梅錦培 楊國棟 沈 杰 郭惠寶 姚佳鋒
(1光明食品(集團)有限公司,上海市靜安區 200031;2上海光明長江現代農業有限公司,上海市崇明區 202178)
水稻是我國重要的糧食作物,提高水稻綜合生產能力,是保障我國糧食安全的長期戰略目標。近年來,隨著生活水平的不斷提高,人們對水稻生產的要求從追求高產轉向追求高產優質。要實現水稻高產優質,不僅要選用優良的水稻品種,還需協調環境因素,配套相應的栽培技術措施。而在栽培技術中,氮肥施用對水稻產量和品質的影響較大,氮肥運籌是影響水稻產量和品質的重要栽培措施[1-2]。
為調優上海市水稻品種結構,發展優質稻米生產,筆者以遲熟中粳優質稻“南粳9108”為試驗材料,在純氮施用總量(每667 m2施用16 kg)相同的條件下,于2018年進行了不同氮肥運籌對優質粳稻產量和品質的影響試驗,以期為水稻優質高產提供理論依據。現將相關試驗結果報道如下。
試驗設在上海市崇明區前進農場新沙2隊12號田內進行。試驗田土壤類型為砂壤土,土壤肥力均勻,耕層土壤有機質含量為27.35 g/kg,堿解氮含量為73.5 mg/kg,有效磷含量為42.0 mg/kg,有效鉀含量為186.5 mg/kg,pH 7.5。前茬作物為小麥,供試水稻品種為優質粳稻“南粳9108”,種植方式為人工模擬機插秧,每667 m2栽插1.9萬穴(25 cm×14 cm),于5月15日播種,6月4日移栽。試驗期間“南粳9108”的水漿管理、病蟲害防治同大田生產。
在每667 m2純氮總用量為16 kg的條件下,試驗按氮肥運籌(基蘗肥∶穗肥)分別為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4,設5個氮肥運籌處理和1個全生育期不施任何肥料的對照處理,分別用T1、T2、T3、T4、T5和T0表示。試驗采用隨機區組設計,每處理重復3次,小區面積為16 m2。為保證試驗嚴謹可靠,各處理只施化肥,不施有機肥,小區間統一采用塑料薄膜包埂隔斷,單排單灌,試驗區四周統一設保護行。
施肥處理的肥料中(折純用量)N∶P2O5∶K2O為1∶0.3∶0.3。其中,基肥中氮肥用量占總施氮量的30%;分蘗肥中氮肥分2次施用,第1次占總分蘗肥施氮量的30%,第2次占總分蘗肥施氮量的70%;穗肥一次性施入。磷、鉀肥作基肥一次性施入。具體氮肥運籌見表1。

表1 各處理氮肥運籌設計 (單位:kg)
1.3.1 產量及構成測定
于成熟期,每小區普查50穴,測定有效穗數;同時,試驗期間小區隨機取5穴,測定每穗總粒數、每穗實粒數和千粒重等,并計算理論產量;收獲時,各小區按實際收割測實產。
1.3.2 稻米品質測定
成熟期適時收獲,脫粒、儲藏3個月,待理化性狀穩定后取樣,按照GB/T17891-1999 的標準測定稻米的糙米率、整精米率、粒長、堊白度、膠稠度,并采用近紅外谷物分析儀測定稻米的直鏈淀粉含量和蛋白質含量。
2.1.1 產 量
由表2可知,在純氮總用量相同的條件下,不同氮肥運籌對“南粳9108”的產量有顯著影響。施肥處理的水稻實際產量極顯著高于不施肥對照,其中T3和T4處理的每667 m2實際產量較高,分別為636.62、635.33 kg,其次是T5處理,這3個處理間的產量差異不顯著。T3、T4處理的實際產量極顯著高于T2、T1處理。T1和T2兩個處理間的產量差異不顯著。由此可知,基蘗肥中氮肥施用過多不利于水稻獲得高產,前后期施氮比例平衡或適當增加后期施氮比例有利于提高水稻產量。

表2 不同氮肥運籌對“南粳9108”產量及其構成因素的影響
2.1.2 產量構成因素
由表2可知,對照T0的每667 m2有效穗數最低,僅為13.75萬穗,顯著低于施肥處理;各施肥處理的每667 m2有效穗數在21.59萬~25.67萬穗之間,其中T3和T4處理的每667 m2有效穗數較高,分別為25.27萬穗和25.67萬穗,均顯著高于T5處理,但與T1、T2處理間差異不顯著;在成穗率方面,以對照T0的成穗率最高,為84.5%,其他處理的成穗率隨穗肥施用比例增加呈增加趨勢;每穗總粒數表現為 T5>T0>T2>T4>T1>T3,以 T5處理的每穗總粒數最高;在結實率方面,隨穗肥施用比例的增加,結實率呈先升后降趨勢(對照T0除外),以T4處理的結實率最高;在千粒重方面,由于千粒重主要決定品種谷殼體積的容積量,不同氮肥運籌方式對千粒重的影響較小,各處理的千粒重在24.97~26.44 g之間。
由表3可知,糙米率隨穗肥施用比例的增加呈先升后降趨勢,以T4處理的糙米率最高,但T3、T4、T5處理間差異不顯著;整精米率隨穗肥施用比例的增加呈上升趨勢,以T5處理的整精米率最高,為66.70%,T3、T4、T5處理間差異不顯著;氮肥運籌對稻米粒長無顯著影響,各處理的平均粒長為4.85 mm,各處理間差異不顯著;堊白度隨穗肥施用比例的增加呈上升趨勢,以T3、T4、T5處理的堊白度較高,且這3個處理間差異不顯著。以上結果說明,增加穗肥施用比例,能提高“南粳9108”的糙米率、整精米率,從而改善稻米加工品質,但稻米堊白度也隨穗肥施用比例的增加而顯著增加,這降低了稻米的外觀品質。
直鏈淀粉含量與米飯的黏性、柔軟性、光澤度等食味品質密切相關。由表4可知,隨穗肥施用比例的增加,直鏈淀粉含量呈下降趨勢,其中以T5處理的直鏈淀粉含量最低,為8.86%。膠稠度反映了淀粉米膠冷卻后的延展性(即柔軟性),是評價米飯質地的一項物理指標。由表4可知,隨穗肥施用比例的增加,膠稠度呈下降趨勢,其中T5處理的膠稠度最低,為79.66 mm,比T1處理短7.73%。蛋白質含量是衡量稻米營養品質的重要指標。由表4可知,隨穗肥施用比例的增加,蛋白質含量呈增加趨勢,其中T3、T4、T5處理的蛋白質含量均較高,分別為7.20%、7.37%、8.03%,但這3個處理間差異不顯著。以上結果說明,增加穗肥施用比例可提高稻米的營養品質,但對蒸煮食味品質有不利影響。

表4 不同氮肥運籌對“南粳9108”稻米營養品質及蒸煮食味品質的影響
試驗結果表明,在純氮總用量(每667 m2施純氮總量為16 kg)一定的條件下,不同氮肥運籌對優質粳稻“南粳9108”的產量及其構成因素、加工品質、外觀品質、營養品質、蒸煮食味品質均有顯著影響。隨穗肥施用比例的增加,產量呈上升趨勢,但基肥∶穗肥為8∶2與7∶3的處理間產量差異不顯著;隨穗肥施用比例的增加,糙米率呈先升后降趨勢,整精米率呈上升趨勢,堊白度呈先升后降趨勢,改善了稻米的加工品質,但影響了稻米的外觀品質;隨穗肥施用比例的增加,直鏈淀粉含量有所下降,膠稠度逐漸變短,蛋白質含量增加,說明增加穗肥施用比例可提高稻米的營養品質,但對蒸煮食味品質有不利影響。鑒于稻米中蛋白質含量的增加,能提高稻米的抗磨性,改善稻米加工品質[3-5],再綜合考慮產量和品質的相互協調,在每667 m2純氮總用量為16 kg的條件下,氮肥運籌以基蘗肥∶穗肥為8∶2為宜,此時“南粳9108”的產量較高,稻米品質優異。