香稻產量和品質對化肥施用及氣候因素的響應

費立偉，季 煜，普正仙，王 芳，柳 展，王 敏，郭俊杰，郭世偉*

（1 南京農業大學資源與環境科學學院 / 江蘇省固體有機廢棄物資源化研究重點實驗室，江蘇南京 210095；2 云南云天化股份有限公司研發中心，云南昆明 650228；3 勐海曼香云天農業發展有限公司，云南勐海 666205）

水稻是重要的糧食作物，全球50%以上人口以水稻為主食[1]。為保障糧食安全，許多國家把高產作為水稻育種和養分管理調控的主要目標。隨著經濟不斷發展和人民生活水平不斷提高，稻米品質的優劣越來越受到消費者的關注[2–3]，因此協同提高水稻產量和品質變得尤為重要。施肥作為水稻栽培中可調控的重要手段，直接影響水稻的產量和品質。大量研究表明適當施肥可顯著增加水稻產量[4–7]，但關于施肥對品質的影響研究結果不一。王偉妮等[8]研究表明，施用氮、磷、鉀肥均可提高整精米率，降低堊白度、稻谷長寬比和精米直鏈淀粉含量，提高水稻整體品質。Zhou等[9]和成臣等[10]研究同樣表明，在適當增加氮肥或鉀肥投入下均可提高水稻碾磨品質、外觀品質和蒸煮品質。但也有研究認為施用氮肥會降低水稻蒸煮食味品質[11–12]，施用磷肥則增加堊白面積和堊白度，降低稻米外觀品質[13]。

水稻品種類型和氣候條件也是影響稻米產量和品質的重要因素[14–17]。高產水稻一般品質較差，而品質好的水稻品種往往產量較低，協同提高產量和品質一直是水稻育種和栽培關注的重點問題。有研究表明施用氮肥使得汕優63 (秈稻)外觀品質提高，武育粳3號(粳稻)的外觀品質卻有所降低[18]。Chen等[19]研究表明灌漿期高溫會降低水稻整精米率，增加堊白度，從而降低稻米碾磨品質和外觀品質。Deng等[16,20]研究表明灌漿期遮蔭會影響水稻籽粒穎果發育，改變淀粉結構特性，增加水稻堊白，進而降低稻米外觀品質。李博等[21]研究表明播期推遲10～20天可使水稻獲得適宜的溫光環境，從而改善食味品質。

香稻作為特殊的一類水稻，因其具有獨特的香味(2-乙酰-1-吡咯啉，即2-AP )而得名，其在蒸煮和食用過程中散發出獨特的濃郁清香味，且具有豐富的蛋白質和氨基酸，因此被視為水稻中的珍品，價格比普通稻米高1～2倍。本研究通過整合分析探究不同香稻品種在不同氣候條件下對肥料施用的響應，明確不同類型肥料對稻米品質的調控，分析不同類型水稻產量和品質對肥料施用的響應差異以及氣候因素與稻米產量和品質的關系，以期為香稻高產優質化種植提供科學的肥料管理依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究通過中國知網(CNKI)、谷歌學術(Google Scholar)等數據庫，檢索了1989年到2019年期間已發表的文章，檢索詞包括“水稻”、“香氣”、“香味”以及“香稻”和“香米”及其組合。為了滿足數據庫的要求，基于以下標準進行了相關篩選：1)試驗品種必須為香稻品種；2) 同一試驗必須設有對照組(不施肥)和試驗組(施肥)處理； 3)試驗處理有明確重復數；4)不同發表文獻中的同一試驗數據只納入一次；5)數據至少包括對香稻產量、碾磨品質(糙米率、精米率和整精米率)、外觀品質(長寬比、堊白面積、堊白粒率和堊白度)、蒸煮品質(直鏈淀粉含量、粗蛋白含量和膠稠度)、香氣品質(2-AP含量)等指標中的一項。為了對比不同肥料和氣候條件對香稻產量和品質的影響，基于數據進行如下分組：將肥料分為氮肥、磷肥、鉀肥、鋅肥和銅肥；將香稻類型劃分為粳稻和秈稻，常規稻和雜交稻以及具體香稻品種；將生育期降水量劃分為200～500、500～800、800～1100 mm，有效積溫劃分為 2400～2900、2900～3400、3400～3800℃·d，日照時數劃分為400～600、600～800、800～1000 h。最終篩選出15篇符合要求的研究型文獻，共獲得501組試驗數據對。為保證研究結果的可信度，當某一指標的數據量小于10或數據僅來源于同一篇文獻時，不進行后續亞組分析。

1.2 氣象數據的獲取

氣象數據通過NASA數據庫(https://power.larc.nasa.gov)獲得，檢索各試驗相關年份內香稻生育季的日平均降雨量、日平均溫度以及日照時數，并以此計算香稻生育季有效積溫、累積降水量以及累積日照時數。關于香稻生育期的確定：若原文中已寫明具體時間，直接采用；若原文中未明確，根據播種日期或移栽日期，以及品種生育期進行推算。

1.3 數據分析及研究方法

試驗采用響應比(R)的自然對數(lnR)作為效應值來度量施肥措施對響應指標的影響大小，計算公式如下：

式中，Xa和Xc分別代表某一指標試驗組和對照組的平均值。

試驗中累積加權效應值(lnR+)由不同數據對的權重加和得到，其中效應值權重(w)基于樣本重復數計算[22–23]：

式中: lnR+為累積加權效應值，lnRi為i的對數效應值，k為統計研究的數量，Na和Nc是試驗組和對照組的樣本重復數。

95%置信區間(CI)的確定采用 MetaWin 2.1 中的重取樣(resampling tests)和靴襻法(bootstrap CI)(999 次迭代次數)，并用偏差校正法(bias-corrected method)進行校正。同時使用隨機檢驗法(randomization test)，判斷組間差異的顯著性[23]。

為了更加直觀地反映施肥對香稻產量和品質的影響，以及便于對數據結果進行解釋，將效應值lnR轉化為變化率(C)形式[24]：

若C區間大于0，說明施肥對香稻產量和品質具有顯著的正向影響；若C區間小于0，說明施肥對香稻產量和品質具有顯著的負向影響；若C區間包括0，說明施肥對香稻產量和品質無顯著影響。

1.4 數據處理

數據采用Excel 2016進行初步整理和計算，借助MetaWin 2.1軟件進行計算和分析，使用Origin 2021進行相關性分析以及作圖。

2 結果與分析

2.1 香稻產量對化肥施用的響應

與不施肥相比，施用肥料可顯著影響香稻產量(圖1)。整體來看，施用氮、磷、鉀肥可分別顯著增加香稻產量23.7% (CI=19.2%～29.0%)、25.8%(CI=16.0%～35.4%)、18.0% (CI=13.2%～23.5%)，施用鋅肥、銅肥可分別顯著增加香稻產量15.5% (CI=8.7%～22.3%)、12.2% (CI=5.6%～19.6%)。

圖1 施用化肥對香稻的增產效果Fig.1 Yield increase rate of fragrant rice under different fertilizer applications

氮、磷、鉀肥對不同香稻類型和品種產量的影響不同(圖2)。將品種分為粳稻和秈稻后，與不施用氮肥相比，施用氮肥的增產率分別為27.6% (CI=21.0%～35.3%)和20.2% (CI=14.6%～26.6%)，兩類品種水稻的增產量無顯著差異。將香稻分為常規稻和雜交稻，氮肥增產率分別為21.1% (CI=16.6%～26.1%)、47.6% (CI=39.3%～55.8%)，雜交稻的增產率顯著高于常規稻(P＜0.05)。就單個品種而言，氮肥的增產效果均達到顯著水平，綏粳4號(49.9%，CI=46.6%～52.9%)、汕優63 (46.6%，CI=33.4%～54.8%)、豐優香占(48.5%，CI=32.2%～57.6%) 3個品種的增產幅度排在前三甲。同樣分類比較下，與不施用磷肥相比，施用磷肥對粳稻和秈稻的增產率分別為41.2% (CI=30.1%～51.1%)、5.1% (CI=1.0%～10.1%)，粳稻增產率顯著高于秈稻(P=0.001)。對單個品種而言，磷肥降低了合系39產量，增加了滇屯502 (5.1%，CI=0.7%～9.7%)和綏粳4號(49.9%，CI=46.6%～53.3%)產量。與不施用鉀肥相比，施用鉀肥對粳稻和秈稻的增產率分別為29.9%(CI=22.1%～38.9%)、7.3% (CI=4.9%～10.5%)，粳稻增產效果顯著高于秈稻(P=0.001)；鉀肥對常規稻和雜交稻的增產率分別為20.3% (CI=14.9%～26.3%)、4.59% (CI=3.8%～5.4%)，常規稻增產效果顯著高于雜交稻(P＜0.05)。對單個品種而言，鉀肥除對合系39無顯著增產效果外，對其余品種均有不同程度的增產效果，其中以綏粳4號的增產幅度最大(50.0%，CI=46.7～52.9%)。

圖2 氮肥、磷肥和鉀肥對不同類型和品種香稻的增產效果Fig.2 Yield increase rate of different cultivars of fragrant rice under varying fertilizer applications

2.2 香稻稻米品質對氮肥或鉀肥施用的響應

氮肥和鉀肥不同程度地改善了香稻的稻米品質(圖3)。與不施用氮肥相比，施用氮肥顯著增加了整精米率6.4% (CI=1.4%～11.8%)、粒長寬比1.0%(CI=0.3%～1.7%)、堊白粒率6.2% (CI=0.3%～12.4%)、粗蛋白含量15.8% (CI=13.2%～18.8%)以及膠稠度11.8% (CI=4.9%～18.6%)，顯著降低直鏈淀粉相對含量8.1% (CI=5.7%～10.3%)，但對糙米率、精米率和堊白度均無顯著影響。與不施用鉀肥相比，施用鉀肥顯著降低了香稻堊白粒率25.4% (CI=16.7%～34.5%)、堊白度21.1% (CI=12.1%～29.4%)以及直鏈淀粉含量4.4% (CI=2.1%～6.8%)，顯著增加了精米率1.8% (CI=0.6%～3.1%)、整精米率4.2% (CI=3.2%～5.3%)、粗蛋白含量11.6% (CI=6.9%～16.0%)、膠稠度3.3% (CI=0.8%～6.1%)以及2-AP含量34.9% (CI=14.7%～55.3%)，但對香稻糙米率、粒長寬比無顯著影響。

圖3 氮肥和鉀肥對香稻稻米品質的影響Fig.3 Effects of nitrogen and potassium fertilizers on grain quality of fragrant rice

2.3 不同品種類型下稻米品質對施肥的響應

2.3.1 不同類型和品種香稻品質對施氮的響應 氮肥對稻米品質的變化受不同香稻類型和品種影響(圖4)。與不施用氮肥相比，施用氮肥可顯著增加香稻整精米率：對于粳稻和秈稻而言，秈稻整精米率顯著增加10.5% (CI=3.8%～18.2%)，粳稻整精米率顯著降低3.6% (CI=2.2%～5.2%)；對于常規和雜交稻而言，雜交稻整精米率顯著增加29.4% (CI=17.6%～38.9%)，但常規稻增加不顯著；對于不同品種而言，滇屯502 (49.9%，CI=46.6%～52.9%)、汕優63 (46.6%，CI=33.4%～54.8%)以及豐優香占(48.5%，CI=32.2%～57.6%)整精米率顯著增加，而合系39、嘉興香米以及大粒香整精米率顯著下降。與不施用氮肥相比，施用氮肥對堊白度整體影響較小：對于粳稻和秈稻而言，施用氮肥可顯著增加粳稻堊白度，但秈稻堊白度相對降低(-7.7%，CI=-17.0%～3.4%)；對于常規和雜交稻而言，施用氮肥后可增加雜交稻堊白度，降低常規稻堊白度(-2.7%，CI=-13.2%～8.2%)；對于不同品種而言，合系39、豐優香占堊白度顯著增加，而滇屯502 (-21.1%，CI=-27.8%～13.5%)和汕優63 (-9.8%，CI=-13.2%～2.4%)堊白度顯著下降。與不施用氮肥相比，施用氮肥可顯著降低香稻直鏈淀粉含量，且粳稻(-15.9%，CI=-17.7%～13.8%)和常規稻(-9.2%，CI=-11.8%～6.2%)以及合系39 (-15.9%，CI=-17.8%～13.9%)直鏈淀粉含量降低幅度更大。膠稠度對氮肥的響應受不同水稻類型和品種的影響：施用氮肥可增加粳稻(25.9%，CI=17.5%～35.5%)和常規稻(17.5%，CI=11.0%～24.6%)以及合系39 (25.9%，CI=18.2%～35.8%)和滇屯502 (18.8%，CI=8.6%～28.0%)的膠稠度，但會顯著降低雜交稻及汕優63、豐優香占等的膠稠度。

圖4 施用氮肥下不同香稻品種及類型對稻米品質的影響Fig.4 Effects of different cultivars of fragrant rice on rice quality under nitrogen fertilizer application

2.3.2 不同類型和品種香稻品質對施鉀的響應 施用鉀肥下，稻米品質指標的變化受不同香稻品種類型的影響(圖5)。與不施用鉀肥相比，施用鉀肥顯著增加了香稻整精米率：秈稻和粳稻整精米率分別顯著增加了2.8% (CI=1.7%～3.9%)、6.35% (CI=5.2%～7.4%)，雜交稻整精米率顯著增加4.0% (CI=3.1%～5.0%)，常規稻顯著增加4.3% (CI=2.7%～5.9%)。對于單個品種而言，除農香18外，鉀肥顯著提高了所有品種的整精米率。與不施用鉀肥相比，施用鉀肥可顯著降低香稻堊白度：施用鉀肥后粳稻和秈稻堊白度分別顯著降低22.5% (CI=13.7%～31.0%)、22.5% (CI=5.6%～33.1%)，常規和雜交稻堊白度分別降低20.1% (CI=7.7%～31.0%)、24.4%(CI=17.2%～30.6%)。從單個品種看，合系39、桂香占、中龍粳3號、隆晶優1號以及豐優香占堊白度顯著下降。與不施用鉀肥相比，施用鉀肥可顯著降低香稻直鏈淀粉含量，顯著增加其膠稠度：對于直鏈淀粉含量而言，施用鉀肥下可顯著降低秈稻(6.3%，CI=3.1%～9.3%)、雜交稻(6.3%，CI=3.2%～9.3%)，中龍粳3號(6.5%，CI=3.9%～9.0%)、隆晶優1號(9.9%，CI=7.8%～11.6%)和豐優香占(2.6%，CI=1.1%～4.9%)的直鏈淀粉含量；對于稻米膠稠度而言，與不施用鉀肥相比，施用鉀肥可顯著增加秈稻(8.3%，CI=5.7%～11.2%)、雜交稻(8.3%，CI=5.8%～11.8%)以及隆晶優1號(6.3%，CI=4.1%～8.1%)和豐優香占(10.4%，CI=5.8%～15.7%)的膠稠度，但會顯著降低綏粳18的膠稠度。

圖5 施用鉀肥下不同香稻品種及類型對稻米品質的影響Fig.5 Effects of different cultivars of fragrant rice on rice quality under potassium fertilizer application

2.4 化肥施用下香稻產量、品質響應與氣候因子的關系

2.4.1 施用氮肥下香稻產量和品質對不同氣候因素的響應 由圖6可知，氮肥對香稻的增產率隨累積降水量增加呈現降低趨勢，且在降水量200～500 mm范圍內產量增幅最大(45.4%，CI=42.0%～49.1%)，而降水量在800～1100 mm，增產幅度最小。隨有效積溫增加香稻增產率表現為先降后增趨勢，在有效積溫3400～3800℃·d范圍內產量增幅最大(47.6%，CI=42.0%～53.4%)；而隨日照時數增加香稻增產率表現為先增后降趨勢，在日照時數600～800 h內增幅最大(49.1%，CI=46.8%～51.6%)。

圖6 施用氮肥下香稻產量和品質對不同氣候因素的響應Fig.6 Yield and quality response of fragrant rice to different climatic factors under nitrogen fertilizer application

整精米率的變化率隨累積降水量和日照時數的增加呈現先增后降趨勢，且累積降水量和日照時數分別在500～800 mm和600～800 h內其增加幅度最大，分別增加了29.4% (CI=21.8%～39.1%)、29.4%(CI=22.0%～37.4%)，隨有效積溫增加呈現持續增加趨勢，在3400～3800 ℃·d 范圍內整精米率增加最大(29.4%，CI=22.0%～37.4%)；膠稠度的變化率隨累積降水量、有效積溫和日照時數的增加均表現為先降低后增加的趨勢，且在800～1100 mm、2900～3400 ℃·d和800～1000 h范圍內增加幅度最大，分別增加17.5% (CI=11.8%～23.5%)、17.5% (CI=11.8%～23.2%)和22.2% (CI=16.5%～28.1%)。

2.4.2 施用鉀肥下香稻產量和品質對不同氣候因素的響應 由圖7可知，鉀肥對香稻增產率隨累積降水量和有效積溫的增加均表現為下降趨勢，且累積降水量200～500 mm和有效積溫2900～3400 ℃·d范圍內增幅最大，分別為38.7% (CI=33.1%～44.8%)和22.0% (CI=17.7%～26.4%)，而隨日照時數增加表現為先增后降趨勢，在600～800 h范圍內增幅最大(50.0%，CI=48.0%～52.2%)；整精米率的變化率隨累積降水量的增加呈現先增后降趨勢，在500～800 mm范圍內增幅最大(5.3%，CI=4.3%～6.2%)，而隨有效積溫和日照時數的增加呈現先降后增趨勢，在 2900～3400 ℃·d 和 800～1000 h范圍內增幅最大(均為6.4%，CI=5.4%～7.4%)；堊白粒率的變化率隨累積降水量、有效積溫和日照時數的增加均表現為先降后增的趨勢，且在500～800 mm、2900～3400 ℃·d和800～1000 h范圍內降幅最大，分別降低34.4% (CI=13.8%～51.2%)、30.8% (CI=7.3%～50.7%)和30.77% (CI=8.3%～51.4%)。膠稠度的變化率隨累積降水量、有效積溫和日照時數的增加均表現為下降趨勢，且日照時數為400～600 h范圍內增幅最大，為8.3% (CI=5.2%～10.7%)。

圖7 施用鉀肥下香稻產量和品質對不同氣候因素的響應Fig.7 Yield and quality response of fragrant rice to different climatic factors under potassium fertilizer application

3 討論

3.1 化肥施用有助于促進香稻增產提質

施肥是維持作物高產、保障國家糧食安全的重要舉措之一。施肥及時補充了作物生長發育所需要的營養物質，使其獲得最佳的環境條件，有利于作物根系生長與養分吸收，從而保持其產量的增加[25]。本研究通過整合分析表明，施用氮、磷、鉀肥可顯著增加香稻產量，這與前人的研究結果類似，且氮、磷肥對作物籽粒產量的影響大于鉀肥[26]。通過施肥下不同品種分類對香稻產量的研究發現，氮、磷、鉀肥施用下粳稻和綏粳4號的增產幅度均較大。且在氮肥施用條件下，雜交稻增產幅度更大；在鉀肥施用條件下，常規稻增產幅度更大。這說明不同肥料施用對香稻品種的增產效果存在一定差異。

在籽粒品質性狀中，稻米碾磨品質、外觀品質和蒸煮品質對于施肥均有不同程度的響應。部分研究表明施氮顯著提高水稻堊白粒率、堊白面積和堊白度，降低其外觀品質[27]，同時降低稻米蒸煮食味品質[28]，但也有研究認為氮肥可降低水稻堊白粒率改善其外觀品質[29]，增加直鏈和支鏈淀粉含量以及膠稠度，改善其蒸煮品質[15,30]。鉀肥的施用同樣可以改善稻米的品質，尤其是外觀品質和香氣品質[31]。本研究通過整合分析表明，施用氮肥和鉀肥均可通過顯著增加香稻稻米的整精米率和膠稠度來提高其碾磨品質、蒸煮品質，同時鉀肥可通過顯著降低堊白度、提高2-AP含量來改善稻米的外觀品質和香氣品質。一般情況下，籽粒灌漿時間長，充實緊密，水稻碾磨品質和外觀品質就會越好；籽粒灌漿過快，灌漿時間縮短，充實不良，就會降低碾磨品質和外觀品質[32–34]。施用氮肥或鉀肥可能通過調控籽粒灌漿過程，進而提高了香稻的碾磨品質和外觀品質。

施肥對香稻品質的提升效果亦受品種的影響。粳稻和秈稻是世界上栽培水稻的兩個主要亞種，在形態和生理性狀等方面存在較大的差異[35]。本研究通過整合分析表明施肥對秈稻品質的調控效應更大，這可能是由于秈稻本身具有較低的整精米率、較高的堊白度和膠稠度，因此其加工品質、外觀品質和蒸煮品質一般劣于粳稻，具有更大的可調控空間[35–37]。同時，研究表明施用氮肥對秈型常規香稻稻米碾磨品質(整精米率)、外觀品質(堊白度)和蒸煮品質(膠稠度)的提升效應更大，而施用鉀肥對秈型雜交香稻稻米碾磨品質(整精米率)、外觀品質(堊白度)和蒸煮品質(膠稠度)的提升效應更大，且施用鉀肥可提升水稻的香味品質(2-AP含量)。也就是說，在種植秈型常規香稻時，可結合氮肥調控香稻綜合品質；在種植秈型雜交香稻時，可結合鉀肥調控香稻綜合品質。

現有的結果表明，氮肥施用可顯著增加香稻產量、改善碾磨品質和蒸煮品質，鉀肥施用可顯著增加香稻產量、改善碾磨品質、外觀品質、蒸煮品質和香味品質。在種植秈型常規香稻品種時，施用氮肥調控對于香稻品質提升更顯著；在種植秈型雜交香稻品種時，施用鉀肥調控對于香稻品質提升更顯著。但施肥量也是影響香稻產量和品質的重要因素[5–6,8,10,23]。當前水稻最佳施肥量大多是基于產量和經濟效益(以產量定效益)去推薦的[38–39]。施用氮肥和鉀肥均可顯著提高水稻產量，但施肥量與產量呈非線性關系[40–41]，說明過高的施肥量均不利于產量的進一步提升。由于人們生活水平的提高以及對高質量生活的追求，優質水稻越來越受到歡迎，研究施肥協同提升香稻產量和品質變得尤為重要。因此，當考慮作物品質這一因素時，推薦施肥量可能會發生變化，例如鉀肥的推薦量可能會比原來要高，經濟效益也會發生相應變化(以產品品質來定價)[42]。在今后研究中可以依據不同品種類型香稻產量和品質對氮鉀肥的響應進一步進行施肥量的研究，以確定最優施肥類型和施肥量來綜合提高香稻產量和品質。

3.2 氣候因素影響化肥施用下香稻產量和品質的變幅

稻米產量和品質主要受到遺傳因素和栽培措施的影響，但氣候因素也是制約稻米產量和品質的重要因素[43–44]。相對于產量而言，稻米品質的光溫水響應規律更復雜，且各品質指標對于光溫水的響應規律也不一致。整精米率是決定稻米碾磨品質的關鍵指標。一般認為溫涼氣候條件對于水稻整精米率的提升較有利，溫度過高或過低均不利于整精米率的提升[45]。本研究通過整合分析表明，生育期內有效積溫升高并沒有降低香稻整精米率的變化率，這可能由于香稻齊穗至成熟期處于較為適宜生長的溫度范圍內[46–47]。堊白是受光溫環境影響最為敏感的品質性狀[20,48]。研究表明，遮蔭(降低日照時數)可延緩籽粒穎果在穗下部位置的發育，擾亂水稻籽粒的淀粉特性，導致水稻堊白度增加[15,20]。同時，水稻生育期內溫度升高不利于水稻籽粒灌漿，導致籽粒灌漿時間縮短、籽粒填充不足，引起整精米率下降和堊白的產生[19,34]。同樣，降水量過大和日照時數過長也會引起堊白的增加。以上與本研究結果一致，生育期內過高或者過低的累積溫度、降水量和日照時數均不利于香稻稻米碾磨品質和外觀品質的提升，而生育期內適宜的累積降水量和日照時數是提高香稻碾磨品質和外觀品質的關鍵因素。因此，若香稻種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分別能達到500～800 mm、3400～3800 ℃·d 和 600～800 h，結合氮肥調控可協同提高香稻產量和碾磨品質；或者種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分別能達到 500～800 mm、2900～3400 ℃·d 和 800～1000 h，結合鉀肥調控也可最大化協同提高產量、碾磨品質和外觀品質。

大多數研究者認為膠稠度與溫光等自然條件無明顯規律，影響因素復雜[47]，但也有研究表明稻米膠稠度與齊穗后20天溫度呈直線(正)和拋物線型趨勢[49]。本研究結果表明膠稠度的變化率隨氣候變化(累積溫度、降水量和日照時數)呈現持續降低或先降后增趨勢。基于此研究結果，若香稻種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分能達到800～1100 mm、2900～3400 ℃·d 和 800～1000 h 時，結合氮肥調控可最大化協同提高產量和蒸煮品質；或者種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分別可達到 500～800 mm、2400～2900 ℃·d、400～600 h時，結合鉀肥調控也可最大化協同提高產量和蒸煮品質。

在不同的環境因素下，施肥對香稻產量和品質的提升效應不同[47,50]。許方甫等[51]通過對淮北地區優質食味粳稻最佳播期的研究表明，若達到江蘇省水稻產量9 t/hm2的目標，中熟中粳和遲熟中粳全生育期積溫應分別高于3680和3757 ℃·d，建議適當早播和選用偏遲熟品種延長生育期以獲取較多的溫光資源。因此在今后的研究中，明確優質稻種植的生態環境適宜區是優質稻生產的重要前提，可結合不同品質指標和產量進行調控，比如適當調整種植區域或種植日期等。

4 結論

1)施用氮肥可顯著增加香稻產量，且粳型雜交香稻品種對氮肥的響應更顯著；施用鉀肥亦可顯著增加香稻產量，尤其是粳型常規香稻品種對鉀肥響應更明顯。

2)施用氮肥可改善香稻碾磨品質和蒸煮品質，尤其是對秈型常規香稻品種的品質改善更顯著。施用鉀肥亦可顯著提升香稻碾磨品質、外觀品質、蒸煮品質和香味品質，特別是對秈型雜交香稻品種的品質改善更顯著。

3)施肥對水稻產量和品質的提升效應與水稻生育季氣候條件密切相關。若香稻種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分別能達到800～1100 mm、2900～3400 ℃·d和800～1000 h時，結合氮肥調控可協同提高香稻產量、加工品質和蒸煮品質；若香稻種植區域內累積降水量、有效積溫、日照時數分別能達到500～800 mm、2900～3400℃·d和400～600 h時，結合鉀肥調控可協同提高香稻產量、加工品質、蒸煮品質和外觀品質。