硅肥對高溫逆境下稻米品質的影響

劉奇華 周學標 孫召文 趙慶雷 信彩云 王瑜 陳峰 馬加清

摘要：為了探明硅肥對高溫逆境下稻米品質的調控效應，本試驗以常規粳稻品種圣稻19為試材，就施硅對高溫逆境下水稻糙米率、食味品質及營養品質的影響進行了研究。結果表明，施硅降低了高溫逆境下的水稻糙米率，不利于稻米食味品質的改善，提高了稻米營養品質。因此，單純施用硅肥不能有效改善高溫逆境對稻米品質的負面影響，生產中應運用綜合栽培技術改善高溫逆境下的稻米品質。

關鍵詞：硅肥；高溫；稻米；品質

中圖分類號：S511.062文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2018）02-0105-03

Abstract In order to ascertain the effect of silicon fertilizer on rice grain quality under high temperature stress， a field experiment was conducted to research the brown rice rate， eating and cooking quality and nutritional quality under high temperature stress with Shengdao 19 as material. The results indicate that under high temperature stress， the application of silicon fertilizer significantly decreased the brown rice rate and was not beneficial to the improvement of eating and cooking quality， but markedly increased the nutritional quality. As a sequence， in rice production， comprehensive cultivation technologies should be adopted to improve rice grain quality under high temperature stress rather than only depending on silicon fertilizer.

Keywords Silicon fertilizer； High temperature；Rice；Quality

高溫是限制優質米生產的重要環境脅迫因子。高溫可導致稻米堊白率提高，整精米率下降，食味品質變劣[1-3]。因此，如何通過栽培措施緩解高溫脅迫效應已成為目前研究的焦點。段驊等[4]研究表明，高溫下采用輕干濕交替灌溉方式可有效改善稻米品質。曹云英[5]研究指出，選用耐熱品種，適當增施穗肥及調整氮肥施用時期，均可緩解高溫對稻米品質的負面影響效應。此外，噴施外源ABA或液體硅肥也能提高水稻抗高溫能力[6]。眾多研究表明，硅是提高水稻抗逆性的重要元素，在水稻抗高溫、耐旱、抗病、抗倒伏等方面發揮了重要調控作用[7-9]。施硅能顯著增加高溫下水稻干物質生產率和結實率，減少產量損失[7]；自然溫度下施硅有利于稻米品質的提高[10]。然而，關于施硅對高溫逆境下稻米品質的調控效應還鮮見報道。因此，我們開展了孕穗期施硅對抽穗灌漿期高溫下稻米品質影響的研究，以期為水稻生產提供技術參考和依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2014年在山東省水稻研究所試驗基地進行。供試材料為常規粳稻品種圣稻19。使用久保田SPU68C高速插秧機進行插秧。行株距為30 cm×15 cm，每穴4～5苗。

1.2 試驗設計

采用隨機區組試驗設計，設置3個處理，即高溫不施硅處理（A）、高溫施硅處理（B）、對照（C，不施硅不進行高溫處理），每個處理重復3次。小區面積20 m2。孕穗期將液體硅肥（單硅酸含量80%）稀釋300倍液進行葉面噴施，每隔5天噴施1次，共噴施3次。高溫處理時期為抽穗灌漿期。按照Kobata等[11]的方法進行高溫處理，并略作修改。

1.3 稻米品質測定

水稻成熟后收獲，曬干、脫殼、去糙，挑選整精米進行品質測定。按照優質稻谷國家標準（GB/T 17891—1999）測定糙米率與直鏈淀粉含量。使用BUCHI全自動凱氏定氮儀測定稻米蛋白質含量，換算系數5.95。使用氨基酸全自動分析儀測定稻米氨基酸含量。

1.4 數據分析

使用SPSS 16.0統計軟件進行方差分析，使用SigmaPlot軟件做圖。

2 結果與分析

2.1 施硅對高溫逆境下稻米出糙率及食味品質的影響

由圖1可知，與高溫不施硅處理相比，高溫施硅處理下水稻糙米率降低1.69%，差異顯著，高溫處理與對照差異不顯著。由此表明，施硅對高溫逆境下水稻出糙率無正向調控作用。

直鏈淀粉含量是衡量稻米食味品質的重要指標之一。由圖2可知，高溫顯著提高了稻米直鏈淀粉含量，與高溫不施硅相比，高溫施硅處理下稻米直鏈淀粉含量顯著增加12.68%。由此表明，施硅對高溫條件下稻米食味品質無明顯改善作用。

2.2 施硅對高溫逆境下稻米營養品質的影響

由圖3可以看出，與高溫不施硅相比，高溫施硅處理下稻米蛋白質含量提高1.05%， 表明施硅有益于高溫下稻米營養品質的提高。

表1列出三個試驗處理下的稻米非必需氨基酸含量情況，可以看出，與高溫不施硅相比，高溫施硅條件下稻米天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、組氨酸含量提高12.79%、4.12%、13.64%、8.70%，丙氨酸下降5.63%，差異顯著，其余氨基酸含量無顯著變化。

必需氨基酸人體無法合成，必須從食物中攝取，因此稻米中必需氨基酸含量的高低對人體健康具有重要意義。由表2可知，與高溫不施硅比較，高溫施硅處理下稻米蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸含量顯著增加47.37%、6.98%、2.87%、9.52%、4.55%，纈氨酸與蘇氨酸含量無顯著變化。

3 討論與結論

高溫對水稻產量及品質形成的影響已有較多報道，這些研究已從農藝生理學角度闡明其影響效應與機理[12-14]。同時，這些研究結果也為水稻耐高溫調控技術的研究提供了理論依據。針對耐高溫調控技術也已開展大量研究[4，5，15]。目前相對成熟的栽培調控技術主要包括：①選擇種植耐高溫品種；②適當調整播種期，使水稻揚花期避開高溫天氣；③增施有機肥、氮磷鉀肥合理配施尤其是適當增施磷鉀肥，可提高水稻的抗高溫能力。④水稻孕穗揚花期在田間建立深水層，日灌夜排，降低水稻穗層溫度，改善田間小氣候，增強抗高溫能力。

硅是調節水稻良好生長的有益元素。自然溫度下，硅對水稻產量形成的正向調控作用已有諸多研究[7，16]。已有研究表明，施硅能顯著增加高溫逆境下水稻花藥開裂率和柱頭授粉量，從而提高結實率，有效降低產量損失[17]。本研究表明，施硅能提高高溫下稻米營養品質，對食味品質無改善作用，不利于食味的提高；施硅降低了高溫下的稻米出糙率，這可能與施硅后引起籽粒千粒重降低有關[7]。因此認為，單施硅肥還不能有效改善高溫逆境下稻米的加工品質和食味品質，生產中還需配合其它栽培技術緩解高溫對稻米品質的負面影響。

參 考 文 獻：

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