全 文 ：中国生态农业学报 2014年 5月 第 22卷 第 5期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2014, 22(5): 543−550


* 国家自然科学基金项目(31171490)、江苏省自然科学基金项目(BK2011269)、江苏省农业科技自主创新项目[CX(13)4059]和江苏省农
业三新工程项目[SXGC(2011)398, SXGC(2012)101]资助
** 通讯作者: 董明辉, E-mail: mhdong@yzu.edu.cn
陈培峰, 主要从事作物栽培与生理方面的研究。E-mail: chenpf2005@126.com
收稿日期: 2013−11−28 接受日期: 2014−03−07
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31175
麦秸还田和结实期灌溉方式对超级稻籽粒
结实和米质的影响*
陈培峰 1 顾俊荣 1 韩立宇 1 乔中英 1 王建平 1 朱赟德 2 董明辉 1,2**
(1. 苏州市农业科学院 苏州 215155; 2. 扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育基地 扬州 225009)
摘 要 以大穗型超级杂交粳稻‘甬优 8 号’为材料, 设置麦秸还田(麦秸全量还田与麦秸不还田)和结实期灌溉
方式(浅水层灌溉、轻干湿交替灌溉和重干湿交替灌溉)两因素试验, 研究其对大穗型超级稻籽粒结实和主要米
质性状的影响。结果表明: 结实期灌溉方式对籽粒结实性状有显著影响。在麦秸还田与麦秸不还田下, 与浅水
层灌溉相比, 轻干湿交替灌溉显著提高了‘甬优 8 号’的千粒重、结实率、充实度, 而重干湿交替灌溉则相反; 麦
秸还田处理下籽粒结实性状均优于秸秆不还田处理, 麦秸还田与结实期轻干湿交替灌溉互作可以改善超级稻
‘甬优 8 号’的结实性状; 与麦秸不还田相比, 麦秸还田提高了籽粒的整精米率、粗蛋白含量和消减值, 降低了
垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度和崩解值; 与浅水层灌溉相比, 轻干湿交替灌溉降低了直链淀粉含量、
粗蛋白含量和消减值, 提高了整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度和崩解值, 但重干湿交替灌溉则使米质明显
变差; 两处理对弱势粒的主要稻米品质的调控作用大于强势粒。在麦秸还田下, 结实期轻干湿交替灌溉可以较
好地协调‘甬优 8 号’结实性状和稻米品质间的关系。
关键词 超级杂交稻 麦秸还田 干湿交替灌溉 结实性状 稻米品质
中图分类号: S511 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)05-0543-08
Effects of returning wheat straw to farmland and irrigation pattern
on grain setting traits and quality of super rice
CHEN Peifeng1, GU Junrong1, HAN Liyu1, QIAO Zhongying1, WANG Jianping1,
ZHU Yunde2, DONG Minghui1,2
(1. Suzhou Academy of Agricultural Sciences, Suzhou 215155, China; 2. Fostering Base for the National Key Laboratory of Crop
Genetics and Physiology in Jiangsu Province, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)
Abstract Environmental conditions during grain filling stages can affect grain setting traits and quality of rice. To have high yield
and quality of super rice, the effects of returning wheat straw to farmland and irrigation patterns on yield characteristics and qualities
of superior and inferior grains of the super rice cultivar ‘Yongyou 8’ were investigated. Returning wheat straw to farmland included
two treatments [all wheat straw return (T1) and no wheat straw return (T0)] while the irrigation patterns included three treatments
[alternate wetting and moderate soil drying (W1), in which soil was re-watered when 15−20 cm soil water potential reached −20 kPa;
alternate wetting and severe soil drying (W2), in which soil was re-watered when 15−20 cm soil water potential reached −40 kPa; and
water-saving irrigation (W0)]. The results showed that irrigation patterns significantly influenced grain setting traits during rice grain
filling stage. Compared with the W0, W1 significantly enhanced 1000-grain weight, grain setting rate and grain plumpness index, while
W2 showed the contrary effects. The grain setting traits of T1 treatment were better than those of T0. The interactions of T1 and W1
improved the grain setting traits of ‘Yongyou 8’. Compared with T0, T1 increased head milled rice rate (HMRR), crude protein
content (CPC) and setback viscosity (SBV), but decreased percentage of chalky kernel (PCK), chalkiness degree (CD), amylase
content (AC), gel consistency (GC) and breakdown viscosity (BDV). Compared with W0, W1 increased HMRR, PCK, CD, GC,
BDV while it decreased AC, CPC and SBV. However, rice grain quality was bad under W2 treatment. The regulatory roles of
544 中国生态农业学报 2014 第 22卷


different treatments in inferior grains were significantly greater than those in superior grains on the grain quality. In the case of T1,
W1 coordinated the relationship between the grain setting traits and rice grain quality of ‘Yongyou 8’.
Keywords Super hybrid rice; Returning wheat straw to farmland; Alternate wetting and soil drying; Grain setting trait; Rice
quality
(Received Nov. 28, 2013; accepted Mar. 7, 2014)
水稻结实性状和稻米品质不仅受遗传因子控制,
同时还受环境因素和栽培措施的影响 [1−3], 特别是
大穗型杂交稻, 由于穗大粒多, 产量和米质在年度
间的差异较大[4−5]。结实期土壤水分是影响超级稻产
量和米质的重要栽培因素, 前人关于水分对产量和
米质的影响, 因选用的材料和研究方法不同, 研究
结果不尽相同。有研究认为节水灌溉降低了单位面
积有效穗数、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, 使产量和品质
都变差[6]。但并非在浅水灌溉条件下产量和品质最
优 , 蔡一霞等 [7−8]认为在灌浆结实期 , 当间歇灌溉
的低限土水势为−15 kPa 时 , 稻米品质有所改善。
刘立军等 [9]的研究结果也表明, 结实期轻度干湿交
替改善了稻米的加工品质和外观品质, 提高了米粉
的崩解值, 降低了消减值, 而重度干湿交替结果则
相反。
有研究认为造成大穗型杂交稻产量和品质年度
间不稳定的主要原因是弱势粒开花迟、灌浆慢, 结实
特性和主要稻米品质极易受环境因素的影响 [10−13],
但同时也可通过栽插密度、肥料运筹、土壤水分等栽
培措施来改善[14−15]。随着麦秸还田技术在水稻生产上
的大面积应用, 关于在麦秸还田下通过不同栽培措
施来促进水稻产量和品质的形成已有较多报道[16−19],
但多侧重于栽插方式、密度、肥料水平和运筹等因
素, 在麦秸全量还田条件下, 通过与结实期不同土
壤水分互作来改善超级稻结实特性和稻米品质的研
究较少, 特别是对不同粒位籽粒(强、弱势粒)的影响
则几乎未见报道。因此, 本研究以超级杂交稻‘甬优
8 号’为研究对象, 在麦秸全量还田方式下, 通过结
实期土壤水分控制来系统研究超级稻结实特性和
强、弱势粒的稻米品质, 旨在探明水分胁迫对超级
杂交稻结实特性和稻米品质的影响, 为超级稻优质
高产栽培调控途径提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料与田间种植
供试水稻品种为超级杂交稻‘甬优 8号’, 试验于
2011—2012 年在江苏省苏州市农业科学院(江苏太
湖地区农业科学研究所)试验场进行。5月 25日播种,
大田育秧, 6月 20日移栽至 282 cm(长)×71 cm(宽)的
水泥池内, 株行距为 0.30 m× 0.15 m。每池装 600 kg
左右耕作层土壤, 该土取自前茬小麦地, 土壤质地为黏
土, 有机质含量 24.2 g·kg−1, 速效氮、速效磷、速效钾
含量分别为 160.2 mg·kg−1、8.21 mg·kg−1、125 mg·kg−1。
全生育期施氮肥 225 kg·hm−2, 按照基蘖肥︰穗肥=
6︰4 施用, 其中基肥︰蘖肥=2︰1, 穗肥在倒 4~5
叶期施用。施磷肥 70 kg(P2O5)·hm−2, 作基肥一次使
用 ; 施钾肥 150 kg(K2O)·hm−2, 按照基肥︰蘖肥=
5︰5施用。
1.2 试验设计
进行秸秆还田(T)×结实期灌溉方式(W)2 因素试
验, 采用裂区设计, 各重复 3次, 小区面积为 2.82 m×
0.71 m。其中秸秆处理(T)为主区, 设 2个水平: T0为麦
秸不还田; T1为麦秸全量还田(还田量为 6.5 t·hm−2),
人工收获小麦时将秸秆切碎, 灌水后人工用铁锹将
秸秆翻入土中。结实期灌溉方式(W)为副区 , 设 3
个水平 : 浅水层灌溉 (W0, CK)、轻干湿交替灌溉
(W1)和重干湿交替灌溉(W2)。处理前 7~10 d 开始
建立雨棚, 处理期间遇雨利用雨棚保护, 天气晴好
雨棚收起; 每个处理区内装有数显土壤水势温度测
量仪(浙江托普仪器有限公司生产, 型号 TRS- )Ⅱ 监
测土壤水势, 每天 8:30—9:00和 16:00—16:30分别
读记土壤水势值 1 次, 以 2 次平均值代表当日处理
区土壤水势值。W1 处理从浅水层自然落干至土壤
水势为−20 kPa 时再复水、再落干, 如此循环; W2
从浅水层自然落干至土壤水势为−40 kPa 时再复
水、再落干, 如此循环。其他田间管理采用常规管
理方式。
1.3 测定项目
1.3.1 结实性状测定
成熟期各小区取有代表性稻株 5穴(与小区有效
茎蘖平均数相等), 分别考察每穗总粒数、实粒数、
结实率等性状。将受精籽粒自然晒干后称重, 计算
千粒重; 用清水漂选的方法测定籽粒充实度, 籽粒
充实度(%)=(受精籽粒平均粒重/比重大于 1.0 g·cm−1
的饱粒粒重)×100。
1.3.2 稻米品质测定
各小区在成熟期按强势粒(穗中上部一次枝梗
的籽粒)和弱势粒(穗下部二次枝梗的籽粒)分成两组
取样, 统一用 NP-4350型风选机等风量风选, 在自然
第 5期 陈培峰等: 麦秸还田和结实期灌溉方式对超级稻籽粒结实和米质的影响 545


条件下风干 2~3个月后测定米质。整精米率、垩白度、
胶稠度等测定方法参照国家标准《GB/T 17891—1999
优质稻谷》; 精米的直链淀粉和蛋白质含量用 FOSS
TECA-TOR 公司生产的近红外谷物分析仪(Infratec
1241 Grain Analyzer)测定; 米粉谱黏滞特性采用澳
大利亚 Newport Scientific仪器公司生产的 Super3型
RVA 淀粉黏滞性快速分析仪测定 , TCW(Thermal
Cycle for Windows)配套软件进行分析。
1.4 数据处理
试验数据均用Microsoft Excel 2003和DPS进行
数据处理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 麦秸还田与灌溉方式对超级稻籽粒结实性状
的影响
麦秸还田处理对超级稻每穗总粒数的影响达极
显著水平, 而对千粒重、结实率、充实度的影响未
达显著水平(表 1)。与麦秸不还田处理(T0)相比, 秸
秆还田处理(T1)均增加了‘甬优 8号’的千粒重、每穗
总粒数、结实率、充实度, 增幅分别为 1.62%、2.27%、
0.99%、2.20%。结实期不同灌溉方式对‘甬优 8 号’
的千粒重、结实率、充实度的影响均达显著或极显
著水平 , 其总体变化趋势表现为轻干湿交替灌溉
(W1)处理>浅水层灌溉(W0)处理>重干湿交替灌溉
(W2)处理。从表 1 还可以看出, 麦秸还田处理和结
实期不同灌溉方式对千粒重、结实率、充实度有明
显影响, 以 T1W1 处理下最高, 分别为 26.62 g、
91.01%、94.52%, 其次是 T1W0和 T0W1, 显著高于
T0W0、T1W2和 T0W2处理, 在 T0W2处理下千粒
重、结实率、充实度均最低。每穗总粒数为 T1W2
处理最高, 为 186.35, 其次是 T1W1, T0W0 处理下
每穗总粒数最低。统计分析表明, 麦秸还田处理与
结实期不同灌溉方式对千粒重、每穗总粒数、结实
率、充实度互作效应均未达显著水平。
表 1 不同秸秆还田和灌溉处理对超级稻籽粒结实性状的影响
Table 1 Effects of different wheat straw returning and irrigation treatments on grain setting traits of super rice variety of ‘Yongyou 8’
秸秆处理
Wheat straw returning
灌溉方式
Irrigation pattern
千粒重
1000-grain weight (g)
每穗总粒数
Total grain number per panicle
结实率
Grain setting rate (%)
充实度
Grain plumpness index (%)
W0 25.53±0.37b 178.03±4.25b 89.49±0.21b 88.39±1.42bc
W1 26.41±0.34ab 182.45±3.05ab 90.54±0.32ab 89.74±3.49b
T0
W2 24.79±0.14c 180.29±3.49ab 85.23±0.57d 84.46±0.50cd
W0 26.54±0.32ab 180.73±1.23ab 90.35±0.79ab 90.48±2.68ab
W1 26.62±0.26a 185.99±2.67a 91.01±0.17a 94.52±0.91a
T1
W2 24.81±0.21c 186.35±0.54a 86.52±0.10c 83.37±0.67d
T 2.955 14.826** 1.525 0.029
W 18.121** 2.383 8.341* 11.806**
F值
F value
T×W 1.621 1.335 0.112 1.590
T0: 秸秆不还田处理; T1: 秸秆还田处理; W0: 浅水层灌溉; W1: 轻干湿交替灌溉; W2: 重干湿交替灌溉。 表中同列不同字母表示同一性
状在不同处理间 0.05水平差异显著性(LSD法); *表示在 0.05水平上显著, **表示在 0.01水平上显著。下同。T0: no wheat straw returning to soil;
T1: all wheat straw returning to soil; W0: water-saving irrigation; W1: alternate wetting and moderate soil drying; W2: alternate wetting and severe
soil drying. Different letters in the same column mean significant difference at 0.05 level (LSD) among different treatments. * represents significance
at 0.05 level. ** represents significance at 0.01 level. The same below.

2.2 麦秸还田与灌溉方式对超级稻强弱势粒主要
稻米品质的影响
2.2.1 碾米品质
统计分析表明, 麦秸还田处理和结实期不同灌
溉方式对超级稻‘甬优 8号’强、弱势粒的出糙率与精
米率的影响均未达到显著水平(表 2), 对整精米率的
影响因籽粒部位不同而不同, 对强势粒的影响不显
著, 而对弱势粒的影响达显著或极显著水平。与 T0
相比, T1增加了‘甬优 8号’的强、弱势粒的整精米率,
其增幅分别为 1.50%和 1.46%。结实期不同灌溉方式
对强、弱势粒的整精米率的影响基本表现一致, W1
处理高于 W0 和 W2 处理。进一步分析不同处理对
强、弱势粒整精米率的影响, 表现为强势粒整精米
率在各处理间的差异未达显著水平, 但以 T1W1 处
理最高, 为 78.93%, 其次是 T1W2和 T0W1处理, 为
77.85%和 77.75%, T0W2处理最低, 为 76.04%; 弱势
粒整精米率各处理间差异显著, T1W1处理最高, 为
70.25%, 其次是 T0W1, 显著高于其他 4个处理。统
计分析还表明, 麦秸还田处理与结实期不同灌溉方
式对强、弱势粒的出糙率、精米率和整精米率的互
作效应均未达到显著水平。
2.2.2 外观品质
从表 2 可知, 麦秸还田处理与结实期不同灌溉
方式对超级稻‘甬优 8号’强、弱势粒的籽粒长宽比的
影响均未达到显著水平。麦秸还田处理对强、弱势
粒的垩白率和垩白度的影响表现一致, 与 T0 相比,
546 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 2 不同秸秆还田和灌溉处理下超级稻强、弱势粒碾米品质和外观品种的差异
Table 2 Differences in milling quality and appearance quality of superior and inferior grains of super rice variety of ‘Yongyou 8’
under different wheat straw returning and irrigation treatments
籽粒部位
Grain
position
秸秆处理
Wheat straw
returning
灌溉方式
Irrigation
pattern
出糙率
Brown rice
rate (%)
精米率
Milled rice
rate (%)
整精米率
Head milled
rice rate (%)
长宽比
Kernel length/
kernel width
垩白率
Percentage of
chalky kernel (%)
垩白度
Chalkiness
degree (%)
W0 83.10±0.32a 78.47±0.56a 76.46±0.45a 1.97±0.01a 9.00±1.09bc 1.15±0.22bc
W1 83.68±1.13a 78.34±0.47a 77.75±0.70a 1.97±0.02a 11.00±0.16ab 2.25±0.18ab
T0
W2 83.33±0.19a 78.37±1.08a 76.04±0.42a 1.99±0.01a 12.50±0.24a 2.62±0.09a
W0 83.97±0.98a 77.10±0.24a 76.92±0.69a 1.97±0.02a 7.50±0.87c 0.90±0.23c
W1 84.10±1.85a 77.32±0.64a 78.93±1.09a 1.97±0.02a 9.50±0.46bc 1.85±0.25b
T1
W2 83.31±0.83a 78.37±0.43a 77.85±0.26a 1.98±0.01a 10.50±0.67b 2.58±0.12a
T 0.231 2.560 1.453 0.232 4.261 1.138
W 0.989 0.699 2.874 0.134 8.717* 18.330**
强势粒
Superior
grain
F值
F value
T×W 0.527 0.563 0.027 0.028 0.413 0.235
W0 80.40±0.65a 76.51±0.13a 65.48±0.67bc 1.97±0.03a 18.50±0.92b 6.26±0.13cd
W1 81.03±0.37a 76.31±0.34a 68.70±0.84ab 1.98±0.03a 21.50±2.04ab 8.02±0.26bc
T0
W2 79.03±0.09a 75.34±0.68a 64.58±0.34c 2.01±0.01a 24.50±1.45a 9.80±0.34a
W0 80.51±0.52a 76.30±0.17a 66.70±0.51b 1.96±0.02a 15.00±1.34c 5.75±0.09d
W1 80.98±0.81a 76.58±1.15a 70.25±0.76a 1.99±0.01a 18.00±1.23bc 7.35±0.65cd
T1
W2 79.66±0.67a 76.24±0.58a 64.72±0.50c 2.00±0.02a 20.00±0.87b 8.22±0.12b
T 1.934 0.145 6.201* 0.529 9.918* 22.313**
W 0.234 0.435 15.200** 0.034 6.618* 79.719**
弱势粒
Inferior
grain
F值
F value
T×W 0.842 0.089 0.169 0.013 0.073 2.927

T1 均降低了强、弱势粒的垩白率和垩白度, 但强势
粒的差异不显著, 而弱势粒间的差异达显著或极显
著水平。结实期不同灌溉方式对强、弱势粒的垩白
率和垩白度的影响均达显著或极显著水平, 与 W0
相比, W1 增加了强、弱势粒的垩白率和垩白度, 但
差异不显著, 而 W2显著增加了强、弱势粒的垩白率
和垩白度。强、弱势粒的垩白率和垩白度在不同处
理间的差异均表现为在 T1W0 处理下最低, 其次是
T0W0 和 T1W1 处理, 显著低于 T1W2 和 T0W2 处
理。结果还表明不同处理对强、弱势粒间的垩白率
和垩白度的影响作用有所不同, 如强势粒垩白率在
不同处理间的变幅为 7.50%~12.50%, 极差为 5.00%,
垩白度的变幅为 0.90%~2.62%, 极差为 1.72%; 弱势
粒垩白率的变幅为 15.00%~24.50%, 极差为 9.50%,
垩白度的变幅为 5.75%~9.80%, 极差为 4.05%, 说明
麦秸还田处理和结实期灌溉方式处理对弱势粒的影
响程度高于强势粒。统计分析还表明, 麦秸还田处
理与结实期不同灌溉方式对强、弱势粒的籽粒长宽
比、垩白率和垩白度的互作效应均未达到显著水平。
2.2.3 直链淀粉含量和胶稠度
从表 3可知, 与麦秸不还田(T0)相比, 麦秸还田
(T1)显著降低了超级稻‘甬优 8号’弱势粒的直链淀粉
含量, 对强势粒影响不显著。结实期不同灌溉方式
对强、弱势粒直链淀粉含量均无显著影响, 总体趋
势表现为强势粒直链淀粉含量无论在 T0或 T1处理
下，W2处理直链淀粉含量高于 W0和 W1处理; 弱
势粒直链淀粉含量在 T0 处理下, W2 处理高于 W0
和 W1处理, 而在 T1处理下 W0处理较高。不同处
理对强、弱势粒直链淀粉含量的影响均以 T0W2 处
理最高, 其次是 T0W0处理, 强势粒 T0W1处理下最
低, 而弱势粒在 T1W2处理下最低。
麦秸还田(T1)强、弱势粒的胶稠度低于麦秸不
还田(T0), 但差异不显著(表 3)。结实期不同灌溉方
式对强、弱势粒的胶稠度影响均达显著或极显著水
平, 其趋势表现为 W1>W2>W0。不同处理对强、弱
势粒胶稠度的影响, 均以 T0W1 处理下最高, 其次
是 T1W1和 T0W2处理, 显著高于 T1W2、T0W0和
T1W0处理。进一步分析结实期不同灌溉方式对强、
弱势粒胶稠度的影响作用, 发现在 T0 或 T1 下, 与
W0 相比, W1 和 W2 处理弱势粒胶稠度的增加幅度
均要高于强势粒, 在 T1处理下, W1和W2处理强势
粒胶稠度分别比 W0 增加 14.74%和 7.02%, 而弱势
粒增加 35.11%和 14.22%; 在 T0处理下, W1和 W2
处理强势粒胶稠度分别比 W0 增加 7.49%和 1.63%,
而弱势粒增加 25.61%和 7.72%。
2.2.4 粗蛋白含量
从表 3 可知, 麦秸还田处理对强、弱势粒的粗
蛋白含量影响显著或极显著, 麦秸还田(T1)显著提
高了强、弱势粒的粗蛋白含量, 但弱势粒的增加幅
度高于强势粒, 在 W0、W1、W2处理下, T1强势粒
第 5期 陈培峰等: 麦秸还田和结实期灌溉方式对超级稻籽粒结实和米质的影响 547


表 3 不同秸秆还田和灌溉处理下超级稻强、弱势粒直链淀粉含量、胶稠度和粗蛋白含量差异
Table 3 Differences in amylase content, gel consistency and crude protein content of superior and inferior grains of super rice
variety of ‘Yongyou 8’ under different wheat straw returning and irrigation treatments
籽粒部位
Grain position
秸秆处理
Wheat straw returning
灌溉方式
Irrigation pattern
直链淀粉含量
Amylase content (%)
胶稠度
Gel consistency (mm)
粗蛋白质含量
Crude protein content (%)
W0 18.85±0.10ab 76.75±1.52b 9.50±0.12ab
W1 18.60±0.07b 82.50±2.45a 9.35±0.12b
T0
W2 19.05±0.07a 78.00±1.22ab 9.45±0.07b
W0 18.65±0.08b 71.25±1.36c 9.70±0.09a
W1 18.75±0.10b 81.75±1.48a 9.50±0.15ab
T1
W2 18.95±0.04ab 76.25±0.34b 9.55±0.17ab
T 2.083 0.542 7.993*
W 5.021 13.684* 0.921
强势粒
Superior grain
F值
F value
T×W 1.271 1.073 0.215
W0 18.40±0.12ab 61.50±2.43bc 9.05±0.18ab
W1 18.25±0.09bc 77.25±1.34a 8.60±0.11c
T0
W2 18.60±0.07a 66.25±2.23b 8.80±0.08bc
W0 18.20±0.12bc 56.25±0.56c 9.30±0.12a
W1 18.00±0.17bc 76.00±0.82a 9.15±0.11ab
T1
W2 17.95±0.14c 64.25±1.07b 9.20±0.14a
T 9.981* 1.469 17.486**
W 2.434 65.437** 3.269
弱势粒
Inferior grain
F值
F value
T×W 0.019 0.648 0.892

籽粒粗蛋白含量比 T0分别增加 2.11%、1.60%、1.06%,
而弱势粒分别增加 2.76%、6.40%、4.55%。结实期
不同灌溉方式对强、弱势粒粗蛋白含量均无显著影
响, W1处理下强、弱势粒粗蛋白含量略低于 W0和
W2。强、弱势粒粗蛋白含量在不同处理间的差异表
现一致, 均以 T1W0 最高, 其次是 T1W2、T1W1和
T0W0, 但其差异不显著, 显著高于 T0W1 和 T0W2
处理。
2.2.5 RVA特征值
由表 4 可知, 麦秸还田对强势粒的峰值黏度、
热浆黏度、最终黏度和崩解值影响不显著, 对消减
值的影响则达极显著水平 , 而对弱势粒的峰值黏
度、最终黏度、崩解值和消减值的影响达显著或极
显著水平。与 T0相比, T1降低了强势粒的峰值黏度
和热浆黏度, 增加了最终黏度、崩解值和消减值; 降
低了弱势粒的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩
解值, 增加了消减值。结实期不同灌溉方式对强、
弱势粒的 RVA特征值的影响表现一致, W1强、弱势
粒的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值高于
W0和 W2处理, 消减值则相反。但其影响程度不同,
对强势粒的热浆黏度、最终黏度的影响不显著, 对
峰值黏度、崩解值和消减值的影响达显著或极显著
水平; 对弱势粒的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、
崩解值和消减值的影响均达极显著水平。强势粒的
热浆黏度和最终黏度在各处理间的差异不大; 峰值
黏度和崩解值的趋势表现一致, 在 T0W1 处理下最
高, 其次是T1W1, 显著高于T0W0、T0W2和T1W2。
弱势粒的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值
在各处理间的差异均达显著水平, 且变化趋势一致,
均在 T0W1 处理下最高, 其次是 T0W1, T1W0 和
T1W2 处理下最低。强、弱势粒消减值在各处理间
的变化趋势则相反。不同处理间强、弱势粒的糊化
温度差异不明显。
3 讨论与结论
水稻产量和品质受制于遗传因子, 但也可通过
栽培措施进行调控, 随着大穗型杂交稻在生产上的
推广应用 , 通过栽培措施进一步挖掘其产量潜力 ,
协调产量与品质的关系已成为研究热点。已有研究
认为麦秸还田可以延缓水稻叶片的衰老, 增加水稻
生育中后期(抽穗后)干物质生产以及光合同化物在
茎鞘中的累积量, 促进籽粒的灌浆充实, 有利于粒
重和产量的形成[19−20]。本研究表明, 麦秸还田提高
了‘甬优 8号’的千粒重、每穗总粒数、结实率、充实
度, 对产量有明显的促进作用。关于秸秆还田对稻
米品质的影响, 由于材料与研究方法不同, 结果也
有所不同, 一般认为秸秆还田降低垩白率和垩白度,
提高了籽粒粗蛋白含量, 降低直链淀粉含量, 胶稠
度变低。本研究表明, 无论浅水层灌溉还是干湿交
替灌溉, 麦秸还田能提高籽粒的整精米率、粗蛋白
548 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 4 不同秸秆还田和灌溉处理下超级稻强、弱势粒 RVA特征值的差异
Table 4 Differences in RVA profile of superior and inferior grains of super rice variety of ‘Yongyou 8’ under different wheat straw
returning and irrigation treatments
籽粒部位
Grain
position
秸秆处理
Wheat
straw returning
灌溉方式
Irrigation
pattern
峰值黏度
Peak
viscosity (cp)
热浆黏度
Hot viscosity
(cp)
最终黏度
Final
viscosity (cp)
崩解值
Breakdown
viscosity (cp)
消减值
Setback
viscosity (cp)
糊化温度
Pasting
temperature (℃)
W0 2 664±46b 1 734±43a 3 155±45a 930±29b 491±19b 77±3a
W1 2 826±65a 1 762±75a 3 243±61a 1 064±35a 417±31c 72±3a
T0
W2 2 638±35b 1 640±61a 3 141±74a 898±46b 503±31ab 71±3a
W0 2 622±59bc 1 664±35a 3 173±56a 958±43ab 551±23a 72±3a
W1 2 736±72ab 1 708±30a 3 272±79a 1 028±67a 536±36ab 71±2a
T1
W2 2 559±25c 1 633±46a 3 129±83a 926±35b 570±46a 74±2a
T 0.893 0.028 0.772 1.322 18.472** 0.325
W 38.390** 5.343 3.092 10.083* 8.365* 0.893
强势粒
Superior
grain
F值
F value
T×W 0.089 0.383 0.026 0.974 4.443 0.045
W0 2 701±41bc 1 555±34bc 3 188±26b 1 146±46b 487±26ab 74±3a
W1 2 924±34a 1 684±34a 3 271±45a 1 240±25a 347±28c 72±2a
T0
W2 2 683±15c 1 621±53ab 3 111±59bc 1 062±53bc 428±47b 72±2a
W0 2 527±37d 1 503±26c 3 032±24d 1 024±32c 505±17a 73±1a
W1 2 787±65b 1 678±19a 3 213±37ab 1 109±21b 426±29b 74±2a
T1
W2 2 558±29d 1 567±48bc 3 094±39cd 991±41c 536±43a 72±2a
T 35.203** 2.323 9.882* 8.329* 20.326** 0.903
W 42.070** 12.925** 13.682** 25.780** 45.726** 0.134
弱势粒
Inferior
grain
F值
F value
T×W 0.362 0.410 2.834 1.981 3.850 0.012

含量和消减值, 降低垩白率、垩白度、胶稠度、直
链淀粉含量和崩解值 , 改善加工品质和外观品质 ,
但使蒸煮食味品质变差。这可能与麦秸还田后, 增
加了后期土壤的供氮能力, 延长了后期上部 3 叶功
能期, 有利于籽粒的灌浆与充实, 促进淀粉的合成
与积累, 因此加工品质和外观品质得到改善。同时
促进了植株的吸氮能力, 增加了籽粒蛋白质, 但使
胶稠度变高, 不利于蒸煮食味品质的形成, 其生理
原因有待进一步探讨。
结实期是水稻产量及品质形成最关键的生育时
期, 这一时期土壤水分胁迫会使叶片萎蔫变黄, 叶
面积指数下降, 根系活力降低, 减弱了生育后期水
稻对养分的主动吸收能力, 从而影响籽粒的灌浆与
充实, 造成产量下降, 品质变劣[21−23]。但有研究表明,
间歇灌溉或半旱栽培条件下水分利用率较高, 结实
期适度水分胁迫能够促进碳从茎鞘向籽粒运转, 提
高籽粒灌浆速率, 改善稻米品质[7−9]。但是关于麦秸
还田处理和抽穗后水分胁迫处理互作条件下对超级
稻结实特性和稻米品质的影响研究较少。本研究发
现, 在秸秆还田下, 水分轻度胁迫的水稻结实性状
和稻米品质优于其他处理, 分析其原因, 可能与秸
秆还田和结实期土壤轻度水分胁迫互作诱导了灌浆
高峰期(花后 15~20 d)水稻籽粒中蔗糖合成酶、腺苷
二磷酶葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶及淀
粉分支酶活性的增加, 从而提高了籽粒灌浆中前期
(花后 10~20 d)籽粒中淀粉积累速率和籽粒灌浆速率,
促进茎鞘储存的非结构性碳水化合物(可溶性糖和
淀粉)的输出[24], 提高千粒重、每穗总粒数、结实率
和充实度, 使稻米品质变优。而在水分重度胁迫引起
抽穗后‘甬优 8 号’根系和叶片的早衰, 成熟期茎鞘干
物重以及抽穗后茎鞘物质输出量、转化率下降, 籽粒
灌浆过程中可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶和腺苷二
磷酶葡萄糖焦磷酸化酶 3 种酶活性都不同程度地被
抑制, 从而降低籽粒生长潜势和灌浆速率, 使千粒
重、每穗总粒数、结实率和充实度均有不同程度降低,
稻米品质明显变差[24]。本研究还发现麦秸还田和结实
期灌溉方式互作对弱势粒主要稻米品质的调控作用
大于强势粒 , 如对弱势粒整精米率的变异幅度在
5%~7%, 垩白率的变异幅度在 6%~11%, 胶稠度的变
异幅度在 20%~40%, 粗蛋白含量的变异幅度在
3%~7%, 而强势粒的变异幅度则较低。因此, 在水稻
生产上减少结实期灌溉使土壤适度干旱, 创造合适
的土壤水分, 对于促进超级稻籽粒特别是弱势粒的
灌浆充实, 提高超级稻产量和调优米质具有十分重要
的意义, 但不同品种适宜的土壤水分有待深入研究。
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