鹽逆境對水稻產量、光合特性及品質的影響

周根友 翟彩嬌 鄧先亮 張蛟 張振良 戴其根,* 崔士友,*

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鹽逆境對水稻產量、光合特性及品質的影響

周根友1翟彩嬌1鄧先亮2張蛟1張振良1戴其根2,*崔士友1,*

(1江蘇沿江地區農業科學研究所/南通市耐鹽植物公共技術服務平臺，江蘇 南通 226541；2揚州大學 農學院/江蘇省現代糧食作物生產協同創新中心，江蘇 揚州 225009；)

【目的】江蘇沿海灘涂種植水稻是促進鹽土脫鹽改良和開發利用灘涂的主要技術之一，研究鹽逆境對水稻產量、光合特性和稻米品質的影響，可為發展灘涂種稻提供參考和理論依據。【方法】以耐鹽性較好的通粳981、鹽稻12、鹽稻10號和南粳5055等4個粳稻品種為材料，設置非鹽逆境(S0, 電導率0.207 dS/m)和逆境(S1,電導率1.112 dS/m)2個處理，分別測定產量及其構成因素、光合參數、稻米品質和淀粉黏滯特性。【結果】與非鹽逆境相比，鹽逆境下水稻產量顯著下降，僅為非逆境的40.5%，單位面積穗數差異不顯著，每穗粒數和千粒重顯著減少；光合速率、胞間CO2濃度顯著下降，而氣孔導度和蒸騰速率差異不顯著；稻米加工品質顯著下降，外觀品質變化不大，直鏈淀粉含量顯著下降，蛋白質含量顯著增加；峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值和回復值均未發生顯著的變化，消減值和起始糊化溫度顯著增高。【結論】鹽逆境對水稻產量、光合參數、稻米品質等均有不利的影響，可在鹽逆境對產量、品質影響的關鍵時期孕穗期和灌漿結實期采取措施緩解鹽逆境的危害。

鹽逆境；水稻品種；產量；光合參數；稻米品質；淀粉黏滯性

江蘇省沿海灘涂面積占全國沿海灘涂的1/4以上[1]，是非常重要的后備土地資源，也是江蘇省社會經濟可持續發展的主要保證。水稻是我國三大糧食作物之一，其種植面積占糧食作物總面積的27.1％左右，產量占全國糧食年總產量的34.4%[2]，因而對保證糧食安全至關重要。開發利用鹽堿地發展水稻生產有利于進一步加強我國的糧食生產。

目前在水稻的耐鹽機理方面已有較多的研究[3]，有關灘涂水稻的研究大多數集中在耐鹽水稻種質資源或品種的篩選方面[4-10]，鹽分逆境[11-12]和不同水肥管理[13]對水稻生長、產量的影響也有涉及，而對鹽逆境對稻米品質的影響方面卻少有報道[14]。本研究選擇耐鹽性較好、在江蘇省種植面積較大的4個品種，利用鹽池設施研究鹽分逆境對水稻產量和品質的影響，以期為江蘇省灘涂水稻的大面積種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用耐鹽性較好的粳稻品種通粳981(V1)、鹽稻12(V2)、鹽稻10號(V3)和南粳5055(V4)進行試驗。鹽稻10號為遲熟中粳糯稻，鹽稻12為遲熟中粳稻，通粳981和南粳5055為早熟晚粳。其中，南粳5055含半糯性基因。試驗材料經2013－2014年灘涂(1.5~2.0 g/kg)實地耐鹽性鑒定篩選而得，在產量、品質、熟期等方面存在較大差異。

1.2 試驗設計

鹽池設施采用鋼筋混凝土建造，池內長5 m、內寬1.8 m、深1 m。其中5個池設置鹽分梯度(0、1.5、3.0、4.5和6.0 g/kg)。本研究使用其中的2個池，理論含鹽量分別為0和3 g/kg。試驗采用二因素裂區設計，主區為鹽分，設2個處理，NaCl含量分別為0 g/kg(S0)、3 g/kg(S1)，副區為品種(V1~V4)。供試材料經催芽后于2015年5月20日播種，苗床期管理同常規。30 d苗齡后于6月20日移栽于鹽池。行株距為25 cm×15 cm，每穴栽3苗，每池移栽20行，單行小區，共設5個重復，其中1個重復供取樣及光合作用相關參數的測定，4個重復供測產。區組隨機排列。

1.3 項目測定與方法

1.3.1 土壤鹽分含量測定

采集的土壤樣品室內自然風干、磨碎、過1 mm 篩備用。取風干土樣10 g，以土水比1︰5的比例浸提土壤，攪拌3次，每次3 min，靜置30 min后，取上清液測定土壤浸提液電導率EC1:5。

1.3.2 光合性狀的測定

在水稻抽穗后的晴朗天氣下，每個小區選取3株有代表性的植株于上午9:00－11:00，采用ECA-PB0402光合測定儀(北京益康農科技發展有限公司)測定水稻劍葉中部的光合參數，即光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2濃度。測定時光強為(1100±60) μmol/cm2·S)，溫度為(25±1)℃，空氣中CO2濃度為(270±10) μmol/mol。

1.3.3 產量性狀的測定

完熟期各小區選取連續的5穴測定有效穗數，其中，接近平均穗數的3穴水稻進行考種，測定每穗實粒數、千粒重。小區實收測產。

1.3.4 品質性狀的測定

水稻收獲脫粒、曬干，室內貯藏3個月后，用NP-4350型風選機風選，參照中華人民共和國國家標準《GB/T17891－1999 優質稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、長寬比、堊白米率、堊白度等。采用近紅外谷物分析儀(Infrared 1241 Grain Analyzer，瑞典Foss Tecator公司)測定精米的蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

稻米淀粉黏滯特性采用Super 3型RVA(Rapid Viscosity Analyzer，澳大利亞Newport Scientific儀器公司)快速測定淀粉譜黏滯特性，用TCW(Thermal Cycle for Windows)配套軟件進行分析。按照美國谷物化學家協會(AACC)規程(1995－61－02)和澳大利亞皇家化學會(RACI)標準方法，當米粉含水量為12％時，樣品量為3.0000 g，蒸餾水為25.0000 g。在攪拌過程中，罐內溫度變化如下：50℃下保持1 min，以11.84℃/min的速度上升到95℃(3.8 min)并保持2.5 min，再以11.84℃/min的速度下降到50℃并保持1.4 min。攪拌器的轉動速度在起始10 s內為960 r/min，之后保持在160 r/min。RVA譜特征值包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值(峰值黏度－熱漿黏度)、消減值(最終黏度－峰值黏度)、回復值(最終黏度－熱漿黏度)和起始糊化溫度等，前6個特征值的單位是mPa·s。

綜上分析，公益救助與志愿服務在公益倫理與志愿服務精神的發展中扮演同樣的作用，都是以物質條件為基礎。且兩者在倫理上具有共同的特征：自愿性、非營利性、公益性等。在源遠流長人類思想發展史上，公益倫理對社會進步發揮了巨大的推動作用，志愿服務活動與古老的公益救助行為有著一脈相承的聯系。

1.4 數據處理與統計分析

采用Excel 2010和DPS 7.05軟件進行試驗數據處理和分析，采用Duncan新復極差法(LSR)進行處理間顯著性檢驗，顯著水平設定為=0.05。

2 結果與分析

2.1 鹽逆境對水稻產量及其構成因素的影響

表1 鹽逆境與非鹽逆境下水稻產量及其構成因子的表現

不同字母表示品種間差異顯著(＜0.05)；*，**分別表示差異達顯著或極顯著水平(=3,新復極差法)。S0－含鹽量0g/kg；S1－含鹽量3g/kg；V1－通粳981；V2－鹽粳12；V3－鹽稻10號；V4－南粳5055。下同。

Different lowercase letters indicate statistical significance(＜0.05) among various cultivars. *,**denote significant difference at 0.01 probability level(=3,NMRM). S0, No salinity stress, 0g/kg; S1, Salinity stress, 3g/kg; V1, Tongjing 981; V2, Yanjing 12; V3, Yandao 10; V4, Nanjing 5055. The same as below.

試驗前取土樣測定的非鹽逆境微區和鹽逆境微區電導率EC1:5分別為0.207和1.112 dS/m，接近預先設置的鹽分標準。鹽逆境(S1)和非鹽逆境(S0)下的水稻產量及其構成因素列于表1，結果表明，鹽逆境下水稻產量顯著下降，僅為非逆境的40.5%；產量構成因素方面，單位面積穗數略有下降，差異接近顯著水平；單穗粒數和千粒重則表現為顯著下降，其中單穗粒數降幅達49.1%，為減產的主導因素。就不同條件下各品種的表現而言，非鹽逆境下通粳981、鹽稻12和鹽稻10號的籽粒產量顯著高于南粳5055，而在鹽逆境下4個品種間的產量差異均未達顯著水平。如用鹽逆境下產量與非鹽逆境下產量之比表征品種的耐鹽性，則4個品種耐鹽性的排序為南粳5055(0.479)>鹽稻12(0.424)>通粳981(0.405)>鹽稻10號(0.343)，其中南粳5055與鹽稻10號差異達顯著水平(<0.05)。就單位面積穗數而言，在非鹽逆境下，鹽稻12和鹽稻10號顯著高于南粳5055和通粳981，通粳981最低；在鹽逆境下，鹽稻12、鹽稻10號和南粳5055較高，相互間差異不顯著，顯著高于通粳981。每穗粒數在非鹽逆境下以通粳981最高，達每穗165.4粒，顯著高于其他3個品種；其他3個品種差異不顯著，南粳5055最低；在鹽逆境下4個品種間差異均不顯著，通粳981較高，鹽稻10號較低。在非鹽逆境下通粳981千粒重最高，達28.9 g，顯著高于其他3個品種；其他3個品種差異不顯著，鹽稻10號最低；鹽逆境下也是通粳981最高，為25.1 g，顯著高于其他3個品種；鹽稻12次之，顯著高于南粳5055和鹽稻10號；鹽稻10號最低，與南粳5055差異不顯著。

2.2 鹽逆境對光合特性的影響

灌漿期測定劍葉的光合參數，發現光合效率和胞間CO2濃度在鹽逆境下均顯著下降，而氣孔導度、蒸騰速率鹽逆境與非鹽逆境下的差異均未達顯著水平(表2)。其中，光合速率下降35.5%，胞間CO2濃度下降27.3%。無論是鹽逆境還是非鹽逆境4個光合特征參數在4個品種間的差異均未達到顯著水平，說明光合參數受環境的影響很大。

2.3 鹽逆境對稻米主要品質性狀的影響

除外觀品質(長寬比、堊白米率和堊白度)外，鹽逆境對稻米主要品質性狀均存在顯著的影響(表3)。與非逆境相比，鹽逆境下加工品質中的糙米率、精米率和整精米率均顯著下降。鹽逆境對直鏈淀粉含量具有明顯的作用，鹽逆境下的直鏈淀粉含量較非逆境下的直鏈淀粉含量顯著下降；而蛋白質含量正好相反，鹽逆境促進稻米蛋白質的積累，差異達顯著水平。

就品種而言，加工品質方面以通粳981相對較差，在非鹽逆境下，糙米率顯著低于鹽稻10號，與鹽稻12、南粳5055差異不顯著，精米率顯著低于其他品種，整精米率與其他品種差異不顯著；在鹽逆境下糙米率與其他品種差異不顯著，精米率顯著低于鹽稻12，與鹽稻10號、南粳5055差異不顯著，而整精米率顯著低于其他3個品種。外觀品質方面以鹽稻12較好，通粳981次之，南粳5055和鹽稻10號較差。鹽逆境對堊白米率、堊白度的影響因品種不同而存在差異，鹽逆境下通粳981和鹽稻12的堊白米率和堊白度較非鹽逆境下降，差異達顯著或接近顯著水平；而南粳5055和鹽稻10號則表現為增加，差異達顯著或接近顯著水平。通粳981和鹽稻12的直鏈淀粉含量較高，兩者的差異在非鹽逆境和鹽逆境下均不顯著，但顯著高于含半糯性基因的南粳5055和糯稻品種鹽稻10號。就蛋白質含量而言，通粳981在非鹽逆境下與鹽逆境下均為最低，非鹽逆境下以鹽稻12和南粳5055較高，鹽逆境下以鹽稻10號最高，顯著高于其他3個品種。

表2 鹽逆境對水稻光合特性的影響

表3　鹽逆境對水稻主要米質指標的影響

2.4 鹽逆境對稻米淀粉RVA譜特征的影響

現有的研究表明稻米淀粉RVA譜特征值與稻米蒸煮食味品質密切相關，米飯質地好的優質稻米一般表現為峰值黏度高、崩解值大、消減值小。本研究中，與非鹽逆境相比，鹽逆境條件下峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值、回復值均未發生顯著的變化(表4)，而消減值、起始糊化溫度則顯著增加。這些結果表明，鹽逆境對稻米蒸煮食味品質存在一定程度的不利影響。

表4 鹽逆境對稻米淀粉黏滯特性的影響

就品種而言，無論是鹽逆境還是非鹽逆境，鹽稻12由于其具有相對較低的崩解值和較高的消減值，稻米蒸煮食味品質一般。鹽稻10號為糯稻品種，直鏈淀粉含量低，在鹽逆境和非鹽逆境下消減值均為最低，不過崩解值也較其他品種低。通粳981的峰值黏度和崩解值在鹽逆境和非鹽逆境下均最大，顯著高于其他品種，消減值較低，顯著低于鹽稻12，與鹽稻10號、南粳5055無顯著差異。因此，該品種的蒸煮食味品質較好。南粳5055的消減值在鹽逆境和非鹽逆境下均最低，在鹽逆境下與鹽稻10號、通粳981間無顯著差異，在非鹽逆境下高于通粳981和鹽稻10號，但與通粳981無顯著差異，與鹽稻10號差異達顯著水平；崩解值均顯著低于通粳981，與鹽稻12間差異不顯著。

2.5 直鏈淀粉、蛋白質含量與稻米淀粉RVA譜特征的關系

直鏈淀粉、蛋白質含量與稻米淀粉RVA譜特征間的相關分析結果列于表5。在非鹽逆境下，直鏈淀粉含量與峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和回復值間極顯著正相關，與崩解值、消減值間顯著正相關，與起始糊化溫度間微弱負相關；而在鹽逆境下，直鏈淀粉含量與RVA譜特征值間均為顯著或極顯著正相關。就蛋白質含量而言，在非鹽逆境下與熱漿黏度、最終黏度和消減值間為顯著或極顯著正相關，與其他4個特征值間存在一定程度的正或負相關，但相關不顯著；在鹽逆境下與峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值和回復值均為極顯著的負相關，與消減值間無相關，與起始糊化溫度間為微弱的負相關。因此，鹽逆境改變了蛋白質含量與稻米淀粉RVA譜特征值間的相關性，其中與峰值黏度、崩解值間的負相關對稻米蒸煮和食味品質產生不利的影響。

3 討論

鹽逆境對作物影響的研究大量集中在產量方面，對作物的光合生理以及品質方面也有一些涉及。有關鹽逆境對作物品質的影響，園藝作物研究得較多[18]，水稻等大田作物研究得較少。本研究選用產量、品質、熟期差異較大的4個粳稻品種，利用鹽池設施研究了鹽逆境對水稻產量、光合參數以及稻米品質的影響，結果表明鹽逆境對所研究的大多數性狀均有不利的影響。

表5 鹽逆境與非鹽逆境下直鏈淀粉、蛋白質含量與稻米淀粉RVA譜特征的相關

水稻產量是產量構成因素共同作用的結果，取決于光合物質生產能力以及同化物的運轉和分配。李紅宇等[19]研究表明，在混合鹽堿脅迫下，產量的下降與穗數和穗重均有關，其中穗重的下降是主要原因。楊福等[20]認為鹽堿環境對水稻單位面積的有效穗數影響不大，但每穗實粒數減少，千粒重下降，從而降低了水稻的產量。也有研究表明鹽堿脅迫下水稻減產主要是由于每穴穗數和千粒重下降[21]。本研究結果表明，鹽逆境下單位面積穗數變化不大，而每穗粒數和千粒重顯著下降，其中每穗粒數對減產起主導作用。這與前人的研究[19-20]基本一致。由此可以推測鹽逆境對水稻產量的影響主要發生在孕穗期，這一時期主要影響每穗粒數；其次發生在灌漿期，此時主要影響千粒重。

提高水稻光合生產力和光能利用率是提高水稻產量的根本途徑，環境因素也對水稻同化物的光合生產產生影響。已有的研究均認為鹽逆境對水稻光合特性存在顯著的影響。劉曉龍等[22]利用耐鹽(九稻13號)和鹽敏感(吉粳83號)的2個粳稻品種，研究了鹽脅迫對孕穗初期水稻葉片光合氣體交換參數的影響，結果表明鹽脅迫使耐鹽和鹽敏水稻品種的凈光合速率(n)、氣孔導度(s)、表觀葉肉導度(AMC)均顯著下降，耐鹽品種的胞間CO2濃度(i)在各濃度鹽脅迫下差異均未達到顯著水平，鹽敏感品種在低鹽濃度(40 mmol/L)脅迫下i變化不顯著，在高鹽濃度(80 mmol/L和120 mmol/L)下i顯著下降。王仁雷等[23]利用耐鹽(Pokkali)和鹽敏感(Petal)的2個秈稻品種，研究鹽脅迫對水稻光合特性的影響，隨著NaCl脅迫時間和濃度的增加，供試品種的n下降，s減小，i先降低后升高，而氣孔限制值(s)則相反。鹽脅迫下水稻凈光合速率降低的原因，短時間內以氣孔限制因素為主，長時間時以非氣孔限制因素為主。徐晨等[24]利用2個耐鹽(九稻13號、長白9號)、2個鹽敏感(吉粳88號、吉農大19號)粳稻品種，研究鹽脅迫對水稻光合特性等性狀的影響。鹽脅迫條件下，水稻葉片的n、s、蒸騰速率(r)和AMC均呈不同程度的下降趨勢。鹽脅迫條件下，耐鹽水稻品種和鹽敏感型水稻品種的i變化并不明顯，s均較低，品種間差異也不顯著，而AMC顯著下降，由此推測鹽脅迫條件下n的下降并非因為氣孔的限制，而與RuBPCase活性的下降有關。本研究表明鹽逆境下n和i顯著下降，而s和r未檢測到顯著的變化。原因可能是前人的研究[22-24]是利用營養液水培，而本研究是利用鹽池設施土培。

鹽堿逆境對稻米加工品質的影響方面，Desamero等[25]對來自鹽逆境(Bicol和Cagayan)和非鹽逆境(Nueva Ecija)生長的19個水稻基因型的稻米品質進行了分析比較，結果表明來自Cagayan的糙米率、精米率和整精米率高于Nueva Ecija；而Bicol的糙米率與Nueva Ecija相當，但精米率和整精米率顯著高于后者。而Surekha等[26]利用耐性不同的19個水稻基因型研究了鹽、堿逆境對水稻品質的影響，認為整精米率在鹽逆境下下降，不受堿逆境的影響。本研究結果表明，與非鹽逆境相比，鹽逆境下糙米率、精米率和整精米率均顯著下降，這與Desamero等[25]的結果不同，而與Surekha等[26]的類似。

對稻米外觀品質的影響方面，Desamero等[25]認為鹽逆境下的堊白米率高于非鹽逆境，Surekha等[26]認為耐鹽基因型的籽粒長寬比即使在低鹽低堿下也顯著下降，半耐基因型在高鹽下才顯著降低，鹽敏感基因型對研究所涉及的逆境均無顯著響應。本研究結果與此有些不同，鹽逆境對籽粒長寬比無顯著影響，而對堊白米率、堊白度的影響因品種不同而存在差異，鹽稻10號和南粳5055鹽逆境下的堊白米率或堊白度高于非鹽逆境，而通粳981和鹽稻12恰好相反。

直鏈淀粉含量和蛋白質含量與稻米蒸煮和食味品質密切相關[14-17]。Desamero等[25]認為鹽逆境降低了直鏈淀粉含量。Surekha等[26]的研究結果表明，耐鹽和半耐鹽基因型的直鏈淀粉即使在低鹽低堿下也顯著下降，而鹽敏感基因型僅在高鹽條件下下降。李紅宇等[19]認為鹽堿脅迫下蛋白質含量顯著增加。余為仆[27]認為低濃度鹽脅迫對稻米品質的影響較小，但較高濃度的鹽分脅迫條件下稻米品質劣化明顯。土壤鹽分含量在0.9 g/kg以上時，鹽脅迫處理顯著降低稻米的直鏈淀粉含量，提高蛋白質含量。其他環境脅迫(高溫、干旱)研究也獲得了類似的結果。高煥曄等[27]認為灌漿結實期高溫、干旱及其復合脅迫均會導致稻米直鏈淀粉含量下降和蛋白質含量增加，且復合脅迫的效應均超過單一脅迫的效應。張桂蓮等[28]也認為花后高溫脅迫條件下，直鏈淀粉含量降低，蛋白質含量增加。本研究結果表明鹽逆境減少了稻米直鏈淀粉含量的同時顯著增加了蛋白質含量，進而對稻米的蒸煮和食味品質產生不利的影響。

有關鹽逆境對稻米淀粉RVA譜特征值的影響方面目前報道不多。余為仆[27]的研究結果表明，土壤鹽分含量在0.9 g/kg以上時，鹽脅迫處理的崩解值和最高黏度較低，消減值較高。本研究結果與此類似，與非鹽逆境相比，鹽逆境顯著提高了消減值，但最高黏度、崩解值等RVA譜特征值沒有顯著變化。

本研究表明鹽逆境對水稻產量、品質的大多數性狀均產生不利的影響，可在孕穗期和灌漿結實期等關鍵影響期采取措施緩解鹽逆境的危害程度。已有研究表明植物生長調節物質如赤霉素[30]、多胺[31]等在水稻等作物應答鹽脅迫等非生物逆境中具有一定的作用，探討人為施用這些物質對水稻耐鹽性以及對產量和稻米品質的影響具有重要的意義。

[1] 崔士友, 張蛟蛟, 碳管理: 鹽土治理的一種新思路.農學學報, 2015, 5(12): 44-50.

Cui S Y, Zhang J J. Carbon management: A new approach to the governance of saline soils., 2015, 5(12): 44-50. (in Chinese with English abstract)

[2] 國家統計局. 中國統計年鑒. 北京: 中國統計出版社, 2014.

National Bureau of Statistics. China Statistical Yearbook. Bejing: China Statistics Press, 2016. (in Chinese)

[3] Horie T, Karahara I, Katsuhara M. Salinity tolerance mechanisms in glycophytes: An overview with the central focus on rice plants., 2012, 5(1): 11.

[4] Zeng L, Shannon M C, Grieve C M. Evaluation of salt tolerance in rice genotypes by multiple agronomic parameters., 2002, 127(2): 235-245.

[5] Zeng L, Poss J A, Wilson C, Ase D, Gregorio G B, Grieve C M. Evaluation of salt tolerance in rice genotypes by physiological characters., 2003, 129(3): 281-292.

[6] Heenan D P, Lewin L G, Mccaffery D W. Salinity tolerance in rice varieties at different growth stages., 1988, 28(3): 343-349.

[7] Xie J H, Zapataarias F J, Shen M, Afza R. Salinity tolerant performance and genetic diversity of four rice varieties.2000, 116(2): 105-110.

[8] 楊福, 梁正偉, 王志春. 水稻耐鹽堿鑒定標準評價及建議與展望. 植物遺傳資源學報, 2011, 12(4): 625-628.

Yang F, Liang Z W, Wang Z C. Evaluation, suggestion and prospect on identification standards of saline-alkali tolerance in rice., 2011, 12(4): 625-628. (in Chinese with English abstract)

[9] 陳志德, 仲維功, 楊杰, 黃轉運. 水稻新種質資源的耐鹽性鑒定評價. 植物遺傳資源學報, 2004, 5(4): 351-355.

Chen Z D, Chong W G, Yang J, Huang Z Y. Evaluation of salt tolerance of rice (L.) germplasm., 2004, 5(4): 351-355. (in Chinese with English abstract)

[10] 方先文, 湯陵華, 王艷平. 耐鹽水稻種質資源的篩選.植物遺傳資源學報, 2004, 5(3): 295-298.

Fang X W, Tang L H, Wang Y P. Selection on rice germplasm tolerant to salt stress., 2004, 5(3): 295-298. (in Chinese with English abstract)

[11] Zeng L H, Shannon M C. Effects of salinity on grain yield and yield components of rice at different seeding densities., 2000, 92(3): 418-423.

[12] Zeng L H, Shannon M C. Salinity effects on seedling growth and yield components of rice., 2000, 40(4): 996-1003.

[13] 朱萍, 王華, 夏偉, 顧艾節, 湯梅林, 周士良. 微酸性有機肥用量對灘涂土壤理化性狀及水稻產量的影響. 上海農業學報, 2015(6): 101-103.

Zhu P, Wang H, Xia W, Gu A J, Tang M L, Zhou S L. Effects of acidulous organic fertilizer rates on both beach soil physicochemical properties and rice yield.,2015(6): 101-103. (in Chinese with English abstract)

[14] Julino B O. The chemical basis of rice grain quality∥Chemical aspect of rice grain quality. Manila: IRRI, 1979: 69-90.

[15] 張文緒, 湯圣祥. 我國水稻品種蒸煮品質的初步研究.中國農業科學, 1981, 14(6): 1-4.

Zhang W X, Tang S X. A preliminary study on the cooking qualities of chines rice varieties (L.)., 1981, 14(6): 1-4. (in Chinese with English abstract)

[16] 陳能, 羅玉坤, 朱智偉, 張伯平, 鄭有川, 謝黎虹. 優質食用稻米品質的理化指標與食昧相關性研究. 中國水稻科學, 1997, 11(2): 70-76．

Chen N, Luo Y K, Zhu Z W, Zhang B P, Zheng Y C, Xie L H. Correlation between eating quality and physico-chemical properties of high grain quality rice., 1997, 11(2): 70-76. (in Chinese with English abstract)

[17] 張欣, 施利利, 丁得亮, 王松文, 崔晶. 74份優質粳稻品種的理化特征和食味特性研究. 食品科技, 2010, (9): 178-181.

Zhang X, Shi L L, Ding D L, Wang S W, Cui J. Study on physicochemical properties and palatability characteristics of 74 high-quality rice varieties., 2010, (9): 178-181. (in Chinese with English abstract)

[18] 崔世友, 張蛟蛟. 鹽分逆境對園藝作物品質的影響. 農學學報, 2014, (12): 60-62.

Cui S Y, Zhang J J. Effects of salt stress on the quality of horticultural crops., 2014 (12): 60-62. (in Chinese with English abstract)

[19] 李紅宇, 潘世駒, 錢永德, 馬艷, 司洋, 高尚, 鄭桂萍, 姜玉偉, 周健. 混合鹽堿脅迫對寒地水稻產量和品質的影響. 南方農業學報, 2015, 46(12): 2100-2105.

Li H Y, Pan S J, Qian Y D, Ma Y, Si Y, Gao S, Zheng J P, Jiang Y W, Zhou J. Effects of saline-alkali stress on yield and quality of rice in cold region., 2015, 46(12): 2100-2105. (in Chinese with English abstract)

[20] 楊福, 梁正偉, 王志春, 張軍, 陳淵. 水稻耐鹽堿品種(系)篩選試驗與省區域試驗產量性狀的比較. 吉林農業大學學報, 2007, 29(6): 596-600.

Yang F, Liang Z W, Wang Z C, Zhang J, Chen Y. Comparison of yield characters between screening test of saline-alkali tolerant rice varieties and regional experiment., 2007, 29(6): 596-600. (in Chinese with English abstract)

[21] 步金寶, 趙宏偉, 劉化龍, 王敬國, 興旺. 鹽堿脅迫對寒地粳稻產量形成機理的研究.農業現代化研究, 2012, 33(4): 485-488.

Bu J B, Zhao H W, Liu H L, Wang J G, Xing W. Study on yield formation mechanism of salinity and alkalinity stress inrice of cold region., 2012, 33(4): 485-488. (in Chinese with English abstract)

[22] 劉曉龍, 徐晨, 徐克章, 崔菁菁, 安久海, 凌鳳樓, 張治安, 武志海. 鹽脅迫對水稻葉片光合作用和葉綠素熒光特性的影響. 作物雜志, 2014, (2): 88-92.

Liu X L, Xu C, Xu K Z, Cui J J, An J H, Ling F L, Zhang Z A, Wu Z H. Effects on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence of rice under salt stress., 2014, (2): 88-92. (in Chinese with English abstract)

[23] 王仁雷, 華春, 劉友良. 鹽脅迫對水稻光合特性的影響.南京農業大學學報, 2002, 25(4): 11-14.

Wang R L, Hua C, Liu Y L. Effect of salt stress on photosynthetic characteristics in rice., 2002, 25(4): 11-14. (in Chinese with English abstract)

[24] 徐晨, 凌風樓, 徐克章, 武志海, 劉曉龍, 安久海, 趙蘭坡. 鹽脅迫對不同水稻品種光合特性和生理生化特性的影響. 中國水稻科學, 2013, 27(3): 280-286.

Xu C, Ling F L, Xu K Z, Wu Z H, Liu X L, An J H, Zhao L P. Effect of salt stress on photosynthetic characteristics and physiological and biochemical traits of different rice varieties., 2013, 27(3): 280-286. (in Chinese with English abstract)

[25] Desamero N V, Romero M V, Aquino D V, Tibayan P A, Guloy M B, Valdez R E, Ablaza M J C, Dimaano Y A, Chico M V, Cardenas C C, Orbon C A, Cavite O V. Rice grain quality as affected by salt stress., 2003, 28(S1): 70-70.

[26] Surekha Rao P, Mishra B, Gupta S R.Effects of soil salinity and alkalinity on grain quality of tolerant, semi-tolerant and sensitive rice genotypes., 2013, 20(4): 284-291.

[27] 余為仆. 秸稈還田條件下鹽脅迫對水稻產量與品質形成的影響. 揚州: 揚州大學. 2014.

Yu W P. Effect of salt stress associated with straw returning on yield and quality of rice. Yangzhou: Yangzhou University, 2014. (in Chinese with English abstract)

[28] 高煥曄, 王三根, 宗學鳳, 騰中華, 趙芳明, 劉照. 灌漿結實期高溫干旱復合脅迫對稻米直鏈淀粉及蛋白質含量的影響. 中國生態農業學報, 2012, 20(1): 40-47.

Gao H Y, Wang S G, Zong X F, Teng Z H, Zhao F M, Liu Z. Effects of combined high temperature and drought stress on amylose and protein contents at rice grain-filling stage., 2012, 20(1): 40-47. (in Chinese with English abstract)

[29] 張桂蓮, 廖斌, 李博, 蔡志歡. 花后高溫對稻米品質及胚乳淀粉粒結構的影響. 中國農學通報, 2016, 32(9): 10-14.

Zhang G L, Liao B, Li B, Cai Z H. Effect of high temperature after anthesis on rice quality and starch granule structure of endosperm., 2012, 20(1): 40-47. (in Chinese with English abstract)

[30] 楊東雷, 董偉欣, 張迎迎, 何祖華. 赤霉素調節植物對非生物逆境的耐性. 中國科學: 生命科學, 2013, 43: 1119-1126.

Yang D L, Dong W X, Zhang Y Y, He Z H. Gibberellins modulates abiotic stress tolerance in plant., 2013, 43: 1119-1126.

[31] 王靜超, 王志琴. 多胺在水稻產量形成與響應逆境中的作用. 安徽農業科學, 2012, 40(8): 4473-4477.

Wang J C, Wang Z Q. Functions of polyamines in the rice yield formation and response to stress., 2012, 40(8): 4473-4477.

Performance of Yield, Photosynthesis and Grain Quality ofRice Cultivars Under Salinity Stress in Micro-plots

ZHOU Genyou1, ZHAI Caijiao1, DENG Xianliang2, ZHANG Jiao1, ZHANG Zhenliang1, DAI Qigeng2, *,CUI Shiyou1,*

(Jiangsu Yanjiang Institute of Agricultural Sciences/,,;Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops/,,,; )

【Objective】Rice growing is one of the widely utilized technologies for desalting, improving and exploiting tidal flat in Jiangsu coastal beach. The objective is to reveal the effects of salinity stress on rice yield, photosynthetic parameters, grain quality and starch viscosity, providing a reference and laying a theoretical basis for developing rice production in Jiangsu coastal beach.【Method】Fourrice varieties with better salt tolerance, Tongjing 981, Yandao 12, Yandao 10 and Nanjing 5055 were used to investigate the yield and its components, photosynthetic parameters, rice quality and starch viscosity under salinity stress (S1, 1.112 dS/m for EC1:5) and no salinity stress (S0, 0.207 dS/m, control).【Result】Compared with the control, rice yield decreased significantly under salinity stress, was only 40.5% of that of the control, panicle number per unit area had no significant difference, while grain number per panicle and 1000-grain weight also decreased significantly. The photosynthetic rate and intercellular CO2concentration decreased significantly, but stomatal induction and transpiration rate had no significant difference between S0and S1. The processing quality of rice, together with amylose content decreased significantly, the appearance quality almost remained unchanged, while protein content increased significantly. The peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, breakdown value, consistence value showed no significant changes, the setback value and pasting temperature increased significantly.【Conclusion】Salinity stress had adverse effects on yield, photosynthetic parameters and grain quality of rice. During the critical period of salt stress on yield and quality, such as booting stage and filling stage, measures should be taken to alleviate salt stress.

salinity stress; rice variety; yield; photosynthetic parameters; grain quality; starch viscosity

Corresponding author,:

Q945.78；S511.01

A

1001-7216(2018)02-0146-09

2017-06-09；

2017-07-27。

國家科技支撐計劃資助項目(2015BAD01B03)；江蘇省重點研發計劃資助項目(現代農業)(BE2015337，BE2016370)。

通訊聯系人，E-mail：cuisy198@163.com；qgdai@yzu.edu.cn

10.16819/j.1001-7216.2018.7068