不同有机物还田对稻鸭共作农作系统稻米淀粉和蛋白质特性的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是最重要的粮食作物之一，供给世界一半多人口的稳定食物。据估计到2030年，水稻产量需增长40%来满足大米消费国人口的快速增长^[1]。然而由于极端气候的频繁发生和人口数量的不断增长，提高水稻产量和改善稻米品质不仅关系到人们生活水平，而且对确保世界粮食安全都具有重要的作用^[2]。中国稻田种养历史悠久，是世界最早进行稻田养殖的国家，最早可追溯到两千多年前，近几年由于现代化粮食生产逐渐表现出一系列的生态安全及稻米品质下降问题，稻田种养越来越重要，而且对稻田种养的综合要求越来越高，而稻鸭共作是稻田种养的一个重要部分，研究不同有机物还田对稻鸭共作系统中的稻米品质影响显得尤为重要。

淀粉和蛋白质是水稻籽粒的主要组成成分，它们的内部结构和物化特性与稻米的蒸煮食味品质和营养品质密切相关^[3]。淀粉在水稻籽粒中以淀粉粒的形式储藏于成熟的种子胚乳中，以复粒为主，淀粉颗粒主要由直链淀粉和支链淀粉组成^[4]。淀粉粒中直链淀粉和支链淀粉的比例是决定淀粉特性和稻米食味的重要因素，直链淀粉含量高稻米质地较硬、松而易碎、煮熟后黏度较低，相反，直链淀粉含量低，稻米有黏性、光泽、煮后黏度较大，稻米淀粉的结构和物化特性不仅受基因型的影响，而且受到气候条件、土壤条件和栽培管理措施的影响^[5,6]；稻米品质中蛋白质主要决定稻米的营养价值，即蛋白质的含量、构成蛋白质的氨基酸尤其是人体必需氨基酸的比率，以及种子蛋白质能被消化和吸收的程度一般稻米中醇溶性蛋白含量很低，百分之八十是赖氨酸含量较高的米谷蛋白，而且稻米品质的营养价值关于蛋白质的部分不止是蛋白质的含量和氨基酸的组成比例，蛋白质往往还与纤维素缠绕在一起，利用蛋白质是往往要破会纤维素骨架，还有单宁、蛋白酶抑制剂等也会削弱蛋白质的分解利用，所以稻米品质中的蛋白质也是多种因素影响。

不同生产管理措施对超级稻稻米品质有重要的影响。秸秆等有机废弃物经微生物厌氧发酵后的沼渣含有水稻生长所需的氮磷钾、有机质和腐殖酸等物质^[7]，施入稻田后不仅能够提供养分、改良土壤，而且能改善水稻生长的微生态环境。稻鸭共作利用鸭子不间断活动来耕耘和控制田间病虫草，刺激水稻生长和改善稻田环境^[8,9]，以上措施是现行水稻生态种植的典型模式。

2. 研究的基本内容和问题

一．研究目标

1、探究不同有机物还田对稻鸭共作农作系统稻米淀粉特性的影响

2、研究不同有机物还田对稻鸭共作农作系统蛋白质特性的影响。

3. 研究的方法与方案

一、研究方法

通过阅读大量的文献了解具体的理论、预先制定可行研究计划，本实验课题需要在大田等实验基地进行实验，在等养分条件下，将不同有机物（小麦秸秆、秸秆发酵后的沼渣）和无机氮肥施入稻鸭农作系统，分别测定其稻米品质的各个指标（稻米品质的测定参照中华人民共和国国家标准优质稻谷质量标准 gb/t17891- 1999 规定的方法进行）。

二、技术路线

4. 研究创新点

1、本试验采用优质粳稻品种南粳9108，也是江苏大面积种植的水稻品种。

2、稻鸭共作是目前全球生态农业发展的较好技术模式，具有很好的应用价值。

3、不同有机物料对稻米品质的形成具有不同的调控效应。本试验将揭示不同有机物料对稻米淀粉特性和蛋白质组分的调控作用。

5. 研究计划与进展

1、课题开始之前进行相关文献阅读，开题前准备；

2、本试验计划于2016年在南京农业大学试验农场进行，供试土壤为粘土；

3、5月份育秧，6月20日左右插秧机移栽；