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Comprehensive comparison of growth characteristics, yield and quality of main cultivated Japonica rice varieties in Southern Jiangsu Province

  • Tang Wei
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  • Agricultural Service Center of Hefeng Town, Nanjing 211216, China

Received date: 2025-05-07

  Online published: 2026-02-11

Abstract

This study took 4 main japonica rice varieties in Southern Jiangsu Province, namely Nanjing 46, Nanjing 5055, Ningjing No. 8 and Yangjing 113, as test materials, which were sown for seedling raising on May 15th and mechanically transplanted on June 9th. Plant height, chlorophyll content, nitrogen content, phosphorus content and potassium content were determined at the early tillering stage, late tillering stage, jointing stage, heading stage and maturity stage of rice respectively; seed testing and yield measurement were conducted at the maturity stage; after the rice was harvested, dried and stored for 3 months, rice quality (indicators such as protein content and amylose content) and RVA starch pasting properties (indicators such as peak viscosity and hot paste viscosity) were measured. The results showed that from the early tillering stage to the maturity stage, Nanjing 46 had a relatively high plant height; at the heading stage, Nanjing 46 had the highest SPAD value of the 3rd top leaf, but its attenuation rate was the fastest in the later stage, while Yangjing 113 showed a “slow senescence” characteristic; Nanjing 46 had the highest nitrogen, phosphorus, potassium contents during the whole growth period, and Yangjing 113 had the lowest contents of these 3 nutrients; the yield performance from high to low was Ningjing No. 8 (9 230.0 kg/hm²) > Yangjing 113 (8 826.2 kg/hm²) > Nanjing 5055 (7 873.8 kg/hm²) > Nanjing 46 (7 820.4 kg/hm²); Nanjing 46 and Nanjing 5055 showed the optimal combination of “low protein + low amylose” and had good eating quality, Yangjing 113 had a high milled rice rate but a low head milled rice rate, and the chalkiness rate of Nanjing 5055 met the national first-class rice standard; Nanjing 46 and Nanjing 5055 exhibited the characteristics of “high breakdown value + low setback value”, while Yangjing 113 showed the opposite. Comprehensively, it is indicated that Nanjing 46 needs to focus on lodging prevention and control, Yangjing 113 is suitable for early-maturing and dense planting cultivation, Ningjing 8 has the best comprehensive performance in yield and nutrient use efficiency, and Nanjing 5055 is suitable for high quality rice production.

Cite this article

Tang Wei . Comprehensive comparison of growth characteristics, yield and quality of main cultivated Japonica rice varieties in Southern Jiangsu Province[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(4) : 17 -20 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.04.004

近年来,随着消费市场对优质稻米需求的不断提升,优质、高产和抗逆性品种选育被广泛关注。2024年市场监测数据显示,江苏省优质稻种南粳46的田间收购价在3.6~5.2元/kg(订单农业价格),普通水稻收购价在2.8~3.2元/kg。价格差异反映出当前水稻种植结构正在发生改变:一方面,农户种植理念从单纯追求高产向注重品质转变;另一方面,农业生产模式正逐步由常规经营向现代化的订单农业转型[1-2]。江苏省南京市作为长江中下游稻作区的重要节点,属于典型亚热带季风气候区,常年有效积温充足(≥10 ℃年积温约5 000 ℃),年降水量1 200~1 400 mm。然而近两年在水稻关键生育期(6—8月)频繁出现35 ℃以上高温天气,导致结实率下降。消费需求推动优质稻米市场需求持续增长,也促使优质食味特性粳稻品种扩大种植面积。周贵忠等[3]研究表明,通过推广“科研单位+龙头企业+种植基地”的订单农业模式,能显著提升种植效益,有效促进农业提质增效和农户持续增收。李芳浩[4]研究表明,新型水稻品种的推广、新技术的应用,为水稻产量和品质提高提供了新的途径。
江苏省近年来主推粳稻品种包括南粳46、南粳5055、宁粳8号和扬粳113等,在产量、抗性和品质方面各具优势,目前,针对其在南京市不同栽培条件下的产量构成、品质变化研究相对较少。本研究通过田间对比试验,分析4个品种的关键农艺性状、产量表现及稻米品质差异,为相似生态区的水稻品种选择、栽培技术优化及收获期决策提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

2024年秋播开始,在江苏省南京市溧水区和凤镇高标准实验田内进行定位试验。大田土壤的有机质含量为14.67 g/kg,全氮含量为0.95 g/kg,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为87.6、30.8和76.3 mg/kg。前茬小麦品种为扬麦15号,6月4日收获。

1.2 试验品种

供试水稻品种为江苏省南部主栽粳稻品种南粳46(苏审稻200814)、南粳5055(苏审稻201114)、宁粳8号(苏审稻201609)和扬粳113(国审稻2015046)。

1.3 试验设计及管理

采用随机排列设计,每个品种作为1个独立小区,大田面积为0.1 hm2,试验不设重复。5月15日播种育苗,6月9日机插秧。行距30 cm×株距12~14 cm。24万~27万穴/hm2,每穴3~5苗,浅插(1~2 cm)。整个生育期折施纯N 225 kg/hm2,基肥与追肥比为6∶4,P2O5和K2O施用量均为112.5 kg/hm2,均作基肥施用。

1.4 测定指标及方法

采用5点取样法,在水稻分蘖前期、分蘖后期、拔节期、抽穗期和成熟期等主要生育期取10穴植株进行考苗,测定株高、叶绿素含量、干物重,采用便携式植物营养测定仪(TYS-4N,浙江托普云农科技股份有限公司)测定叶绿素含量(SPAD值),植株及籽粒氮、磷、钾含量测定参照NY/T 2017—2011《植物中氮、磷、钾的测定》,成熟期取10穴植株进行考种计产(理论产量),实际产量以实际收获为准。稻谷收获晒干贮藏3个月后测定稻米品质,出糙后测定出糙率,用精米机(LTJM-160,上海青浦绿洲检测仪器有限公司)出精后测定精米率、整精米率,用垩白机[MM1E,佐竹机械(苏州)有限公司]测定垩白度、垩白率[4]。样品的蛋白质含量、直链淀粉含量、稻米RVA淀粉谱粘滞特性等指标,均委托江苏省农业科学院粮食作物研究所测定。国家一级米标准参照GB/T 17891—2017《优质稻谷》。

2 结果与分析

2.1 不同品种水稻株高比较及栽培建议

表1可知,分蘖前期,各品种株高在20.31~27.55 cm,扬粳113株高最矮,南粳46株高最高;分蘖后期,各品种株高快速增加,南粳46分蘖力强,株高最高;拔节期,南粳46节间较长,需控水控肥防徒长,扬粳113节间短粗,抗倒性较好。抽穗期,南粳46株高为119.85 cm,台风季节需防范倒伏风险。
表1 不同品种水稻株高 (cm)
品种 分蘖期 拔节期 抽穗期 成熟期
前期 后期
南粳46 27.55 68.94 115.84 119.85 97.61
南粳5055 22.45 51.44 98.99 106.11 88.89
宁粳8号 25.88 61.89 103.50 114.20 95.26
扬粳113 20.31 59.68 101.76 113.58 86.63
品种特性与栽培建议,南粳46株高偏高,后期易倒伏,需晒田控蘖(茎蘖数≤375万/hm2时晒田),南粳5055、宁粳8号的株高中等,茎秆弹性好,扬粳113抗倒伏能力最好,耐密植。

2.2 不同品种水稻上三叶叶绿素含量比较

叶绿素能快速、简便、较准确、非破坏性地监测植物氮素营养水平,通过叶色(SPAD值)来间接反映植株的氮素营养状况[5]。氮素在水稻体内的移动性较大,以叶片中氮素的再移动能力最强,氮素在叶片间由下而上转运,氮素供应等因素的影响导致叶片氮素储存量的变化,从而影响SPAD值的变化[6]
表2可知,抽穗期氮素营养水平相似,抽穗后25 d上三叶叶绿素含量降低。抽穗期,南粳46叶绿素含量最高(平均SPAD值为46.3),但后期衰减明显,可能与高秆品种光合产物快速转运至穗部有关[6]。宁粳8号呈现“高初始值—缓降型”特征,抽穗25 d后平均SPAD值仍保持31.2,与其茎秆弹性好、物质转运协调性强有关。扬粳113虽初始值最低(SPAD值为41.0),但衰减率最低,体现矮秆品种“缓衰型”生理特性。
表2 不同品种水稻上三叶叶绿素含量(SPAD值)
品种 抽穗期 抽穗后25 d
倒1 倒2 倒3 平均 倒1 倒2 倒3 平均
南粳46 45.9 46.4 46.5 46.3 28.5 29.0 28.0 28.5
南粳5055 42.9 43.5 42.8 43.1 29.8 30.7 30.7 30.4
宁粳8号 45.3 45.6 45.8 45.6 31.0 31.3 31.4 31.2
扬粳113 41.0 40.8 41.2 41.0 31.8 32.2 31.9 32.0

注:倒1、倒2、倒3分别为上三叶的倒数第1、第2、第3片叶。

2.3 不同品种水稻含氮量比较

氮量监测可判断分蘖能力,明确氮素转运效率,监测氮素盈余量[7]。由表3可知,分蘖前期植株含氮量以南粳46和宁粳8号较高,表明氮素充足,有利于分蘖,扬粳113最低;分蘖后期和拔节期以南粳46最高,宁粳8号最低;抽穗期以南粳46最高,扬粳113最低;成熟期籽粒含氮量以南粳46和扬粳113较高,南粳5055最低;秸秆残留氮量以南粳5055和宁粳8号较高,提示后期可能存在氮素浪费。南粳46全生育期累计吸收氮量最高,宁粳8号表现出“中积累—高转运”特性,扬粳113总吸氮量最低,但籽粒含氮量(15.04 g/kg)较高,体现矮秆品种的氮高效吸收特性。
表3 不同品种水稻含氮量 (g/kg)
品种 分蘖期 拔节期 抽穗期 成熟期
前期 后期 秸秆 籽粒
南粳46 35.15 30.91 27.30 20.55 7.97 15.04
南粳5055 33.40 23.11 22.86 19.83 8.59 13.92
宁粳8号 35.37 20.96 18.44 18.35 8.38 14.08
扬粳113 32.95 22.83 21.96 15.51 7.13 15.04

2.4 不同品种植株含磷量比较

磷含量检测可判断分蘖原基分化,分析光合磷酸化效率,推测碳水化合物转运效果[8]。由表4可知,从整个生育期看,分蘖前期植株含磷量以南粳46和宁粳8号较高,抽穗期以宁粳8号最高,南粳46和南粳5055籽粒含磷量相差不大,南粳46含磷量全生育期总积累量最高,秸秆残留磷量(1.69)也最高,提示磷肥利用率可优化。宁粳8号籽粒含磷量较高,体现其高效的磷再活化能力。
表4 不同品种水稻含磷量 (g/kg)
品种 分蘖期 拔节期 抽穗期 成熟期
前期 后期 秸秆 籽粒
南粳46 5.43 3.77 3.91 3.06 1.69 3.02
南粳5055 4.27 3.46 3.37 2.98 1.60 2.88
宁粳8号 5.15 3.57 3.53 3.24 1.56 2.98
扬粳113 4.12 3.30 3.42 2.87 1.39 2.71

2.5 不同品种植株含钾量比较

钾肥可以增加水稻有效分蘖数,降低空秕率、垩白度,提高蛋白质利用率[9]。由表5可知,有效分蘖植株含钾量在分蘖后期最高,随着生育期的推进,植株含钾量逐渐降低。南粳46全生育期钾总积累量最高,但秸秆钾残留量(32.05 g/kg)偏高,提示钾肥利用率待优化。宁粳8号籽粒含钾量与秸秆含钾量比值最大,高于其他品种,推测可能与其茎秆弹性好、钾循环能力强相关。扬粳113籽粒含钾量(2.71 g/kg)最低,可能导致灌浆不充分、口感不佳。抽穗后钾素向籽粒转运效率表现为宁粳8号>南粳5055>扬粳113>南粳46。
表5 不同品种水稻含钾量 (g/kg)
品种 分蘖期 拔节期 抽穗期 成熟期
前期 后期 秸秆 籽粒
南粳46 47.11 56.52 42.74 38.26 32.05 3.02
南粳5055 44.04 51.36 49.30 37.83 28.46 2.88
宁粳8号 47.52 53.00 40.18 37.77 25.39 2.98
扬粳113 44.88 45.22 41.23 33.14 27.73 2.71

2.6 不同品种水稻产量构成因素比较

为提高稻米产量、品质,采用适期收获(颖壳90%以上变黄,籽粒呈品种固有色泽)[10]。由表6可知,扬粳113有效穗数最多,宁粳8号实粒数最多、千粒重和产量最高,南粳46、南粳5055产量相对较低。
表6 不同品种水稻产量
品种 穗数/(万穗/hm2

实粒

数/粒

千粒

重/g

理论产量/

(kg/hm2

实际产量/

(kg/hm2

南粳46 221.4 134.9 26.6 7 944.6 7 820.4
南粳5055 252.1 121.3 25.4 7 767.3 7 873.8
宁粳8号 232.8 145.6 27.3 9 253.5 9 230.0
扬粳113 285.3 123.4 25.2 8 871.9 8 826.2

2.7 不同品种稻米品质比较

表7可知,南粳46和南粳5055表现出最优的“低蛋白+低直链淀粉”组合,食味值较高[11],扬粳113因高直链淀粉和高垩白导致食味最低;扬粳113加工损耗最大,精米率最高,整精米率最低;垩白指标呈现南粳46<南粳5055<宁粳8号<扬粳113的梯度,南粳5055垩白率达到国家一级米标准。
表7 不同品种水稻品质
品种 蛋白质含量/% 直链淀粉含量/% 出糙率/% 精米率/% 整精米率/% 垩白率/% 垩白度/‰
南粳46 7.53 17.37 82.4 58.9 45.2 9 7.53
南粳5055 7.63 17.50 82.9 61.2 33.4 10 7.63
宁粳8号 8.97 20.43 82.4 62.7 31.2 11 8.97
扬粳113 9.10 19.93 82.2 64.8 29.6 17 10.10

2.8 不同品种淀粉粘滞性RVA比较

稻米的RVA特征值与稻米的食味品质有高度的相关性,米饭硬度与最高粘度、崩解值、消减值有一定的关系,最高粘度、崩解值越大,消减值越小的稻米品质越好,所制米饭冷热均匀、较软且粘[12]。由表8可知,南粳46、南粳5055呈现“高崩解值+低消减值”特性,适合作高端鲜食大米,宁粳8号各项数值适中,适用于制作寿司米、冷冻调理饭,扬粳113因低崩解值和高消减值,米饭冷却后易变硬,食味值低。
表8 不同品种淀粉粘滞性(RVA特征值)单位:cp
品种 最高粘度 热浆粘度 崩解值 冷胶粘度 消减值 回复值
南粳46 2 323.7 1 800.0 523.7 2 759.3 435.6 959.3
南粳5055 2 335.7 1 782.3 553.4 2 742.0 406.3 959.7
宁粳8号 2 373.3 1 896.3 477 2 812.3 439.0 916.0
扬粳113 2 238.7 1 816.7 422 2 687.0 448.3 870.3

3 结论与讨论

本研究发现,扬粳113的早熟特性使其适合茬口紧缺和机械化种植,但食味值较低,可进一步研究是否与高直链淀粉含量和垩白度有关。南粳46食味表现优异,但株高偏高、抗倒伏性差,需通过栽培措施优化(控水晒田等)以降低倒伏风险[13]。宁粳8号在产量和磷、钾转运效率方面优势明显,适宜在追求高产的稻区种植,但其秸秆残留氮量较高,需进一步优化后期氮肥管理[14]。南粳5055在品质和产量上的综合表现较好,市场需求量大,需进一步改良,使其适应高温敏感天气。此外,不同品种的叶绿素动态与氮素利用效率密切相关,扬粳113的“缓衰型”特性为其后期灌浆提供了充足的光合产物,但其较低的籽粒含钾量可能影响稻米口感,可进一步研究钾肥对其品质的调控作用。然而,本试验未设重复,后续可通过增加试验重复、增设试验点位的方式,提高试验数据的精确性。
综上,扬粳113适合早熟密植栽培,但需改良稻米品质;南粳46需重点防控倒伏;宁粳8号在产量和养分利用效率上综合表现最佳;南粳5055适合优质稻米生产。品种选择应结合本地生态条件和市场需求,扬粳113适合机械化、茬口紧张生产区,南粳46和南粳5055适合优质稻米产区(订单农业),宁粳8号适合高产稳产需求区域。
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Outlines

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