全 文 ：第 28 卷 第 5 期 作　物　学　报 V ol. 28, N o. 5
2002 年 9 月　 601～ 608 页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 601～ 608　 Sep t. , 2002
结实期土壤水分对稻米品质的影响Ξ
蔡一霞　朱庆森3 　王志琴　杨建昌　郑　雷　钱卫成
(扬州大学农业部作物栽培与生理重点开放实验室, 江苏扬州 225009)
摘　要　以粳稻武香粳 9 号和杂交籼稻汕优 63 为材料, 通过严格控制土壤水分的盆栽试验, 研究了结实期土壤水分
(土水势) 对稻米品质形成的影响。结果表明: (1) 水稻籽粒整个灌浆结实期间, 当间歇灌溉的低限土水势为- 15 kPa
时, 整精米率提高, 对垩白粒率和垩白度无显著影响, 胶稠度变软, 稻米品质有所改善; (2) 而当低限土壤水势≤- 30
kPa 时, 整精米率显著降低, 垩白粒率、垩白度显著提高, 对胶稠度的影响表现二次曲线的关系, 而对粒形、直链淀粉
含量和粗蛋白影响较小, 处理间差异不显著; (3) 在籽粒灌浆期, 不同土壤水分处理稻株的颖花绿叶量、叶绿素含量、
籽粒含水量等生理指标有明显变化, 低限土水势≤- 30 kPa, 灌浆中后期 (花后 25～ 35 天)的颖花绿叶量和叶绿素含量
的相对差值表现出明显的负效应, 籽粒失水较快, 从而影响米质形成期光合生产和籽粒中淀粉的积累, 最终导致米质
变劣, 整精米率显著下降, 垩白粒率和垩白度显著增加。
关键词　土壤水分 (土水势) ; 稻米品质; 结实期
中图分类号: S511　　　文献标识码: A
Effects of So il M o isture on R ice Qua l ity dur ing Gra in-f il l ing Per iod
CA I Yi2X ia　ZHU Q ing2Sen　WAN G Zh i2Q in　YAN G J ian2Chang　ZH EN L ei　Q IAN W ei2Chen
(K ey L ab of C rop Cultivation & P hy siology , M inistry of A g riculture, Y angzhou U niversity , Y angzhou, J iangsu 225009, China)
Abstract　W ith W uxiangjing 9 (a jap onica variety) and Shanyou 63 (an ind ica hybrid rice com bination) as
m aterial, the effects of so il mo isture ( so il w ater po ten tial) on the developm en t of rice quality at filling stage
w ere studied in the po t by rigo rously con tro lling so ilw ater po ten tialw ith tensionm eters. T he m ain resultsw ere
as fo llow s: (1) D uring the grain filling period, w hen the so ilw ater po ten tial (SW P) w as reduced to - 15 kPa,
head m illed rice w as sign ifican tly increased, gel consistency becom e soft and no obvious effects on the percen tage
of chalky grain and chalk iness w ere observed; ( 2) W h ile SW P w as ≤ - 30 kPa, head m illed rice w as
sign ifican tly decreased, bo th the percen tage of chalky grain and chalk iness sign ifican tly increased. T here w as a
con ic relationsh ip betw een gel consistency and SW P, and no sign ifican t difference among treatm en ts in o ther
quality indices, such as kernel shape, am ylase and p ro tein con ten t, w ere found; (3) T here w ere obviously
changes in leaf to sp ikelet ratio, ch lo rophyll con ten t and grain w ater con ten t during grain2filling period. If the
low so il w ater po ten tial w as under - 30 kPa, the relative dispersion of leaf to sp ikelet ratio and ch lo rophyll
con ten t w ere p resen ted negative effects during the 25～ 35 days after flow ering, dehydration of kernelw as very
rap id, w h ich had an effect on bo th the p roduction of pho toassim ilates and the accum ulation of starch.
Key words　Grain2filling period; R ice quality; So ilmo isture (so ilw ater po ten tial)
　　稻米的品质固然受品种自身遗传基因所控制,
但是环境条件对米质的形成也有很大影响[ 1 ]。环境
条件包括水稻生长期间的气候条件、栽培措施及土
壤水分等多个方面。气温是水稻灌浆结实期间影响Ξ 基金项目: 财政部农业部跨越计划 (1999203)项目资助　　3 联系作者
作者简介: 蔡一霞 (19762 ) , 女, 江苏如皋人, 扬州大学农学院作物栽培学与耕作学专业博士研究生
Received on (收稿日期) : 2001207225, A ccep ted on (接受日期) : 2002203202

稻米品质的首要环境因子[ 1, 2 ]; 其次是肥料; 第三
个影响米质形成的环境因子是土壤水分, 与温度、
肥料相比, 研究工作相对比较薄弱。有关水分对米
质的影响, 王人民[ 3 ] (1989)、邓定武等[ 4 ] (1990) 及
K. A. Gom ez[ 5 ] (1979)作过研究, 但这方面的研究在
土壤水分对米质形成影响的定量分析上显得尤为薄
弱, 且研究结果不一, 也未能提出形成优质米的土
壤水分指标; 从研究方法上看, 缺乏精确的水分监
控方法, 以土壤形态水分为指标, 局限性明显, 难
以指导生产。土壤水分能量概念“土水势”在高产节
水灌溉技术中成功应用[ 6 ] , 为以土水势为指标来研
究土壤水分对米质形成的影响提供了良好基础条
件, 但至今尚未见这方面的报道。本研究旨在用土
壤水分张力计严格监控土壤水分的盆栽试验, 研明
结实期间隙灌溉的低限土壤水分与米质形成的关
系, 提出优质米生产的结实期低限土水势指标, 为
发展水稻优质高产灌溉技术提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　试验设计
试验于 2000 年在扬州大学农业部江苏省作物
栽培生理重点实验室盆栽试验场进行, 供试品种为
武香粳 9 号和汕优 63。用 25 cm (内径) ×30 cm
(高) 的陶质釉面盆钵, 装 18 kg 过筛耕作层土壤
( 砂壤土) , 土取自前茬小麦地, 有机质含量
2. 02% , 有效氮 103. 2 m gökg, 速效磷 24. 5 m gökg,
速效钾 85. 6 m gökg。从始穗期开始, 设置盆钵的低
限土水势为 0 kPa (浅水层)、- 15 kPa、- 30 kPa、
- 45 kPa 和- 60 kPa 等 5 个处理, 每处理 20 盆,
每盆 3 穴, 汕优 63 单本栽插, 武香粳 9 号双本栽
插, 用雨棚遮雨。用土壤水分张力计 (中国科学院
南京土壤所生产, 每盆 1 支) 监测土壤水分, 每天
7: 00～ 8: 00 和 11: 00～ 12: 00 时分别读记土水势值
1 次, 以两次的平均值代表当日的盆钵土水势, 若
低于处理设定的低限土水势即浇水至薄水层。试验
实测间歇灌溉的低限土水势 (以下简称土水势)的平
均值见表 1, 汕优 63 的- 15 kPa 处理的低限土水
势与设定的相比偏差较大, 达到了 20. 0% , 其它处
理偏差不大。下文仍以原定的处理相称。此外, 在
水分处理期间, 灌浆结实期的温度正常, 无异常的
高温和低温阻碍籽粒正常生长, 8 月份上、中、下
旬 的 旬 平 均 温 度 分 别 为 29. 29℃、 28. 61℃、
26. 9℃, 9 月份上、中、下旬的旬平均温度分别为
24. 74℃、21. 63℃、21. 82℃, 10 月份上旬的旬平
均温度为 22. 09℃。
表 1　　实测平均低限土水势
Table 1　　The lowest so il water potentia l observed
dur ing treatment per iod (SW P)
预定低限土水势
(
- kPa)
P laned the
low est SW P
实测低限土水势 (- kPa)
A verage observed the low est SW P
汕优 63
Shanyou 63
武香粳 9 号
W uxiangjing 9
0 0 0
15 18. 0 14. 3
30 28. 5 29. 9
45 41. 3 43. 4
60 59. 2 59. 8
1. 2　测定项目与方法
1. 2. 1　产量及米质指标的测定　　成熟后, 剔除
生长不正常 (如虫伤株等) 的盆钵, 每处理考测 5
盆, 每盆单独收割计产。主要观测项目: 千粒重、
结实率、糙米率、精米率、整精米率、垩白度、直链
淀粉含量、糊化温度、胶稠度、透明度和 (粗) 蛋白
含量等; 测定方法按照中华人民共和国国家标准
《GBöT 17891- 1999 优质稻谷》[ 7 ]执行。测定前各处
理统一用N P24350 型风选机等风量风选, 其中精米
率、透明度和碱消值根据 1988 年农业部部颁标准
《N Y147288 优质食用稻米》[ 8 ]的测定方法, 蛋白质
含量用凯氏定氮法测定精米中的含氮量, 换算系数
为 5. 95。
1. 2. 2　籽粒含水量　　水稻开花期挂牌标记同日
始花、生长整齐的穗 100 个, 各处理于抽穗期、花
后 5、10、15、20、25、30、35、40 天和成熟期每次
取上述挂牌的稻穗 8 个, 连同茎叶带回。4 个稻穗
为一个样本, 将穗子所有籽粒摘下, 称鲜重, 并将
其装入牛皮纸袋中, 于 105℃杀青半小时, 转入
80℃下烘干, 称重。把烘干籽粒的壳剥掉, 计籽粒
数, 称籽粒干重。计算籽粒含水量。
籽粒含水量 (% ) [ 9 ]= (籽粒鲜重- 籽粒干重) ÷
籽粒鲜重×100
1. 2. 3　颖花绿叶量　　将 1. 2. 2 中所带回的单茎
的绿叶摘下, 测定其绿叶面积, 颖花绿叶量为绿叶
面积与籽粒总数之比, 单位为叶 (cm 2ö颖花)。
1. 2. 4　顶叶叶绿素含量　　于花后每 5 天取始花
期挂牌的单茎顶叶叶片, 用热乙醇提取法测定叶绿
素含量[ 10 ]。
1. 2. 5　淀粉分支酶 (Q 酶) 　　于出穗期选取同日
开花、生长均一的单茎挂牌标记, 于花后每 5 天取
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样 1 次, 测定籽粒中淀粉分支酶 (Q 酶) 活性。测定
方法参照李太贵等方法[ 11 ] , 酶活性以OD 660% 下降
的百分率表示。
1. 3　数据分析
谷粒充实率% = 受精籽粒的平均粒重ö比重大
于 1. 0 的饱粒重×100
颖花绿叶量相对差值= 低土水势处理的颖花绿
叶量- 浅水层处理的颖花绿叶量
顶叶叶绿素含量相对差值= 低土水势处理的顶
叶叶绿素含量- 浅水层处理的顶叶叶绿素含量
Q 酶活性的相对差值= 低土水势处理的Q 酶
活性- 浅水层处理的Q 酶活性
2　结果与分析
2. 1　结实期土壤水势对产量及产量构成的影响
2. 1. 1　对产量的影响　　经方差分析表明, 处理
间产量有着极显著差异 (F = 11. 143 3 )。由表 2 可
知, 结实期土壤水势对两品种产量的影响表现趋势
相同, 当低限土壤水势为- 15 kPa 和- 30 kPa 时,
每盆平均产量要高于浅水层, 但不显著增产; 当低
限土水势低于- 30 kPa 时, 则显著减产, 且随土水
势降低, 产量呈渐次降低的趋势。
表 2　　结实期土壤水势对产量的影响
Table 2　　Effect of so il water potentia l on gra in yield at f il l ing per iod
品种
Cultivar
处理 (- kPa)
T reatm ent
每盆谷产量
(g·pot- 1)
Grain yield
差异显著性
Significant difference
5% 1%
PL SD
0 98. 4 a b ABC
汕优 63 15 102. 7 a AB PL SD 0. 05= 6. 8997
Shanyou 63 30 103. 7 a A PL SD 0. 01= 9. 3347
45 94. 2 b BC
60 93. 6 b BC
0 80. 8 a b AB
武香粳 9 号 15 84. 2 a A PL SD 0. 05= 8. 1290
W uxiangjing 9 30 84. 8 a A PL SD 0. 01= 10. 9984
45 78. 2 b AB
60 72. 7 b B
2. 1. 2　对结实率和千粒重的影响　　本试验在出
穗后才作水分处理, 不考虑处理对每盆穗数和每穗
粒数的影响, 只考虑对结实率和千粒重的影响。由
表 3 可以看出, 在本试验条件下结实期土水势对结
实率有着显著的影响, 而对千粒重无显著影响, 汕
优 63 表现为当低限土壤水势为- 15 kPa 和- 30
kPa 时, 结实率高于浅水层, 当低限土壤水势低于
- 30 kPa 时, 结实率显著降低; 而武香粳 9 号在土
水势降到- 45 kPa 时, 结实率才有所下降, 但下降
的幅度不大, 当土水势降至- 60 kPa 时, 则显著下
降。造成这种差异的原因可能与各品种籽粒灌浆类
型有关, 汕优 63 属于异步灌浆型品种[ 12 ] , 结实期
土壤水势过低对弱势位籽粒充实的影响较大, 从而
导致结实率大幅度下降。
表 3　　结实期土壤水势对结实率和千粒重的影响
Table 3　　Effects of so il water potentia l on f il led-gra in percentage and 1000-gra in weight at f il l ing per iod
处理 (- kPa)
T reatm ent
武香粳 9 号
W uxiangjing 9
结实率 (% )
F illed2grain
percentage
千粒重 (g)
10002grain
w eigh t
汕优 63
Shanyou 63
结实率 (% )
F illed2grain
percentage
千粒重 (g)
10002grain
w eigh t
0 86. 86 b 28. 81 77. 06 a 28. 58
15 88. 64 ab 29. 22 81. 31 a 29. 07
30 90. 79 a 29. 90 81. 39 a 29. 96
45 87. 32 bc 28. 58 70. 66 b 28. 60
60 85. 60 c 28. 15 65. 77 c 28. 21
F 4. 033 2. 01 21. 373 3 2. 15
PL SD 0. 05 2. 8668 4. 4789
　　注: 3 表示 5% 水平上显著, F 0. 05= 2. 87; 　　3 3 表示 1% 水平上显著, F 0. 01= 4. 03
　　Note: 3 m eans significant difference at 5% level, F 0. 05= 2. 87; 　　3 3 m eans significant difference at 1% level, F 0. 01= 4. 03
3065 期　　　　　　　　　　　　蔡一霞等: 结实期土壤水分对稻米品质的影响　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2. 2　结实期土壤水势对谷粒充实率的影响
谷粒充实率是反映籽粒饱满程度的一个指标,
由图 1 可知, 结实期土水势对谷粒充实率的影响,
两品种表现相同的趋势, 以土水势为- 15 kPa 和
- 30 kPa处理的籽粒充实好, 高于对照, 而当低限
土水势低于- 30 kPa 时, 充实度明显下降, 汕优 63
下降的幅度略大于武香粳 9 号。同时还可看出, 无
论在哪种土水势下, 武香粳 9 号籽粒比汕优 63 的
充实得好。
图 1　　结实期土水势对谷粒充实率的影响
F ig. 1　　Effect of so il w ater po tential on
p lumpness at filling period
2. 3　结实期土壤水势对稻米品质各指标的影响
2. 3. 1　对碾米品质的影响　　碾米品质又称加工
品质, 主要包括出糙率、精米率和整精米率, 其中
整精米率是国标优质米等级划分的一个重要指标。
从表 4 可知: 结实期低限土壤水势对两品种出糙率
无显著影响, 处理间差异较小; 对精米率的影响因
品种而异, 汕优 63 各水分处理间差异不显著, 而武
香粳 9 号当低限土水势低于- 15 kPa 时, 精米率显
著降低; 整精米率明显地受到土壤水分的影响, 两
品种表现趋势基本一致, 低限土水势为- 15 kPa 的
处理其整精米率比浅水层略高, 但不显著, 当低限
土水势低于- 15 kPa 时, 整精米率显著降低, 并随
着低限土水势的下降呈现下降的趋势。
2. 3. 2　对稻米外观品质的影响　　外观品质主要
包括粒形、透明度和垩白。
粒形通常用精米长宽比来表示, 由表 5 可以看
出, 结实期土水势对籽粒长宽比无显著影响。透明
度是指整米在灯光透视下的透明程度, 结实期土水
势对透明度没有明显的影响, 但品种之间透明度差
异较大, 武香粳 9 号各处理透明度都比汕优 63 各
处理大。
表 4　　结实期土壤水势对碾米品质的影响
Table 4　　Effects of so il water potentia l on m ill ing
qual ity at f il l ing per iod
处理 (- kPa)
T reatm ent
出糙率 (% )
B row n rice
精米率 (% )
M illed rice
整精米率 (% )
Head m illed rice
0 79. 98a 70. 22 a 54. 39 a
汕优 63 15 79. 96 a 70. 28 a 55. 43 a
Shanyou 63 30 79. 87 a 70. 02 a 49. 07 b
45 78. 96 a 69. 36 a 47. 51 c
60 78. 71 a 68. 88 a 46. 70 c
0 86. 00 a 74. 16 a 67. 41 a
武香粳 9 号 15 86. 40 a 74. 44 a 67. 82 a
W uxiangjing 9 30 85. 98 a 72. 74 b 62. 68 b
45 85. 17 a 72. 50 b 62. 42 b
60 84. 96 a 72. 44 b 61. 42 b
　　注: a、b、c 表示 5% 水平上同一品种内纵向比较, 下同。
　　Note: L etters of a, b, c m ean significant difference at 5% level,
compared w ith in a cultivar, sam e as fo llow ing.
　　垩白是指稻米胚乳中白色不透明的部分, 它是
评价稻米外观品质优劣的一项重要指标。国标规定
用于评定垩白的指标为垩白粒率和垩白度。由表 5
可见, 结实期土水势对稻米的垩白粒率和垩白度有
显著的影响, 两品种表现趋势大体一致, 即随着土
水势的降低, 垩白粒率和垩白度增加, 当低限土水
势达- 30 kPa 时, 垩白粒率和垩白度显著增加, 但
是两品种增加的幅度不同, 汕优 63- 60 kPa 的土
水势处理的垩白粒率和垩白度分别比浅水层高5. 15
和 14. 60 个百分点, 而武香粳 9 号- 60 kPa 的低限
土水势处理的垩白粒率和垩白度则分别比浅水层高
16. 98 和 8. 23 个百分点。土壤水分对垩白大小的影
响因品种而异, 对汕优 63 垩白大小的影响要大于
对武香粳 9 号。同时由表 5 还可看出, 垩白度和垩
白率以浅水层处理最低, - 15 kPa 与浅水层相比,
两指标有提高的趋势, 但除汕优 63 垩白粒率外无
显著差异。
2. 3. 3　对蒸煮品质及营养品质的影响　　稻米蒸
煮品质是最为复杂的米质性状, 在世界各国的稻米
蒸煮品质评价标准中, 主要包括直链淀粉含量、胶
稠度这 2 个理化指标, 有的也包括糊化温度 (用碱
消值表示) , 而日本、美国等国家还有粘度和硬度
等指标。
结实期不同低限土水势处理下稻米蒸煮品质主
要性状指标列于表 6。由表 6 可以看出, 以碱消值
间接表示糊化温度, 结实期土壤水分对糊化温度无
显著影响。
直链淀粉含量受土壤水分的影响, 两品种变化
406　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

表 5　　结实期土壤水势对稻米外观品质的影响
Table 5　　Effects of so il water potentia l on appearance qual ity at f il l ing per iod
处理 (- kPa)
T reatm ent
粒长ö粒宽
Kernel lengthö
kernel w idth
透明度
T ransparency
　
垩白粒率 (% )
Percentage of
chalky kernel
垩白度 (% )
Chalkness
　
0 2. 602 a 0. 630 a 91. 73 a 35. 78 a
汕优 63 15 2. 535 a 0. 628 a 95. 73 b 37. 81 a
Shanyou 63 30 2. 461 a 0. 611 a 95. 77 b 39. 74 b
45 2. 436 a 0. 601 a 95. 87 b 40. 74 b
60 2. 406 a 0. 564 a 96. 88 b 50. 38 c
0 1. 590 a 0. 782 a 63. 57 a 12. 71 a
武香粳 9 号 15 1. 576 a 0. 783 a 65. 23 a 13. 04 a
W uxiangjing 9 30 1. 592 a 0. 775 a 68. 53 b 15. 76 b
45 1. 592 a 0. 762 a 74. 58 c 18. 65 c
60 1. 567 a 0. 757 a 80. 55 d 20. 94 c
趋势基本一致, 当土水势为 0 kPa～ - 30 kPa 时,
直链淀粉含量均随低限土水势的降低而增加, 当低
限土水势低于- 30 kPa 时, 直链淀粉含量下降, 但
这种变化仅是一种趋势, 处理间差异不显著。
胶稠度是稻米淀粉胶体的流体特性, 以冷米胶
流淌的长度为单位, 国标中规定胶长≤40 mm 的为
硬, 41～ 60 mm 为中, ≥61 mm 的为软。一般地说
胶稠度长的稻米, 饭偏软而粘, 短的则偏硬不粘。
由表 6 可知, 稻米蒸煮品质 3 个指标中以胶稠度受
结实期土水势的影响较大, 处理间差异明显。结实
期不同低限土水势下, 汕优 63 胶稠度表现为: 当土
水势低限从 0 kPa 降至- 30 kPa 时, 胶稠度由中等
变为软, 而低限土水势进一步降低, 冷米胶流淌的
长度又显著变短, 胶稠度由软转变为中; 而武香粳
9 号在不同低限土水势下变化幅度也较大, 当低限
土水势由 0 kPa 降至- 15 kPa 时, 冷米胶流淌长度
显著变长, 低限土水势降至- 30 kPa 时, 米胶长度
较- 15 kPa 略为变短, 但不显著, 当低限土水势低
于- 30 kPa 时, 米胶长度显著变短, 胶稠度由软转
变为中等。对胶稠度 (Y ) 和低限土水势 (X ) 二者进
行分析, 发现可用二次曲线来拟合二者之间的关
系, 汕优 63 为: Y = - 0. 0124X 2 - 0. 7829X +
47. 729, R = 0. 8663 , X op t= - 31. 56 kPa; 武香粳 9
号为: Y = - 0. 0189X 2 - 0. 6367X + 73. 7, R =
0. 9343 3 , X op t= - 16. 84 kPa。
精米中粗蛋白含量是营养品质的评价指标, 结
实期土水势对粗蛋白含量有一定的影响, 大体表现
为粗蛋白含量随土壤水势的降低而呈现升高的趋
势, 但当土水势降到- 45 kPa 以下时, 精米中粗蛋
白含量下降, 其中汕优 63 在- 60 kPa 时粗蛋白含
量比浅水层还低。但以上变化均未达显著水平, 仅
是一种趋势。
表 6　　结实期土壤水势对蒸煮品质及营养品质的影响
Table 6　　Effects of so il water potentia l on cook ing qual ity and nutr itional qual ity at f il l ing per iod
处理 (- kPa)
T reatm ent
胶稠度 (mm )
Gel
consistency
糊化温度 (碱消值)
Pasting temperature
(A lkali sp reading value)
直链淀粉含量 (% )
Am ylose
content
粗蛋白含量 (% )
P ro tein
content
0 49. 5 c 5. 5 a 17. 47 a 6. 57 a
汕优 63 15 52. 0 c 5. 9 a 17. 48 a 7. 30 a
Shanyou 63 30 63. 5 a 6. 2 a 18. 18 a 7. 11 a
45 58. 0 b 6. 2 a 18. 28 a 6. 66 a
60 49. 0 c 6. 3 a 17. 65 a 6. 33 a
0 71. 5 b 7. 0 a 13. 87 a 6. 64 a
武香粳 9 号 15 82. 0 a 6. 9 a 14. 71 a 7. 51 a
W uxiangjing 9 30 80. 0 a 7. 0 a 15. 07 a 7. 62 a
45 55. 5 c 7. 0 a 14. 27 a 7. 14 a
60 47. 5 d 7. 0 a 14. 45 a 6. 92 a
5065 期　　　　　　　　　　　　蔡一霞等: 结实期土壤水分对稻米品质的影响　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2. 4　米质形成期不同土水势处理对部分生理特性
的影响
2. 4. 1　颖花绿叶量和叶绿素含量相对差值的变化
　　颖花绿叶量是用绿叶叶面积与颖花数之比来表
示, 单位为叶 (cm 2) ö颖花, 在一定程度上反映了米
质形成期的源库关系, 颖花绿叶量大的, 源相对充
足; 反之则源相对亏缺。以浅水层颖花绿叶量为基
准 (为“0”) , 绘出不同低限土水势处理米质形成期
颖花绿叶量相对差值的变化, 见图 2。两品种米质
形成期各低限土水势处理间颖花绿叶量相对差值的
总体变化趋势基本一致, 但汕优 63 各处理间变化
幅度较大, 而武香粳 9 号各处理间变化幅度相对较
小。由图 2 中汕优 63 各处理间颖花绿叶量的相对
变化可看出, 在花后 15 天, 各处理颖花绿叶量相对
差值表现出正效应, 但除- 15 kPa 以外, 其他处理
效应不明显; 在花后 15～ 25 天, - 15 kPa 和- 30
kPa 两处理颖花绿叶量相对差值呈正效应提高, 而
- 45 kPa 和- 60 kPa 两处理却呈负效应增大, 随着
灌浆期的推移, 到花后 35 天, 这种负增加的趋势越
来越明显。这说明米质形成期低限土水势低于- 30
kPa 时, 汕优 63 的绿叶面积衰减得快, 叶片早衰,
从而导致光合产物积累 (源) 的相对不足; 而适当降
低土水势, 如低限土水势- 15 kPa, 有利于延长叶
片功能期, 防止叶片早衰。从图 2 中还可看出, 武
香粳 9 号各低限土水势处理间颖花绿叶量相对差异
虽较小, 但在花后 25～ 35 天, 当低限土水势低于-
30 kPa 时也表现出负效应, 叶片也存在早衰现象。
叶片中单位干重叶绿素含量一般认为与叶片光
图 2　　米质形成期颖花绿叶量相对差值的动态变化
F ig. 2　　Dynam ic changes of the relative dispersion of leaf to sp ikelet ratio at the form ative period of grain quality
图 3　　顶叶叶绿素含量相对差值动态变化
F ig. 3　Dynam ic changes of the relative dispersion of ch lorophyll content of flag leaf
合速率有密切关系, 也是反映源强的一个指标。图
3 是米质形成期不同低限土水势下顶叶叶绿素含量
相对差值的变化。由图 3 可以看出, 两品种顶叶叶
绿素含量相对差值与颖花绿叶量相对差值动态变化
相似, 武香粳 9 号不同低限土水势处理间差异较
小, 而汕优 63 各处理间差异较大, 在籽粒灌浆的中
后期 (花后 25～ 35 天) , 特别是当低限土水势低于
- 30 kPa 时, 叶绿素含量相对差值表现较大的负效
应。
2. 4. 2　籽粒含水量变化　　籽粒含水量是代表库
606　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

活性指标之一[ 9 ]。由表 7 可以看出, 随着灌浆期的
推移, 两品种各处理籽粒含水率不断的降低, 变化
趋势大体一致, 但品种内处理间变幅不同。汕优 63
不同低限土水势处理间籽粒含水量降低幅度较大,
在花后 25 天时, - 45 kPa 和- 60 kPa 两处理籽粒
含水量平均比浅水层低 6. 5 个百分点; 而武香粳 9
号- 45 kPa 和- 60 kPa 两处理籽粒含水量与浅水
层相比, 只略为降低。同时还可看出, 汕优 63 各处
理籽粒含水量下降的速度要比武香粳 9 号快, 在花
后 15 天, 各处理籽粒含水量平均下降了 17. 61% ,
而武香粳 9 号则为 12. 64%。
表 7　　各处理籽粒含水量 (% )的变化
Table 7　　Changes of conta in ing water content for treatments
处理 (- kPa)
T reatm ent
汕优 63
Shanyou 63
8 15 25
武香粳 9 号
W uxiangjing 9
8 15 25
0 54. 65 33. 77 25. 41 63. 64 49. 94 29. 77
15 55. 41 37. 31 28. 65 63. 47 53. 43 27. 20
30 53. 91 40. 43 27. 30 63. 91 53. 92 27. 24
45 51. 14 32. 67 19. 72 64. 57 48. 53 29. 21
60 48. 79 31. 67 18. 21 63. 62 50. 19 26. 58
　　注: 8、15、25 为开花后天数
　　Note: 8, 15, 25 m eans the days after flow ering.
3　讨论
3. 1　水稻结实期优质灌溉的方法与指标
本研究表明: 水稻籽粒整个灌浆结实期间, 适
当降低土水势, 即间歇灌溉低限土水势为- 15 kPa
时, 整精米率提高, 对垩白粒率和垩白度无显著影
响, 胶稠度变软, 稻米品质有所改善; 而当低限土
壤水势达- 30 kPa 时, 对整精米率、垩白粒率、垩
白度和胶稠度有着显著的影响, 整精米率显著下
降, 垩白粒率和垩白度显著上升, 胶稠度的变化与
土水势呈二次曲线的关系; 对粒形、直链淀粉含量
和粗蛋白影响较小, 处理间差异不显著。而当低限
土水势下降为≤- 30 kPa 时, 几乎所有品质指标变
劣 (胶稠度除外) , 由此可以说明: 结实期用间歇灌
溉法低限土水势控制在- 15 kPa 左右, 可作为水稻
优质灌溉的方法和指标, 这与结实期高产灌溉法大
体相同[ 6 ]。
3. 2　结实期土壤水分对源库的影响与米质
本试验研究发现米质形成期不同低限土水势处
理的部分产量生理特征发生不同的变化, 当低限土
水势低于- 30 kPa 时, 颖花绿叶量和叶绿素含量在
灌浆的中后期 (花后 25～ 35 天) 表现出明显的负效
应, 这说明过低的土水势会使稻株叶片早衰, 影响
了米质形成期光合产物 (源) 的生产; 同时代表库活
性的籽粒含水量当低限土水势低于- 30 kPa 时, 降
低也较快, 造成籽粒过早失水, 整个灌浆期缩短,
籽粒早熟, 从而影响淀粉的合成和积累, 最终表现
为垩白粒率和垩白度显著提高, 整精米率显著下
降。
3. 3　结实期土壤水分对 Q 酶活性的影响与直链淀
粉含量
本研究还发现 (见表 8) , 低土水势下Q 酶活性
的高低与直链淀粉含量无相应的明显关系。由表 8
可以看出, 米质形成期低限土水势下两品种Q 酶活
性的相对值变化趋势大体一致。在花后 15～ 25 天,
适当降低土水势, 如当土水势为- 15 kPa, 或为
- 30 kPa时, Q 酶活性表现出正效应, 但效应不明
显, 这说明Q 酶活有升高的趋势; 当低限土水势低
于- 30 kPa 时, Q 酶活性表现出负效应, 即酶活性
表 8　　各处理抽穗后 Q 酶活性的相对值变化及其稻米中直链淀粉含量
Table 8　　Changes of the relative value of Q enzyme activ ity af ter heading and amylose content
品种
Cultivars
处理 (- kPa)
T reatm ent
Q 酶活性的相对值 (% )
The relative value of Q enzym e activity
5d 15d 25d 35d
直链淀粉含量 (% )
Am ylose content
0 0 0 0 0 17. 47
汕优 63 15 - 0. 24 1. 88 1. 28 2. 38 17. 48
Shanyou 63 30 - 0. 67 0. 78 0. 51 1. 90 18. 18
45 - 2. 46 1. 45 - 8. 51 - 2. 06 18. 28
60 - 0. 28 - 2. 54 - 14. 21 1. 15 17. 65
0 0 0 0 0 13. 87
武香粳 9 号 15 3. 29 0. 96 0. 77 0. 73 14. 71
W uxiangjing 9 30 0. 44 - 0. 35 0. 33 0. 30 15. 07
45 5. 19 - 3. 79 - 7. 89 - 3. 42 14. 27
60 3. 51 - 3. 51 - 12. 70 - 3. 74 14. 45
7065 期　　　　　　　　　　　　蔡一霞等: 结实期土壤水分对稻米品质的影响　　　　　　　　　　　　　　　　　　

降低。然而土水势为- 15 kPa 和- 30 kPa时, 直链
淀粉含量有增加的趋势, 低限土水势进一步降低,
当低限土水势低于- 30 kPa 时, 直链淀粉含量又开
始下降, 但仍比浅水层要高, Q 酶活性变化似与直
链淀粉含量无关。造成这种现象的可能有两种原
因, 一是所测直链淀粉的含量并非是籽粒中纯直链
淀粉的含量, 而是包括了支链淀粉中长链部分; 二
是低限土水势非但引起Q 酶活性变化外, 还导致淀
粉合成过程中其他生理活性的变化。其全面深入的
原因, 还有待进一步研究。
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