趙婷婷，姜玉偉，陳曦，仲維君，張麗微，劉顯爽，鄭桂萍，潘世駒

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，大慶 163319；2.黑龍江省建三江創(chuàng)業(yè)農(nóng)場科技園區(qū)）

減氮及配施生物有機肥和鎂肥對建三江水稻品質(zhì)的影響

趙婷婷1，姜玉偉1，陳曦2，仲維君1，張麗微1，劉顯爽2，鄭桂萍1，潘世駒1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，大慶 163319；2.黑龍江省建三江創(chuàng)業(yè)農(nóng)場科技園區(qū)）

為了提高稻米品質(zhì)，采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，探究減量施肥及配施生物有機肥對水稻品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，常規(guī)施肥中氮肥減少20%并增加（歸復記）生物有機肥及鎂肥，提高了稻米的碾磨、外觀及營養(yǎng)品質(zhì)，對兩品種的食味評分的影響尤為顯著。

水稻；減少氮肥；生物有機肥；品質(zhì)

水稻是我國最重要的糧食作物之一，全世界2/3的人口以稻米為主食。由此可見稻米在糧食生產(chǎn)中占有重要的地位[1-3]。我國對稻米的加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、外觀品質(zhì)以及蒸煮品質(zhì)的研究較美國、日本、泰國等國家以及水稻研究所相比研究較晚一些[4]。而近幾年隨著人口的增長，經(jīng)濟迅速的發(fā)展，人們對水稻品質(zhì)的要求也日益提高，人們越來越多地注重產(chǎn)品綜合質(zhì)量[5-6]。黑龍江不僅是我國粳稻種植面積最大的省份，而且擁有豐富的自然資源，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，十分利于優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)，目前已成為全國最大的綠色、有機食品生產(chǎn)基地[7]。特別是我國加入世界貿(mào)易組織后，為提高稻米在國際市場的競爭力，稻米品質(zhì)改良已成為目前水稻栽培和育種的關(guān)鍵目標之一[8]。

然而在水稻生產(chǎn)區(qū)域，每年以增加肥料的施入量來獲得高產(chǎn)，尤其是氮肥的使用量大幅度提高，肥料利用率僅為土壤施肥的1/10～1/5，不僅浪費了資源，而且增加成本，特別是對環(huán)境造成了嚴重的污染，使稻米在生長時期發(fā)生倒伏、后期貪青晚熟、加重病蟲害發(fā)生，更使稻米的品質(zhì)受到嚴重的影響[9-10]。因此要合理施肥提高肥料利用率，一方面可以節(jié)約資源、改善環(huán)境，另一方面還能減少污染、提升稻米品質(zhì)。

目前，國內(nèi)外對稻米的評價品質(zhì)的指標主要包括以下幾類：碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮和食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)[11-12]。稻米品質(zhì)的好壞與肥料有著密不可分的關(guān)系。其中氮肥對稻米品質(zhì)的形成有很大的作用，同時也是影響稻米品質(zhì)的主要因素之一，有學者研究認為，適量增施氮肥有利于提稻米的產(chǎn)量及商品品質(zhì)[13]。張俊國等[14]研究表明，氮素水平不同的條件下，大多數(shù)稻米品種的蛋白質(zhì)和直鏈淀粉的含量，均隨著氮肥的施用量的增加而上升。與此同時，米飯的硬度也逐漸增加，蒸煮品質(zhì)降低，食味變差。鎂是水稻生長所必需的中量元素，對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)均有一定的影響[15-16]。據(jù)國外文獻報道，日本的多位學者進行過關(guān)于鎂與稻谷及稻米的品質(zhì)的研究。一致看法認為鎂及鎂與鉀的比值對稻米的品質(zhì)及食味評分產(chǎn)生很大的影響。由此可見，鎂有利于提升稻米的品質(zhì)，目前，有機肥的施用不僅提升了稻米的產(chǎn)量且差異達到顯著水平，而且對稻米的食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)有明顯改善作用[17]。近十幾年來有關(guān)氮肥與水稻品質(zhì)國內(nèi)外開展了許多相關(guān)研究[18-19]，但在寒地對減少施氮量、同時配施生物有機肥及鎂肥對稻米品質(zhì)的影響研究較少。為此，擬于黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)建三江開展減氮與肥料配施對稻米品質(zhì)影響的研究，為黑龍江稻米品質(zhì)的進一步提高以及水稻產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論參考和技術(shù)支持。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗品種：龍慶稻3號、慶20-04

1.2 試驗設(shè)計：采用常規(guī)化肥和歸復記（生物有機肥）及鎂肥配施，設(shè)計如表1。氮肥的施用比例為基肥：分蘗肥：穗肥為4∶4∶2；磷肥100%基施，鉀肥基肥和穗肥的施用比例為基肥：穗肥（5∶5）；歸復記生物有機肥為氮磷鉀≥5%、有機質(zhì)40%，100%基施；硫酸鎂105 kg·hm-2分兩次施肥基肥和穗肥各50%。每個處理小區(qū)面積24 m2，小區(qū)長6 m、寬4 m，共兩個小區(qū)。3次重復，4月7日進行浸種、催芽，采用半缽盤育苗，播種量芽種125 g·盤-1。3.1～3.5葉時人工插秧，插秧規(guī)格30×12 cm，每個品種每一處理8行，行長10 m。田間管理同當?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)。成熟期收獲前調(diào)查每小區(qū)除邊行外長勢均勻的1行的穗數(shù)，每小區(qū)按平均穗數(shù)取有代表性的中等植株5株，考察穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率及千粒重，然后將各處理進行自然陰干，進行品質(zhì)測定。

表1 不同處理的施肥種類及施肥時期和施用量Table 1Different types of fertilizer treatment and the period and amount of fertilization

1.3 碾磨品質(zhì)的測定

用FC-2K型實驗礱谷機（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，用日本公司生產(chǎn)的VP-32型實驗?zāi)朊讬C（YAMAMOTO，直立式）加工精米，之后再從精米中分離整精米，以測定稻米的糙米率、精米率和整精米率。

1.4 外觀品質(zhì)的測定

外觀品質(zhì)用日本靜岡機械株式會社生產(chǎn)的ES-1000便攜式品質(zhì)分析儀測定不同粒位糙米及精米。測定指標：糙米粒長、糙米粒寬、堊白率、堊白度等。

1.5 營養(yǎng)品質(zhì)的測定

用德國BRUKER公司生產(chǎn)的VECTOR 22/N型近紅外光譜儀測定該品種精米的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量。

1.6 食味品質(zhì)的測定

食味品質(zhì)用日本佐竹公司（SATAKE）生產(chǎn)的米飯食味計（STA1A）進行食味評分的測定。

1.7 數(shù)據(jù)處理

利用DPS和EXCEL2003統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對稻米碾磨品質(zhì)的影響

不同處理對稻米碾磨品質(zhì)的影響如表2所示，與CK相比龍慶稻3號的糙米率、精米率均有所提高，其中以處理3的提高效果明顯，其平均值分別為81.3%、72.1%、68.8%，整精米率的變化不大，且均未達到顯著水平；慶20-04的糙米率、精米率、整精米率以對照最高，其平均值分別為80.4%、72.8%、67.8%，其次是處理3，其中精米率、整精米率以處理2最低，比對照降低6.0%，差異達到顯著水平。

表2 不同處理對稻米碾磨品質(zhì)的影響Table 2Effect of different treatments on rice milling quality

2.2 不同處理對兩品種外觀品質(zhì)的影響

施肥量不同對堊白粒率的影響如圖1所示，兩品種堊白粒率以處理4最好，較對對照低了8.3%、13.0%，兩品種的堊白粒率表現(xiàn)為處理4＜處理3＜對照＜處理2＜處理ck，各處理與對照差異不顯著。

圖1 不同處理對稻米堊白粒率的影響Fig.1Effect of different treatments on grain yield of rice

施肥量不同對兩品種堊白度的影響如圖2所示，兩品種在處理1的堊白度最小。龍慶稻3號處理4＜處理3＜對照＜處理2＜ck。慶20-04處理2＜處理3＜處理4＜對照＜ck，較對照分別降低了11.5%、8.3%，各處理與對照相比差異不顯著。

圖2 不同處理對稻米堊白度的影響Fig.2Effect of different treatments on the degree of rice grai

2.3 施肥量不同對兩品種營養(yǎng)品質(zhì)的影響

施肥量不同對兩品種蛋白質(zhì)的影響如圖3所示，兩品種在處理3蛋白質(zhì)含最低，分別為7.7、7.6與對照相比降低了1.3%、2.6%；龍慶稻3號各處理與對照差異不顯著；慶20-04以處理2最大，較對照提高了3.8%，差異達到顯著水平。其他各處理較對照差異不顯著。

圖3 不同處理對稻米蛋白質(zhì)的影響Fig.3Effect of different treatments on protein of rice

施肥量不同對兩品種直鏈淀粉的影響如圖4所示，兩品種以處理4最低，較對照分別降低0.5%、0.6%龍慶稻3號各處理與對照相比差異不顯著；慶20-04處理4＜處理2＜處理1處理3＜對照，與對照相比分別降低5.9%、4.7%、4.1%、2.9%其中處理1、2、4與對照差異達到極顯著水平，綜上所述，降低氮肥用量增加生物有機肥在一定程度上可降低稻米的直鏈淀粉含量。

2.4 不同處理對稻米食味評分的影響

不同處理對稻米食味評分的影響如圖5，兩品種4個處理的食味評分均較對照高。龍慶稻3號處理1、處理2比對照提高了4.8%、5.0%差異達到顯著水平；慶20-04的4個處理分別比對照提高5.1%、5.0%、4.1%、3.7%差異達到顯著或極顯著水平。

圖4 不同處理對稻米直鏈淀粉的影響Fig.4Effect of different treatments on amylose content of rice

圖5 不同處理對稻米食味評分的影響Fig.5Effect of different treatments on the score of the rice taste

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

兩品種以處理3即氮肥減少20%+歸復記300 kg·hm-2+硫酸鎂52.5 kg·hm-2時的碾磨品質(zhì)最好，分別較對照提高了2.5%、1.7%、0.7%；兩品種以處理1即氮肥減少20%+歸復記150 kg·hm-2的外觀品質(zhì)最好，分別較對照低了11.5%、8.3%；兩品種以處理3蛋白質(zhì)含最低，較對照降低了1.3%、2.6%；兩品種以處理4即氮磷鉀均減少20%+歸復記300 kg·hm-2直鏈淀粉含量最低，較對照分別降低0.5%、0.6%；提高了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。兩品種4個處理的食味評分均高于對照，龍慶稻3號提高幅度在2.37～4.08；慶20-04提高幅度在3.33～4.08；綜上所述，減量施肥及配施生物有機肥和鎂肥，提高了稻米的碾磨品質(zhì)、改善了稻米的外觀品質(zhì)、增加了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)以及食味評分。

3.2 討論

張洪程等[25]的研究認為，氮肥使用量的多少對稻米的加工品質(zhì)無顯著差異。而許仁良等[20]研究表明，降低氮肥用量會使稻米的堊白性狀變劣，從而影響加工品質(zhì)。沈明星等[21]研究認為，氮磷鉀配施與單一施氮、不施肥處理對稻米品質(zhì)有差異顯著，使稻米的加工品質(zhì)得到了顯著的提高，對改善稻米的外觀品質(zhì)差異不顯著，且劣化趨勢較為明顯。因此在選擇肥料配施要考慮稻米對肥料的吸收狀況。張軍[22]等人經(jīng)過大量研究認為，在施肥量相同的情況下，適當降低前期氮肥施用量，能夠明顯提高粗蛋白的含量、提高整精米率，使稻米的加工品質(zhì)得到改善。節(jié)約成本的同時，增加農(nóng)民的收益。張小明等[23]研究認為，肥料與稻米的食味關(guān)系密不可分，稻米的直鏈淀粉含量與米飯的綜合評價達顯著負相關(guān)。表明肥料施用量影響稻米的口感，從而影響著稻米的食味評分。關(guān)于施氮水平對稻米蒸煮味品質(zhì)的影響，前人已做過大量的研究，多數(shù)學者認為適量提高氮肥含量可以提高糙米率，改善稻米營養(yǎng)品質(zhì)以及增加稻米蛋白含量[24-26]，王巧珍[27]研究認為，隨施氮量的增加稻米蛋白質(zhì)含量呈上升趨勢，精米率、直鏈淀粉含量、整精米率等隨著施氮量的增加而下降。而徐大勇等研究認為，適當減低氮肥用量和氮肥追肥時期前移，可以提高食味品質(zhì)。試驗認為，減量施肥及配施生物有機肥和鎂肥，提高了稻米的碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)這與前人研究結(jié)果有相似之處。但減少氮肥對龍慶稻3號食味綜合評分影響小，對慶20-04的食味綜合評分影響大，且差異達到顯著極顯著，這與前人研究的結(jié)論不盡一致?？赡苁且驗槠贩N差異導致一些研究結(jié)論不一致，有待于進一步研究。合理的施用氮肥對提高水稻品質(zhì)是一項重要栽培措施，在制定栽培方案時，應(yīng)根據(jù)具體的內(nèi)在品質(zhì)需求來調(diào)整施肥量。以達到預(yù)期的品質(zhì)的影響效應(yīng)分析結(jié)果提供相應(yīng)的參考。

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Effect of Reduced Fertilizer Application and Combined Application on the Quality of Rice in Jiansanjiang

Zhao Tingting1，Jiang Yuwei1，Chen Xi2，Zhong Weijun1，Zhang Liwei1，Liu Xianshuang2，Zheng Guiping1，Pan Shiju1
（1.Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.Heilongjiang Province Build Three Rivers Entrepreneurial Farm Technology Park）

In order to improve the quality of rice，dtherandomized block experiment was designed to explore the effect of reducing the amount of fertilizer and the application of bio organic fertilizer on the quality of rice.The Results showed that nitrogen in conventional fertilization decreased by 20%and increased（return to remember）the biological organic fertilizer and magnesium fertilizer，and improved the rice milling，appearance and nutritional quality，the influence of two varieties of taste score was particularly significant.

rice；reduced nitrogen fertilizer；biological organic fertilizer；quality

S5-33

A

1002-2090（2017）04-0001-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.04.001

2016-06-30

黑龍江省農(nóng)墾總局科技局科技攻關(guān)項目（HNK125B-08-21A）；施肥對寒地水稻抗性及產(chǎn)量品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)研究與示范。作者簡介：趙婷婷（1990-），女，黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院2015級碩士研究生。

鄭桂萍，女，教授，博士研究生導師，E-mail：byndzgp@163.com。