肥水耦合對寒地水稻品質的影響

郭曉紅　呂艷東　周健　姜玉偉　潘世駒　劉麗華　鄭悅　李丹丹

摘要：采用隨機區組試驗設計，以龍慶稻1號、龍盾104為材料，研究肥水耦合對寒地水稻品質的影響。結果表明，2個品種各肥料處理間及水分處理間碾磨品質無顯著差異。較高的氮、磷、鉀肥施用量會增加2個品種的堊白粒率和堊白度。2品種粗蛋白含量均以F3處理最高，龍盾104 F2處理最低，龍慶稻1號F2、F1處理最低；水分處理，龍盾104 S1處理最高，S3處理最低，龍慶稻1號S4處理最高，S3處理最低。龍盾104 F1處理最高，F3處理最低，龍慶稻1號F2處理最高，F1處理最低；水分處理，龍盾104 S3處理最高，S4處理最低，龍慶稻1號S2處理最高，S4處理最低。2個品種的米飯食味評分各處理組合間無顯著差異。

關鍵詞：肥水耦合；水稻；品質；寒地

中圖分類號： S511.06 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0071-03

水稻是耗水量較多的作物。傳統稻作生產中的水肥管理模式不僅造成水資源嚴重浪費，而且引起一系列的環境問題[1-2]。水肥耦合是指水和肥的相互作用、相互影響，以及對作物生長產生的影響。進行水稻水肥耦合研究，可充分發揮水肥對水稻品質協同激勵作用，減少化肥對環境的污染，有利于發展優質、高效、生態農業[3-6]。這對解決我國水資源危機、實現農業可持續發展、保障國家糧食安全具有重大意義[7-8]。目前國內關于施肥對作物產量、土壤肥力的影響研究很多，對寒地水稻研究較少[9-11]。本試驗以黑龍江省慶安縣和平水利試驗站為試驗點，研究不同肥料用量、水勢梯度對水稻品質的影響，以期為寒地粳稻科學施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2011年在慶安縣和平水利試驗站進行，防雨棚中人工嚴格控水，晴天打開防雨棚。供試水稻品種為龍慶稻1號、龍盾104，均為12葉品種。

1.2 方法

4月10日浸種，4月19日播種，4月26日出苗，秧田管理正常進行。5月20日移栽，每小區面積4 m2左右，每小區栽植2個品種，每品種4行，行距24 cm，穴距12 cm，選擇葉齡3.1～3.5葉的秧苗，每穴3～5苗。9月23日收獲。施肥處理見表1。肥料種類：46.4%尿素、46%磷酸二銨、50%硫酸鉀、99.5%七水硫酸鎂。施肥方法：氮肥40%、磷肥100%、鉀肥50%、鎂肥50%作基肥，在最后一次水整地前施入，耙入土中8～10 cm；50%鎂肥用于中期追肥，追肥時期12葉品種于9.0～9.3葉時每個小區進行單排單灌。分蘗肥要求早施，分2次進行，第1次施70%～80%分蘗肥，于返青后（4葉齡）立即施用；第2次施20%～30%分蘗肥，12葉品種于6.0葉齡施于色淡、生長差、分蘗少處。

用負壓式真空表監測土壤水勢，設3個水勢梯度，分別當土壤水勢達-10、-15、-20 kPa時灌水，即-10、-15、-20 kPa 為控水下限，自泡田起記錄灌水定額。具體操作為秧苗移栽本田后，5～6 cm水層深水護苗返青，返青后的各個生育階段，除了除草期、施肥期，灌水后田面不再保留水層（封閉除草，苗后施用除草劑期間多保持水層2～3 d，否則易出現草荒），不同生育時期水勢管理見表2，以常規栽培的水分管理為CK；減數分裂期遇低溫則灌深水達17 cm以上，低溫過后進行濕潤灌溉，齊穗后恢復到控水灌溉的水勢要求，蠟熟末停灌。育苗、移栽按常規旱育稀植三化一管進行，要求在本地同一條件下育苗，本田按葉齡指標計劃管理，適期收獲。

收獲后風干2～3個月，按《中國農業標準匯編：糧油作物卷》的標準測定品質。用FC-2 K型實驗礱谷機（YAMAMOTO，離心式）加工糙米。用VP-32型實驗碾米機（YAMAMOTO，直立式）加工精米。用ES-1000便攜式品質分析儀（日本靜岡機械株式會社）測定精米品質，測定指標包括精米長、精米寬、堊白率、堊白度。用VECTOR 22/N型近紅外光譜儀（德國BRUKER公司）測定精米的直鏈淀粉含量、粗蛋白含量。用米飯食味計（日本佐竹公司）測定食味品質。以黑龍江省佳木斯市生產的空育131（感官食味綜合評分75分）為對照。

2 結果與分析2.1 肥水耦合對稻米碾米品質的影響

2.1.1 肥水耦合對水稻糙米率的影響 由表3可知，肥料處理，龍盾104的糙米率以F3處理最高，F1處理次之；龍慶稻1號的糙米率以F1處理最高，F3處理最低。水分處理，龍盾104的糙米率以S1處理最高，龍慶稻1號的糙米率以S2處理最高。2個品種各肥料處理間及水分處理間糙米率均無顯著差異。

2.1.2 肥水耦合對水稻精米率的影響 由表4可知，肥料處理，龍盾104的精米率以F3處理最高，F1處理次之；龍慶稻1號的精米率以F1處理最高，F3處理最低。水分處理，龍盾104精米率以S1處理最高，龍慶稻1號精米率以S2處理最高。2個品種各肥料處理間及水分處理間精米率均無顯著差異。

2.1.3 肥水耦合對水稻整精米率的影響 由表5可知，肥料處理，龍盾104的整精米率以F3處理最高，F1處理次之；龍慶稻1號的整精米率以F1處理較高，F3處理最低。水分處理，龍盾104的整精米率以S1處理最低，龍慶稻1號的整精米率以S2處理最高。2個品種各肥料處理間及水分處理間整精米率無顯著差異。

2.2 肥水耦合對稻米外觀品質的影響

2.2.1 肥水耦合對水稻堊白粒率的影響 由表6可知，肥料處理，龍盾104堊白粒率以F3處理最高，且F3與F1、F2處理之間堊白粒率差異顯著；龍慶稻1號堊白粒率以F2處理最高，且3種肥料處理間堊白粒率差異不顯著。2個品種F3處理堊白粒率均高于F1處理。水分處理，龍盾104堊白粒率以S4處理最高，且各處理間差異不顯著；龍慶稻1號堊白粒率以S3處理最高，各處理間差異不顯著。2個品種的堊白粒率均表現為S1處理>S2處理。較高的氮、磷、鉀肥施用量（F3）會增加2個品種的堊白粒率。適當的控水處理（S1、S2）會降低2個品種的堊白粒率，在-15～-10 kPa為控水下限范圍內控水，隨著控水強度的增加，2個品種的堊白粒率降低。

2.2.2 肥水耦合對水稻堊白度的影響 由表7可知，肥料處理，龍盾104堊白度以F1處理最高，處理間無顯著差異；龍慶稻1號堊白度以F3處理最高，各處理間無顯著差異。2個品種堊白度均為F1處理高于F2處理。肥料處理，2個品種堊白度均以S4處理最高，且與S1、S2、S3處理之間差異不顯著。2個品種的堊白度均表現為S2處理>S3處理。相同的氮、磷、鉀肥施用量下，適當地增加鎂肥施用量會降低2個品種的堊白粒率和堊白度。適當的控水處理會降低2個品種的堊白度，在-20～-15 kPa為控水下限范圍內控水，隨著控水強度的增加，2個品種的堊白粒率、堊白度均降低。

2.2.3 肥水耦合對水稻米粒長寬比的影響 由表8可知，不同肥水耦合處理下寒地水稻各處理間米粒長寬比無顯著差異。品種不同，肥水耦合對稻米長寬比的影響不同。

2.3 肥水耦合對稻米營養品質的影響

2.3.1 肥水耦合對水稻粗蛋白含量的影響 由表9可知，肥料處理，2個品種粗蛋白含量均以F3處理最高，龍盾104 F1與F2處理之間粗蛋白含量差異不顯著，F3與F1處理之間差異不顯著。龍慶稻1號在不同處理下粗蛋白含量差異均不顯著。水分處理，粗蛋白含量龍盾104 S1處理最高，龍慶稻1號S4處理最高2個品種粗蛋白含量均以S2、S3處理含量較低。龍盾104 S4與S3處理粗蛋白含量差異極顯著，S1、S4處理之間粗蛋白含量差異不顯著，S2、S3處理之間粗蛋白含量差異不顯著。龍慶稻1號S1與S3處理之間粗蛋白含量差異不顯著。

2.3.2 肥水耦合對水稻直鏈淀粉含量的影響 由表10可知，肥料處理，龍盾104 F1處理直鏈淀粉含量最高，F2處理次之，F3處理最低，其中F1與F2處理之間直鏈淀粉含量差異顯著，F1與F3處理之間直鏈淀粉含量差異極顯著；龍慶稻1號F2處理直鏈淀粉含量最高，F1處理最低，3個處理之間差異不顯著。龍盾104 S1、S4處理直鏈淀粉含量較低，S2、S3處理含量較高，其中S3與S4處理之間直鏈淀粉含量差異顯著；龍慶稻1號以S3處理直鏈淀粉含量最高，以S4處理直鏈淀粉含量最低。

2.4 肥水耦合對米飯食味評分的影響

由表11可知，2個品種的米飯食味評分在各處理組合間無顯著差異。品種不同，肥水耦合處理對稻米米飯食味評分影響不同。

3 結論與討論

本研究結果表明，2個品種各肥料處理間及水分處理間碾磨品質無顯著差異。較高的氮、磷、鉀肥施用量會增加2個品種的堊白粒率和堊白度。相同的氮、磷、鉀肥施用量下，適當地增加鎂肥施用量會降低2個品種的堊白粒率和堊白度。適當控水處理會降低2個品種的堊白粒率和堊白度。各處理組合間稻米粒長寬比無顯著差異。2個品種粗蛋白含量均以F3處理最高。水分處理，2個品種粗蛋白含量分別以S1、S4處理最高，S2、S3處理含量較低。龍盾104在S1、S4處理下直鏈淀粉含量較低，S2、S3處理下含量較高。龍慶稻1號以F2處理下直鏈淀粉含量最高，以S4處理下直鏈淀粉含量最低。2個品種的米飯食味評分各處理組合間無顯著差異。品種不同，肥水耦合對稻米的米飯食味評分的影響不同。賀帆等認為，進行氮肥管理能較好地協調水稻產量與品質的關系，獲得較高的產量并部分改善米質[12]。根據寒地水稻生產的實際情況，本試驗的新施肥技術更為適合當前寒地粳稻生產的實際需要。因此，在栽培上如何進行合理調控、定向定量施肥，實現寒地水稻高產優質栽培，還需要進一步結合當地生產實際和環境、氣候等因素綜合考慮。本研究在有限水稻品種間和單一土壤類型中進行試驗，應進一步擴大試驗范圍、內容，加強不同土壤、不同類型水稻在不同水肥耦合下水稻生理生態特性研究，進一步探討非充分灌溉條件下的水肥耦合情況，建立適用性較廣的水肥耦合模式。對水稻的水肥耦合控制并未做到全生育期完全處理，未來應對不同生育期的水肥處理進行全面研究。在水稻生理指標測定中也未能做到完全把握，需要進一步完善。

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