、蛋白質含量、糊化溫度、膠稠度等。氮肥用量對優良食味水稻的直鏈淀粉含量有顯著影響，但具體如何影響，前人研究結果不一。研究較多認為隨著氮肥用量的增加，直鏈淀粉含量降低[19-21]。Shinde[22]的研究發現，胚乳有a型和b型淀粉顆粒，a型淀粉顆粒相對于b型有較高的直鏈淀粉含量；Kaufman等[23]對高粱籽粒進行了研究，發現高氮水平降低了a型淀粉顆粒含量，因此降低了直鏈淀粉含量。但也有研究認為增加施氮量提高了直鏈淀粉含量[24-25]。蛋白質含量是另一個影響食味值的重要指標，一般認為蛋白質含量高，影響了早期蒸煮過程中水分的吸收，阻礙了米粒的水合作用，導致米飯質地變差[15, 26]。本研究中，不管是低直鏈淀粉含量的軟米品種還是常規直鏈淀粉含量的粳稻，提高施氮量均造成蛋白質含量提高，直鏈淀粉含量降低，這可能因為植株體內過多氮素積累，激發蛋白合成相關酶，加快蛋白質合成，形成對淀粉代謝相關酶活動抑制，阻礙淀粉的合成與積累[27]。軟米粳稻品種食味值隨氮肥用量增加呈現先上升后下降的趨勢，而石呂等[28]研究結果則表明隨后期氮素水平的提高，稻米食味品質顯著下降，兩研究結論不同可能與品種自身特性或者試驗條件等有關，但一致認為施氮過高使食味變差。一般認為直鏈淀粉含量和蛋白質含量相對低的品種食味值好，本研究中增加施氮量降低直鏈淀粉含量，提高蛋白質含量，但食味值先升后降，因此不能簡單用直鏈淀粉含量低或蛋白質含量高來衡量食味好差，這可能與淀粉結構、蛋白質組分及比例等相關，甚至與脂肪含量也有關，后續將從這些方面深入研究分析食味值隨氮素響應差異的原因。

從數據上看，240 kg/hm2和300 kg/hm2施氮水平下，軟米粳稻都能獲得較高的產量。但過量施氮，一是增加投資成本，浪費資源；二是造成土壤板結，對土壤、水體等造成一定污染，不利于農業生態的改善，不符合“生態、安全”的要求。從品質看，整體上施氮240 kg/hm2水平下稻米品質并不低于300 kg/hm2，部分指標還更優。從高產優質協調方面看，240 kg/hm2是適宜的施氮量。

4 結論

隨氮肥水平上升，優良食味高產軟米粳稻產量呈先增加后減少趨勢，在240 kg/hm2和300 kg/hm2施氮量下均能獲得較高的產量和較優的加工、外觀和食味品質。綜合來看，240 kg/hm2施氮量則能進一步兼顧品質、產量和生態效益。

[1] 于梅梅, 陶權丹, 華杰, 王時超, 計文, 劉巖, 劉康偉, 張建祥, 于恒秀. 香軟米水稻的研究進展[J].江蘇農業科學, 2019, 47(10): 11-15.

Yu M M, Tao Q D, Hua J, Wang S C, Ji W, Liu Y, Liu K W, Zhang J X, Yu H X. Research progress of fragrant soft rice[J]., 2019, 47(10): 11-15. (in Chinese)

[2] 趙春芳, 岳紅亮, 黃雙杰, 周麗慧, 趙凌, 張亞東, 陳濤, 朱鎮, 趙慶勇, 姚姝, 梁文化, 路凱, 王才林. 南粳系列水稻品種的食味品質與稻米理化特性[J]. 中國農業科學, 2019, 52(5): 909-920.

Zhao C F, Yue H L, Huang S J, Zhou L H, Zhao L, Zhang Y D, Chen T, Zhu Z, Zhao Q Y, Yao S, Liang W H, Lu K, Wang C L. Eating quality and physicochemical properties in Nanjing rice varieties[J]., 2019, 52(5): 909-920. (in Chinese with English abstract)

[3] 陸金根, 高榮村, 李鵬, 徐美玲, 李金軍. 低直鏈淀粉含量晚粳稻選育及食味品嘗結果分析[J]. 中國稻米, 2014, 20(4): 41-45.

Lu J G, Gao R C, Li P, Xu M L, Li J J. Breeding of low-amylose content laterice and its taste quality analysis[J]., 2014, 20(4): 41-45. (in Chinese with English abstract)

[4] 朱大偉, 張洪程, 郭保衛, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕, 高輝. 中國軟米的發展及展望[J]. 揚州大學學報: 農業與生命科學版, 2015, 36(1): 47-52.

Zhu D W, Zhang H C, Guo B W, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y, Gao H. The development and outlook of Chinese soft rice[J].:, 2015 36(1): 47-52. (in Chinese with English abstract).

[5] 劉立軍, 王康君, 卞金龍, 熊溢偉, 陳璐, 王志琴, 楊建昌.水稻產量對氮肥響應的品種間差異及其與根系形態生理的關系[J].作物學報, 2014, 40(11): 1999-2007.

Liu L J, Wang K J, Bian J L, Xiong Y W, Chen L, Wang Z Q, Yang J C. Differences in yield response to nitrogen fertilizer among rice cultivars and their relationship with root morphology and physiology[J]., 2014, 40(11): 1999-2007. (in Chinese with English abstract)

[6] 殷春淵，魏海燕, 張慶, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 張勝飛, 杭杰, 馬群.不同氮肥水平下中熟秈稻和粳稻產量、氮素吸收利用差異及相互關系[J]. 作物學報, 2009, 35(2): 348-355.

Yin C Y, Wei H Y, Zhang Q, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Zhang S F, Hang J, Ma Q. Differences and correlations in grain yield, N uptake and utilization between medium-maturingandrice under different N fertilizer levels[J]., 2009, 35(2): 348-355. (in Chinese with English abstract).

[7] 馬群, 張洪程, 戴其根, 魏海燕, 霍中洋, 許軻, 殷春淵, 杭杰, 張勝飛, 張慶.生育類型與施氮水平對粳稻加工品質的影響[J]. 作物學報, 2009, 35(7): 1282-1289.

Ma Q, Zhang H C, Dai Q G, Wei H Y, Huo Z Y, Xu K, Yin C Y, Hang J, Zhang S F, Zhang Q. Effects of nitrogen application rate and growth-development type on milling quality inrice[J]., 2009, 35(7): 1282-1289. (in Chinese with English abstract).

[8] 魏海燕, 王亞江, 孟天瑤, 葛夢婕, 張洪程, 戴其根, 霍中洋, 許軻. 機插超級粳稻產量、品質及氮肥利用率對氮肥的響應[J]. 應用生態學報, 2014, 25(2): 488-496.

Wei H Y, Wang Y J, Meng T Y, Ge M J, Zhang H C, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K. Response of yield, quality and nitrogen use efficiency to nitrogen fertilizer from mechanical transplanting superrice[J]., 2014, 25(2): 488-496. (in Chinese with English abstract)

[9] 吳桂成, 張洪程, 錢銀飛, 李德劍, 周有炎, 徐軍, 吳文革, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 高輝, 徐宗進, 錢宗華, 孫菊英, 趙品恒．粳型超級稻產量構成因素協同規律及超高產特征的研究[J]．中國農業科學, 2010, 43(2): 266-276.

Wu G C, Zhang H C, Qian Y F, Li D J, Zhou Y Y, Xu J, Wu W G, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Gao H, Xu Z J, Qian Z H, Sun J Y, Zhao P H. Rule of grain yield components from high yield to super high yield and the characters of super-high yieldingsuper rice[J]., 2010, 43(2): 266-276. (in Chinese with English abstract).

[10] 李俊周, 邵鵬, 陳星, 宋成偉, 彭廷, 趙全志.氮肥用量對雜交秈稻Y兩優886冠層結構和產量的影響[J].中國稻米, 2018, 24(4): 113-116.

Li J Z, Shao P, Chen X, Song C W, Peng T, Zhao Q Z. Effects of nitrogen fertilizer amount on canopy structure and grain yield of hybrid Indica rice Y Liangyou 886[J]., 2018, 24(4): 113-116. (in Chinese with English abstract)

[11] 從夕漢, 施伏芝, 阮新民, 羅玉祥, 馬廷臣, 羅志祥. 氮肥水平對不同基因型水稻氮素利用率、產量和品質的影響[J]. 應用生態學報, 2017, 28(4): 1219-1226.

Cong X H, Shi F Z, Ruan X M, Luo Y X, Ma Y C, Luo Z X. Effects of nitrogen fertilizer application rate on nitrogen use efficiency and grain yield and quality of different rice varieties[J]., 2017, 28(4): 1219-1226. (in Chinese with English abstract)

[12] 朱邦輝, 徐曉杰, 徐玉峰, 徐潔芬, 石世杰, 張慶, 張岳芳. 氮肥用量對機插優質粳稻武運粳27號產量和品質的影響[J]. 中國稻米, 2015, 21(5): 63-66.

Zhu B H, Xu X J, Xu Y F, Xu J F, Shi S J, Zhang Q, Zhang Y F. Effects of nitrogen application rate on grain yield and quality of mechanical transplanting japonica rice Wuyunjing 27[J]., 2015, 21(5): 63-66. (in Chinese with English abstract)

[13] 王士強, 趙海紅, 王麗萍, 顧春梅, 趙黎明, 王賀, 那永光. 不同氮肥用量對寒地水稻生長和產量的影響[J].黑龍江八一農墾大學學報, 2015, 27(1): 1-5.

Wang S Q, Zhao H H, Wang L P, Gu C M, Zhao L M, Wang H, Na Y G. Effects of different nitrogen fertilizer application amount on growth and grain yield of rice in cold area[J]., 2015, 27(1): 1-5. (in Chinese with English abstract)

[14] 張桂蓮, 趙瑞, 劉逸童, 姚博文, 唐文幫. 施氮量對優質稻產量和稻米品質及氮素利用效率的影響[J]. 湖南農業大學學報: 自然科學版, 2019, 45(3): 231-236.

Zhang G L, Zhao R, Liu Y T, Yao B W, Tang W B. Effect of different amount of nitrogen on the yield and the quality of high quality rice and it’s nitrogen utilization rfficiency[J].:, 2019, 45(3): 231-236. (in Chinese with English abstract)

[15] Zhu D W, Zhang H C, Guo B W, Xu K, Dai Q G, Wei H Y, Gao H, Hu Y J, Cui P Y, Huo Z Y. Effects of nitrogen level on yield and quality of japonica soft super rice[J].. 2017, 16(5): 1018-1027.

[16] 陳瑩瑩. 江蘇早熟晚粳品種稻米品質對氮肥的響應及其類型[D]. 揚州: 揚州大學, 2012.

Chen Y Y. The Response to nitrogen fertilizer of the quality properties of early-maturing late Japonica rice in Jiangsu and it’s type[D]. Yangzhou: Yangzhou University, 2012. (in Chinese with English abstract)

[17] Sato H, Suzuki Y, Sakai M, Imbe T. Molecular characterization of Wx-mq, a novel mutant gene for low- amylose content in en-dosperm of rice (L.)[J]., 2002, 52(2): 131-135.

[18] 王才林, 陳濤, 張亞東, 朱鎮, 趙凌, 林靜．通過分子標記輔助選擇培育優良食味水稻新品種[J]．中國水稻科學, 2009, 23(1): 25-30.

Wang C L, Chen T, Zhang Y D, Zhu Z, Zhao L, Lin J. Breeding of a new rice variety with good eating quality by marker assisted selection[J]., 2009, 23(1): 25-30. (in Chinese with English abstract)

[19] 金正勛, 秋太權, 孫艷麗, 趙久明, 金學泳．氮肥對稻米堊白及蒸煮食味品質特性的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2001, 7(1): 31-35.

Jin Z X, Qiu T Q, Sun Y L, Zhao J M, Jin X Y. Effects of nitrogen fertilizer on chalkness ratio and cooking and eating quality properties of rice grain[J]., 2001, 7(1): 31-35. (in Chinese with English abstract)

[20] 高輝, 馬群, 李國業,楊雄, 李雪僑, 殷春淵, 李敏, 張慶, 張洪程, 戴其根, 魏海燕. 氮肥水平對不同生育類型粳稻稻米蒸煮食味品質的影響[J]. 中國農業科學, 2010, 43(2): 4543-4552.

Gao H, Ma Q, Li G Y, Yang X, Li X Q, Yin C Y, Li M, Zhang Q, Zhang H C, Dai Q G, Wei H Y. Effect of nitrogen application rate on cooking and eating qualities of different growth-development types ofrice[J]., 2010, 43(2): 4543-4552. (in Chinese with English abstract)

[21] 姚姝, 于新, 周麗慧, 陳濤, 趙慶勇, 朱鎮, 張亞東, 趙春芳, 趙凌, 王才林. 氮肥用量和播期對優良食味粳稻直鏈淀粉含量的影響[J]. 中國水稻科學, 2016, 30(5): 532-540.

Yao S, Yu X, Zhou L H, Chen T, Zhao Q Y, Zhu Z, Zhang Y D, Zhao C F, Zhao L, Wang C L. Amylose content in good-eating quality rice under different nitrogen rates and sowing dates[J]., 2016, 30(5): 532-540. (in Chinese with English abstract)

[22] Shinde S V, Nelosen J E, Huber K C. Soft wheat starch pasting behavior in relation to A- and B-type granule content and composition[J]., 2003, 80: 91-98.

[23] Kaufman R C, Wilson J D, Bean S R, Presley D R, BlancoCanqui H, Mikha M. Effects of nitrogen fertilization and cover cropping systems on sorghum grain characteristics[J]., 2013, 61: 5715-5719.

[24] 柳金來, 宋繼娟, 周柏明, 崔明元, 劉榮清, 李長梅. 氮肥施用量與水稻品質的關系[J]. 土壤肥料, 2005(1): 17-19.

Liu J L, Song J J, Zhou B M, Cui M Y, Liu R Q, Li C M. Relation of applying N quantity and rice quality[J]., 2005(1): 17-19. (in Chinese with English abstract)

[25] 陳能, 羅玉坤, 朱智偉, 張伯平, 鄭有川, 謝黎虹. 優質食用稻米品質的理化指標與食味的相關性研究[J]. 中國水稻科學, 1997, 11(2): 70-76.

Chen N, Luo Y K, Zhu Z W, Zhang B P, Zheng Y C, Xie L H. Correlation between eating quality and physico- chemieal properties of high grain qualitiy rice[J]., 1997, 11(2): 70-76. (in Chinese with English abstract)

[26] 黃發松, 孫宗修, 胡培松, 唐紹清. 食用稻米品質形成研究的現狀與展望[J]. 中國水稻科學, 1998, 12(3): 172-176.

Huang F S, Sun Z X, Hu P S, Tang S Q. Present situations and prospects for the research on rice grain quality forming[J]., 1998, 12(3): 172-176. (in Chinese with English abstract)

[27] 唐湘如. 施氮對飼用雜交稻產量和蛋白質含量的影響及其機理研究[J]. 雜交水稻, 2000, 15(2): 36-39.

Tang X R. Effect of N supply on yield and protein content and its mechanism in fodder hybrid rice[J]., 2000, 15(2): 36-39. (in Chinese with English abstract)

[28] 石呂, 張新月, 孫惠艷, 曹先梅, 劉建,張祖建. 不同類型水稻品種稻米蛋白質含量與蒸煮食味品質的關系及后期氮肥的效應[J].中國水稻科學, 2019, 33(6): 541-552.

Shi L, Zhang X Y, Sun H Y, Cao X M, Liu J, Zhang Z J. Relationship of grain protein content with cooking and eating quality as affected by nitrogen fertilizer at late growth stage for different types of rice varieties[J]., 2019, 33(6): 541-552. (in Chinese with English abstract)

Differences in Yield and Rice Quality of SoftRice with High Quality and High Yield Under Different Nitrogen Levels

ZHANG Qing1, 2, GUO Baowei1, HU Yajie1, ZHANG Hongcheng1, *, XU Yufeng2, XU Xiaojie2, ZHU Banghui2, XU Jiefen2, NIU Zhongyi2, TU Rongwen2

(College of Agriculture, Yangzhou University/Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province /Innovation Center of Rice Cultivation Technology in the Yangtze ValleyMinistry of Agriculture/ Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou 225009, China; Jiangsu Wujin Rice Research Institute, Changzhou 213175, China;Corresponding author)

【】It is very crucial to clarify the response of high quality and high-yield soft rice to nitrogen fertilizer application.【】Two softvarieties with high quality and high-yield based on the early selection of varieties were used as experimental materials to study the effects of nitrogen application on the yield and quality under six nitrogen levels including 60 kg/hm2(N1), 120 kg/hm2(N2), 180 kg/hm2(N3), 240 kg/hm2(N4), 300 kg/hm2(N5) and 360 kg/hm2(N6). 【】The yield of soft rice was the highest under 300 kg/hm2depending on the synergistic increase of panicle number per unit area, grain number per panicle and spikelet number, and there was no significant difference between N5 and N6. With the increase of nitrogen application, appearance, viscosity, balance and taste value of rice increased firstly and then decreased, hardness decreased and then increased with peak at N4 or N5. The brown rice rate, milled rice rate and head rice rate increased with the increase of nitrogen fertilizer, but the chalky rice rate and chalkiness degree both increased first and then decreased, and both were the lowest at N5. With the increase of nitrogen application, the amylose content and gel consistency both decreased but the protein content increased. The peak viscosity, hot paste viscosity, breakdown and final viscosity of rice flour increased firstly and then decreased, with the highest values at N4 or N5. 【】In summary, softrice with high quality and high yield achieved the coordination of yield and quality under N4 and N5, and N4 was the best nitrogen application taking account of quality, yield and benefit.

softrice; yield; quality; nitrogen

2021-03-17；

2021-09-07。

國家現代農業產業技術體系建設專項(CARS-01-27)；國家重點研發計劃資助項目(2017YFD0301205)；江蘇省現代農業(水稻)產業技術體系良種繁育創新團隊資助項目(JATS[2019]085)；江蘇(武進)現代農業(稻麥)科技綜合示范基地資助項目(JATS[2019]088)；常州市科技支撐計劃資助項目(CE20202018)。