水稻产量与品质形成.pptx

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1、水稻的产量水稻的产量：单位面积稻谷收获量，用kg/亩、kg/m2或t/hm2等表示。部分国家以单位面积糙米收获量表示。产量水平：世界各地相差较大，我国水稻产量为4-8 t/hm2，超级杂交稻高产水平已达12 t/hm2第1页/共38页产量公式经济产量=生物产量收获指数（k）最近50年，水稻育种的重要成果是提高K值，从0.35提高到0.5以上生物产量与经济产量的关系总体上是一个抛物线关系凌启鸿发现，抽穗前的生物产量与经济产量的关系呈抛物线关系；抽穗后的生物产量与经济产量呈直线正相关控制群体数量、提高群体质量、提高花后光合量是增产关键第2页/共38页产量构成因素（components）理论产量=穗

2、数每穗颖花数结实率千粒重该公式在禾谷类作物一般公式的基础上加上了“每穗颖花数”一个因子，是松岛省三的发现。松岛省三最先揭示了上述4因素的形成过程与原理、影响因子、形成时间界限、相互关系等。第3页/共38页穗数形成过程及原理单位面积穗数 单位面积穗数实际指有效穗数。时间上始于播种或移栽、止于最高分蘖后10天。单位面积穗数=基本苗+有效分蘖 有效分蘖=最高分蘖数成穗率。有效分蘖一般在最高分蘖发生前12-15天发生，到最高分蘖时，有3叶。成穗率高产田为60-85%。生产上须合理规划基本苗、秧苗素质、促控措施以在计划时间达到预定茎蘖数、并提高成熟率第4页/共38页每穗颖花数形成过程及原理阶段：增花阶段

3、，始于4叶期、止于雌雄蕊形成期、二次枝梗分化期最敏感。退化阶段，始于雌雄蕊形成期、止于抽穗前、减数分裂期最敏感。生产上有“促花”和“保花”之分。但如在穗轴分化期左右促花，易造成基部伸长节间及其叶片过度伸长，恶化群体结构。因此，生产上常在颖花分化期施肥，达到适度促进、促保兼具的效果。“促”或“保”措施的实施应依田间长势和土壤环境而灵活掌握。第5页/共38页结实率的形成过程及原理结实率（%）=饱满粒/总颖花数100不实粒=未受精粒+受精后发育停止粒。一般以“未受精粒”占比例较大。总颖花数的决定时期已如前述。不实粒的决定决定时间始于减数分裂期、止于开花后一周左右。其中减数分裂期和开花期前后是容易引起

4、结实率降低的两个关键时期。生产上要求将水稻的生殖生长期安排在一年气候最好的时期。后期保叶也十分重要。第6页/共38页千粒重的形成过程及原理千粒重=谷壳体积（增效期）+胚乳发育（防降低）时期，始于颖花原基分化期、止于黄熟期。关键时期有减数分裂期和灌浆盛期。形成时期和促控技术与结实率有相似之处。第7页/共38页4因子的相对重要性和相互关系时间上，因子1最先形成、然后顺次形成、后2个因子形成时间是有一定重叠重要性：4因子也是顺次，因子1最重要，其影响面最大，然后是。，因子4一般比较稳定，重要性最小。但一旦因子4出现明显降低，则全田一定减产。相互关系因子1与因子2、因子2与因子3之间存在明显的负相关关

5、系。但因子3和因子4之间存在一定的正相关关系。生产上根据品种等条件的不同，形成各种“成产途径”，其依据是既能发挥优势、又能协调各产量构成因素。第8页/共38页物质形成与源流库理论产量=抽穗前光合产物转运量+抽随后光合量“抽穗前光合产物转运量”是一个稳产因子；提高“抽随后光合量”是高产的核心。“抽穗前光合产物”与水稻倒伏相关，优质稻品种转运较彻底，是倒伏的一个诱因。第9页/共38页群体质量理论群体质量，指水稻抽穗时多项形态、生理状态的衡量指标。1）结实期的总光合量，占产量80%；2）适宜的LAI，群体在倒1叶抽出时封行，其后基部叶片上能接受5%光照强度。LAImax=7-7.5;3)总颖花量=5

6、.25108朵；4）粒叶比=14-17g/cm2；5）叶系配置，有效叶面积占95%；6）单茎重；7）根活量控制：按叶龄模式程序图控制第10页/共38页我国稻米品质的评价与方法我国稻米品质的评价与方法n我国对稻米品质的评价从加工、外观、蒸煮与食味、营养及卫生品质等方面进行评鉴，一般要求在稻谷收获、晒干（含水量籼稻13%1%，粳稻14%1%）、去杂后存放3个月以上，待理化性质稳定后进行。第11页/共38页我国稻米品质指标体系我国稻米品质指标体系第12页/共38页加工品质加工品质n反映稻米对加工的适应性，又称碾磨品质（milling quality），主要取决于籽粒的灌浆特性、胚乳结构及糠层厚度等n

7、评价指标主要有糙米率、精米率、整精米率，分别为单位重量稻谷加工出的糙米、精米和完整精米的质量百分率，测定仪器主要有实验室用砻谷机、精米机、分离筛和电子天平等。n我国大多数品种的糙米率、精米率一般分别为77%85%和67%80%，相对稳定。变异较大的是整精米率，从20%75%不等，它是加工品质的重要指标。第13页/共38页外观品质外观品质n或称市场（商品）品质，它体现吸引消费者的能力，评价指标主要有垩白米率、垩白面积、垩白度、透明度、粒形，裂纹等。n垩白米率是整精米中垩白米粒的百分比，垩白是胚乳充实不良引起的空隙导致光的散射，外观上形成白色的不透明区，按发生的部位分为腹白、背白和心白。垩白面积是

8、垩白占整粒米投影面积百分比，一般是在垩白观测仪上目测来确定。垩白米率与垩白面积的乘积为垩白度，按其程度不同可进行5级分类。透明度指精米在光透视下的晶亮程度，可用透明度仪进行测定。粒形通常以长宽比表示，用测量板或游标卡尺测定米粒的长宽。第14页/共38页垩白垩白Lisle,Martin,Fitzgerald,2000.腹白心白第15页/共38页外观品质外观品质第16页/共38页蒸煮与食味品质蒸煮与食味品质n米饭的色、香、味及其适口性(如粘弹性、柔软性等)，反映稻米的食用特性。评价食味的最好方法是口感品尝，由于品尝者的差异，加之过程复杂，难以快速有效的评定，通常用较客观的理化指标来间接反映，主要有

9、直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、米饭粘性、硬度、气味、色泽以及冷饭质地等。n直链淀粉含量(除糯米2%外)一般为634%，分成极低(8%)、低(820%)、中(2025%)、高(25%)4个等级。高直链淀粉含量的米饭胀性大，干松而色淡，冷后质硬，食味较差；中、低含量米饭则胀性较小，湿粘且有光泽，柔软又不失蓬松，是改良食味品质的目标之一。第17页/共38页蒸煮与食味品质蒸煮与食味品质n糊化温度是淀粉粒受热吸水后发生不可逆膨胀时的温度，属淀粉的物理属性，它既反映米粒的胀性和需水性，又影响胚乳的硬度。糊化温度较低的食味较佳。n胶稠度是0.1000g精米粉（含水量为12%）在沸水浴中充分糊化形成4.4%

10、的米胶，并经冰水浴冷却后，在室温下水平标准试管中米胶流淌长度。胶稠度可分为硬(米胶流长40mm)、中(40-60mm)、软(60mm)3个等级。胶稠度较长，米饭较软且偏粘，较短的则偏硬而不粘。多数地区以胶稠度偏软作为食味较好的标志之一。第18页/共38页Gelatinisation Temperature20406080100第19页/共38页营养品质营养品质n指精米中蛋白质及其氨基酸等养分的含量与组成，以及脂肪、维生素、矿物质含量等。n稻米蛋白质除绝对含量外，谷蛋白、醇溶蛋白等组分及氨基酸组成也与营养、食味有关。一般认为蛋白质含量高会抑制淀粉粒吸水、膨胀及糊化，米饭口感变差，食味不佳。但其中

11、含有谷蛋白及多种人体必需的氨基酸，易消化吸收，营养价值较高。蛋白质含量一般是通过测定稻米的全氮含量(如凯氏法定氮)，并乘以5.95的转换系数即得。n部分微量元素在较大程度上影响水稻的食味，日本报道，稻米中Zn的含量较高则稻米食味较好。第20页/共38页卫生品质卫生品质n主要是稻米中农药及重金属元素(如砷、镉、汞、铅)等有害成分的残留状况等。主要包括有毒化学农药、重金属离子、黄曲霉素、硝酸盐等有毒物质的残留量。它是稻米的首要品质指标，因为稻米作为食品首先必须是安全、卫生的。第21页/共38页米质评价新方法和手段米质评价新方法和手段n 热分析方法n 米饭质地分析法n 形态分析法n 近红外法n X-

12、射线衍射法n 核磁共振法 n 高效液相色谱法n食味仪法第22页/共38页品质现状与优质稻谷的标准品质现状与优质稻谷的标准n中国优质稻米资源丰富，有许多名、特、优品种。但是，目前生产上推广的主体品种的加工、外观及食味品质总体水平不高。n建国以来，水稻生产长期立足于解决粮食短缺、偏重产量，对米质没有足够的重视。直到上世纪80年代中期，大量劣质米的产销矛盾使稻米品质问题受到关注，农业部于1986、1988年分别起草了食用稻米标准及其测定方法。1999年，国家质量监督局在此基础上颁布了新的国家标准。4 4大核心指标！大核心指标！n两系杂交稻的推广较大程度上提高了南方大米的品质，在一定水平上实现了高产与

13、米质的统一。第23页/共38页稻米品质的形成第24页/共38页 稻米品质形成生理稻米品质形成生理第25页/共38页水稻品种与品质的关系水稻品种与品质的关系n加工和外观品质上，粳稻的糙米率、精米率和整精米率一般高于籼稻，籼稻中以晚籼优于中籼，中籼优于早籼；粳稻多为椭圆形或粗短形，外观上南方品种较北方的略差，垩白度和垩白率偏高，而透明度偏低；籼稻则为细长形，籼稻的垩白度晚籼小于中籼和早籼。n在蒸煮与食味品质上，粳稻的直链淀粉含量较低，糊化温度低或中等，米饭的胀性小，较湿粘且有光泽，且南方品种口感较北方硬；籼稻多为高直链淀粉含量，糊化温度高或中等，米饭胀性大，干松而色淡，冷后质硬。籼糯的直链淀粉含量

14、较高、碱消值较低，表明其糯性较粳糯差。n稻米蛋白质含量籼稻平均值（8%）高于粳稻（7%），蛋白质含量还与品种生育期呈显著负相关，表现为早稻高于晚稻。第26页/共38页n稻米品质的气候生态n土壤生态条件对稻米品质的影响 n栽培措施对稻米品质的影响 n环境污染对稻米品质的影响 环境条件及栽培因素对品质的影响环境条件及栽培因素对品质的影响第27页/共38页n水稻品质与气候条件的关系密切，例如南方早籼品种作晚季稻栽培时米质有转好的趋势。在气候因子中，温度尤其是结实期日平均气温是影响米质最重要的因子，光照是仅次于温度的气候因子。稻米品质中整精米率、垩白、透明度、糊化温度、直链淀粉及蛋白质含量等受气候条件

15、影响大，而糙米率、精米率、粒形等相对较小。气候条件影响米质形成的时期以结实中期最为重要，其次为结实前期和后期。稻米品质的气候生态稻米品质的气候生态第28页/共38页高温与垩白的形成 LTHTLisle,A.J.,Martin,M.and Fitzgerald,M.A.,Cereal Chem.2000 Primaries Secondaries第29页/共38页n稻作土层厚度、耕层厚度、PH值、土壤养分、质地及地区海拔高度等都不同程度地影响稻米的品质，而且不同的品质性状表现也不相同。其中以土壤PH值、有机质、耕层厚度、全氮及碱解氮、速效钾、粘粒与中细粉粒含量、海拔高度等是影响稻米品质的重要因子

16、，而且多数的品质性状均受到一定程度的影响。此外，土壤有效硫、有效锌、有效锰含量与精米率、蛋白质、垩白面积等有显著的相关关系。土壤生态条件对稻米品质的影响土壤生态条件对稻米品质的影响第30页/共38页n施肥 施肥的种类、数量与施用方法对稻米品质的影响不同，其中以氮肥对米质的影响最为重要，其次是磷、钾。有机肥有利于增加氨基酸含量，食味较好，但过量施用时过多的铵离子又引起食味品质下降。施硅肥能提高整精米率而改善加工品质，垩白面积和直链淀粉含量也有所降低。生育后期叶面喷肥对米质效果一般要好于撒施。n种植密度 (超)稀植条件因个体营养空间增大可提高稻米蛋白质含量，但有时会因为更多地增加淀粉积累，蛋白质含

17、量反而下降；直链淀粉含量随密度降低有升高的趋势。种植密度较大，整精米率下降，垩白米粒提高，透明度降低。尤其当密度过大，稻株营养面积缩小，蛋白质含量显著下降，此外田间生长郁闭，透光通气减弱，青米粒增加，加工及外观品质变劣。行距较大亦可改善加工品质，但株距过小会降低加工品质。栽培措施对稻米品质的影响栽培措施对稻米品质的影响第31页/共38页n水分管理 水分管理对米质的影响包括量和质两个方面。水分灌溉是通过稻株对土壤水分的敏感性发生作用，结实期土壤水分适当降低，精米率略有提高，青米率下降。但严重缺水或干旱时，加工品质变劣，同时垩白面积增大，直链淀粉含量降低，蛋白质含量多数会有上升，但适口性较差，食味

18、下降。此外，稻米灰分含量也会减少，其次钾、磷、镁等也明显减少。水质对米质也有明显影响。n农药、除草剂等农用化学品的施用 水稻往往会因病虫草害而多次使用农药、除草剂等，如果用量过大、或施用不合理，造成稻米收获后的残留污染，安全卫生品质得不到保障。若残留超标还将严重地危害到人类健康。一些农药等化学品会在土壤中长期残留，导致“二次污染”，不利于无公害优质稻米生产和农田的可持续利用。此外，施用一些除草剂(如敌稗，2,4-D等)有时可以提高稻米的蛋白质含量。栽培措施对稻米品质的影响栽培措施对稻米品质的影响第32页/共38页n环境污染对稻米品质的影响主要包括工业重金属污染、农药污染和化学肥料污染。工业氯离

19、子、硫离子、汞、铅等废弃物、过多有机磷、砷、苯及其衍生物农药将残留在谷物中，严重地影响着稻米的卫生品质。例如稻-渔生态系统中高剂量喷施农药时，稻谷、鱼、水体和土壤中均有残留，尤以前两者较多，且有随时间延长而增加的趋势。环境污染对稻米品质的影响环境污染对稻米品质的影响第33页/共38页三、稻米品质的调控第34页/共38页优质水稻品种选择与合理布局水稻适宜播栽期的确定群体起点密度调控土壤培肥与品质调优的施肥技术 品质调优的水分灌溉技术病虫草害综合防治的控污技术 适时收获与合理的干燥技术 采用栽培技术调优米质要则采用栽培技术调优米质要则第35页/共38页四、保优贮藏方法与技术第36页/共38页n采用

20、常规方法贮藏时，稻谷含水率籼稻应在13.5%以下，粳稻应在14.5%以下，贮藏时间不宜超过 1年。陈米的品质不及新米，应提倡在稻谷收获后半年内，最迟1年之内食用稻米。但如贮藏于15或10以下冷库内，则在23年内可以保持米的新鲜度，且可减少因高温、潮湿、虫害等造成的损失，充以CO2的稻米小包装亦有较长期保持米的优良品质的显著效果。改善贮藏条件，防止米质变劣，应受到充分重视。通过降低O2、提高CO2浓度及隔绝空气中湿度（薄膜包装）的气调法也被认为是保持稻米品质的有效方法之一。此外，贮藏稻谷的仓库应干湿得当，过湿易导致发霉，过干易降低食味品质，一般以含水14.5%的稻谷仓贮效果较佳。保优贮藏方法与技术保优贮藏方法与技术第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页