張建民，楊永安，劉春林，李 翔，孫 洋，李志強(qiáng)

（天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心，天津 301500）

秸稈是作物生長過程中的有機(jī)物儲(chǔ)存庫。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，秸稈是重要的生物資源，其含有豐富的碳和氮等營養(yǎng)元素。水稻秸稈還田在培肥土壤和提高地力的同時(shí)，可以破解稻草焚燒造成的環(huán)境污染難題，促進(jìn)養(yǎng)分利用循環(huán)。廖萍等研究認(rèn)為，水稻秸稈還田可顯著提高南方雙季稻區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量和雙季稻產(chǎn)量。但丁文金等研究認(rèn)為，秸稈還田對(duì)早稻產(chǎn)量具有負(fù)效應(yīng)，且對(duì)晚稻產(chǎn)量無顯著影響。氮素是水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要營養(yǎng)元素，為了追求產(chǎn)量，生產(chǎn)上過量施用化肥特別是氮肥，導(dǎo)致了稻田土壤肥力下降及農(nóng)業(yè)面源污染等負(fù)面問題。研究表明，隨著施氮量的增加，不同品種水稻產(chǎn)量呈先增后降的趨勢，不同施氮水平對(duì)秈粳稻結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量無顯著影響，通過增加中熟粳稻穗粒數(shù)和穗數(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。因此，在水稻生產(chǎn)中，合理安排氮肥的施用時(shí)期及比例能提高水稻生理代謝活性，氮肥后移可促進(jìn)葉片灌漿期生理代謝，防止葉片早衰，提高水稻產(chǎn)量；在秸稈全量還田下，基蘗肥氮與穗肥氮比例為7∶3時(shí)，可顯著提高群體干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量。合理施氮能夠顯著提高水稻品質(zhì)，水稻糙米率和精米率隨施氮的增加而上升，適宜的穗肥比例可提高整精米率。胡群等認(rèn)為，隨著基蘗肥與穗肥比例的降低，稻米的糙米率、精米率和整精米率提高，直鏈淀粉含量和膠稠度下降。施氮肥可提高稻米淀粉和蛋白質(zhì)含量，顯著提高食味品質(zhì)。天津市冬春季氣溫波動(dòng)大，氣溫較低，對(duì)水稻秸稈直接還田后腐解具有較大影響，但目前關(guān)于秸稈漚肥后還田的相關(guān)報(bào)道較少。筆者采用大田試驗(yàn)，研究水稻秸稈全量還田下基肥減施對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為天津市及相似生態(tài)區(qū)水稻生產(chǎn)、秸稈資源利用及合理施肥提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年6—10月在天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心（117°49′E，39°42′N）進(jìn)行。試驗(yàn)品種選用‘津原89’，秸稈漚肥還田肥料，采用基肥減施比例單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，機(jī)械整地時(shí)進(jìn)行撒施底肥，為可豐復(fù)合肥（23-13-6），對(duì)照BF100%為600 kg·hm，其他處理減施10%基肥，分別設(shè)定BF-10%為540 kg·hm、BF-20%為480 kg·hm、BF-30%為420 kg·hm、BF-40%為360 kg·hm和BF-50%為300 kg·hm。4月5日浸種，4月10日播種、基質(zhì)棚室育秧，5月2日機(jī)械移栽，穴距為20 cm×30 cm。5月25日、6月12日、6月23日、7月14日4次追施尿素（含氮量46%），施肥量105 kg·hm。大區(qū)設(shè)計(jì)，面積為4 330 m，重復(fù)3次。其他管理?xiàng)l件隨大田管理措施進(jìn)行。

1.2 測定指標(biāo)及方法

1.2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 水稻成熟期每個(gè)大區(qū)選擇3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)面積為100 m，小區(qū)收獲機(jī)直接收獲脫粒，PM-8188A測定含水量，折算14%安全含水量產(chǎn)量。測產(chǎn)點(diǎn)周圍，每點(diǎn)連續(xù)收割20穴，帶回室內(nèi)考種，包括穴穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)和千粒質(zhì)量，計(jì)算穗數(shù)和結(jié)實(shí)率。

1.2.2 稻米品質(zhì) 稻米碾米后用食味儀測定糙米和精米食味值。

（1）糙米率。稱取300 g稻谷，將稻谷通過SY88-TH型襲谷機(jī)(韓國礱谷機(jī)械產(chǎn)業(yè)公司)進(jìn)行碾磨，重復(fù)2次，將稻殼與枝梗撿擇干凈，得到糙米，稱質(zhì)量。

糙米率=M(糙米)/M(稻谷)×100%。

（2）精米率。稱取200 g糙米，將糙米通過CBS-300型精米機(jī)(日本佐竹公司)，白度設(shè)置為5度，進(jìn)行2次碾磨，得到精米，稱質(zhì)量。

精米率=M(精米)/M(糙米)×100%。

（3）食味品質(zhì)。稱取120 g左右糙米、精米，將儀器預(yù)熱30 min，通過SATAKE型稻米食味計(jì)(日本佐竹公司)對(duì)食味品質(zhì)進(jìn)行測定，包括蛋白質(zhì)、直鏈淀粉、脂肪酸度(糙米)、食味值。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，Excel做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由圖1可以看出，與BF100%處理產(chǎn)量（11.7×10kg·hm）相比，BF-10%、BF-20%、BF-30%、BF-40%、BF-50%處理產(chǎn)量分別提高4.5%，2.7%，5.9%，4.8%，2.4%，其中BF-30%處理產(chǎn)量最高達(dá)12.4×10kg·hm，但處理間差異均未達(dá)顯著水平。

圖1 基肥減施對(duì)‘津原89’產(chǎn)量的影響

由表1可以看出，與BF100%處理相比，基肥減施后，‘津原89’穗數(shù)呈波動(dòng)性變化，其中BF-50%和BF-30%處理穗數(shù)增加5.6%，4.2%（P＞0.05），而BF-10%和BF-20%穗數(shù)減少8.9%，9.5%（P＞0.05），BF-40%穗數(shù)減少12.7%，差異達(dá)顯著水平；BF-50%和BF-30%處理穗數(shù)與其他3個(gè)基肥減施處理差異亦達(dá)顯著水平?；蕼p施處理對(duì)‘津原89’穗粒數(shù)無顯著的影響。BF-50%處理穗實(shí)粒數(shù)比BF100%顯著減少9.5%，比其他基肥減施處理減少7.9%～11.8%（P＜0.05），BF-40%、BF-30%、BF-20%、BF-10%處理穗實(shí)粒數(shù)與BF100%間差異不顯著。與BF100%處理相比，基肥減施使‘津原89’結(jié)實(shí)率降低0.4%～4.4%，BF-50%和BF-40%處理千粒質(zhì)量分別降低2.1，0.3 g，而其他3個(gè)基肥減施處理提高0.2～0.4 g，但處理間差異均未達(dá)顯著水平。

表1 基肥減施對(duì)‘津原89’產(chǎn)量的影響

2.2 出米率

由圖2可以看出，‘津原89’糙米率和精米率高達(dá)81.4%～82.5%和72.3%～75.9%，基肥減施使糙米率提高0.29%～1.28%（P＞0.05），精米率提高1.08%～5.04%，BF-50%和BF-40%處理精米率與BF100%處理差異達(dá)顯著水平。

圖2 基肥減施對(duì)‘津原89’出米率的影響

2.3 稻米品質(zhì)

由表2可知，‘津原89’糙米食味值高達(dá)53.3～56.8，基肥減施可使食味值提高1.88%～6.57%（P＞0.05）；基肥減施導(dǎo)致糙米蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量分別降低2.88%～8.43%和1.05%～3.03%（P＞0.05），其中BF-40%處理的蛋白質(zhì)含量與BF100%處理差異達(dá)顯著水平；‘津原89’脂肪酸值在200～211 mg·kg，基肥減施對(duì)脂肪酸值無顯著效應(yīng)。

表2 基肥減施對(duì)‘津原89’糙米品質(zhì)的影響

由表3可知，‘津原89’精米食味值高達(dá)47.3～47.8，基肥減施下精米食味值無變化；基肥減施導(dǎo)致精米蛋白質(zhì)含量降低2.22%～5.78%，但處理間差異未達(dá)顯著水平；基肥減施后，‘津原89’精米直鏈淀粉含量出現(xiàn)小幅波動(dòng)，但整體上處理間差異均未達(dá)顯著水平。

表3 基肥減施對(duì)‘津原89’精米品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

水稻秸稈漚肥還田作為重要秸稈利用方式，符合未來稻作綠色生產(chǎn)方向，可實(shí)現(xiàn)土壤肥力和水稻產(chǎn)量協(xié)同提高。施氮量影響水稻穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成因素，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量。左文剛等研究表明，秸稈還田條件下，配合氮肥前移可增加早稻穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，但降低千粒質(zhì)量。袁迎春等研究表明，紫云英還田情況下，水稻化肥減施10%～25%可顯著提高水稻產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，秸稈漚肥前提下，基肥減施50%和30%，可增加‘津原89’穗數(shù)，基肥減施10%和20%，可減少穗數(shù)，基肥減施40%，穗數(shù)減少達(dá)顯著水平；基肥減施對(duì)‘津原89’穗粒數(shù)無顯著影響，但減少穗實(shí)粒數(shù)，其中基肥減施50%，穗實(shí)粒數(shù)減少達(dá)顯著水平;基肥減施對(duì)‘津原89’結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的影響均未達(dá)顯著水平。由于產(chǎn)量構(gòu)成因素直接的平衡關(guān)系，基肥減施可提高‘津原89’產(chǎn)量2.4%～5.9%，基肥減施30%，處理產(chǎn)量最高達(dá)12.4×10kg·hm。原因可能有以下幾方面：一是試驗(yàn)基地土壤地力較高，在秸稈漚肥還田情況下，基肥減施對(duì)水稻的總養(yǎng)分需求并無顯著影響；二是基肥減施變相改變了水稻養(yǎng)分基肥和追肥比例，提高了追肥比例，滿足了水稻不同生育時(shí)期的養(yǎng)分需求，對(duì)產(chǎn)量無顯著影響。但也有研究表明，秸稈還田條件下，要適當(dāng)增加基肥中氮養(yǎng)分的比例，以滿足秸稈腐解的需求，緩解土壤微生物與水稻植株?duì)幍那闆r。因此，在天津市及相似生態(tài)區(qū)，水稻秸稈還田下條件下，肥料運(yùn)籌仍需要進(jìn)一步研究。

生活中人們對(duì)稻米品質(zhì)要求越來越高，品質(zhì)的形成與品種特性、栽培技術(shù)和生態(tài)環(huán)境有重要關(guān)系。因此，水稻優(yōu)質(zhì)栽培成為重要的研究方向。氮素是影響水稻生長發(fā)育的重要營養(yǎng)元素，合理施氮是改善稻米品質(zhì)的有效途徑；適當(dāng)增加施氮量，可提高水稻糙米率、精米率和整精米率，改善加工品質(zhì)，但會(huì)增加稻米堊白，劣化外觀品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),秸稈還田搭配合理的氮肥運(yùn)籌可以顯著提高稻米品質(zhì)，提高穗粒肥比例，顯著改善稻米的加工品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，秸稈漚肥條件下，基肥減施提高了‘津原89’的糙米率和精米率，且基肥減施40%～50%，可顯著提高精米率?；蕼p施降低了糙米和精米的蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量，使‘津原89’糙米食味值提高1.88%～6.57%，但精米食味值無顯著變化。這說明在本研究現(xiàn)有較高地力的水平下，基肥減施并不會(huì)對(duì)水稻品質(zhì)的形成造成重大影響，這與陳瑩瑩等研究相互驗(yàn)證，即增加施氮量會(huì)降低稻米食味值，其原因可能是施氮增加提高了稻米直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量，引起食味值降低。但劉月月等研究表明，秸稈還田條件下，隨著基肥氮占比的降低，稻米糙米率和精米率呈先增后降的趨勢，蛋白質(zhì)含量提高而直鏈淀粉含量下降。劉月月等的研究結(jié)果與本研究結(jié)果相同之處在于基肥減施提高了糙米率和精米率，不同之處在于蛋白質(zhì)含量的差異。本研究表現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量隨基肥減施而降低，可能是生態(tài)點(diǎn)差異造成的。因此，研究秸稈還田與氮肥減施對(duì)稻米品質(zhì)的影響，仍需從直鏈淀粉含量、淀粉結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)含量及其組分分布等方面進(jìn)行綜合研究。

綜上，在天津市現(xiàn)有水稻生產(chǎn)田基礎(chǔ)地力較高的前提下，通過水稻秸稈漚肥還田實(shí)現(xiàn)水稻秸稈的生態(tài)化利用，同時(shí)適當(dāng)減施基肥30%～50%，提高后期施肥比例，構(gòu)建合理的高產(chǎn)群體，降低蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的肥料減施、水稻的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。