不同施氮量对饲料稻糙米蛋白质含量的影响及其机理

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1、谢桂先等：不同施氮量对饲料稻糙米蛋白质含量的影响及其机理1623不同施氮量对饲料稻糙米蛋白质含量的影响及其机理谢桂先，刘强，荣湘民，宋海星，彭建伟，朱红梅湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙410128摘要：采用田间小区试验探讨了“氮中量施肥法”（N，P2O5，K2O施用量为190，90，100kg·hm-2）、“氮高量施肥法”（N，P2O5，K2O施用量为210，90，100kg·hm-2）、“氮低量施肥法”（N，P2O5，K2O施用量为170，90，100kg·hm-2）对饲料稻威优198糙米蛋白质质量分数的影

2、响及其机理。结果表明，与氮高量施肥法和氮低量施肥法相比，氮中量施肥法能明显促进孕穗期、乳熟期水稻旗叶中硝酸还原酶，乳熟期旗叶中蛋白水解酶活性，齐穗期旗叶谷氨酰胺合成酶以及齐穗期和乳熟期籽粒中谷氨酰胺合成酶活性，明显促进水稻对氮素营养的吸收与转运，显著提高糙米中蛋白质质量分数和蛋白质质量分数。氮中量施肥法处理糙米蛋白质质量分数分别比氮高量施肥法处理和氮低量施肥法处理提高了1.39%和17.93%，籽粒产量分别提高了12.02%和8.47%，糙米蛋白质产量分别提高了12.54%和18.32%。研究表明，氮中量施肥法能

3、满足饲料稻高蛋白高产栽培的需要。关键词：水稻；硝酸还原酶；谷氨酰胺合成酶；蛋白水解酶；蛋白质中图分类号：S157.4+1文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）04-1619-05谢桂先等：不同施氮量对饲料稻糙米蛋白质含量的影响及其机理1623湖南省是我国水稻（oryzasativa）生产大省，但早籼稻由于其品质相对较差而销售滞后，为解决湖南省早籼稻卖难和饲料原材料不足问题，青先国等于1992年提出了用高蛋白稻米（饲料稻）代替玉米作为原料生产饲料，并提出了三壮三高饲料稻施肥法[1]。饲料稻是指单产高

4、（≥8250kg·hm-2以上）、出糙率高（≥80%）、粗蛋白质量分数高（≥12%）的水稻品种（组合），它生育期适宜抗性强。饲料稻主要的用途是作为饲料工业的原料，大量研究表明，糙米作为能量饲料替代玉米是完全可行的，而且饲料稻糙米作为饲粮的效果优于普通玉米[2]。1998年湖南省种植代替玉米饲料原料的高蛋白质饲料稻面积30万hm2以上，产量达288万t，替代省内玉米饲料原料的45%以上，在国家粮食丰产科技工程项目（2004BA520A01）和湖南省有关部门的大力支持下，湖南省饲料稻面积逐年增加。氮素影响作物各种生理

5、代谢的正常进行和代谢物的合理分配以及生长发育，也是水稻管理中需求量大而又较难控制的营养元素。近年来农业生产中大量使用氮肥引起的氮肥利用率低、资源浪费大、环境污染严重的现状已经引起了人们的普遍关注[3，4]。氮素营养对籽粒产量和蛋白质的合成有显著的影响，为了满足饲料稻高蛋白质质量分数和高产的要求，在当前的饲料稻生产中主要采用三壮三高施肥法，但施氮量较高，达225kg·hm-2，远远超过了水稻一般栽培的150~180kg·hm-2施氮量，且施肥方法也欠合理[5]，因此，降低氮肥施用量是饲料稻生产中急待解决的问题。过去

6、对饲料稻糙米蛋白质的研究多集中在对其最终质量分数的研究上[1，6]，而对施氮量尤其是低施氮条件下对稻米蛋白质形成过程中关键酶的动态变化和蛋白质质量分数研究较少。本文探讨了不同施氮量对饲料稻威优198氮代谢关键酶（硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蛋白水解酶）活性、水稻植株和籽粒全氮质量分数及糙米蛋白质产量的影响，以期为饲料稻在湖南甚至在整个华南地区减氮栽培提供科学依据。1材料与方法1.1供试材料供试水稻品种为饲料稻威优198，试验于2003年在湖南农业大学教学实验场进行，其水田土壤基本理化状为有机质24.80g·kg-

7、1，全氮1.79g·kg-1，碱解氮127.10g·kg-1，全磷1.26g·kg-1，速效磷6.32g·kg-1，全钾15.90g·kg-1，速效钾51.00g·kg-1，缓效钾413.80g·kg-1。1.2方法1.2.1试验设计试验共设3种处理，即氮中量施肥法处理（N，P2O5，K2O施用量为190，90，100kg·hm-2），氮高量施肥法处理(N，P2O5，K2O施用量为210，90，100kg·hm-2)，氮低量施肥法(N，P2O5，K2O施用量为170，90，100kg·hm-2)。重复3次，随机区

8、组排列，每小区面积20m2。大田栽植密度为16.7cm×20.0cm，每穴2苗。试验品种经浸种后于6月22日播种，7月17日移栽，10月18日收获。谢桂先等：不同施氮量对饲料稻糙米蛋白质含量的影响及其机理16231.2.2水肥管理秧田管理，采用“半旱育秧法”，秧苗2.1叶期施187.5kg·hm-2半旱育壮秧剂（尿素∶碳酸二氢钾∶氯化钾∶钙镁磷肥=7.5∶1∶1.5∶2.