氮素形态对有色稻和常规稻生长及生理特性的影响

曲靖师范学院学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (3): 41-49.

氮素形态对有色稻和常规稻生长及生理特性的影响

魏晓梅, 杨怀仙, 吴丽芳

曲靖师范学院生物资源与食品工程学院, 云南曲靖 655011

收稿日期:2023-10-13 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-06-14
通讯作者: 吴丽芳,曲靖师范学院生物资源与食品工程学院教授,主要从事植物资源的评价与利用研究.
作者简介:魏晓梅,曲靖师范学院生物资源与食品工程学院讲师,主要从事植物资源开发与利用、基因组学与功能基因组学研究.
基金资助:
云南省科技厅地方高校联合专项项目“白刺花体细胞胚发生过程中形态细胞学及转录组学研究”(2019FH001(-061));云南省教育厅科学研究基金教师类项目“氮素形态及模拟干旱对云南民族地方品种‘黑尔糯稻’抗旱性综合评价的研究”(2020J0631);曲靖市科技创新联合专项“诱变剂对师宗‘黑尔糯稻’诱变后代种质资源的评价分析”(KJLH2022YB02);云南省大学生创新创业训练项目“师宗薏米诱变育种过程中优良性状的筛选”(2022).

Effects of Different Nitrogen Forms on Growth and Physiological Characteristics of Colored Rice and Conventional Rice

WEI Xiaomei, YANG Huaixian, WU Lifang

School of Biological Resource and Food Engineering, Qujing Normal University, Qujing Yunnan 655011, China

Received:2023-10-13 Published:2024-05-26 Online:2024-06-14

摘要/Abstract

摘要： 为探讨不同氮素形态对有色稻和常规稻的影响,本试验设氮素形态(硝态氮NO^-₃:铵态氮 NH⁺₄)五个处理:T1(100:0)、T2(75:25)、T3(50:50)、T4(25:75)、T5(0:100),研究不同氮素形态处理对有色稻(红稻8号)及常规稻(楚稻2号及合粳16号)生长及生理特性的影响. 结果表明:T3处理水稻的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根干重、分蘖数均高于其他处理,且与常规稻相比,经过所有处理的红稻叶片中均具有较高的叶绿素及可溶性蛋白的含量.T3处理合粳16号叶绿素含量增高了10.8%,楚稻2号的增高率为10.3%,有色稻红稻增高率仅为1.4%,说明不同氮素形态对有色稻及常规稻的影响差异较大,混合氮素形态50:50处理时有利于有色稻及常规稻的光合作用,从而促进可溶性蛋白的合成,且促进了根的生长和分蘖.有色稻红稻的分蘖数受到氮素形态的影响较大,混合氮素形态(50:50)时分蘖数分别是纯硝态氮的6倍、纯铵态氮的2倍.在产量及千粒重上,有色稻与常规稻受到氮素影响的规律不同,有色稻红稻8号在硝铵比50:50时千粒重最重,达到25.25 g,常规稻在硝铵比25:75时千粒重最重,楚稻2号及合粳16号的千粒重分别为23.72 g、28.81 g.比较产量发现,有色稻在硝铵比50:50时产量最高,值为33.60 g,常规稻中楚稻2号在硝铵比25:75时产量最高,达到49.50 g,常规稻中的合粳16号在硝铵比75:25时产量最高,达到49.30 g,因此与常规稻相比,红稻的总产量较低,但在硝铵比50:50时能够显著地提高其产量及千粒重,从而达到提高其产量的目的. 综合来看,不同氮素形态对有色稻和常规稻生长的影响有差异性,其中混合氮素形态(硝态氮NO^-₃:铵态氮 NH⁺₄=50:50)促进了有色稻及常规稻的生长,进而提高水稻的生物量及产量. 本研究为水稻种植中氮肥的施用提供技术支持,为有色稻产量的提升提供理论借鉴.

关键词: 氮素形态, 有色稻, 常规稻, 叶绿素含量, 可溶性蛋白含量, 产量

Abstract: This study took Hongdao 8, Chudao 2, and Hejing 16 as materials and treated with NO^-₃-N and NH⁺₄-N ratio of different gradients with 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100 to study the physiological characteristics of rice to explore the effects of different nitrogen forms on physiological characteristics of colored rice and conventional rice. The results showed that under NO^-₃ / NH⁺₄ ratio 50:50, the characteristics of content in leaves and the content of soluble protein and dry weight of root and tiller number of the colored rice and conventional rice were the highest. The red rice had the 5.62 mg/g chlorophyll content in leaves and 1.18 mg/g soluble protein under 50:50 NO^-₃ / NH⁺₄ ratio, higher than conventional rice. Under the 50:50 NO^-₃ / NH⁺₄ ratio, the increasing rate of chlorophyll content were 10.8% in the leaf of Hejing 16, 10.3% of Chudao 2 and 1.4% of Hongdao 8, indicating that 50:50 NO^-₃ / NH⁺₄ ratio was the Optimum form of mixed nitrogen for rice. The tiller number of mixed nitrogen forms (50:50) was 6 times of pure nitrate nitrogen and 2 times of pure ammonium nitrogen respectively. The highest 1000-grain weight of Hongdao 8 reached 25.25 g when the ratio of ammonium nitrate to ammonium nitrate was 50:50, while the highest 1000-grain weight of Chudao 2 and Hejing 16 reached 23.72 g、28.82 g under the NO^-₃ / NH⁺₄ratio was 25:75 separately. The highest yield of Colored Rice was 33.6 g when the NO^-₃ / NH⁺₄ ratio was 50:50, while the highest yield of Chudao 2 was 49.5 g when theNO^-₃ / NH⁺₄ ratio was25:75, and the highest yield of Hejing 16 was 49.30 g when theNO^-₃ / NH⁺₄ ratio was 75:25. In all, the colored rice hadthe lower yield and 50:50 NO^-₃ / NH⁺₄ ratio could increase the yield and 1000-grain weigh of red rice 8 compared with conventional rice. This study providedtechnical support for the application of nitrogen fertilizer in rice cultivation. It also provides theoretical support for the improvement of non-ferrous rice yield.

Key words: nitrogen form, colored rice, conventional rice, chlorophyll content, soluble protein content, yield

中图分类号:

Q945.1

魏晓梅, 杨怀仙, 吴丽芳. 氮素形态对有色稻和常规稻生长及生理特性的影响[J]. 曲靖师范学院学报, 2024, 43(3): 41-49.

WEI Xiaomei, YANG Huaixian, WU Lifang. Effects of Different Nitrogen Forms on Growth and Physiological Characteristics of Colored Rice and Conventional Rice[J]. Journal of Qujing Normal University, 2024, 43(3): 41-49.

参考文献

[1] 王玉娟.有色稻与常规粳稻主要农艺性状差异的比较[J].农业科技通讯, 2015(5): 205-208.
[2] YAMUANGMORN S, DELL B, PROM-U-THAI C. Effects of Cooking on Anthocyanin Concentration and Bioactive Antioxidant Capacity in Glutinous and Non-Glutinous Purple Rice[J]. Rice Science, 2018, 25(5):270-278
[3] TSUZUKI W, KOMBA S, KOTAKE-NARA E. Diversity in oryzanol profiles of Japanese black-purple rice varieties[J]. Journal of Food Science and Technology, 2019(5):56.
[4] 李文绍, 许鸿江, 廖荣周, 等. 红米稻开发前景及其遗传育种研究进展[J]. 福建农业科技, 2013(4):10-13.
[5] 陈秋香, 施卫明, 王校常. 有色稻与常规稻富硒能力比较及其机理初探[J]. 土壤, 2010(1): 88-94.
[6] 曾波, 钟育海, 郭利磊, 等. 我国优质水稻品种发展现状与展望[J]. 种子, 2019, 38(8): 53-56.
[7] 郑菲艳, 郑建华, 王洪飞, 等. 中国有色稻米功能性成分遗传与育种研究进展[J]. 福建农业学报, 2021, 36(1):115-123.
[8] 孙影影. 施氮量对有色稻颖果色素积累及其叶片光合特性的影响[D].成都:四川农业大学, 2019.
[9] PILAR C M M, SUSAN M M, PAPUGA S A, et al. Plant chlorophyll fluorescence: active and passive measurements at canopy and leaf scales with different nitrogen treatments[J]. Journal of Experimental Botany, 2016(1):275-286.
[10] 陈坤. 植物氮素高效吸收研究进展[J]. 安徽农业科学, 2018, 46(26):31-33.
[11] 张亚丽, 樊剑波, 段英华, 等. 不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价[J]. 土壤学报, 2008, 45(2): 267-273.
[12] 冯博, 刘丹. 不同氮水平下水稻氮素利用率及耐低氮遗传基础研究:评《高光谱技术在水稻氮素营养诊断中的应用研究》[J]. 中国农业气象, 2022, 43(2):159-159.
[13] 戈长水, 应武, 孔万根, 等. 不同氮肥量对水稻成熟期剑叶外观及氮含量的影响[J]. 杭州农业与科技, 2010(4):36-38.
[14] 李海霞, 许传玲, 郭树平, 等. 供氮水平对长白落叶松幼苗生物量、氮磷浓度及其季节变化的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2014, 38(5):79-84.
[15] 李玲, 何国振. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社, 2000:53-55.
[16] 潘莉, 李勇鹏, 宁德鲁,等. 不同保鲜方法对核桃青皮感官及核桃仁可溶性蛋白含量的影响[J]. 中国油脂, 2021, 46(9):103-107.
[17] 谢戎, 杨正林, 左永树, 等. 有色稻与杂交稻主要农艺性状差异的比较[J]. 西南农业学报, 2001, 14(4):83-85.
[18] 王立冬,梁海燕,王燕茹,等.不同氮素形态与配比对杉木和木荷幼苗光合特性及生长的影响[J].四川农业大学学报, 2023, 41(2):217-224.
[19] 李敏, 张洪程, 李国业, 等. 水稻氮效率基因型差异及其机理研究进展[J]. 核农学报, 2011, 25(5):1057-1063+1056.
[20] 冯名开, 李兰兰, 颜妙珍, 等. 不同氮素形态肥料对油茶春梢生长的影响[J]. 广西科学, 2022, 29(1):201-208.
[21] 张延春, 陈治锋, 龙怀玉, 等. 不同氮素形态及比例对烤烟长势、产量及部分品质因素的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2005(6):787-792.
[22] 李海霞, 邢亚娟, 李正华, 等. 不同氮素形态对蒙古栎幼苗生长及生理特性的影响[J]. 森林工程, 2021, 37(2):35-40.