肥水互作對寒地水稻品質的影響

郭曉紅　王永慧　呂艷東　周健　姜玉偉　潘世駒　劉麗華　王龍　宋澤　陳建新

摘要：采用隨機區組法，以龍慶稻2號和墾鑒稻5號為試驗材料，研究肥水互作對寒地水稻品質的影響。結果表明，2個品種的碾磨、外觀、營養品質和米飯食味評分肥料間與水分間存在互作反應。相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）使2個品種長寬比增加；堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量和脂肪酸含量降低；米飯食味評分提高。有效分蘗末至收獲以-15 kPa為控水下限的水分管理不利于提高2個品種的整精米率；有效分蘗末至收獲以-20 kPa為控水下限的水分管理使2個品種的堊白粒率和堊白度降低、粗蛋白含量增加；有效分蘗末至收獲以-10、-15、-20 kPa為控水下限的水分管理使2個品種米飯食味評分值降低。

關鍵詞：寒地；水肥互作；水稻；品質；食味評分

中圖分類號：S511.04 文獻標志碼：A 文章編號：1002—1302（2016）01—0079—04

水稻是中國最主要的糧食作物之一，水稻品質的優劣直接影響其商品價值和種植推廣。水稻品質受品種遺傳特性和環境條件的綜合影響，在諸多環境因子中，水分和肥料是重要影響因素。長期以來，國內外在水分或肥料對水稻品質的影響方面進行了大量研究。盡管水分或肥料方面的文獻較多，但多只探討了單一因素對水稻品質的影響。總體來看，關于肥料或水分對水稻產量的研究較多，在品質方面的研究相對較少，涉及水肥交互作用的研究也較缺乏，因此，很難為水稻的優質高產制定合理的肥水應用方案。為了既能節水、合理施用肥料，又能避免盲目節水而導致的水稻品質變劣，本試驗以土壤水勢為指標，研究有效分蘗末至成熟期控水及不同的肥料處理對寒地水稻品質的影響，以期為優質高產栽培提供理論基礎和技術支持。

1材料與方法

1.1試驗時間、地點

試驗于2013年在黑龍江省慶安水利試驗站進行。

1.2供試品種和肥料

供試品種為龍慶稻2號和墾鑒稻5號，2個品種均為12葉品種。供試肥料為46.4%尿素、46%磷酸二銨、50%硫酸鉀、99%七水硫酸鎂。

1.3試驗設計

采用二因素隨機區組試驗設計，3次重復。各種肥料施入量及比例如表1。分蘗肥分2次進行，第1次施分蘗肥總量的70%～80%，于返青后（4葉期）立即施用；第2次施分蘗肥總量的20%～30%，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，分別為當有效分蘗末至收獲期土壤水勢達-10、-15、-20 kPa時灌水，即-10、-15、-20 kPa為控水下限，處理編號分別為S1、S2、S3，自泡田起就記錄灌水定額。具體操作為秧苗移栽本田后，5～6 cm水層深水護苗返青，在返青后的各個生育階段，除了除草和施肥期間，灌水后田面不再保留水層，以常規栽培的水分管理為CK（編號為S4），蠟熟末停灌。

1.4栽培方式

育苗按常規旱育壯苗模式化進行，在同一條件下育苗。每一小區面積4m²，每一小區內栽植2個品種，每一品種4行，行距28 cm，穴距13cm，每穴4苗，每個小區單排單灌。本田按葉齡指標計劃化管理，適期收獲。

1.5測試內容與方法

水稻收獲后風干2～3個月，按《中國農業標準匯編一糧油作物卷》的標準測定品質。用FC-2 K型實驗礱谷機（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，用日本公司生產的VP-32型實驗碾米機（YAMAMOTO，直立式）加工精米；外觀品質用日本靜岡機械株式會社生產的ES-1000便攜式品質分析儀測定，測定指標有精米長、精米寬、堊白率、堊白度；用FOSS公司生產的1241型近紅外谷物分析儀測定糙米的直鏈淀粉含量、脂肪酸含量、蛋白質含量；食味品質用日本佐竹公司（SATAKE）生產的米飯食味計（STA1A）進行測定，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肥水互作對稻米碾米品質的影響

由表2可知，肥料間的比較：龍慶稻2號的整精米率以F2處理最高，F3次之，F1最低，但3種肥料處理問差異不顯著；墾鑒稻5號的整精米率以F2處理較高，F1次之，F3最低，但3種肥料處理間差異不顯著；2個品種的整精米率均以F2的處理最高，說明本試驗條件下低N、P、K配合鎂肥的施用有提高2個品種整精米率的趨勢。水分間的比較：龍慶稻2號的出糙率和精米率4種水分處理問差異不顯著，整精米率以S4的處理最高，S2的處理最低，且S2與其他3種水分處理問差異極顯著；墾鑒稻5號的出糙率4種水分處理間差異不顯著，精米率和整精米率均以S3的處理較高，且S2與S3差異顯著；2個品種的整精米率均以S2的處理最低，有效分蘗末至收獲以-15 kPa為控水下限的水分管理說明不利于提高2個品種的整精米率。2個品種的碾磨品質肥料間與水分間存在互作反應，2個品種整精米率比較低的組合均為F1S2、F2S2和F3S2，這與上面的結果相印證。

2.2肥水互作對稻米外觀品質的影響

肥料間的比較：龍慶稻2號以F2的長寬比最大，F3次之，F1最小，其中F2與F1之間差異極顯著，F3與F1差異不顯著（表3），說明較高的N、P、K肥施用量（F3）有增加龍慶稻2號長寬比的趨勢，N、P、K肥施用量相同時（F1和F2），適當增加鎂肥的施用（F2）也會增加龍慶稻2號的長寬比；墾鑒稻5號以F2的長寬比最大，F1次之，F3最小，其中F2、F1與F3之間差異極顯著，F2與F1差異不顯著（表4），上述結果說明，較高的N、P、K肥施用量（乃）會降低墾鑒稻5號的長寬比，相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有增加墾鑒稻5號長寬比的趨勢。

水分問的比較：2個品種均以S1的長寬比最大，且S1與S4之間差異極顯著；其中龍慶稻2號的長寬比S3>S4，且兩者差異極顯著，S4>S2，但兩者差異不顯著；墾鑒稻5號的長寬比S2>S3>S4，但三者差異不顯著（表3）；上述結果說明有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理（S1）會增加2個品種的長寬比。

2個品種的長寬比肥料間與水分間存在互作反應。2個品種長寬比較低的組合均為F1S2和F3S4；較高的組合均為F1S1、F1S4、F2S1和F2S3。

肥料間的比較：龍慶稻2號的堊白粒率和堊白度均為n>F2，其中F3的堊白粒率高于F1，F3的堊白度低于n，龍慶稻2號3種肥料問的堊白粒率和堊白度差異均不顯著（表3），說明較高的N、P、K肥配合較高的Mg施用量（F3）有降低龍慶稻2號堊白度的趨勢，N、P、K肥施用量相同時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有降低龍慶稻2號的堊白粒率和堊白度的趨勢；墾鑒稻5號的堊白粒率和堊白度均為F1>F2>F3，其中F3與F1之間差異極顯著，F2與F1、F3之間差異不顯著（表3），上述結果說明，較高的N、P、K肥配合較高的Mg施用（F3）會降低墾鑒稻5號的堊白粒率和堊白度，相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥（F2）有降低墾鑒稻5號的堊白粒率和堊白度的趨勢。

水分間的比較：2個品種的堊白粒率和堊白度均為S1>S2>S4>S3，且S1與S3之間均差異顯著，S4與S3之間差異均不顯著（表3），上述結果說明有效分蘗末至收獲以-10 kPa或-15 kPa為控水下限的水分管理（S1、S2）有增加2個品種的堊白粒率和堊白度的趨勢，有效分蘗末至收獲以-20 kPa為控水下限的水分管理（S3）有降低2個品種的堊白粒率和堊白度的趨勢。

2個品種的堊白粒率和堊白度肥料間與水分間存在互作反應。龍慶稻2號白粒率和堊白度較低的組合為F1S2、F1S4和F2S3，較高的組合為F1S1和F3S2；墾鑒稻5號白粒率和堊白度較低的組合為F3s3和F3S4，較高的組合為F1S4和F3S2。

2.3肥水對稻米營養品質的影響

2個品種的粗蛋白含量對肥料的反應一致的是，2個品種均以F3的粗蛋白含量最高；不一致的是，龍慶稻2號的粗蛋白含量為F1次之，F2含量最低，而墾鑒稻5號的粗蛋白含量為F2次之，F1含量最低；其中龍慶稻2號的F3與F2之間差異顯著，其他肥料處理之間差異不顯著，墾鑒稻5號的3種肥料間差異不顯著（表4），上述結果說明，較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）會增加2個品種的粗蛋白含量。2個品種的粗蛋白含量對水分的反應為：2個品種均以S3的粗蛋白含量最高，S1和S2的含量次之，S4的含量最低；其中龍慶稻2號的s3與S4之間差異極顯著，其他各水分處理之間差異不顯著，墾鑒稻5號的S3與S1、S2、S4之間差異顯著，其他各水分處理之間差異不顯著（表4），上述結果說明有效分蘗末至收獲以-10 kPa或-15 kPa為控水下限的水分管理（S1、S2）有增加2個品種粗蛋白含量的趨勢，有效分蘗末至收獲以-20 kPa為控水下限的水分管理（S3）會增加2個品種的粗蛋白含量。2個品種的粗蛋白含量肥料間與水分間存在互作反應。2個品種粗蛋白含量較低的組合為F1S1和F2S2，較高的組合為F2S3、F3S1和F1S2。

2個品種的直鏈淀粉含量對肥料的反應一致的是，2個品種均以F2的直鏈淀粉含量最低；不一致的是，龍慶稻2號的直鏈淀粉含量為F3最高，F1的次之，而墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量為F1最高，F3次之；其中龍慶稻2號的F3、F1與F2之間差異極顯著，F3與F1之間差異不顯著，墾鑒稻5號的F1與F2之間差異極顯著，F1與F3、F3與F2之間差異顯著（表4），上述結果說明，相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）會降低2個品種的直鏈淀粉含量；較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）有增加龍慶稻2號直鏈淀粉含量的趨勢，但會降低墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量。對水分的反應為：龍慶稻2號的直鏈淀粉含量表現為S4>S1>S2>S3，其中S4與S3之間差異極顯著，S4與S2之間差異顯著，S4與S1之間差異不顯著（表4），上述結果說明，有效分蘗末至收獲進行控水灌溉會降低龍慶稻2號的直鏈淀粉含量，且在-10 kPa或-20 kPa之間隨著控水強度的增加其直鏈淀粉含量降低的越多。墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量表現為S2>S4>S3>S1，其中S4與S2、S3之間差異不顯著，S4與S1之間差異顯著，上述結果說明，有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理（S1）會降低墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量。2個品種的直鏈淀粉含量肥料間與水分間存在互作反應，且2個品種的直鏈淀粉含量在肥料間與水分互作間存在品種差異。

2個品種的脂肪酸含量對肥料的反應是一致的，2個品種均以乃的直鏈淀粉含量最高，F1次之，F2最低，且3種肥料處理之間差異不顯著（表4），上述結果說明，相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有降低2個品種的脂肪酸含量的趨勢；較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）有增加2個品種的脂肪酸含量的趨勢。對水分的反應為：龍慶稻2號的直鏈淀粉含量表現為S3>S1>S2>S4，墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量表現為S3>S4>S2>S1，2個品種的3種水分處理與對照之間差異均不顯著（表4）。2個品種的脂肪酸含量肥料間與水分間存在互作反應，且2個品種的脂肪酸含量在肥料間與水分互作間存在品種差異。

2.4肥水對稻米米飯食味評分的影響

2個品種的米飯食味評分對肥料的反應是一致的，2個品種均以F2的米飯食味評分值最高，F1次之，F3最低，且3種肥料處理之間差異不顯著（圖1），上述結果說明，相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有提高2個品種的米飯食味評分的趨勢；較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）有降低2個品種的米飯食味評分值的趨勢。

2個品種的米飯食味評分對水分的反應一致的是，2個品種均以S4的米飯食味評分值最高，其中龍慶稻2號的S4與其他3種水分處理問差異極顯著，墾鑒稻5號的S4與S1、S3之間差異顯著（圖2），上述結果說明，有效分蘗末至收獲以-10、-15、20 kPa為控水下限的水分管理（S1、S2、S3）不利于2個品種米飯食味評分值的提高。

2個品種的米飯食味評分肥料間與水分間存在互作反應，且龍慶稻2號米飯食味評分值較高的前3個組合均為S4組合，而墾鑒稻5號米飯食味評分值較高的前2個組合也均為S4組合（表5）。上述結果說明，有效分蘗末至收獲進行常規的水分管理有利于2個品種米飯食味評分值的提高；同時與本試驗的肥料效應相比，水分對米飯食味評分的影響更大。

3結論

2個品種各肥料處理問的整精米率無顯著差異，本試驗條件下低N、P、K配合鎂肥的施用有提高2個品種整精米率的趨勢；有效分蘗末至收獲以-15 kPa為控水下限的水分管理不利于提高2個品種的整精米率；2個品種的碾磨品質肥料間與水分間存在互作反應，2個品種整精米率比較低的組合均為F1S2、F2S2和F3S2。

相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有利于2個品種長寬比的增加、堊白粒率和堊白度的降低；較高的N、P、K肥配合較高的Mg施用（F3）有利于2個品種堊白度的降低。有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理（s1）會增加2個品種的長寬比；有效分蘗末至收獲以-10 kPa或-15 kPa為控水下限的水分管理（S1、S2）不利于2個品種的堊白粒率和堊白度的降低，有效分蘗末至收獲以-20 kPa為控水下限的水分管理（S3）有利于2個品種的堊白粒率和堊白度的降低。2個品種的長寬比、堊白粒率和堊白度肥料間與水分間存在互作反應；2個品種長寬比較低的組合均為ns2和F3S4，較高的組合均為F1S1、F1S4、F2S1和F2S3；龍慶稻2號白粒率和堊白度較低的組合為F1S2、F1S4和F2S3，較高的組合為F1S1和F3S2；墾鑒稻5號白粒率和堊白度較低的組合為F3S3和F3S4，較高的組合為F1S4和F3S2。

較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）會增加2個品種的粗蛋白含量，有利于龍慶稻2號直鏈淀粉含量的增加、墾鑒稻5號直鏈淀粉含量的降低和2個品種的脂肪酸含量的增加；相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）會降低2個品種的直鏈淀粉含量、有利于2個品種脂肪酸含量的降低。有效分蘗末至收獲以-10 kPa或-15 kPa為控水下限的水分管理（S1、22）有增加2個品種粗蛋白含量的趨勢，有效分蘗末至收獲以-20 kPa為控水下限的水分管理（S3）會增加2個品種的粗蛋白含量；有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理（S1）會降低墾鑒稻5號的直鏈淀粉含量；2個品種的3種水分處理與對照之間差異均不顯著。2個品種的粗蛋白含量、直鏈淀粉含量和脂肪酸含量肥料間與水分間存在互作反應；2個品種粗蛋白含量較低的組合為F1S1和F2S2，較高的組合為F2S3、F3S1和F1S2；2個品種的直鏈淀粉含量和脂肪酸含量在肥料間與水分互作間存在品種差異。

相同的N、P、K肥施用量時（F1和F2），適當地增加鎂肥的施用（F2）有利于2個品種米飯食味評分的提高，較高的N、P、K肥配合較高的Mg肥施用（F3）不利于2個品種米飯食味評分值的提高；有效分蘗末至收獲以-10、-15、-20 kPa為控水下限的水分管理（S1、S2、S3）不利于2個品種米飯食味評分值的提高；2個品種的米飯食味評分肥料間與水分間存在互作反應，有效分蘗末至收獲進行常規的水分管理是有利于2個品種米飯食味評分值的提高，同時與本試驗的肥料效應相比，水分對米飯食味評分的影響更大。