全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(10): 1866−1874 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30671225, 30771274)，江苏省自然科学基金项目(BK2006069), 扬州大学高层次人才科研启动基金项目资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 杨建昌, E-mail: jcyang @yzu.edu.cn; Tel: 0514-87979317
第一作者联系方式: E-mail: yjzhang @yzu.edu.cn
Received(收稿日期): 2009-01-05; Accepted(接受日期): 2009-04-15.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01866
不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱 3号和水稻扬粳 9538米质的影响
张亚洁 陈莹莹 闫国军 杜 斌 彧周 然 杨建昌*
扬州大学 / 江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州 225009
摘 要: 以粳型陆稻中旱 3号和粳型水稻扬粳 9538为材料, 设置裸地旱种和水种两种方式及低氮(100 kg hm−2)、常
氮(200 kg hm−2)和高氮(300 kg hm−2) 3种氮素水平, 比较了陆稻和水稻米质的差异。结果表明, 旱种高氮处理下陆稻
和水稻的产量以及水种高氮处理下水稻的产量较常氮有所下降, 但水种高氮处理下陆稻的产量较常氮增加; 增加施
氮量使陆稻的垩白粒率和垩白度均先增加后下降, 两品种稻米的直链淀粉含量下降, 蛋白质含量增加, 而水稻在旱
种方式下垩白粒率和垩白度下降, 在水种方式下增加。陆稻以常氮处理及水稻以低氮处理的崩解值最高, 消减值最
小。旱种使陆稻外观和营养品质有所改善; 陆稻和水稻旱种的其他品质指标与水种无显著差异。与水稻相比, 陆稻的
营养品质较优, 外观和蒸煮品质稍差, 其蒸煮和营养品质指标与叶片含氮率的相关程度较低。表明陆稻和水稻的米质
对种植方式和氮素的响应有明显差异。对陆稻和水稻的高产优质栽培途径进行了讨论。
关键词: 陆稻; 水稻; 旱种; 氮素; 米质
Effects of Nitrogen Nutrition on Grain Quality in Upland Rice Zhonghan 3 and
Paddy Rice Yangjing 9538 under Different Cultivation Methods
ZHANG Ya-Jie, CHEN Ying-Ying, YAN Guo-Jun, DU Bin, ZHOU Yu-Ran, and YANG Jian-Chang*
Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology, Jiangsu Province / Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: Upland rice and dry-cultivated paddy rice have been attracted more and more attention because of limited water re-
sources in China. Researches on interaction between water and nitrogen supplies for crop resistance to drought stress has become
a hot topic in crop physiology. However, the information linking to the effect of nitrogen nutrition on grain quality of upland rice
and paddy rice under different cultivation methods is unavailable. The objective of this study was to evaluate the difference be-
tween upland rice and paddy rice and interaction between cultivation methods and N levels. One upland rice cultivar Zhonghan 3
(japonica) and one paddy rice cultivar Yangjing 9538 (japonica) were grown under either moist cultivation (MC, control) or bare
dry-cultivation (DC) conditions, with three N levels, low amount of nitrogen (LN, 100 kg ha−1), normal amount of nitrogen (NN,
100 kg ha−1), and high amount of nitrogen (HN, 300 kg ha−1). The results showed that, compared with NN, the grain yield under
HN was lower for both upland and paddy rice under DC and for paddy rice under MC, whereas it was higher for upland rice under
MC. Under both DC and MC, the percentage of chalky grains and the chalkiness of upland rice were increased under NN and
reduced under HN. With the increase in N levels, amylose content was reduced and protein content was increased for both upland
and paddy rice. However, the percentage of chalky grains and the chalkiness of paddy rice was decreased under DC and increased
under MC. Breakdown viscosity was the highest and setback viscosity was the lowest for upland rice under NN and for paddy rice
under LN. The bare dry cultivation can improve appearance quality and nutrient quality for upland rice. There was no significant
difference in other rice quality indices between upland rice and paddy rice under DC. Compared with paddy rice, upland rice
showed better nutrient quality and poor appearance quality and cooking quality. The correlation coefficient between cooking and
nutrient quality and leaf nitrogen content was smaller for upland rice than for paddy rice. The results suggest that the response to
cultivation methods and nitrogen levels varies largely between upland rice and paddy rice. The approaches to increase grain yield
and grain quality for both paddy and upland rice were discussed.
Keywords: Upland rice; Paddy rice; Dry cultivation; Nitrogen; Rice quality
第 10期 张亚洁等: 不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱 3号和水稻扬粳 9538米质的影响 1867


20世纪 90年代以来, 随着中国北方持续干旱与
南方季节性缺水的日趋严重, 水稻旱种技术的研究
与应用不断加强, 陆稻的种植面积也有较大幅度的
增加 , 这对稳定和促进粮食生产发挥了积极的作
用。陆稻, 亦称旱稻, 即能生长于干旱生态环境下
的栽培稻类, 是水稻的变异型。陆稻全生育期内无
需淹水灌溉, 可比水稻节省 70%的用水, 具有耐旱、
耐瘠和适应性广等特点。水氮互作以提高作物适应
干旱逆境的相关研究已日益成为营养生理调控关注
的热点[1-2]。有关栽培措施中氮肥对水稻米质影响的
研究报道很多[3-23], 有的认为, 随着施氮量增加稻米
的垩白率及垩白面积减少[3-4,10], 也有的研究结论相
反 [5-10], 崩解值下降[14], 消碱值增加[15]。多数学者
[3-23]认为 , 稻米蛋白质含量增加 , 直链淀粉含量下
降。前人关于种植方式(土壤水分)对稻米品质指标的
影响结论不一[24-31], 认为旱栽条件下垩白粒率下降
[28-30], 胶稠度和碱消值均提高[29-30]。杨建昌等[31]研
究认为, 粳稻覆膜旱种后垩白粒率有较大提高, 籼
稻有所下降, 垩白粒率因品种而异, 直链淀粉含量
没有显著差异, 胶稠度减小, 糊化温度升高。关于种
植方式(土壤水分)和氮素营养处理组合对水稻米质
的影响研究报道不多 , 且研究结果不尽一致 [16-23],
有的认为, 同一氮素水平下, 节水灌溉显著降低了
水稻的粗蛋白含量, 提高了垩白性状指标和直链淀
粉含量 [16-17]; 同一灌溉方式下增施氮肥, 显著提高
了水稻稻米的粗蛋白含量、垩白米率及垩白度, 减
少了直链淀粉含量[17]。但也有的研究认为, 不同灌
溉和施肥处理对杂交早稻稻米直链淀粉含量无显著
影响, 但对蛋白质含量有极显著影响[18]。而关于种
植方式(土壤水分)和氮素营养处理组合对水稻和陆
稻米质影响的比较研究报道更为少见。为此, 本文
就此进行研究, 以期为节水、节肥、调优稻作栽培
提供理论与实践依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试验地情况
在扬州大学农学院试验农牧场大田种植粳型陆
稻中旱 3号和粳型水稻扬粳 9538。试验地前茬为小
麦, 土壤质地为沙壤土, 耕作层含有机质 2.05%、有
效氮 107.6 mg kg−1、速效磷 26.1 mg kg−1、速效钾
95.4 mg kg−1。稻株生长期间(6~9 月)的降雨量为
645.7 mm。
1.2 试验设计
设水种(MC, 对照)和裸地旱种(DC) 2 种种植
方式。水种按常规的水稻高产灌溉方式, 即移栽至
返青期田间保持水层, 以后间隙湿润灌溉, 收获前 1
周断水, 总灌水量为 5 600 m3 hm−2。旱种以移栽前
干耕炒耙作畦(畦宽 1.5 m), 浇透底墒, 移栽后 1 周
内浇水至活棵。分别在分蘖盛期、孕穗期和开花期
各浇水 1次。其他生育期不灌溉, 总浇水量为 920 m3
hm−2。自抽穗至成熟, 安装土壤水分张力计(中国科
学院南京土壤所研究生产)监测土壤水势。除结实期
间 3次降雨(抽穗后 10~12 d、26~28 d和 38~42 d)对
旱种区土壤水势有明显影响(土壤水势 0~ −10 kPa)
外, 其余时间土壤水势变化在−15~ −25 kPa。设 3个
施氮水平, 即总纯氮 100 (低氮)、200 (常氮)和 300
(高氮) kg hm−2, 按基肥∶分蘖肥∶穗肥=5 2 3∶ ∶ 配
比施肥。过磷酸钙和氯化钾的施用量分别为 750 kg
hm−2和 300 kg hm−2, 在移栽前基施。主区间作埂(宽
1 m)并包塑料薄膜将两区隔开。设种植方式、氮素
水平和品种 3 因素裂区试验, 种植方式为主区, 氮
素水平为裂区, 品种为小裂区。小区面积为 1.5 m×
6 m, 3个重复。5月 14日播种, 6月 16日移栽秧苗(秧
苗采用旱育秧方式), 株行距 10 cm×25 cm, 两品种
均双本栽插。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 产量 成熟期各小区实收计产。
1.3.2 稻米主要品质指标测定 将各处理的实收
计产的稻谷统一用 NP 4350型风选机等风量风选。
参照国家标准《GB/T/7891-1999 优质稻谷》测定垩
白粒率、垩白度、长/宽、直链淀粉含量和(精米)粗
蛋白含量。用近红外谷物快速品质分析仪(瑞典 Foss
TECATOR)测定直链淀粉含量。
1.3.3 稻米淀粉黏滞性 采用澳大利亚 Newport
Scientific仪器公司的 Super 3型 RVA (Rapid Viscosity
Analyzer)快速测定淀粉黏滞特性, 用 TWC (thermal
cycle for windows)配套软件分析。按照 AACC(美国
谷物化学家协会)规程(1995 61 02)和 RACI标准方法,
当米粉含水量为 12.00%时, 样品量为 3.0000 g, 蒸
馏水为 25.0000 g。在搅拌中, 罐内温度 50℃下保持
1 min, 以 11.84 min℃ −1的速度上升到 95℃ (3.8 min)
并保持 2.5 min, 再以 11.84 min℃ −1 的速度下降到
50℃并保持 1.4 min。搅拌器的转动速度在起始 10 s
内为 960 r min−1, 之后保持在 160 r min−1。稻米 RVA
谱特性用最高黏度 (peak viscosity)、热浆黏度 (hot
viscosity)、最终黏度 (final viscosity)、崩解值
(breakdown viscosity, 最高黏度–热浆黏度)、消减值
1868 作 物 学 报 第 35卷

(setback viscosity, 最终黏度–最高黏度)等特征值来
表示, 单位为 cP (centi-Poise)。
1.3.4 根数的测定 于抽穗期各小区取稻根 3穴,
以稻株基部为中心, 挖取行距向 10 cm、株距向 8.5
cm、深度 20 cm的土块, 装于 70目的筛网袋中, 先
用流水冲洗, 然后用农用压缩喷雾器小心将根冲洗
干净, 测定取样株的不定根数。
1.3.5 叶片含氮率的测定 分别于拔节期、抽穗
期和成熟期按小区平均有效茎蘖(穗)数(不包括边行)
以 5点取样法取 5穴为一个样本(取样时每穴茎蘖数
为当时各小区每穴的平均茎蘖数), 取下所有叶片烘
干粉碎(105℃杀青 30 min, 80℃烘干 72 h), 用半微量
凯氏蒸馏法测定含氮率。
1.4 数据分析
以 Excel 处理所有数据 , SPSS 统计分析 ,
SigmaPlot绘制图表。
2 结果与分析
2.1 不同种植方式下氮素营养对产量的影响
由图 1 可知在旱种条件下, 中旱 3 号以常氮处
理产量最高, 常氮较低氮增加 81.7%, 但常氮和高
氮之间差异不显著; 扬粳 9538与中旱 3号趋势基本
一致, 但高氮和常氮较低氮增加幅度较小, 分别为
28.0%和 29.2%。水种条件下, 中旱 3 号以高氮处理
的产量最高, 高氮和常氮较低氮分别增加 85.2%和
68.6%, 高氮和常氮之间差异显著; 而扬粳 9538 以
常氮处理产量最高 , 高氮和常氮较低氮分别增加
29.7%和 45.4%, 高氮产量较常氮显著下降。说明土
壤水分与氮肥的互作对水稻和陆稻的产量有显著影
响, 而且影响效应不同。
中旱 3号旱种处理的平均产量低于水种处理, 降
幅为 7.7%, 扬粳 9538与中旱 3号趋势基本一致, 降
幅为 12.3%。水稻平均产量比陆稻增加 13.9%。以上
说明, 陆稻和水稻的产量对种植方式与氮肥处理的
反应不同。旱种条件下, 过量施用氮肥对陆稻和水
稻产量增加均不明显, 氮肥利用率下降。而水种条
件下 , 陆稻较耐高氮 , 产量仍有增加的潜力 , 而水
稻则相反。旱种使陆稻和水稻产量均下降, 水稻下
降幅度更大。说明陆稻和水稻的产量对种植方式和
氮素水平的响应有明显差异。
2.2 不同种植方式下氮素营养对米质的影响
2.2.1 对稻米外观品质的影响 由表 1 可知, 旱
种条件下, 中旱 3 号垩白粒率、垩白度均以常氮处
理最高 , 常氮与高氮处理的垩白粒率差异不显著 ,
垩白度有明显差异, 但粒长/粒宽以低氮为最大; 扬
粳 9538 高氮和常氮处理的垩白粒率和垩白度较低
氮处理显著下降, 但常氮与高氮处理之间差异不显
著, 而粒长/粒宽却呈现增大的趋势, 但常氮和高氮
之间差异不显著。水种条件下, 中旱 3号垩白粒率、
垩白度均以常氮处理最高 , 较低氮处理显著增加 ,
高氮与常氮之间差异显著, 粒长/粒宽以高氮处理最
大, 较低氮处理显著增加, 常氮和低氮处理之间差



图 1 不同种植方式下氮素营养对陆稻和水稻产量的影响
Fig. 1 Effect of nitrogen nutrition on grain yield of upland and paddy rice under different cultivation methods
DC: 旱种; MC: 水种; LN: 低氮; NN: 常氮; HN: 高氮。图柱上的竖线表示标准误。
DC: dry cultivation; MC: moist cultivation. LN: low nitrogen; NN: normal nitrogen; HN: high nitrogen. Superscript bars represent
standard errors.
第 10期 张亚洁等: 不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱 3号和水稻扬粳 9538米质的影响 1869


异不显著; 而扬粳 9538常氮和高氮处理的垩白粒率
和垩白度均较低氮处理有增加趋势, 但各施氮处理
之间粒长/粒宽差异不显著。
表 1 还表明, 中旱 3 号旱作处理的垩白粒率和
垩白度略低于水作处理 , 粒长 /粒宽大于水作处理 ,
垩白粒率、垩白度和粒长/粒宽与水作处理相比差异
均不显著; 扬粳 9538旱种处理的垩白粒率、垩白度
稍高于水作处理, 但差异均不显著; 粒长/粒宽旱作
极显著高于水作。与扬粳 9538相比, 中旱 3号的垩
白粒率、垩白度和粒长/粒宽均显著增加, 幅度分别
达到 31.4%、30.2%和 66.1%。以上说明, 中旱 3 号
在旱作和水作处理下, 增加施氮量使垩白粒率和垩
白度常氮处理下增加, 高氮处理下又下降。而扬粳
9538 增加施氮量后, 垩白粒率和垩白度在旱作条件
下下降, 在水作条件下增加。旱种使陆稻的外观品
质有所改善, 水稻外观品质稍变劣。陆稻的外观品
质总体劣于水稻。
2.2.2 对稻米蒸煮及营养品质的影响 由表 2 可
知, 旱种条件下, 中旱 3 号常氮和高氮处理的直链淀
粉含量较低氮显著下降, 蛋白质含量较低氮显著增
加, 在常氮和高氮处理之间, 直链淀粉含量差异不
显著, 而蛋白质含量差异显著; 扬粳 9538 直链淀粉
含量和蛋白质含量对氮素的反应与中旱 3 号趋势基
本一致。水种条件下, 中旱 3号高氮处理的直链淀粉
含量较低氮处理显著下降, 常氮和低氮处理之间差
异不显著, 常氮和高氮处理的蛋白质含量较低氮处
理显著增加, 常氮和高氮之间差异显著。扬粳 9538
直链淀粉含量和蛋白质含量变化趋势与中旱 3 号基
本一致。
表 2 还表明, 中旱 3 号旱种处理的直链淀粉含
量和蛋白质含量均较水种增加, 蛋白质含量达显著
水平, 而扬粳 9538旱种处理的直链淀粉含量和蛋白
质含量与水种相比没有显著差异。与扬粳 9538相比,
中旱 3号直链淀粉含量和蛋白质含量均有所上升, 增
幅分别为 23.6%和 5.0%。以上说明, 中旱 3 号和扬
粳 9538无论在旱种条件还是在水种条件下, 增加施
氮量均使蛋白质含量增加, 直链淀粉含量减少。旱
种使陆稻营养品质有所改善, 对陆稻蒸煮品质和水
稻蒸煮及营养品质没有显著影响。陆稻的营养品质
优于水稻, 但蒸煮品质劣于水稻。

表 1 不同种植方式下氮素营养对稻米外观品质的影响
Table 1 Effect of nitrogen nutrition on appearance quality of rice under different cultivation methods
品种
Cultivar
种植方式
Cultivation method
氮素水平
N level
垩白粒率
Percentage of chalky
kernel (%)
垩白度
Chalkiness degree
(%)
粒长/粒宽
Kernel length/kernel width
中旱 3号 DC LN 23.1 cd 12.4 c 2.93 a
Zhonghan 3 NN 25.8 b 16.2 b 2.86 ab
HN 25.5 b 12.7 c 2.87 ab
平均 Average 24.8ns 13.8ns 2.89ns
MC LN 25.3 bc 12.9 c 2.77 b
NN 28.5 a 19.1 a 2.77 b
HN 22.8 d 12.4 c 2.94 a
平均 Average 25.5 14.8 2.83

扬粳 9538 DC LN 22.0 a 13.8 a 1.69 b
Yangjing 9538 NN 19.3 bc 10.6 b 1.77 ab
HN 17.8 cd 10.0 b 1.82 a
平均 Average 19.7ns 11.3ns 1.76**
MC LN 15.8 d 8.5 c 1.67 b
NN 19.0 bc 10.9 b 1.69 b
HN 21.0 ab 12.0 ab 1.68 b
平均 Average 18.6 10.5 1.68
DC: 旱种; MC: 水种; LN: 低氮; NN: 常氮; HN: 高氮。同一品种内纵向比较, 标以不同字母的数值在 5%水平上差异显著, *和**
表示达 0.05和 0.01显著水平, ns表示没有达到 0.05显著水平。
DC: dry cultivation; MC: moist cultivation. LN: low nitrogen ; NN: normal nitrogen; HN: high nitrogen. Values followed by a different
letter within a column for a cultivar are significantly different from the control at P≤0.05. * and **: significantly different at the 0.05 and 0.01
probability levels, respectively. ns: no significant difference at 0.05 probability level.
1870 作 物 学 报 第 35卷

2.2.3 对稻米 RVA谱特征参数的影响 表 2表明,
旱种条件下, 中旱 3 号的常氮处理峰值黏度和崩解
值最高, 最终黏度和消减值最低, 但各氮素处理之
间 RVA谱特征参数差异均不显著。增加施氮量使中
旱 3 号的热浆黏度下降, 糊化温度上升, 扬粳 9538
的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度均下降,
消减值和糊化温度呈现上升的趋势, 高氮与常氮之
间崩解值和消减值差异未达显著水平; 两品种各处
理 RVA谱特征参数在水作和旱种条件下表现趋势基
本一致。
中旱 3 号旱种处理的峰值黏度和热浆黏度比水
作处理增加, 最终黏度、崩解值、消减值和糊化温
度下降, 其中最终黏度和消减值差异极显著和显著,
其他指标差异不显著。扬粳 9538旱种处理的峰值黏
度、热浆黏度、最终黏度、崩解值和消减值较水种
处理有所下降, 糊化温度略上升, 其中最终黏度差
异显著, 其他指标差异不显著。与扬粳 9538 相比,
中旱 3 号的峰值黏度、崩解值和最终黏度均有所上
升, 但差异不显著, 而消减值显著下降, 降幅达 67%。
以上表明, 中旱 3 号在旱作和水作条件下均以
常氮处理的崩解值最高, 消减值最小。扬粳 9538以
低氮处理的崩解值最高, 消减值最小, 增加施氮量,
崩解值减小, 消减值增大, 说明陆稻在常氮水平、水
稻在低氮水平下米饭有变软和变黏的趋势, 氮素水
平进一步提高对蒸煮食味品质的改善不利。陆稻的
米饭口感和米饭质地对氮素耐受性较强。
2.3 不同种植方式下氮素营养对不定根数的影响
由图 2 可见, 旱种条件下, 增加施氮量, 中旱 3
号抽穗期每穴不定根数随之增加, 扬粳 9538不定根
数的变化与中旱 3号基本一致。水种条件下, 中旱 3
号和扬粳 9538 抽穗期各氮素水平下不定根数变化
与旱种条件下的趋势基本一致。
中旱 3 号抽穗期旱种处理的平均不定根数小于
水种, 降幅为 30.3%, 扬粳 9538 旱种和水种条件
下不定根数的变化与中旱 3 号基本一致 , 降幅为
12.3%。中旱 3号抽穗期平均每穴不定根数明显小于

表 2 不同种植方式下氮素营养对稻米蒸煮、营养品质及 RVA谱特征参数的影响
Table 2 Effect of nitrogen nutrition on cooking and nutritional qualities and the RVA profile characters of rice under different cul-
tivation methods
品种
Cultivar
种植方式
Cultivation
method
氮素水平
N level
直链淀粉含量
Amylose content
(%)
蛋白质含量
Protein content
(%)
峰值黏度
PKV
(cP)
热浆黏度
HTV
(cP)
崩解值
BDV
(cP)
最终黏度
FNV
(cP)
消减值
SBV
(cP)
糊化温度
PT
(℃)
中旱 3号 DC LN 20.92 a 6.93 d 3001 a 1478 a 1523 a 2822 b –179 b 80.7 a
Zhonghan 3 NN 18.78 b 7.74 bc 3049 a 1474 a 1575 a 2783 b –266 b 81.5 a
HN 18.53 ab 8.85 a 2952 a 1419 ab 1534 a 2794 b –159 b 81.5 a
平均 Average 19.41ns 7.84** 3001ns 1457ns 1544ns 2800** –201* 81.1ns

MC LN 19.96 ab 6.57 d 3082 a 1427 a 1655 a 3004 a –78 b 80.9 a
NN 19.63 ab 7.44 c 3158 a 1481 a 1678 a 2822 b –336 b 81.3 a
HN 16.12 c 8.06 b 2647 b 1313 b 1334 b 3081 a 434 a 81.7 a
平均 Average 18.57 7.36 2962 1407 1555 2969 6.8 81.3

扬粳 9538 DC LN 16.08 a 6.57 c 3066 ab 1582 ab 1484 ab 2691 ab –374 bc 75.2 b
Yangjing 9538 NN 15.31 ab 7.35 b 2861 bc 1420 c 1442 abc 2510 c –351 bc 76.0 b
HN 14.46 bc 7.94 a 2583 d 1236 d 1310 c 2361 d –230 ab 86.1 a
平均 Average 15.29ns 7.29ns 2837ns 1412ns 1412ns 2521** –318ns 79.1ns

MC LN 16.19 a 6.64 c 3195 a 1623 a 1572 a 2779 a –417 c 74.8 b
NN 15.87 a 7.35 b 2870 bc 1452 bc 1418 bc 2595 bc –275 abc 76.0 b
HN 14.16 c 7.59 b 2655 cd 1360 cd 1295 c 2505 c –150 a 85.9 a
平均 Average 15.41 7.19 2907 1478 1428 2626 –280 78.9
DC: 旱种; MC: 水种; LN: 低氮; NN: 常氮; HN: 高氮。同一品种内纵向比较, 标以不同字母的数值在 5%水平上差异显著, *和**
表示达 0.05和 0.01显著水平, ns表示没有达到 0.05显著水平。
DC: dry cultivation; MC: moist cultivation. LN: low nitrogen; NN: normal nitrogen; HN: high nitrogen. Values followed by a different
letter within a column for a cultivar are significantly different from the control at P≤0.05. * and **: significantly different at the 0.05 and 0.01
probability levels, respectively. ns: no significant difference at 0.05 probability level.
第 10期 张亚洁等: 不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱 3号和水稻扬粳 9538米质的影响 1871




图 2 不同种植方式下氮素营养对陆稻和水稻不定根数的影响
Fig. 2 Effect of nitrogen nutrition on adventitious root number of upland and paddy rice under different cultivation methods
DC: 旱种; MC: 水种; LN: 低氮; NN: 常氮; HN: 高氮。图柱上的竖线表示标准误。
DC: dry cultivation; MC: moist cultivation. LN: low nitrogen; NN: normal nitrogen; HN: high nitrogen. Superscript bars represent
standard errors.

扬粳 9538, 减少幅度为 56.5%。以上说明, 增加施氮
量 , 不定根数随之增加 , 旱种不定根数小于水种 ,
水稻和陆稻趋势一致, 但水稻的平均每穴不定根数
约是陆稻的 2.3倍。
2.4 稻米品质指标与稻株叶片含氮率的关系
相关分析表明(表 3), 拔节期、抽穗期和成熟期
的叶片含氮率以及抽穗至成熟期叶片含氮率下降值
与蛋白质含量呈显著和极显著正相关(r = 0.7921*~
0.9875**), 与直链淀粉含量呈负相关(r = −0.5670~
−0.9225**), 与崩解值呈负相关(r = −0.3947~ −0.9629**),
与消减值呈正相关(r = 0.1611~0.9850**)。与扬粳 9538
相比, 中旱 3 号拔节期、抽穗期和成熟期的叶片含
氮率以及抽穗至成熟期叶片含氮率下降值与蛋白质
含量、直链淀粉含量、崩解值和消减值的关系密切
程度相对较低。说明中旱 3 号的蒸煮和营养品质
对其叶片含氮率的敏感程度差于扬粳 9538, 扬粳
9538的蒸煮和营养品质与其叶片含氮率的关系更为
密切。
3 讨论
关于施氮量对水稻外观品质的影响结论不一。
有的研究认为稻米的垩白率及垩白面积随施氮量增
加而减少[3-4]; 有的研究表明, 垩白率和垩白度随施
氮量增加而增加[5-9]。而金军等[10]研究认为, 不同品
种对氮素反应不同, 武育粳 3号的垩白率、垩白度随
着总施氮量增加而上升, 而汕优 63表现则相反。关
于施氮量对蛋白质含量和直链淀粉含量的影响, 众
多学者[3-23]一致认为, 随施氮量的增加, 稻米蛋白质
含量增加, 直链淀粉含量下降。孙艳丽等[14]和叶全
宝等[15]研究认为, 随着施氮量的增加, 最高黏度降
低, 崩解值下降, 消碱值增加。本研究结果表明, 中
旱 3 号以常氮处理的崩解值最高, 消减值最小; 扬粳
9538 以低氮处理的崩解值最高, 消减值最小, 施氮
量再增加, 呈现崩解值减小和消减值增大的趋势。吴

表 3 米质性状与叶片含氮率的相关系数(n=6)
Table 3 Correlation coefficients of the leaf nitrogen content with part of grain quality (n=6)
中旱 3号 Zhonghan 3 扬粳 9538 Yangjing 9538
各时期叶含氮量
Leaf nitrogen content at
stages
蛋白质
Protein
content
直链淀粉
Amylose
content
崩解值
BDV
(cP)
消减值
SBV
(cP)
蛋白质
Protein
content
直链淀粉
Amylose
content
崩解值
BDV
(cP)
消减值
SBV
(cP)
拔节期 Jointing stage 0.9807** –0.5670 –0.3947 0.1611 0.7921* –0.8358** –0.9029** 0.9850**
抽穗期 Heading stage 0.9380** –0.7853* –0.5639 0.4072 0.9875** –0.9192** –0.9179** 0.8308*
成熟期Maturity stage 0.8614** –0.6230 –0.5279 0.3278 0.9566** –0.9225** –0.9629** 0.8633**
抽穗至成熟Heading-Maturity 0.8789** –0.8377** –0.5179 0.4294 0.9848** –0.8927** –0.8606** 0.7851*
*和**表示达 0.05显著水平和 0.01极显著水平。
* and ** mean significantly different from the control at 0.05 and 0.01 probability levels.
1872 作 物 学 报 第 35卷

殿星等 [32]研究表明, 崩解值与米饭的口感相关, 其
大小直接反映出米饭的硬软 , 即崩解值大的品种
(系)的米饭较软。消减值与米饭冷后的质地相关联。
一般消减值为负值, 米饭往往过粘; 消减值为正值
且过大时, 米饭硬而糙。本试验说明陆稻在常氮水
平、水稻在低氮水平下米饭有变软和变黏的趋势 ,
陆稻的米饭口感和米饭质地对氮素的耐受性较好 ,
反应较钝感。相关分析表明, 中旱 3号拔节期、抽穗
期和成熟期的叶片含氮率以及抽穗至成熟期叶片含
氮率下降值与蛋白质含量、直链淀粉含量、崩解值
和消减值的关系密切程度较扬粳 9538差。进一步说
明中旱 3 号的蒸煮和营养品质对氮素的响应较为迟
钝。究其原因可能有二, 一是陆稻平均不定根数较
少, 吸氮量少, 如抽穗期陆稻的不定根数约是水稻
的 0.43倍。二是陆稻抽穗后叶片含氮率和剑叶 SPAD
值下降快 , 氮素含量相对较少 , 叶色较浅 , 碳氮比
大, 稻株体内碳水化合物积累量相对较多, 有利于
籽粒的充实[33-34]。
前人关于种植方式(土壤水分)对稻米品质指标
的影响结论不一[24-31], 郭咏梅等[28]、李小湘等[29]和
张亚洁等[30]研究认为旱栽条件下垩白粒率下降。郭
永梅等[29]还研究认为旱直播与水直播相比, 旱稻和
水稻直链淀粉含量表现不一, 但胶稠度和碱消值均
提高。杨建昌等[31]研究认为, 粳稻覆膜旱种后垩白
粒率有较大提高, 籼稻有所下降, 垩白粒率因品种
而异。旱种粳稻和籼稻直链淀粉含量较水种没有显
著差异, 但胶稠度减小, 糊化温度升高。本研究结果
则表明, 中旱 3号和扬粳 9538的米质对种植方式的
响应有所不同。与水种相比, 中旱 3号裸地旱种后垩
白粒率和垩白度均降低, 蛋白质含量提高, 外观品
质和营养品质有所改善。这与笔者前报有相似的结
论[30]。扬粳 9538垩白粒率和垩白度稍有升高, 蛋白
质含量提高, 但均无显著差异。两品种的其他品质
指标如直链淀粉含量、峰值黏度、热浆黏度、崩解
值和糊化温度与水种相比差异不明显。本研究结果
与前人不尽一致的原因可能与品种、栽培条件以及
灌浆时的土壤水分状况和温度等生态条件有关。
关于种植方式(土壤水分)和氮素营养处理组合
对水稻稻米品质的影响研究相对较多[16-23], 且结论
不一。研究表明, 在相同氮素水平下, 节水灌溉显著
降低了水稻的整精米率、粗蛋白含量以及胶稠度 ,
提高了垩白性状指标和直链淀粉含量[16-17], 同一灌
溉方式下增施氮肥, 显著提高了水稻稻米的整精米
率、粗蛋白含量、垩白米率及垩白度, 增加了胶稠
度, 减少了直链淀粉含量[17]。程建峰等[18]研究则认
为, 不同灌溉和施肥处理对杂交早稻稻米直链淀粉
含量无显著影响 , 但对蛋白质含量均有极显著影
响。而关于种植方式(土壤水分)和氮素营养处理组合
对旱稻稻米品质的影响研究尚未见报道。本研究结
果表明, 在旱种和水种条件下, 增加施氮量, 中旱 3
号和扬粳 9538稻米的直链淀粉含量下降, 蛋白质含
量增加。中旱 3 号垩白粒率和垩白度呈现常氮下增
加, 进一步增加施氮量后下降, 而扬粳 9538 的垩白
粒率和垩白度因种植方式而异, 旱种条件下增加施
氮量下降, 水种条件下增加施氮量上升。推测其可
能的原因, 一是稻米外观品质因品种而异, 不同品
种对氮肥的敏感程度不同。二是因试验所处温光水
环境不同。但笔者认为, 任一品种在它所处的生长
环境中都有其自身合适的氮肥用量, 氮肥用量过高
或过低均将增加稻米的垩白。
本研究还观察到, 在水种和高氮条件下, 陆稻
和水稻的产量与常氮下完全相反, 即陆稻显著增加,
水稻则显著下降。以上说明, 陆稻无论是品质还是
产量对氮素的响应均较水稻钝感, 陆稻耐氮的能力
强于水稻。因此, 在高产优质米栽培上, 不同品种应
采取不同的栽培管理措施。陆稻和水稻可选用抗旱
性好、产量高和品质优的品种进行旱种, 陆稻氮肥
施用量可适度高于水稻, 这样既可节水节本, 又能
获得较高的产量和较好的品质 , 还能防止环境污
染。另外, 无论是水稻还是陆稻, 产量水平越高, 对
氮素的吸收利用力越强, 且向穗部转运的氮素也越
多[14], 氮肥用量和氮肥后移虽然改善了稻米的营养
品质, 但对蒸煮食味品质的改善不利。因此, 如何确
定合适的施氮总量和适宜的土壤水分含量, 并按时
期合理分配氮肥, 达到稻作高产优质高效的目的尚
待进一步研究。
4 结论
旱种条件下, 过量施用氮肥对陆稻和水稻产量
增加均不明显。而水种条件下, 陆稻较耐高氮, 产量
仍有增加的潜力。增加施氮量, 陆稻旱种和水种的
垩白粒率和垩白度表现为先增加后下降, 而水稻旱
种的垩白粒率和垩白度下降, 水种的则增加。旱种
和水种方式下, 增加施氮量, 两品种稻米的直链淀
粉含量下降, 蛋白质含量增加, 陆稻以常氮处理及
水稻以低氮处理的崩解值最高, 消减值最小。旱种
第 10期 张亚洁等: 不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱 3号和水稻扬粳 9538米质的影响 1873


使陆稻外观和营养品质有所改善, 陆稻和水稻的其
他品质指标与水种无显著差异。与水稻相比, 陆稻
营养和蒸煮品质与叶片含氮率的相关程度较低。
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