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先戴
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1 第 37 卷第 2 期 208 年 3 月华中农业大学学报 JournalofHuazhongAgriculturalUniversity Vol.37 No.2 Mar.208,43~49 氮钾运筹模式对高花青素特种稻产量及糙米营养品质的影响石洪芳易志杰杨特武赵思明 2 周强 3 周欣杨罗浩. 华中农业大学植物科学技术学院 / 农业部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室, 武汉 ; 2. 华中农业大学食品科学技术学院, 武汉 ;3. 湖北省黄冈市农业科学院, 黄冈摘要以新培育的高产棕红色稻米品种冈特优 37 为材料, 在本田习惯施肥水平 (N59kg/hm 2 P2O567.5 kg/hm 2 和 K2O67.5kg/hm 2 ) 下研究了氮钾运筹模式对其产量和糙米营养品质的影响, 以期为新品种的扩大栽培提供施肥技术指导. 结果表明 : 在钾肥全部基施, 氮肥 60% 作基肥 0% 作分蘖肥 30% 作保花肥时稻谷产量最高 ; 合理施肥主要通过增加单位面积有效穗数而增产 ; 施肥模式对糙米直链淀粉支链淀粉和花青素含量影响不显著, 但适当施用氮肥作保花肥可提高糙米可溶性糖含量 ; 在相同施氮模式中增加后期钾素供应可提高糙米粗脂肪含量 ; 在相同施钾模式下施用氮肥作保花肥有提高糙米 γg 氨基丁酸 (GABA) 含量的趋势 ; 在钾肥全部基施的条件下, 糙米游离氨基酸含量随保花肥氮肥施用量的增加而呈先升后降趋势 ; 在钾肥 60% 作基肥 40% 作保花肥时, 游离氨基酸含量则随保花肥氮肥施用量的增加而提高 ; 施氮可显著提高糙米粗蛋白含量, 但在不同施钾条件下施氮模式的影响规律不一致. 在本试验条件下, 钾肥全部作基肥, 氮肥 60% 作基肥 0% 作分蘖肥 30% 作保花肥的施肥模式可作为冈特优 37 的适宜施肥模式. 关键词花青素 ; 氮钾运筹 ; 产量 ; 稻米品质 ;γg 氨基丁酸 ; 有色稻米中图分类号 S5.3 文献标识码 A 文章编号 000G242(208)02G0043G07 有色米是指水稻的种皮和果皮中沉积有大量不同类型的原花青素或花青素苷而形成的不同颜色的糙米 []. 与普通白米相比, 有色米中除富含天然色素外, 还含有丰富的 Fe Mn Zn 等人体必需的矿质 [G2] 元素及 γg 氨基丁酸 (GABA) γg 谷维素膳食纤维维生素等多种功能性营养成分 [3G5]. 原花青素和花青素属类黄酮物质, 具有增强人体免疫力延缓衰老养肝补血降血糖降血脂及预防心脏病等作用 [4].GABA 是一种非蛋白质氨基酸, 在高等动物体内作为抑制性神经递质或递质前体参与大脑神经活动, 具有降血压降血脂防止动脉硬化增加脑部供氧等功效 [6]. 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高, 有色米的市场需求不断增大. 我国是有色米资源大国, 资源蕴藏量占世界 90% 以上, 但长期以来因品种改良的落后产量普遍较低 [7]. 自 20 世纪 80 年代开始, 国内外加强了有色米的品种改良工作 [8G9]. 近来湖北省黄冈市农业科学院与华中农业大学联合培育出棕红色有色米高产品种冈特优 37, 综合性状优良. 这些工作为有色米品种的扩大栽培奠定了基础. 然而, 有色米的产量和品质还受 [0] 到栽培技术和环境条件的制约, 但相关研究报道较少. 本研究以冈特优 37 为材料, 通过田间试验研究氮钾不同施肥模式对其产量和品质的影响, 以期为新品种的扩大栽培提供施肥技术指导. 材料与方法. 试验区概况试验于 205 年 6-0 月在湖北省荆州市监利县新沟镇福娃集团水稻生产基地进行, 试验基地属北亚热带季风气候区, 年平均气温 5.9~6.6, 无霜期 255d, 年均降水量 226 mm. 试验地土壤理化性质 : 有机质 5.8g/kg, 全氮 0.28g/kg, 全磷 0.36g/kg, 全钾 7.26g/kg, 碱解氮 82.6 mg/kg, 有效磷 9.8mg/kg, 速效钾 64.3mg/kg,pH 试验品种冈特优 37, 为棕红色糙米三系籼型杂交稻, 由收稿日期 :207G0G 基金项目 : 国家重点研发计划专项 (207YFD030400); 湖北省重大科技创新计划项目 (204ABC009) 石洪芳, 硕士研究生. 研究方向 : 作物栽培生理.EGmail: @qq.com 通信作者 : 杨特武, 博士, 副教授. 研究方向 : 作物栽培生理.EGmail:yangtewu@mail.hzau.edu.cn

2 44 华中农业大学学报第 37 卷黄冈市农业科学院与华中农业大学联合培育. 磷钾肥源分别为尿素 ( 含 46% N) 过磷酸钙 ( 含.3 试验方法在当地中稻习惯施肥水平 (N 59 kg/hm 2 2% P2O5) 氯化钾 ( 含 60% K2O). 205 年 6 月 8 日按当地常规方法播种育秧, P2O567.5kg/hm 2 和 K2O67.5kg/hm 2 ) 和氮肥基追比 (60% 作基肥 40% 作追肥 ) 的条件下, 按 4( 追氮 ) 2( 施钾 ) 双因素试验设计, 设置 8 种氮钾肥施肥模式处理, 以在相同施钾模式下本田全生育期不施氮为对照 (CK 和 CK2), 共 0 个处理 ( 表 ). 所有处理的磷肥全部作基肥施用. 试验随机区组排 7 月 4 日移栽大田, 移栽规格为 7.5cm 9cm, 每穴本.0 月 23 日收获, 测定各处理产量并调查产量构成. 收获后, 干燥稻谷经砻谷后制备糙米粉, 过 0.5mm 孔径的筛, 用于测定糙米淀粉 ( 含直链淀粉和支链淀粉 ) 粗蛋白粗脂肪可溶性糖游离氨基酸花青素苷 GABA 谷氨酸 (Glu) 含量. 选择列,3 次重复, 小区面积 5m 2. 小区间筑 30cm 宽 GABA 含量差异显著的处理糙米在 30 下浸泡 5cm 高的隔离埂, 并用塑料膜包裹防止串肥. 氮 6h 发芽 72h 后测定其发芽后 GABA 和 Glu 含量. 表试验设计方案 Table Experimentaldesignandtreatments 编号 Code A B C D 试验处理 Treatment 氮肥 Napplication 40% 分蘖肥 40% attileringstage 30% 分蘖肥 +0% 保花肥 30% attilering + 0% atspikeletdevelopingstage 20% 分蘖肥 +20% 保花肥 20% attilering + 20% atspikeletdevelopingstage 0% 分蘖肥 +30% 保花肥 0% attilering + 30% atspikeletdevelopingstage 钾肥 Kapplication 00% 基肥 00% asbasalfertilizer CK 0 E F G H 40% 分蘖肥 40% attileringstage 30% 分蘖肥 +0% 保花肥 30% attilering + 0% atspikeletdevelopingstage 20% 分蘖肥 +20% 保花肥 20% attilering + 20% atspikeletdevelopingstage 0% 分蘖肥 +30% 保花肥 0% attilering + 30% atspikeletdevelopingstage 60% 基肥 +40% 保花肥 60% asbasalfertilizer+40% asspikeletdevelopingfertilizer CK2 0.4 测定方法应用浓 H2SO4GHClO4 消化糙米粉样品, 采用流动注射分析仪 (Smartchem200,ItalyAMScomG pany) 测定消化液氮浓度, 计算样品粗蛋白含量 []. 采用蒽酮硫酸法测定样品可溶性糖和总淀粉含 [] 量, 按 GB/T [2] 方法测定直链淀粉含量, 支链淀粉含量由总淀粉含量减去直链淀粉含量计算. 采用索氏抽提法测定样品粗脂肪含量, 茚三酮比色法测定游离氨基酸含量 []. 糙米花青素苷含量按 NY/T [3] 方法测定, 以色价表示. [4] 按郑洪健等方法提取糙米粉 Glu 和 GABA. [5] 参照吕莹果等 HPLC 方法测定 Glu 含量, 固定相为 YMCGTriartC8(250 mm 4.6 mm,5μm), (80% A+20% B)~ (20% A+80% B);0~2 min,20% A+80% B;2~5 min,(20% A+80% B)~ (80% A+20% B). 柱温 45, 流速 0.4 ml/min, 进样量 4μL. 质谱条件 : 毛细管电压为.0kV, 脱溶剂气温 400, 载气流量 49L/h. 质谱仪为 ACQUITY UPLC HGClassandXevoG2GXS QTof,WatersCorporation,Ireland. 其余测定条件同文献 [6]..5 统计分析方法采用 Excel 对数据进行处理, 采用 SPSS9.0 统计软件进行方差分析和显著性比较, 应用 DunG can s 多重比较检验不同处理间差异显著性, 数据以平均值 ± 标准误表示. HPLC 色谱仪为 AgilentTechnologies,260InfiniG ty,usa, 其余测定条件同文献 [5]. 参照赵健 [6] 等 LCGMS 法测定 GABA 含量并稍加改进. 固定相为 ACQUITY UPLC@BEH C8 色谱柱 (2. mm 50 mm,.7μm); 洗脱程序为 :0~0.5 min, 80%A(0.% 甲酸 )+20%B( 乙腈 );0.5~0 min, 2 结果与分析 2. 稻谷产量及其构成因素测定结果 ( 表 2) 显示 : 所有处理中以处理 D 的稻谷产量最高, 但仅与处理 E 和 2 个不施氮对照处理差异显著 ;2 个不施氮对照处理的产量单株有效

3 第 2 期石洪芳等 : 氮钾运筹模式对高花青素特种稻产量及糙米营养品质的影响 45 穗数每穗总粒数均显著低于各施氮处理, 而结实率有效穗数显著高于处理 A 和 E 外, 其他产量构成因则高于施氮处理 ; 在施氮处理中, 除处理 G 的单株素在不同处理间差异不显著 ( 表 2). 表 2 不同施肥模式的水稻产量及其构成因素 Table2 Grainyieldanditscomponentsunderdiferentfertilizerapplicationpaterns 单株有效穗数处理 Efectivepanicle Treatment numberperplant 每穗总粒数 Totalgrainnumber perpanicle 每穗实粒数 Filedgrainnumber perpanicle 结实率 /% GrainGseting rate 千粒重 /g 产量 /(t/hm 2 ) ThousandGgrain Grain weight yield 收获指数 Harvest index A 0.0±0.3b 20.2±4.a 60.6±4.9a 79.8±.b 23.2±0.a 9.9±0.22ab 0.5±0.03a B 0.8±0.2ab 93.7±8.0a 56.0±6.5ab 80.5±0.7b 23.2±0.a 9.23±0.37ab 0.49± C.0±0.7ab 88.5±6.9a 48.6±4.2ab 78.9±.8b 23.±0.a 9.30±0.24ab 0.53±0.05a D 0.8±0.2ab 93.0±0.2a 56.±8.ab 8.0±0.4b 23.3±0.a 9.83±0.3a 0.53± CK 8.±0.2c 66.0±2.3b 45.9±b 87.8±.4a 23.4±0.2a 6.3±0.2c 0.52± E 0.±0.4b 92.3±2.a 58.0±4.8ab 82.0±.5b 23.2±0.2a 8.83±0.5b 0.5± F 0.8±0.2ab 97.2±4.7a 58.5±3.6a 80.±0.4b 23.±0.a 9.37±0.38ab 0.49± G.3±0.a 92.6±2.7a 57.9±2.8ab 8.9±0.8b 23.±0.a 9.68±0.26ab 0.49± H 0.8±0.5ab 97.3±4.0a 58.8±2.2a 80.4±0.4b 23.2±0.a 9.6±0.2ab 0.5±0.03a CK2 8.5±0.4c 65.9±7.3b 42.6±4.4b 86.2±2.4a 23.5±0.a 6.86±0.32c 0.56±0.04a 注 : 同列不同小写字母表示 P<0.05 水平差异显著性. 下同.Note:Diferentleterswithinacolumnindicatesignificantdiferences atp<0.05,thesameasfolows. 2.2 糙米主要营养成分含量方差分析显示, 施氮施钾模式及二者互作对糙理, 而处理 F 的粗脂肪含量最低, 显著低于 CK E G H 和 CK2; 粗蛋白含量以处理 C 最高, 但仅与米可溶性糖和游离氨基酸含量影响显著, 但对直链淀粉支链淀粉总淀粉及花青素苷含量影响均不显著 ; 施氮和施钾模式对粗脂肪含量影响显著, 但二者互作对其影响不显著 ; 施氮模式对粗蛋白含量影响显著, 而施钾模式及氮钾互作对其影响不显著 ( 资料 CK 和 CK2 达差异显著水平, 而 CK 的粗蛋白含量最低, 显著低于除 A B 和 CK2 外的其他处理 ; 游离氨基酸含量以处理 E 最低, 显著低于除 CK 和 F 外的其他处理, 而处理 B 的游离氨基酸含量显著高于其他处理. 未列出 ). 稻米主要营养成分含量测定结果 ( 表 3) 显示 : 2.3 糙米谷氨酸和 GABA 含量图和图 2 分别为 HPLC 法检测糙米 Glu 的糙米可溶性糖含量以处理 H 最高, 显著高于 A D E F 和 G 等处理, 而处理 E 的可溶性糖含量最低, 显著低于除 A D F 和 G 外的其他处理 ; 粗脂肪含量以处理 H 最高, 显著高于 A B C D 和 F 等处色谱图和 LCGMS 法检测 GABA 的质谱图, 均显示目标物分离效果良好. 其中, 谷氨酸回收率为 03.44%±6.68%, 检测限为 7.77μg/mL;GABA 回收率为 96.63%±5.6%, 检测限为 6.5ng/mL. 图 HPLC 法检测糙米谷氨酸色谱图 Fig. HPLCchromatogramforglutamatedeterminationindehuledrice

4 46 华中农业大学学报第 37 卷图 2 LCGMS 法检测糙米 GABA 质谱图 Fig.2 LCGMSspectrumforGABAdeterminationindehuledrice 方差分析表明 : 施氮和施钾模式对糙米 Glu 和和 F 外的其他处理. 糙米 GABA 含量以 CK 最高, GABA 含量均影响显著, 而氮钾互作仅对 Glu 含量显著高于除 B D 和 F 外的其他处理 ; 处理 A 的影响显著 ( 资料未列出 ). 表 3 显示 : 糙米 Glu 含量 GABA 含量最低, 但仅与 B D F 和 CK 差异达到以处理 C 最高, 显著高于除 D G CK 和 CK2 外的显著水平 ( 表 3). 其他处理 ; 处理 H 的 Glu 含量最低, 显著低于除 A 表 3 不同施肥模式下稻米主要营养成分含量 Table3 Contentsofmainnutrientcomponentsindehuledriceunderdiferentfertilizerapplicationpaterns 处理 Treatment 直链淀粉 /% Amylose 支链淀粉 / % Amylopectin 总淀粉 /% Total starch 可溶性糖 /% Soluble sugar 粗脂肪 /% Crude fat 粗蛋白 /% Crude protein 游离氨基酸 (N)/ ( μg /g) Freeamino acid 谷氨酸 / GABA/ (mg/00g) (mg/00g) Glutamate 花青素苷 ( 色价值 ) Anthocyanin (color value) A 20.6± 20.3± B 0.2a C D CK E F G H CK2 20.9± 0.4a 20.8± 0.5a 20.8± 20.± 0.3a 20.± 0.3a 20.3± 0.2a 9.8± 0.3a 20.3± 0.a 53.0±.a 52.5±.3a 53.3±.0a 54.8± 2.2a 57.7±.8a.5a 0.9a 2.3a 55.4±.6a 73.6± 0.5a 72.8± 0.5a 74.7±.5a 74.± 75.6±.6a 77.8±.5a 74.0±.5a 74.2±.0a 73.7± 2.5a 75.7±.7a.7± 0.05bc.34± 0.06a.34± 0.05a.6± 0.05bc.29± 0.06ab.0± 0.08c.5± 0.0bc.± 0.06c.38± 0.04a.3± 0.03ab 4.08± 0.9bcd 3.89± 0.39cd 4.03± 0.09bcd 4.2± 0.07bcd 4.42± 0.5abc 4.50± 0.4abc 3.69± 0.24d 4.67± 0.0ab 4.95± 0.08a 4.47± 0.32abc 7.6± 0.42abc 7.60± 0.08abc 8.36± 0.2a 7.93± 0.26ab 6.84± 0.23c 8.0± 0.33a 7.99± 0.0ab 7.88± 0.35ab 8.06± 0.62a 6.98± 0.7bc 34.3± 3.9bc 67.0± 0.9a 45.3±.8b 33.2± 5.2bc 27.8± 0.9bcd 07.2±.3d 9.7± 4.6cd 34.5± 0.9bc 39.5±.5bc 40.7± 5.bc 3.3± 0.09cd 4.9± 0.23b 6.46± 0.34a 5.48± 0.0ab 5.72± 0.25ab 3.46± 0.20c 2.54± 0.65cd 5.76± 0.28ab 2.3± 0.40d 5.64± 0.36ab 0.98± 0.05d.34±.4± 0.07bcd.26± bc.37± 0.09a.08± 0.03cd.28± 0.06ab.0± 0.06d.± 0.06bcd 0.99± 0.07d 0.27± 0.29± 0.29± 0.28± 0.27± 0.28±

5 第 2 期石洪芳等 : 氮钾运筹模式对高花青素特种稻产量及糙米营养品质的影响 47 由于糙米在发芽后 GABA 含量显著升高 [6], 本研究选择糙米 GABA 含量差异最大的 2 个施氮处理 (A 和 B) 和 2 个对照处理, 分析其发芽后 GABA 和 Glu 含量的变化. 图 3 显示, 糙米在发芽后 GABA 和 Glu 含量均有大幅提高,A B CK 和 CK2 发芽糙米的 GABA 含量较发芽前分别提高 2.9 倍 8. 倍 7.0 倍和 3.5 倍,Glu 含量分别提高 47.8% 2.8% 45.% 和 76.2%. 发芽糙米的 GABA 含量以 CK2 最高, 显著高于 B 和 CK 处理, 但与处理 A 差异未达显著水平 ;CK 和 CK2 发芽糙米的 Glu 含量显著低于处理 A 和 B, 处理 A 和 B 的发芽糙米 Glu 含量差异不显著, 而 CK2 发芽糙米的 Glu 含量显著高于 CK( 图 3). 注 : 同一指标不同小写字符表示 P <0.05 水平差异显著性. Note:Diferentletersofthesameindicatorindicatesignificant diferencesatp<0.05. 图 3 不同施肥模式处理的发芽糙米谷氨酸与 GABA 含量 Fig.3 ContentsofglutamateandGABAingerminated dehuledriceunderdiferentfertilizerapplicationpaterns 3 讨论本试验中不施氮处理的冈特优 37 产量显著低于施氮处理, 进一步证明合理施肥特别是施用氮肥是促进水稻增产的有效途径 [7]. 不施氮处理的单株有效穗数和每穗粒数均显著低于施氮处理, 说明缺氮导致植株分蘖能力下降和颖花分化数减少是其产量降低的主要原因. 在施氮处理的产量构成因素中, 不同处理仅单株有效穗数存在显著差异, 说明施氮处理的产量差异主要受单位面积有效穗数所影响. 在 2 种施钾模式下, 氮肥一次追肥处理的稻谷产量和单株有效穗数均较低, 说明后期追施氮肥有 [8] 利于促进分蘖成穗. 杨树明等在常规白米品种研究中也获得类似结果. 以上研究表明, 冈特优 37 特种稻的产量形成对养分的需求与常规品种类似, 通过合理施肥增加单位面积有效穗数是提高其产量的主要途径. 在本研究中, 不同施肥模式对冈特优 37 糙米两类淀粉含量影响均不显著. 这一结果与杨树明 [8] 等在常规白米品种中的研究不同, 或许与稻米的品种特性有关, 有待于进一步研究. 本研究还显示, 适当施氮作保花肥有利于提高糙米可溶性糖含量, 特别是在施用钾肥作保花肥的条件下增加保花肥的施氮比例, 糙米可溶性糖含量增幅较大. 钾可促进同化物的合成和运输 [9], 而氮有利于延缓叶片衰老 [8]. 因此, 在施用钾肥作保花肥的条件下提供较多的氮素营养在保障植株后期对钾需求的同时可增强叶片的光合同化能力, 从而提高糙米可溶性糖含量. 在本研究的相同施氮模式中,2 次施钾的糙米粗脂肪含量一般高于一次施钾模式, 这与朱朋波 [20] 等在常规白米品种中的研究结果一致, 说明增加后期钾素供应可提高包括有色米品种在内的稻米粗 [2] 脂肪含量. 王德仁等研究表明, 提高后期氮肥供应有利于稻米蛋白质合成, 进而改善其营养品质. 然而, 在本试验的 2 种施钾模式下, 不同施氮模式的冈特优 37 糙米粗蛋白含量虽显著高于不施氮处理, 但施氮处理间差异并不显著. 此外, 糙米游离氨基酸含量与粗蛋白含量变化也无对应关系. 在钾肥全部基施的条件下, 糙米游离氨基酸含量随保花肥氮肥施用量的增加而呈先升后降趋势 ; 在钾肥 60% 作基肥 40% 作保花肥时, 游离氨基酸含量则随保花肥氮肥施用量的增加而提高. 由此可见, 施氮模式对有色米蛋白质合成代谢的影响与施钾模式存在一定的关系, 具体机制仍需进一步研究. 在本研究中, 不同施肥模式处理的花青素苷含量差异不大. 蔡光 [0] 泽以红米和黑米品种为材料研究也发现, 不同施肥水平对有色米的着色程度影响不明显, 说明通过施肥来调控有色米花青素或花青素苷含量有其局限性. 在高等植物中,GABA 由谷氨酸脱羧酶 (GAD) 催化谷氨酸脱羧而成, 而 GABA 可由 GABA 转氨酶 (GABAGT) 不可逆催化转变为琥珀酸半醛 (SSA) [6]. 在本试验中, 不施氮处理 CK 的糙米 GABA 含量最高, 而其粗蛋白含量最低, 可能因缺氮使得 GS/GOGAT( 谷氨酰胺合成酶 / 谷氨酸合酶 ) 途径受到抑制, 蛋白质的合成降低, 导致更多的谷氨酸转化成 GABA [22]. 然而, 本试验 2 次施钾模式下的不施氮处理 (CK2) 的糙米 GABA 含量却较低 ; 并且, 在相同施氮模式中,2 次施钾多数处理的

6 48 华中农业大学学报第 37 卷糙米 GABA 含量也呈现出低于次施钾处理的趋势, 说明后期高钾可能不利于冈特优 37 糙米的 GABA 积累, 这是否因后期高钾可激活 GABA 转氨酶活性所致仍需进一步探讨. 同时, 在本研究中糙米谷氨酸含量变化与 GABA 含量变化也不呈对应关系. 因此, 施肥模式对糙米 GABA 积累的影响机制仍有待进一步探讨. 需要指出的是, 本研究仅为一年一地的试验结果, 尚需开展多年多点试验深入探讨施肥技术对冈特优 37 产量和品质的影响. 水稻种子在吸水萌发过程中发生贮藏物降解等一系列生理生化变化, 导致谷氨酸和 GABA 显著增 [6] 加, 从而为食品加工的营养强化提供了新的策略. 本研究对发芽糙米的测定也证实这一现象. 然而, 有趣的是, 发芽前糙米中谷氨酸和 GABA 水平较低的处理在发芽后却增幅更大, 说明发芽糙米的 GABA 合成与种子发育期的 GABA 积累可能存在不同的机制, 有待于深入研究. 上述结果也提示, 在发芽糙米食品加工中不宜依据发芽前糙米的 GABA 基础含量来选择原料. 综上, 氮钾施肥模式对冈特优 37 产量具有重要影响, 合理施肥主要通过增加单位面积有效穗数而增产. 氮钾施肥模式对冈特优 37 糙米直链淀粉支链淀粉和花青素苷含量影响不大, 但适当施用氮肥作保花肥可提高糙米可溶性糖含量 ; 施用钾肥作保花肥可提高糙米粗脂肪含量, 但有降低其 GABA 含量的趋势. 发芽糙米的 GABA 合成与种子发育期的 GABA 积累可能存在不同的机制. 在钾肥全部基施的条件下, 糙米游离氨基酸含量随保花肥氮肥施用量的增加而呈先升后降趋势 ; 在钾肥 60% 作基肥 40% 作保花肥时, 游离氨基酸含量则随保花肥氮肥施用量的增加而提高. 在本试验条件下, 在钾肥全部基施, 氮肥 60% 作基肥 0% 作分蘖肥 30% 作保花肥时冈特优 37 稻谷产量最高, 且其糙米 GABA Glu 和花青素苷含量与最高含量处理差异不显著, 其他营养成分处于中等水平, 可确定为冈特优 37 的适宜氮钾施肥模式. 参考文献 [] 郭咏梅, 段延碧, 李少明, 等. 有色稻米 Fe Zn Cu 和 Mn 含量及与种皮颜色相关分析 [J]. 植物遗传资源学报,20,2(6): 97G974,98. [2] 裘凌沧, 潘军, 段彬伍. 有色米及白米矿质元素营养特征 [J]. 中国水稻科学,993,7(2):95G00. [3] FINOCCHIAROF,FERRARIB,GIANINETTIA,etal.CharacG terizationofantioxidantcompoundsofredandwhitericeandchang gesintotalantioxidantcapacityduringprocessing[j].molnutr FoodRes,2007,5:006G09. [4] ZHANG M W,ZHANGRF,ZHANGFX,etal.PhenolicproG filesandantioxidantactivityofblackricebran ofdiferent commercialyavailablevarieties[j].jagricfoodchem,200, 58:7580G7587. [5] GUNARATNEA,WU K,LID,etal.Antioxidantactivityand nutritionalqualityoftraditionalredggrainedricevarietiescong tainingproanthocyanidins[j].food Chem,203,38:53G 6. [6] DINGJ,YANG T,FENG H,etal.EnhancingcontentsofγG aminobutyricacid (GABA)andother micronutrientsindeg huledriceduringgermination undernormoxicand hypoxic conditions[j].jagricfoodchem,206,64:094g02. [7] 孙志栋, 陈国, 虞振先, 等. 我国有色米的研究进展 [J]. 浙江农业学报,200,22(6):873G878. [8] 孙志栋, 陈惠云, 陈国, 等. 有色米色素的提取与测定方法 [J]. 食品工业,20(0):70G72. [9] 李艳霞, 林拥军, 陈浩. 水稻花青素合成调控转录因子 OsC 和 OsPAC 的功能 [J]. 华中农业大学学报,207,36():G9. [0] 蔡光泽. 不同施肥处理对有色米产量性状及糙米着色程度的影响 [J]. 西南农业学报,2002,5(4):55G58. [] 王学奎. 植物生理生化实验原理和技术 [M].2 版. 北京 : 高等教育出版社,2006. [2]GB/T 中华人民共和国国家标准 : 稻米直链淀粉含量的测定 [S]. 北京 : 中国标准出版社,995. [3]NY/T 中华人民共和国农业行业标准黑米 [S]. 北京 : 中国农业出版社,2004. [4] 郑洪健, 叶立斌, 励建荣, 等.2,4G 二硝基氟苯柱前衍生 RTG HPLC 法测定 γg 氨基丁酸 [J]. 中国粮油学报,20(4):04G 06,. [5] 吕莹果, 张晖, 孟祥勇, 等.2,4G 二硝基氟苯柱前衍生法测定植物中谷氨酸脱羧酶的活力 [J]. 分析化学,2009,37(3):347G350. [6] 赵健, 李凤华, 杨丽, 等. 超高效液相色谱 G 质谱 / 质谱联用法测定泰山白首乌中 γg 氨基丁酸含量及其相关药效分析 [J]. 世界科学技术 ( 中医药现代化 ),202,4(5):2029G2035. [7] 杨建, 樊慧梅, 刘笑笑, 等. 施氮对水稻产量氮素吸收及其品质的影响 [J]. 农业与技术,205,35(7):6G9. [8] 杨树明, 杨慧, 赵旭, 等. 不同时期施氮对功能型水稻产量及籽粒功能成分的影响 [J]. 西南农业学报,203,26(4):527G53. [9] 刘晓燕, 何萍, 金继运. 钾在植物抗病性中的作用及机理的研究进展 [J]. 植物营养与肥料学报,2006,2(3):445G450. [20] 朱朋波, 徐大勇, 方兆伟, 等. 氮磷钾肥施用量对稻米粗脂肪含量的影响 [J]. 江苏农业科学,2006(6):395G396. [2] 王德仁, 卢婉芳, 陈苇. 施氮对稻米蛋白质氨基酸含量的影响 [J]. 植物营养与肥料学报,200,7(3):353G356. [22] 宋红苗, 陶跃之, 王慧中, 等.GABA 在植物体内的合成代谢及生物学功能 [J]. 浙江农业科学,200(2):225G229.

7 第 2 期石洪芳等 : 氮钾运筹模式对高花青素特种稻产量及糙米营养品质的影响 49 Efectsofnitrogenandpotassiumapplicationpaternsonyield andnutritionqualityofaricecultivarwithhighanthocyanincontent SHIHongfang YIZhijie YANG Tewu ZHAOSiming 2 ZHOU Qiang 3 ZHOU Xin YANGLuohao.ColegeofPlantScienceandTechnology,MOA KeyLaboratoryofCropEcophysiology andfarmingsysteminthemiddlereachesoftheyangtzeriver,wuhan430070,china; 2.ColegeofFoodScienceandTechnology,HuazhongAgriculturalUniversity, Wuhan430070,China; 3.HuanggangAcademyofAgriculturalSciences,Huanggang438000,China Abstract A newlybredricecultivar withhighanthocyanincontent,gangteyou37,wasusedto studytheefectsofnitrogen (N)andpotassium (K)applicationpaternsontheyieldandthenutrition qualityofdehuledriceunderthetotalapplicationofn59kg/hm 2,P2O567.5kg/hm 2 andk2o67.5 kg/hm 2 inthefield.resultsshowedthatthehighestgrainyieldwasobtainedwhenalk wasappliedas basalfertilizer,60% ofn usedasbasalfertilizer,0% ofnappliedattileringstageand30% ofnat spikeletdevelopingstage.appropriatefertilizerapplicationincreasedtheefectivepaniclesperarea, therefore,increasedtheyield.thefertilizerapplicationpaternsrarelyafectedthecontentsofamylose, amylopectinandanthocyanin,butproperamountofnappliedatthespikeletdevelopingstageincreased thecontentofsolublesugarindehuledrice.thecontentofcrudefatindehuledricewasincreasedby supplyingkatthelaterdevelopmentalstageunderthesamenapplicationpatern.gamagaminobutyric acid (GABA)tendedtoincreasewhenN wasappliedatthespikeletdevelopingstageunderthesamek applicationpatern.whenalk wasappliedasbasalfertilizer,thecontentoffreeaminoacidincreased firstandthendecreased withtheincreaseofn applicationrateatthespikeletdevelopingstage.when 60% ofk wasusedasbasalfertilizerand40% asspikeletdevelopingfertilizer,thecontentoffreeamino acidindehuledriceincreasedwiththeincreaseofnapplicationrateatthespikeletdevelopingstage.apg plyingnsignificantlyincreasedthecontentofcrudeproteinindehuledrice,butitschangeswereincong stantunderdiferentkapplicationpaterns.itisindicatedthatalkappliedasbasalfertilizer,60% ofn usedasbasalfertilizer,0% ofnappliedattileringstageand30% ofnatspikeletdevelopingstageis suitabletoimprovericeyieldandnutritionalquality,andcanbeusedasappropriatefertilizerapplication paternforgangteyou37. Keywords anthocyanin;nitrogenandpotassiumapplication;yield;ricequality;gamagaminobutyrg icacid;coloredrice ( 责任编辑 : 张志钰 )

巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术表 1 ASI 法测定 0-20 厘米土壤基本农化性状 ph 有机质土壤有效养分含量 ( 毫克 / 公斤 ) 时间地点 ( 水 ) (%) + NH 4 -N P K S B Cu Fe Mn Zn 2007 中垾

巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术表 1 ASI 法测定 0-20 厘米土壤基本农化性状 ph 有机质土壤有效养分含量 ( 毫克 / 公斤 ) 时间地点 ( 水 ) (%) + NH 4 -N P K S B Cu Fe Mn Zn 2007 中垾巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术李录久 1, 徐宏军 2, 王家嘉 1, 李东平 1, 尹学政 2, 吴萍萍 (1. 安徽省农科院土壤肥料研究所, 合肥 230031; 2. 巢湖市土肥站, 巢湖 238000) 1 摘要 : 通过田间试验研究安徽省巢湖流域一季中稻高产高效平衡施肥技术结果表明, 施用氮磷钾化肥对水稻生长发育具有良好的促进作用, 并能改善产量结构性状, 增加水稻产值, 提高施肥经济效益