氮肥運籌對鹽粳系列水稻品種(系)抗瘟性評價及稻瘟病對稻米品質(zhì)的影響

車喜慶， 李振宇， 邢亞楠， 郭莉， 張麗麗， 桑海旭

摘? 要：為探究氮肥減施對鹽粳系列水稻品種（系）稻瘟病控害效果及稻瘟病對稻米品質(zhì)影響，以25個新選育的鹽粳系列水稻品種（系）和鹽豐47為試驗材料進行田間試驗。所有品種氮肥用量在正常施氮（180 kg·hm-2）和減氮20%（144 kg·hm-2）兩個水平上，分別調(diào)查水稻穗頸瘟的發(fā)生情況；收集鹽豐47品種在兩個氮水平下均未發(fā)病的穗以及在正常施氮水平上病指不低于5級的病穗進行稻米品質(zhì)測定。試驗結(jié)果表明：氮肥減施20%能夠降低稻瘟病的發(fā)生，且對水稻產(chǎn)量影響不顯著，稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)均無顯著差異；稻瘟病的發(fā)生能夠降低稻米的糙米率、精米率、整精米率等加工品質(zhì)，并增高了稻米的蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸含量，降低了稻米的食味值。由此可見，稻瘟病能夠影響稻米品質(zhì)，而減氮20%能夠降低稻瘟病的發(fā)生，進而提升稻米品質(zhì)，且對水稻產(chǎn)量影響不顯著。

關(guān)鍵詞：氮肥；鹽粳系列品種；抗瘟性；稻米品質(zhì)

中圖分類號：Ｓ511.062? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A文章編號：1673－6737（２０23）05－００10－０5

Effects of Nitrogen Application on Blast Resistance and Rice Blast on Rice Quality of Yangeng series Rice Varieties（Lines）

CHE Xi-qing ， LI Zhen-yu ， XING Ya-nan ， GUO Li ， ZHANG Li-li ， SANG Hai-xu*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： In order to explore the effect of nitrogen fertilizer reduction on rice blast control of Yangeng series rice varieties（lines） and the effect of rice blast on rice quality. 25 newly bred rice varieties（lines） of Yangeng series and Yanfeng-47 were used for field tests. All varieties were transplanted at two levels of normal nitrogen application（180 kg/hm2） and 20% nitrogen reduction（144 kg/hm2） respectively to investigate the occurrence of rice panicle neck blast; The rice quality of Yanfeng-47 was determined by collecting the diseased panicles of Yanfeng-47， which were not diseased under two nitrogen levels， and the diseased panicles whose disease index no less than grade 5 at the normal nitrogen application level. The results showed that 20% reduction of nitrogen fertilizer application could reduce the occurrence of rice blast， and there was no significant difference in rice yield， processing quality， appearance quality and nutritional quality; The occurrence of rice blast can reduce the processing and appearance quality of rice such as brown rice rate， milled rice rate and head rice rate， as well as the nutritional quality such as protein content， amylose content， fatty acid content and taste value of rice. It can be seen that rice blast can affect rice quality， and 20% nitrogen reduction can reduce the occurrence of rice blast， thus improving rice quality without affecting rice yield.

Key words： Nitrogenous fertilizer; Yangeng series; Blast resistance; Rice quality

水稻是我國主要的糧食作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，且全國60%以上人口以稻米為主食[1]。稻瘟病是全世界范圍內(nèi)危害最嚴重的水稻病害之一，造成水稻大面積減產(chǎn)的罪魁禍首，發(fā)生嚴重時可導(dǎo)致水稻絕收，對我國的糧食安全構(gòu)成嚴重威脅[2]。氮素是植物生長發(fā)育的必須元素，對水稻主要農(nóng)藝性狀和稻米品質(zhì)均有影響[3]。隨著氮肥使用量逐年增加，水稻對氮素利用率卻明顯下降，低下的利用效率，每年也導(dǎo)致了大量的溫室氣體CH4和N2O的排放，引起嚴重的環(huán)境污染問題[4，5]。在我國的粳稻主產(chǎn)區(qū)，水稻抽穗灌漿期常伴隨著連續(xù)的陰雨天氣，此時適宜的溫濕度環(huán)境，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常超量使用氮肥，為水稻穗頸瘟的正當發(fā)生提供有利條件[6]，對稻瘟病防控方面，減少氮肥施用量也是常見的有效方法。目前，育種者已經(jīng)開發(fā)出許多適合不同地區(qū)的抗稻瘟病品種[7]。但是由于稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae，M.oryzae）是極具破壞力的病原菌，且變異強，常導(dǎo)致水稻品種的抗性逐漸下降，使抗病品種在3-5年淪為感病品種，以至于水稻生產(chǎn)仍然受到稻瘟病的威脅[8]。而目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防治稻瘟病普遍使用化學(xué)藥劑，也嚴重影響食品安全。

隨著人們生活水平的提高，對稻米品質(zhì)的關(guān)注和要求也越來越多。而對影響稻米品質(zhì)的諸多影響因素中，稻瘟病是除了品種外對稻米品質(zhì)影響最大的因素[9，10]。水稻在感染穗頸瘟后，其稻谷更干、更薄，且堊白加重[11]。在遼寧濱海稻區(qū)，由于多年來主栽品種單一，水稻對稻瘟病抗性下降明顯。為此，近年來育種工作者選育了多個抗病強且米質(zhì)好的品種。為評價新選育的鹽粳系列水稻品種（系）抗瘟性，分別在正常施氮和減氮20%條件下進行稻瘟病抗病鑒定，并探究稻瘟病和氮素對稻米品質(zhì)的影響。本研究選用26個鹽粳系列水稻品種（系），在兩個氮水平下進行稻瘟病發(fā)生危害調(diào)查，并分別對兩個氮水平下的稻米以及正常施氮水平下發(fā)病的稻米進行稻米品質(zhì)測定，綜合評價鹽粳系列水稻品種（系）的抗瘟性及減氮和稻瘟病分別對稻米品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1? 試驗地概況

土壤試驗地為多年耕作的老稻田，土壤為濱海鹽漬型水稻土；pH值7.5～7.8；有機質(zhì)含量2.30%，有機肥有機質(zhì)含量為27.6%，全P2O5為2.7%，水分為2.8%，全N為1.29%。耕層土壤除具有較高鹽分以外，還缺少磷鉀鋅肥。田間主要雜草為禾本科雜草、莎草科雜草、闊葉草以及水生藻類。

1.2? 試驗材料

供試品種：供試鹽粳系列水稻品種（系），均由遼寧省鹽堿地利用研究所提供。供試肥料：大地豐摻混復(fù)合肥N-P2O5-K2O（總養(yǎng)分：≥54%。廠址：遼寧省凌海市）。

1.3? 試驗設(shè)計與方法

所有品種均于4月15日育苗，5月22日插秧。26個品種分別插秧在正常施氮（大地豐：40 kg·667 m-2）、減氮20%（大地豐：32 kg·667 m-2、過磷酸鈣：8.88 kg·667 m-2、硫酸鉀：1.28 kg·667 m-2）兩個處理上，編號為1-25和鹽豐47。每個品種均使用手扶式插秧機插秧4行，行距30 cm、穴距15 cm，長度40 m，每個處理48 m2，共52個處理，共用地面積2 496 m2。整個生長過程中，除稻瘟病外，其他病蟲草害防治正常。于9月21日調(diào)查水稻穗頸瘟發(fā)生情況。稻谷收獲前，對發(fā)病嚴重的對照品種鹽豐47進行采樣，收集穗頸瘟發(fā)病病指不低于5級的樣品，同時收集兩個氮肥水平下未發(fā)病的稻谷，為稻米品質(zhì)測定做準備，將鹽豐47作為稻瘟病和氮肥減施對稻米品質(zhì)影響的樣本；稻谷收獲后進行實測產(chǎn)量，放置于陰涼干燥處風(fēng)干后用于品質(zhì)測定。糙米率、精米率、整精米率參照 NY/T83-2017《米質(zhì)測定方法》[12]測定；白度、透明度、精白度采用日本佐竹 MM1D 型精白度儀測定；堊白粒率、堊白度、粒型（長寬比）均由JMWT12 大米外觀品質(zhì)檢查儀測定；直鏈淀粉、蛋白質(zhì)及米粒食味值采用日本佐竹（TASTE ANALYZER）近紅外谷物品質(zhì)分析儀測定。脂肪酸含量由 FOSS 近紅外谷物品質(zhì)分析儀（Infratec TM 1241）測定。

稻瘟病分級標準：0級，無籽粒瘟、枝梗瘟，無產(chǎn)量損失；1級，僅有籽粒瘟，發(fā)病籽粒的比例小于2%；2級。僅有籽粒瘟，病籽粒數(shù)小于5%；3級，有籽粒瘟和枝梗瘟，產(chǎn)量損失小于10%；4級，有籽粒瘟和枝梗瘟，產(chǎn)量損失小于20%；5級，有籽粒瘟和枝梗瘟，產(chǎn)量損失30%；6級，有籽粒瘟和枝梗瘟，或穗頸瘟，產(chǎn)量損失50%；7級，有籽粒瘟和枝梗瘟，或穗頸瘟，產(chǎn)量損失60%；8級，僅有穗頸瘟，產(chǎn)量損失70%；9級，僅有穗頸瘟，產(chǎn)量損失80及以上。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0軟件對所調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用LSD極差法進行顯著性檢驗。

2? 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平對鹽粳系列水稻品種（系）稻瘟病發(fā)生及產(chǎn)量影響

通過表1可知，減氮20%能夠降低稻瘟病的發(fā)生程度。在26個品種中18個品種（系）在正常施氮水平下水稻稻瘟病的病情指數(shù)高于減氮處理，其余8個品種（系）在兩個氮肥梯度下均未發(fā)生稻瘟病。通過實測水稻產(chǎn)量，其中13個品種（系）在減氮處理水平下水稻產(chǎn)量高于正常施氮，其余13個品種（系）在正常施氮水平下產(chǎn)量高于減氮處理。通過對所有水稻品種（系）的稻瘟病病情指數(shù)及產(chǎn)量的平均值進行差異顯著性分析，其結(jié)果表明，水稻稻瘟病的病情指數(shù)在正常施氮水平下為2.3，顯著高于減氮處理水平下的0.9；平均產(chǎn)量分別為11.02 t·hm-2和11.01 t·hm-2，二者之間產(chǎn)量差異不顯著。

2.2 不同氮水平、稻瘟病對稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的影響

通過表2可知，在不同氮水平下，稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)在5%和1%水平下差異均不顯著。感稻瘟病的稻米與未發(fā)病稻米相比，感病稻米的糙米率、整精米率分別只有75.24%、66.1%，與未發(fā)病稻米相比在5%顯著水平下均差異顯著，但在1%顯著水平下差異均不顯著；感病稻米精米率只有49.38%，與未發(fā)病稻米相比在5%和1%顯著水平下差異均顯著；感病稻米的堊白粒率、堊白度、粒型、透明度等性狀與健康稻米在5%和1%顯著水平下均無顯著差異。由此可見，稻瘟病對稻米的加工和外觀品質(zhì)主要影響水稻的糙米率、精米率和整精米率。

2.3 不同氮素水平、稻瘟病對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響

通過表3可知，在不同氮素水平下，稻米的蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸含量、食味值在5%和1%顯著水平下均無顯著差異；感病稻米蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸含量、食味值分別為8.1%、20.0%、14.6 mg/kg、65，與未發(fā)病稻米相比，在5%和1%顯著水平下均有顯著差異。由此可見，稻瘟病能夠影響稻米的蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸含量等營養(yǎng)品質(zhì)及食味值。

3? 結(jié)論與討論

適宜的溫濕度，加上充足的氮肥能夠加重稻瘟病的發(fā)生。近年來隨著抗病品種選育工作的推進，一些高抗稻瘟病品種被選育并開始推廣。本研究通過在減氮條件下，將在遼寧濱海稻區(qū)主栽品種鹽豐47作為對照品種，并對鹽粳系列水稻品種（系）進行抗瘟性鑒定。試驗用的26個品種，每個品種的水稻稻瘟病發(fā)病程度在正常施氮水平下均不小于減氮20%水平，在正常施氮水平下的稻瘟病平均發(fā)病程度也顯著高于減氮20%。在產(chǎn)量方面，同一品種在每個氮水平下不同，且在兩個氮水平下都有部分品種高于彼此，但在兩個氮水平下產(chǎn)量的平均值無顯著差異。本研究中有13個品種在減氮20%條件下產(chǎn)量低于常規(guī)施氮，13個品種在減氮20%條件下產(chǎn)量高于常規(guī)施氮，這可能是由于不同品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素對氮肥的響應(yīng)不同，而且多與品種本身特性有關(guān)，隨著氮量提高，有的是穗數(shù)和穗型同步提高，有的只有穗數(shù)提高[13]。每穗粒數(shù)隨氮肥用量是增加、減少或者先增后減，與品種的分蘗性、耐肥性和實際施氮量也有關(guān)，且水稻的結(jié)實率和千粒重均隨施氮量增加而降低[14]，綜上所有原因，導(dǎo)致減氮20%并沒有降低水稻產(chǎn)量。由此可見，鹽粳系列品種（系）在抗瘟性方面總體上有較好的效果，減施氮肥20%能夠有效控制水稻稻瘟病的發(fā)生，雖有部分品種隨氮肥降低，產(chǎn)量降低，也有部分品種的產(chǎn)量有所提升，綜合26個品種產(chǎn)量的平均值，減氮20%與正常施氮無顯著差異。

氮肥能夠提高稻米品質(zhì)，尤其有利于改善稻米加工和外觀品質(zhì)，氮肥增加對稻米的糙米率、精米率及整精米率均有提升作用，且堊白度和堊白率下降[15]。蛋白質(zhì)組分含量也隨氮肥用量增加而增加[16]。但是本研究選用的兩個氮肥梯度，米質(zhì)檢測結(jié)果表明，無論是外觀品質(zhì)還是營養(yǎng)品質(zhì)，二者之間均無顯著差異，這與胡田等認為增加施氮能夠提高稻米加工品質(zhì)的報道結(jié)果不一致[17]，這可能是因為本研究中氮肥的減少量還沒有達到對稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的影響，馬暢等也認為稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)由品種的影響大于氮肥的影響[18]。通過將未發(fā)病的稻米與感病稻米品質(zhì)進行比較，加工品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)均有顯著差異，感病稻米較未發(fā)病稻米，糙米率、精米率、整精米率降低，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸含量增高，食味值降低。這與諸多前人研究認為稻瘟病能夠降低稻米品質(zhì)的研究結(jié)果相一致[19]。由此可見，稻瘟病是影響稻米品質(zhì)的重要因素之一，因而防控稻瘟病能夠有效提升稻米的品質(zhì)。

綜合本項目研究結(jié)果，稻瘟病是影響稻米品質(zhì)的重要因素，減少氮肥使用能夠有效降低稻瘟病的發(fā)生，雖然對26個鹽粳系列水稻品種（系）氮肥減施后的平均產(chǎn)量沒有顯著降低，但是其中有部分品種減產(chǎn)明顯。因此，篩選出氮肥減施且不降低產(chǎn)量的品種，以及將各品種的產(chǎn)量損失與品質(zhì)增效、降低化肥投入、減少環(huán)境污染等產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益相結(jié)合，并作出取舍，對此有待進一步研究。

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（責(zé)任編輯：王丹）