文档介绍：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190,90,100 kg·hm-2)、“氮高量施肥法”(N,P2O5,K2O施用量为210,90,100 kg·hm-2)、“氮低量施肥法”(N,P2O5,K2O施用量为170,90,100 kg·hm-2)对饲料稻威优198糙米蛋白质质量分数的影响及其机理。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。%%,%%,%%。研究表明,氮中量施肥法能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:+1 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1619-05
湖南省是我国水稻(oryza sativa)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(≥8250 kg·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225 kg·hm-2,远远超过了水稻一般栽培的150~180 kg·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