錳施用量對香稻生理特性和糙米錳含量的影響

李妹娟， 田　華， 莫釗文， 孔雷蕾， 王抄抄， 劉海東， 李芙蓉， 李志真， 唐湘如

(1 華南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，廣東 廣州 510642； 2 農(nóng)業(yè)部華南地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站，廣東 廣州 510642)

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錳施用量對香稻生理特性和糙米錳含量的影響

李妹娟1,2， 田華1,2， 莫釗文1,2， 孔雷蕾1,2， 王抄抄1,2， 劉海東1,2， 李芙蓉1， 李志真1， 唐湘如1,2

(1 華南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，廣東 廣州 510642； 2 農(nóng)業(yè)部華南地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站，廣東 廣州 510642)

摘要：【目的】探究硫酸錳(MnSO4)不同施用量對香稻生理特性和糙米中錳(Mn)元素含量的影響，為香稻的優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳猿Ｒ?guī)香稻美香占和農(nóng)香18為材料，通過盆栽試驗，采用隨機區(qū)組排列，設(shè)置4個基施MnSO4處理，即分別施入MnSO4 6.67 (Mn1)、10.00 (Mn2)、13.33 (Mn3)、16.67(Mn4) mg·kg-1，以不施入MnSO4作為對照(CK)。【結(jié)果】與CK相比，Mn4處理更有利于提高香稻糙米中Mn含量，美香占早、晚造增幅分別為22.02%和6.75%；農(nóng)香18早、晚造增幅分別為1.48%和4.26%?；㎝nSO4能較好地增加早、晚造香稻孕穗期及后期的莖稈和葉片中全Mn含量，2個品種均以Mn4處理的結(jié)果較好?；㎝nSO4，以Mn4處理最有利于早、晚造香稻不同生育期葉片凈光合速率(Pn)的提高和植株干物質(zhì)積累量的增加；Mn4處理更有利于增強早、晚造各生育期葉片超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性，降低葉片丙二醛(MDA)含量?！窘Y(jié)論】適量基施MnSO4有利于提高香稻的Pn，增強香稻對外界環(huán)境的抗逆性和適應性，促進香稻的生長，提高香稻莖葉中全Mn含量，最終促進糙米中錳元素的積累；本研究最佳施用量為基施MnSO416.67 mg·kg-1。

關(guān)鍵詞：基施； MnSO4； 香稻； 糙米錳含量； 生理特性

據(jù)統(tǒng)計，稻米作為主食為亞洲近30億人口提供了35%～59%的熱量[1]。中國是世界上最大的稻米生產(chǎn)和消費大國，水稻是中國重要的糧食作物之一，中國稻米的總產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量的40%[2]。香稻是水稻中的珍品，除根部外香稻的莖、葉、花、稻米均能散發(fā)怡人香味[3-4]。香稻香味的主要特征成分是2-乙酰-1-吡咯啉[5-6]。香米營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良，含有大量蛋白質(zhì)、各種氨基酸、維生素、淀粉酶、脂肪酶、麥芽糖酶以及鈣、磷、鐵、錳等元素，具有滋補和藥用效果[7],具有很高的經(jīng)濟價值，在稻米市場中具有很強的競爭力[8]。因此，香稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)研究受到科研工作者的高度重視。錳元素是植物生長所必須的微量元素之一，是維持葉綠體結(jié)構(gòu)所必需的元素[9]，對維持葉綠體膜的正常結(jié)構(gòu)有重要的作用[10-12]，直接參與植物光合作用中電子傳遞系統(tǒng)的氧化還原過程及PSII系統(tǒng)中水的光解[13-14]，促進植物的生長發(fā)育。錳亦是多種酶的活化劑，在細胞代謝中起重要作用。光合作用是一系列復雜代謝反應的總和，是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是地球碳-氧平衡的重要媒介，光合作用增強會促進作物的生長，促進水稻植株生物量的增加。已有研究表明，光合作用的增強可以增加干物質(zhì)積累量[15-16]。

超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)超氧陰離子自由基的清除劑[17]，過氧化物酶(POD)是植物在逆境條件下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，SOD與POD相互協(xié)調(diào)配合，清除過剩的自由基，使體內(nèi)自由基維持在一個正常的動態(tài)水平，提高植物的抗逆性[18]。丙二醛(MDA)是膜脂過氧化反應的終產(chǎn)物，在反應過程中會引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，且具有細胞毒性，是鑒定植物傷害程度的重要指標。馮緒猛等[19]研究表明，隨著農(nóng)藥處理濃度的加大，水稻葉片MDA含量也在逐漸增加；孫永健等[20]研究表明，成熟期的水氮互作使劍葉中MDA增加，有利于SOD和POD活性的提高，促進結(jié)實期物質(zhì)的轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量的增加。本試驗研究了MnSO4不同施用量處理對香稻生理特性和糙米中Mn含量的影響，以期指導香稻的錳肥施用，提高香米中Mn含量，為香稻的優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試香稻品種：美香占，由廣東省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所提供；農(nóng)香18，湖南省水稻研究所提供；均為秈型常規(guī)香稻。錳肥：MnSO4·H2O，AR，w為99%，由江蘇南京化學試劑股份有限公司提供。

1.2試驗設(shè)計

試驗于2014年在華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院教學實驗農(nóng)場進行。土壤理化性質(zhì)：沙壤土，有機質(zhì)、全氮分別為25.65、1.36 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀、全錳分別為85.47 、25.14 、153. 20 和15.34 mg·kg-1，pH 4.88。土壤經(jīng)風干、磨碎后裝入直徑31 cm、高29 cm的PVC盆中，每盆裝土15 kg，在水稻移栽前加水充分浸泡、拌勻。

設(shè)置4個施Mn處理，分別為基施MnSO46.67 (Mn1)、10.00 (Mn2)、13.33 (Mn3)和16.67 mg·kg-1(Mn4)，以不施MnSO4為對照(CK)。每個處理共16盆，每盆種5穴，每穴3棵苗，試驗按隨機區(qū)組排列。各處理均施氮肥3.20 g·盆-1和氯化鉀2.00 g·盆-1(基肥70%、分蘗肥30%)、過磷酸鈣5.00 g·盆-1(基肥100%)，基肥于移栽前5 d施入，分蘗肥于移栽7 d后施入。早稻于2014年3月11日播種，4月7日移栽，美香占于7月2 日收獲，農(nóng)香18于7月5日收獲；晚稻于2014年7月17日播種，8月3日移栽，美香占于10月24日收獲，農(nóng)香18 于10月26日收獲。

1.3測定項目和方法

1.3.1全Mn含量的測定早、晚季香稻均分別于分蘗期、孕穗期、齊穗期和成熟期4個時期采樣，各生育時期每個處理從不同盆中進行取樣，共3穴。分別取各時期的莖稈和葉片以及收獲后的糙米于80 ℃烘箱烘干、磨成粉末，用于測定莖稈和葉片以及糙米中全Mn含量。植株樣品的全Mn含量的測定參照周焱等[21]的方法進行浸提，再用日本島津火焰原子吸收分光光度計(AA-6300C)在波長為279.5 nm下測定其吸光值。

1.3.2凈光合速率的測定測定時間為09:00—11:00，采用Li6400XT便攜式光合速率測定儀(光照度1 000 lx)分別測定分蘗期、孕穗期香稻倒一完全展開葉和齊穗期、成熟期香稻劍葉的凈光合速率，每個處理重復3次，每個重復讀取3個穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

1.3.3干物質(zhì)的測定分別于分蘗期、孕穗期、齊穗期、成熟期每個處理取植株3蔸，將植株地上部分按莖稈、葉、穗(成熟期)分開，于105 ℃烘箱中殺青30 min、80 ℃烘干至恒質(zhì)量時稱質(zhì)量。

1.3.4抗性指標的測定采用余冰賓[22]的氯化硝基四氮唑藍(NBT)光化學還原法測定超氧化物歧化酶(SOD)的活性，以抑制NBT光化學還原的50%記為1個酶活力單位(1 U)；采用余冰賓[22]的愈創(chuàng)木酚比色法測定過氧化物酶(POD)活性，以每分鐘D470 nm變化1記為1個酶活力單位(1 U)；采用湯章誠[23]的硫代巴比妥酸(TBA)比色法測定丙二醛(MDA)含量。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2013和Statistix 8.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，LSD法對不同處理數(shù)據(jù)進行多重比較，用Origin 8.1軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1基施MnSO4對早、晚造香稻全Mn含量的影響

2.1.1糙米全Mn含量從圖1可以看出，早造香稻美香占Mn3和Mn4中糙米全Mn含量分別較CK增加了18.41%、22.02%，差異顯著；農(nóng)香18基施MnSO4處理的糙米全Mn含量分別高于CK，增幅達4.45%～13.78%，但均未達到顯著水平。晚造美香占Mn2和Mn4糙米全Mn含量均高于CK處理，但只有Mn4達到顯著水平；農(nóng)香18的Mn2和Mn4糙米全Mn含量均高于CK處理，以Mn4效果更好，較CK增加了4.26%，但均未達到顯著水平。

2.1.2莖稈全Mn含量表1的結(jié)果表明，基施MnSO4可以提高早、晚造孕穗期至成熟期香稻莖稈中全Mn含量，降低分蘗期香稻莖稈中全Mn含量，且表現(xiàn)趨勢基本一致。早造孕穗期，美香占基施MnSO4可以提高莖稈全Mn含量(Mn3除外)；農(nóng)香18基施MnSO4莖稈全Mn含量均顯著高于CK，且以Mn4效果最好。齊穗期，美香占基施MnSO4莖稈全Mn含量均高于CK，除Mn1外均達到顯著水平；農(nóng)香18基施MnSO4(Mn1除外)的莖稈全Mn含量均高于CK處理，但只有Mn4達到顯著水平。成熟期，美香占和農(nóng)香18基施MnSO4莖稈全Mn含量均高于CK，農(nóng)香18以Mn4效果最顯著。對于晚造而言，孕穗期，美香占基施MnSO4(Mn1除外)較CK均顯著提高莖稈全Mn含量；農(nóng)香18基施MnSO4莖稈全Mn含量均顯著高于CK，2個品種均以Mn4效果最顯著。齊穗期，美香占Mn2和Mn4的莖稈全Mn含量較CK均顯著提高；農(nóng)香18基施MnSO4莖稈全Mn含量均顯著高于CK，2個品種均以Mn4的效果較好。成熟期，美香占和農(nóng)香18基施MnSO4莖稈全Mn含量均顯著高于CK，且美香占以Mn4效果最好。

表1　基施MnSO4對早、晚造香稻莖稈中全Mn含量的影響1)

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者， 表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.1.3葉片全Mn含量基施MnSO4可以提高早、晚造孕穗期至成熟期香稻葉片中全Mn含量，降低分蘗期香稻葉片中全Mn含量，且表現(xiàn)趨勢基本一致。對于早造而言，孕穗期，美香占基施MnSO4(Mn3除外)可以提高葉片全Mn含量，農(nóng)香18基施MnSO4葉片全Mn含量均顯著高于CK(除Mn1外)，且2個品種均以Mn4效果最好。齊穗期，美香占基施MnSO4葉片全Mn含量均高于CK，但只有Mn3達到顯著水平；農(nóng)香18基施MnSO4(Mn1除外)葉片全Mn含量均高于CK，以Mn4效果最好，但均未達到顯著水平。成熟期，美香占Mn2、Mn4葉片全Mn含量較CK均顯著提高；農(nóng)香18基施MnSO4葉片全Mn含量均高于CK，以Mn4效果最顯著。對于晚造而言，孕穗期，2個品種基施MnSO4(Mn1除外)葉片全Mn含量均顯著高于CK，農(nóng)香18以Mn4效果最顯著。齊穗期，美香占Mn2、Mn3和Mn4的葉片全Mn含量較CK均顯著提高，以Mn4效果最好；農(nóng)香18只有Mn4的葉片全Mn含量高于CK,但差異不顯著。成熟期，2個品種基施MnSO4葉片全Mn含量均高于CK，且均以Mn4的葉片全Mn含量最高。

表2　基施MnSO4對早、晚造香稻葉片中全Mn含量的影響1)

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者， 表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.2基施MnSO4對早、晚造香稻生長特性的影響

2.2.1葉片凈光合速率表3表明，對于早造而言，分蘗期，美香占Mn2、Mn3和Mn4較CK提高了葉片凈光合速率(Pn)，Mn4達到顯著水平；農(nóng)香 18 的Mn2和Mn3較CK提高了葉片Pn，其中Mn3達到顯著水平。孕穗期，美香占基施MnSO4葉片Pn均顯著高于CK；農(nóng)香18基施MnSO4(Mn2除外)葉片Pn均高于CK，Mn4達到顯著水平。齊穗期，與CK相比，美香占僅有Mn4、農(nóng)香18的Mn1～Mn4均提高了葉片Pn，但均未達到顯著水平。成熟期，美香占Mn1、Mn3和Mn4以及農(nóng)香18的4個處理較CK均顯著提高了葉片Pn。對于晚造而言，分蘗期，美香占Mn2和Mn3較CK顯著降低了葉片Pn；農(nóng)香18除 Mn4外均提高了葉片凈光合速率，但未達顯著水平。孕穗期，美香占基施MnSO4(Mn4除外)較CK均顯著提高了葉片Pn；農(nóng)香18僅有Mn2和Mn3葉片Pn高于CK，其中Mn3達顯著水平。齊穗期，基施MnSO4美香占、農(nóng)香18葉片Pn均比CK顯著提高。成熟期，美香占只有Mn4葉片Pn高于CK，農(nóng)香18基施MnSO4葉片Pn均高于CK。綜上所述，基施MnSO4以16.67 mg·kg-1(Mn處理)更有利于提高美香占和農(nóng)香18的葉片Pn。

表3　基施MnSO4對早、晚造香稻葉片凈光合速率(Pn)的影響1)

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者， 表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.2.2地上部干物質(zhì)積累量表4的結(jié)果表明，對于早造而言，美香占和農(nóng)香 18 植株地上部干物質(zhì)積累量從分蘗期至成熟期均以Mn4最高(除了農(nóng)香 18成熟期外)。對于晚造而言，基施MnSO4，美香占在齊穗期和成熟期均以Mn4的干物質(zhì)積累量較高，農(nóng)香 18 各生育期(除分蘗期Mn1、Mn2、Mn4外)植株地上部干物質(zhì)積累量均高于CK，其中Mn4在孕穗期和成熟期均達顯著水平，Mn2在齊穗期和成熟期均達顯著水平。

表4基施MnSO4對早、晚造地上部干物質(zhì)積累量的影響1)

Tab.4Effect of MnSO4basal application on dry matter accumulation of above-ground plant of aromatic rice in early and late seasons

m/g

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者，表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.3基施MnSO4對香稻葉片生理特性的影響

2.3.1葉片SOD活性表5的結(jié)果表明，不同處理早、晚造各時期香稻葉片SOD活性不同。早造，與CK相比，分蘗期至齊穗期，適量施Mn處理可以顯著地提高葉片SOD活性， 2個品種均以Mn4效果最佳。成熟期，Mn4較顯著提高了美香占葉片SOD活性；除Mn1外，其他處理較CK均顯著提高了農(nóng)香 18 葉片SOD活性。晚造，美香占Mn2和Mn4分蘗期葉片SOD活性高于CK，基施MnSO4(Mn2除外)均提高了孕穗期葉片SOD活性，Mn3和Mn4齊穗期葉片SOD活性高于CK，成熟期僅Mn4的葉片SOD活性高于CK；農(nóng)香18基施MnSO4各時期葉片SOD活性均比CK強，且以Mn4效果最好?？梢?，早、晚造同時提高2個品種葉片SOD活性的最佳處理是Mn4，也有利于提高香稻對逆境的適應能力。

表5基施MnSO4對早、晚造香稻葉片SOD活性的影響1)

Tab.5Effect of MnSO4basal application on SOD activity of aromatic rice leaf in early and late seasons

U·g-1

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者， 表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.3.2葉片POD活性表6的結(jié)果表明，早、晚造葉片POD活性隨基施MnSO4含量的不同而異。早造，美香占以Mn4的葉片POD活性較強，其中分蘗期、孕穗期、齊穗期的其他處理葉片POD活性均低于CK；農(nóng)香18基施MnSO4(分蘗期Mn2、齊穗期Mn1和Mn3除外)均提高葉片POD活性，均以Mn4效果較好，且Mn4各時期(除農(nóng)香18齊穗期外)葉片POD活性均比CK顯著提高。晚造，在分蘗期和孕穗期時，基施MnSO4(Mn1除外)較CK均顯著提高美香占的葉片POD活性；基施MnSO4(分蘗期Mn3和孕穗期Mn1、Mn2除外)均顯著提高農(nóng)香18的葉片POD活性。齊穗期和成熟期，美香占和農(nóng)香18葉片POD活性均以Mn4的效果較好。

表6基施MnSO4對早、晚造香稻葉片POD活性的影響1)

Tab.6Effect of MnSO4basal application on POD activity of aromatic rice leaf in early and late seasons

U·g-1

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者， 表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.3.3葉片MDA含量MDA含量的降低可以減輕其對香稻細胞的損害程度，有利于香稻吸收營養(yǎng)和水分。表7的結(jié)果表明，對于早造而言，分蘗期，美香占基施MnSO4的葉片MDA含量均低于CK，農(nóng)香18僅Mn3的葉片MDA含量低于CK；孕穗期，2個品種均以Mn4的葉片MDA含量最低；齊穗期，美香占以Mn2的葉片MDA含量降低最顯著，農(nóng)香18則以Mn4降低最顯著；成熟期，2個品種均以Mn4的葉片MDA含量降低最顯著。對于晚造而言，分蘗期，基施MnSO4的葉片MDA含量均以Mn3降低最顯著；齊穗期，基施MnSO4較CK均顯著降低美香占葉片MDA含量；孕穗期，2個品種則均以Mn2 、Mn4的葉片MDA含量降低顯著；齊穗期，2品種均以Mn4葉片MDA含量降低最顯著。成熟期，美香占以Mn4、農(nóng)香18以Mn2和Mn4的葉片MDA含量較低。說明基施MnSO4可以不同程度地降低香稻各生育期葉片MDA含量，2個品種均以Mn4效果最好，其次是Mn2。

表7基施MnSO4對早、晚造葉片MDA含量的影響1)

Tab.7Effect of MnSO4basal application on MDA content of aromatic rice leaf in early and late seasons

μmol·g-1

1)相同品種、同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者，表示不同處理之間差異不顯著 (LSD法，P>0.05)。

2.4香稻糙米與植株中Mn含量的相關(guān)性

表8的結(jié)果表明，香稻糙米Mn含量與孕穗期、齊穗期的莖稈Mn含量存在顯著或極顯著正相關(guān)，各個生長時期(孕穗期與成熟期間存在負相關(guān)除外)的莖稈Mn含量之間均呈正相關(guān)。而香稻糙米Mn含量與成熟期的葉片Mn含量呈極顯著正相關(guān),與其他生長時期的葉片Mn含量呈負相關(guān)。分蘗期與孕穗期、齊穗期的葉片Mn含量呈極顯著負相關(guān)，而孕穗期與齊穗期的葉片Mn含量呈極顯著正相關(guān)。

表8不同生育期香稻植株與糙米中全Mn含量(w)的相關(guān)性1)

Tab.8Correlation coefficients between Mn contents of aromatic rice plant and brown rice grain in different periods

因子生育期w糙米分蘗期孕穗期齊穗期成熟期w糙米w莖稈1.0000-0.00510.2985*0.3986**0.1430分蘗期-0.00511.00000.16010.02930.3761**孕穗期0.2985*0.16011.00000.7153**-0.2982*齊穗期0.3986**0.02930.7153**1.00000.0107成熟期0.14300.3761**-0.2982*0.01071.0000w糙米w葉片1.0000-0.0358-0.0292-0.15610.4289**分蘗期-0.03581.0000-0.4177**-0.6855**0.2886*孕穗期-0.0292-0.4177**1.00000.4792**-0.4233**齊穗期-0.1561-0.6855**0.4792**1.0000-0.4967**成熟期0.4289**0.2886*-0.4233**-0.4967**1.0000

1)*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平的顯著相關(guān)。

3討論與結(jié)論

土壤基施MnSO4后，Mn以離子形式存在而被香稻吸收，Mn是維持葉綠體結(jié)構(gòu)所必需的元素，是葉綠素合成過程中酶促反應的輔因子，它直接參與植物光合作用中電子傳遞系統(tǒng)的氧化還原過程及PSII系統(tǒng)中水的光解[11,14]。本試驗對香稻各時期的劍葉光合測定可知，基施MnSO4可以不同程度地提高早、晚季香稻葉片Pn，美香占和農(nóng)香18均以Mn4效果最佳，這可能是因為基施MnSO4后促進了香稻葉片葉綠素的合成，從而提高了葉片Pn，增加了水稻植株干物質(zhì)質(zhì)量，這與Abin等[24]的研究結(jié)果相似。

香稻幼苗移栽后，在分蘗期可能受到外界環(huán)境即較高濃度的MnSO4的脅迫而導致香稻體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧(ROS)，氧化細胞膜脂結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膜脂過氧化產(chǎn)物MDA，從而影響香稻的正常生長，而ROS的積累可以通過抗氧化酶系統(tǒng)(如SOD、POD等)來消除[18]。本試驗研究表明，基施MnSO4激活了香稻體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)以消除體內(nèi)的ROS，隨著香稻的生長，早、晚造2個品種均以Mn4處理更利于增強香稻葉片SOD和POD的活性、降低香稻葉片MDA含量，這有利于增強香稻在后期的生長中對外界的抗逆性和適應性、促進香稻在生長過程中吸收更多的營養(yǎng)物質(zhì)。

本研究結(jié)果表明，早、晚造美香占和農(nóng)香18的糙米Mn含量均以Mn4較高，參考國家稻米標準樣品(GBW10010)測定稻米中Mn含量的參考推薦值為16×10-6g·kg-1，本研究中稻米Mn含量處于臨界狀態(tài)并未超標。對香稻不同生育期莖稈和葉片Mn含量分析得知，美香占和農(nóng)香18基施MnSO4莖稈和葉片Mn含量在分蘗期均降低，其他時期則均以Mn4更有利于提高香稻莖稈和葉片的Mn含量，促進了后期稻米中Mn含量的提高。這可能是因為在分蘗期雖然外界Mn濃度提高，但香稻抗氧化酶活性提高幅度均很小且無明顯規(guī)律，葉片Pn、地上部生物量與CK相比也無顯著差異；隨著香稻的生長，后期葉片抗氧化酶活性增強，促進了葉片Pn的提高，從而促進香稻莖稈和葉片對土壤中Mn的吸收，最終促進稻米中Mn積累。根據(jù)不同生育期香稻莖稈或葉片與糙米中Mn含量的相關(guān)性分析得知，糙米中Mn含量與成熟期莖稈或葉片的Mn含量均呈正相關(guān)性，說明成熟期香稻莖、葉中Mn含量的增加更有利于促進糙米中Mn的積累。

根據(jù)水稻源庫流理論[25]得知，隨著香稻莖稈和葉片中Mn含量的增加，香稻糙米中Mn含量也會進一步增加。因此，在不使香稻的生長受到高Mn濃度脅迫情況下，適度范圍內(nèi)增加Mn元素的施用可以增強香稻的光合作用，有利于香稻的生長和增強其抗逆性，促進香稻植株干物質(zhì)的積累，同時也有利于香稻莖稈和葉片中Mn含量的增加，最終促進香稻糙米中Mn積累。本研究以MnSO4施用量16.67 mg·kg-1的效果較佳。

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【責任編輯莊延，周志紅】

Effects of Mn application amounts on physiological characteristics and Mn content of aromatic rice

LI Meijuan1,2, TIAN Hua1,2, MO Zhaowen1,2, KONG Leilei1,2, WANG Chaochao1,2,LIU Haidong1,2, LI Furong1, LI Zhizhen1, TANG Xiangru1,2

(1 College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in South China, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510642, China)

Abstract：【Objective】 To investigate the effects of MnSO4basal applications on physiological characters and Mn content of aromatic rice, and to provide a theoretical basis for cultivating high-quality aromatic rice. 【Method】 Pot experiment was carried out using Meixiangzhan and Nongxiang 18 as planting materials. Four basal applications of MnSO4 were employed with the concentrations of 6.67 (Mn1), 10.00 (Mn2), 13.33 (Mn3) and 16.67 (Mn4) mg·kg-1respectively. There was a control treatment (CK) with none MnSO4 application. The experiment was arranged in a randomized block design. The Mn contents of leaves, stems and brown rice grains were measured. The enzyme activities of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD), and the content of malondialdehyde (MDA) in rice leaf were investigated. 【Result】 Compared to the control, Mn4 was more beneficial to increase the Mn content of brown rice grains in early and late seasons by 22.02% and 6.75% respectively for Meixiangzhan, and 1.48% and 4.26% respectively for Nongxiang18. Mn4 treatment was better to increase the Mn content in the stems and leaves of early and late aromatic rice varieties after booting stages. Mn4 treatment improved the net photosynthetic rate of leaf and dry mass of above-ground of early and late aromatic rice varieties. Moreover, Mn4 treatment was more effective to improve the SOD and POD activities and decrease the MDA content in the leaves of early and late aromatic rice varieties. 【Conclusion】 Appropriate basal application of MnSO4 would be more effective to improve the net photosynthetic rate and the Mn contents of stem， leaf and brown rice grains, enhance the resistance, adaptability and growth of aromatic rice variety. The optimal application amount of MnSO4 is 16.67 mg·kg-1in this study.

Key words：basal application; MnSO4; aromatic rice;Mn content of brown rice grain; physiological characteristic

中圖分類號：S143.7

文獻標志碼：A

文章編號：1001- 411X(2016)03- 0046- 08

基金項目：國家自然科學基金(31271646)；廣東省自然科學基金(8151064201000017)；廣東省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目(2011AO20202001)；廣東省農(nóng)業(yè)標準化項目(4100F10003)

作者簡介：李妹娟(1988—)，女，碩士研究生，E-mail: limeijuan028@163.com；通信作者：唐湘如(1964—)，男，教授，博士， E-mail: tangxr@scau.edu.cn

收稿日期：2015- 06- 29優(yōu)先出版時間：2016-04-15

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160415.1555.030.html

李妹娟， 田華， 莫釗文，等.錳施用量對香稻生理特性和糙米錳含量的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報，2016,37(3):46- 53.