不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻產量及品質的影響

郭慧婷 王英豪 王云翔 陳越 錢紫慧 趙燦 王維領 霍中洋

摘要：為在機插同步一次性側深施肥條件下篩選出最佳控釋期與緩速比組合，以達到提高雜交秈稻產量和改善品質的目的，為雜交秈稻高產優質輕簡化生產提供科學依據。以雜交秈稻徽兩優858為供試品種，設置2種不同釋放期（60、100 d）的控釋尿素按照5種配比（10 ∶0、8 ∶2、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6）與普通尿素組合，同時設置普通尿素分施作為對照。結果表明，控釋期為60 d的各配比處理產量均高于控釋期為100 d的各配比處理，其中60 d控釋尿素6 ∶4的產量最高且與CK差異顯著，100 d控釋尿素處理下配比為8 ∶2的產量最高；堊白粒率和堊白度在60 d各配比處理下較CK顯著降低，明顯改善了稻米的外觀品質；60 d控釋尿素處理的食味值均高于CK，直鏈淀粉含量顯著提高6.50%～13.94%，60 d各配比處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度也均高于100 d各配比處理。因此，雜交秈稻徽兩優858在機插同步一次性側深施肥條件下，釋放期為60 d的控釋尿素與普通尿素采用6 ∶4的組配方式更利于提高產量和改善品質。

關鍵詞：雜交秈稻；控釋尿素；產量；品質；徽兩優858

中圖分類號：S511.2+10.6? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）08-0094-06

收稿日期：2023-07-11

基金項目：江蘇省重點研發計劃（編號：BE2020319）；江蘇省農業科技自主創新資金［編號：CX（21）2001］。

作者簡介；郭慧婷（1998—），女，江蘇鹽城人，碩士研究生，研究方向為作物栽培與耕作新技術。E-mail：1207542193@qq.com。

通信作者：霍中洋，博士，教授，主要從事栽培生理研究。 E-mail：huozy69@163.com。

水稻是我國最重要的谷類作物之一，年耕面積達3 000萬hm2，占我國耕地總面積的近1/3［1］。研究表明，2030年前我國水稻產量需增產20%才能滿足人口增長的需求［2］。水稻的生產離不開氮肥的施用，氮是水稻生長的必需元素，在保障水稻產量和品質方面起著關鍵作用。然而，在我國水稻生產中，常有氮肥過量使用的情況發生，部分栽培地區的施氮量高達 300 kg/hm2，遠高于建議的最佳施氮量［3］。過量施用氮肥會造成一系列的環境問題，包括溫室氣體排放、土壤酸化、水體富營養化和生物多樣性的喪失［4］。目前，我國水稻生產的種植和收獲機械化已經比較成熟，但施肥環節主要依靠人力或簡易機械進行表面撒施，施肥深度和施肥量難以把控，仍需要多次追肥，增加勞作強度并需要大量的勞動力，影響了水稻的生產效率和效益。

施用控釋尿素、側深施肥是解決以上問題的有效途徑。控釋尿素養分釋放緩慢，釋放持續時間長，能為水稻整個生育期供應養分［5］，它具有養分高效、環保、省工省時等優點［6］，滿足我國發展低碳農業的需求，已成為我國肥料發展的主導方向。水稻側深施肥技術是指在水稻機插秧作業時，將肥料同時定量呈條帶狀均勻地施于秧苗一側的土壤中，有利于水稻的養分吸收利用和根系生長，施肥量也較傳統施肥降低約20%，可以降低勞作強度，且可同時實現水稻的高產穩產并降低環境污染。因此，將側深施肥技術與控釋尿素相結合的一次性施肥技術是目前水稻輕簡化生產研究的主要方向。張歡等研究發現，緩控釋肥側深施用的水稻單位面積有效穗數和產量較緩控釋肥表面撒施顯著提高［7］。李玥研究表明，施用樹脂包膜緩控釋氮肥與常規氮肥配比能提高機插雜交稻氮素的吸收利用，增強光合能力從而促進水稻高產的形成［8］。文祥朋等的研究表明，控釋尿素減施15%處理水稻不減產，與常規尿素配施還可在一定程度上提高水稻的蒸煮品質［9］。前人在緩控釋肥與尿素配施對水稻生產的影響上已有了一定的研究，但沒有明確不同釋放期的控釋肥及配比，根據水稻品種等因素的差異進行區分，無法滿足各稻作區新品種水稻營養需求，缺乏與其相配套的肥料類型及輕簡化的施肥技術。因此，本試驗采用機插同步一次性側深施肥技術，設置不同控釋期控釋尿素與普通尿素的不同配比，以提高雜交秈稻產量及優化稻米品質為目標，確定最佳控釋期與緩速比的組合，為雜交秈稻高產優質輕簡化生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗于2021年在江蘇省泰州市姜堰區沈高鎮河橫村進行，前茬作物為小麥。土壤的質地為黏壤土，土壤全氮含量為1.96 g/kg，土壤含有機物質的量為35.72 g/kg，速效磷含量為62.54 mg/kg，速效鉀含量為164.26 mg/kg。

供試水稻品種為徽兩優858，由安徽省農業科學院水稻研究所選育。

供試控釋肥是由安徽茂施新型肥料有限公司生產的樹脂包膜控釋尿素，包括2種控釋期（60 d和100 d），60 d控釋尿素總氮含量為45%，100 d控釋尿素總氮含量為43%。

1.2 試驗設計

采用田間小區試驗，設置控釋尿素和普通尿素5個不同配比復混一次性側深基施，5個配比分別為10 ∶0、8 ∶2、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6，以普通尿素分次施用為對照（CK），共設11個處理，具體氮肥施用見表1。

氮肥施用總量為225 kg/hm2，氮、磷、鉀施用比例為 1 ∶0.6 ∶0.6。氮肥按試驗要求設計，磷肥全部基施，鉀肥50%基施，50%拔節期施。小區面積為15 m2，重復2次，各小區做埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋，保證單獨排灌。本試驗采用機插軟盤育秧，每盤干種子量為75 g，播種日期為2021年5月25日，移栽期為6月22日。移栽行株距為30 cm×12 cm，每667 m2插秧1.85萬穴。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量測定

成熟期每小區普查50穴，計算有效穗數，按平均穗數?。笛ㄕ{查每穗粒數、結實率與測定千粒重，計算理論產量，成熟后每小區割取50穴，脫粒、去雜后晾曬2 d，測水分、稱重后換算成13.5%含水量時的籽粒重，計算實際產量。

1.3.2 加工品質和外觀品質的測定

成熟期人工脫粒，用NP-4350型風選機等風量風選，去除空粒，用于加工品質和外觀品質的測定。使用JLG-ⅡA型礱谷機、JNM-Ⅲ型碾米機進行稻米的加工，參照國家標準GB/T 17891—1999《優質稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、長寬比、堊白米率、堊白度。

1.3.3 蒸煮食味和營養品質的測定

采用米飯食味計（STA1A，日本佐竹公司）測定米飯的綜合食味值。直鏈淀粉含量和蛋白質含量采用FOSS-TECATOR生產的近紅外谷物分析儀（Infratec 1241 grain analyzer）測定。

1.3.4 RVA譜特征值的測定

采用Super3型RVA快速黏度分析儀測定，并用配套軟件TWC對其進行分析。

1.4 數據計算與分析

運用Microsoft Excel軟件進行數據錄入與計算，用SPSS 23.0軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻產量及其構成因素的影響

由表2可知，不同控釋期尿素配比對雜交秈稻的產量有顯著影響，控釋期為60 d的各配比處理產量均高于控釋期為100 d的各配比處理，60 d各配比處理產量表現為A3＞A2＞A1＞A4＞A5，100 d各配比處理產量表現為B2>B1>B3>B4>B5，均呈先升后降的趨勢。與常規分施普通尿素CK相比，A2、A3處理顯著提高了水稻產量。對產量構成因素分析發現，不同控釋尿素處理對有效穗數有顯著影響，不同控釋尿素與不同配比的交互作用對有效穗數也有顯著影響，60 d各配比處理的有效穗數平均值高于100 d各處理的平均值，在2種控釋期各處理下均呈先上升后下降的趨勢，60 d控釋期處理下A3有效穗數達最高且與其他配比差異顯著，與CK相比 60 d 各配比處理下有效穗數顯著提高了5.57%～12.68%；60 d各處理的每穗粒數和結實率除A5處理與CK差異顯著外其他各配比處理與CK無顯著差異；千粒重在各配比處理下差異不顯著?？梢?，對于一次性側深基施而言，足夠的有效穗數是提高產量的關鍵。

2.2 不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻加工品質的影響

水稻加工品質主要包括糙米率、精米率和整精米率等3個指標。由表3可知，在一次性側深基施下不同控釋期尿素與普通尿素配比處理均提高了糙米率、精米率和整精米率，但與CK差異不顯著。60 d控釋尿素處理下的精米率和整精米率的平均值分別高于100 d控釋尿素處理，3個指標在2種控釋期不同配比處理下均隨著控釋尿素占比的減少呈下降的規律。由此可見，不同控釋期尿素與普通尿素一次性側深施用對雜交秈稻的加工品質影響不顯著。

2.3 不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻外觀品質的影響

由表4可知，長寬比與堊白度2個指標在60 d控釋期尿素配比處理與100 d控釋期尿素配比處理間差異顯著，且不同控釋尿素與不同配比的交互作用對外觀品質的3個指標均有顯著影響。60 d控釋尿素各配比處理下，堊白粒率和堊白度與常規分施普通尿素相比顯著降低，分別降低了18.27%～32.46%、15.43%～22.87%；100 d控釋尿素各配比處理下，B1的堊白粒率和B1、B2的堊白度與CK差異顯著，其他各處理與CK差異不顯著。由此可見，60 d各配比處理明顯改善了稻米的外觀品質。

2.4 不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻蒸煮食味及營養品質的影響

由表5可知，不同配比處理對食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質含量有極顯著影響。60 d控釋尿素各配比處理下，A4、A5的食味值顯著高于CK，各配比處理下直鏈淀粉含量與CK相比顯著提高了6.50%～13.94%。100 d 控釋尿素各配比處理下，B5食味值最高且與CK差異顯著，直鏈淀粉含量隨著控釋尿素占比的減少呈上升的趨勢。蛋白質含量在2種控釋期處理下則均隨著控釋尿素占比的減少呈下降的趨勢，各處理與CK相比無顯著差異。

2.5 不同控釋期尿素與普通尿素配比對稻米RVA譜特征值的影響

由表6可知，不同控釋期尿素對峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度和消減值有顯著或極顯著的影響，不同控釋期尿素與不同配比的交互作用對峰值黏度和最終黏度有顯著或極顯著影響。60 d各配比處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、 最終黏度均分別對應高于100 d各配比處理。60 d控釋尿素各配比處理下，峰值黏度、崩解值和最終黏度均顯著高于CK且均隨控釋尿素占比的減少呈上升趨勢，消減值除A3外其余各處理顯著低于CK。100 d控釋尿素各配比處理下，峰值黏度、熱漿黏度和最終黏度均顯著高于CK，峰值黏度和最終黏度也呈現隨控釋尿素占比的減少而上升的規律，其中B5處理最高；消減值在B1、B2、B5處理下顯著低于CK。峰值時間和糊化溫度在各處理下無顯著變化。

3 討論

3.1 不同控釋期尿素與普通尿素配比對水稻產量及其構成因素的影響

控釋肥可以促進水稻生長和提高產量，目前國內外很多學者研究發現，等量施氮條件下控釋尿素或控釋摻混尿素處理能提高產量及其構成因子［10-12］。付正豪等的研究表明，在缽苗與毯苗2種機插栽培方式下，控釋肥處理具有更高的有效穗數和群體穎花量，產量均顯著高于常規分次施肥［13］。張敬昇等研究發現，添加20%比例以上控釋氮肥，成熟期作物產量顯著增加，比常規尿素處理增產11%，可顯著提高水稻穗粒數13.79%與千粒重8.43%［14］。文祥朋等的研究也表明，與常規尿素相比， 控釋尿素常量或與常規尿素配施均可增加有效穗數，顯著增加水稻產量［9］。在本研究中，60 d控釋尿素與普通尿素配比與常規分施尿素相比顯著提高了有效穗數，產量較CK也明顯提高，但本研究發現在控釋期為100 d的各配比處理下，除B2處理外產量較常規分施尿素并未得到提高，與CK差異不顯著，這可能是由于不同釋放期的控釋尿素對水稻養分需求的響應不同，徽兩優858需肥規律與控釋期為60 d的處理較為一致。

3.2 不同控釋期尿素與普通尿素配比對稻米加工和外觀品質的影響

稻米品質的好壞除遺傳因素控制外，還與氣候、土壤以及栽培措施等有很大關系［15］。在諸多栽培措施中，氮肥的施用是影響稻米品質的重要因素之一，大量研究表明，緩控釋肥對稻米品質有顯著影響。研究發現，一次性施用控釋氮肥處理下水稻的加工品質、外觀品質、精米淀粉含量和口感值均顯著高于常規施氮處理［16］。居靜等的研究表明，與常規氮肥相比較，施用控釋氮肥對糙米率、精米率、整精米率沒有明顯影響［17］。侯均昊的研究表明，施用緩控釋肥不會對稻米加工品質造成影響［18］。李宏亮的研究也表明，緩控釋肥料處理與普通氮素定量分施相比較，碾磨品質沒有顯著差異［19］。在本研究中不同控釋期尿素與普通尿素一次性側深施用對雜交秈稻的加工品質影響不顯著，這與前人的研究結果一致。稻米外觀品質在市場流通過程中的影響較大，該品質越好越容易贏得消費者的青睞。姚久寶等的研究表明，一次性施入緩控釋肥可降低堊白粒率［20］。周磊研究發現，與尿素定量分施處理相比，控釋肥配方處理可顯著降低稻米堊白率、堊白度和堊白面積［21］。本研究中，60、100 d控釋尿素各配比處理與常規分施普通尿素相比降低了堊白粒率和堊白度，其中60 d各配比處理均與CK差異顯著，這可能是100 d控釋尿素肥效釋放期較長，在水稻生長前期養分釋放量少，導致前期干物質積累少，從而影響后期的籽粒灌漿過程，而60 d的控釋尿素與普通尿素配比養分釋放剛好能夠滿足徽兩優858整個生育期的氮素供應，使得淀粉和蛋白質在胚乳細胞中充實良好，從而顯著改善稻米的外觀品質。

3.3 不同控釋期尿素與普通尿素配比對稻米蒸煮食味及營養品質的影響

有研究發現與常規分次施肥相比，樹脂包膜控釋肥和尿素配比一次性基施可以增加直鏈淀粉、支鏈淀粉、總淀粉含量和膠稠度長度，提高稻米食味值［22］。高深的研究也表明，緩控釋肥與常規分次施肥相比都有效地提高了稻米的食味品質，摻混肥處理下由于淀粉含量高，使其適口性更好，食味分數也最高［23］。周磊的研究表明，蛋白質含量在控釋肥配方處理下低于CK，直鏈淀粉含量高于CK［21］。本研究結果與前人的研究結果相一致，60、100 d控釋尿素處理均提高了直鏈淀粉含量，食味值較CK也有所增加，其中A4和A5處理顯著高于CK。稻米淀粉RVA譜特征值也是評價稻米品質的重要指標之一，與蒸煮食味品質密切相關［24］。研究認為，食味值高的淀粉的黏度特性表現為消減值低，峰值黏度、熱漿黏度和崩解值高［25］。有研究發現，在控釋肥處理下，與對照相比各處理的峰值黏度和崩解值都較大，而消減值較?。?2］。本研究中，60、100 d控釋尿素配比處理與CK相比均提高了峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度，降低了消減值，其中 60 d 各處理與CK差異顯著，A5處理下峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度的值最高，消減值最低，表明一次性側深施用60 d控釋期尿素能獲得較好的食味口感。

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