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摘 要： 摘要 通過連續(xù) 3 a 的試驗發(fā)現(xiàn)：齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質(zhì)，適當(dāng)提高直鏈淀粉含量，延長膠稠度，但對堊白發(fā)生有一定促進(jìn)作用。早稻早季種植形成較優(yōu)米質(zhì)的最佳氮肥用量大于晚季種植，增氮的同時應(yīng)注意選擇堊白小的品種，以揚(yáng)其改善加工、蒸煮、營養(yǎng)品質(zhì)之
摘要 通過連續(xù) 3 a 的試驗發(fā)現(xiàn)：齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質(zhì)，適當(dāng)提高直鏈淀粉含量，延長膠稠度，但對堊白發(fā)生有一定促進(jìn)作用。早稻早季種植形成較優(yōu)米質(zhì)的最佳氮肥用量大于晚季種植，增氮的同時應(yīng)注意選擇堊白小的品種，以揚(yáng)其改善加工、蒸煮、營養(yǎng)品質(zhì)之長，避增加堊白之短。重施基肥吻合早季種植水稻生育期短、灌漿快的特點，使其盡早吸收、充分利用氮素營養(yǎng)，故能形成較優(yōu)的米質(zhì)，而重施穗肥吻合晚季種植水稻生育期長、灌漿平緩的特點，在生育后期集中向籽粒供氮，利于優(yōu)良米質(zhì)的形成。施氮時期及施氮量調(diào)控優(yōu)質(zhì)稻米的形成與適應(yīng)不同類型品種或不同季節(jié)水稻的生長發(fā)育特點有關(guān)，但伴隨加工、蒸煮、營養(yǎng)等品質(zhì)改善的同時，堊白總是增加，因此選擇小堊白品種是運用氮肥調(diào)控米質(zhì)的基礎(chǔ)。各米質(zhì)指標(biāo)中，加工品質(zhì)與堊白受影響最大，直鏈淀粉含量、膠稠度受影響次之，粒長及粒形受影響較小，糊化溫度幾乎不受影響。施氮越多，施用時期越晚，蛋白質(zhì)含量越高，但由于國家標(biāo)準(zhǔn)中未涉及蛋白質(zhì)含量與米質(zhì)的關(guān)系，因此對米質(zhì)的影響是好是壞有待進(jìn)一步研究。
關(guān)鍵詞 氮肥;稻米品質(zhì);施氮時期;施氮量
稻米品質(zhì)主要受遺傳因素的支配，同時受環(huán)境及栽培措施的調(diào)控。近年，有關(guān)稻米品質(zhì)的研究報道日益增多，稻米品質(zhì)已經(jīng)成為水稻研究的焦點。氮素是作物所需的大量元素，在我國，與施用磷鉀肥相比，稻農(nóng)更加注重氮肥的施用，因此開展氮肥施用量及施用時期對稻米品質(zhì)的研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義，容易與生產(chǎn)實踐結(jié)合起來，對優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)起到直接的促進(jìn)作用。目前，王維金等[1 ~ 4]對施氮時期及施氮量對水稻產(chǎn)量的影響已作了深入的研究，李曉鳴、金正勛、王德仁等[5 ~ 7]開展了微肥、氮肥對水稻產(chǎn)量及米質(zhì)的影響的研究工作，但是以上研究只涉及了氮肥對水稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)某一方面影響的研究，缺乏氮肥用量及施用時期對稻米品質(zhì)總體指標(biāo)影響的資料，本文旨在豐富該領(lǐng)域的研究資料，為運用氮肥調(diào)控稻米品質(zhì)的工作提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1試驗設(shè)計試驗于 1999 ~ 2001 年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗農(nóng)場進(jìn) 行，土 壤 翻 耕 后 取 樣 測 得 pH 5. 5，有 機(jī) 質(zhì) 2.62%，NH+ 4 - N 122.89 mg / kg，速效 P 1. 34 mg / kg，速效鉀 187.25 mg / kg。
1)晚稻齊穗期噴施尿素對稻米品質(zhì)的影響。品種鄂粳雜 1 號，1999 年 6 月 28 日播種，常規(guī)育秧，5 葉(7 月 26 日)移栽，每穴插 2 棵，密度為 10 cm X 30 cm，大田采用重施穗肥法(底肥1保花肥1粒肥為6131 1)[4]，常規(guī)管理。每小區(qū) 7 行 X 21 列，面積4.4 m2，4 次重復(fù)，隨機(jī)排列。齊穗期隔 3 c 噴 1 次 1%尿素溶液，設(shè)噴施 1、2、3 次 3 個處理，以噴清水作對照。每次噴施以葉片濕潤、水珠不下滴為標(biāo)準(zhǔn)。
2)氮肥不同施用量對稻米品質(zhì)的影響。早秈品種“5216”，2000 年 3 月 31 日、6 月 29 日 2 次播種，4 月 29 日、7 月 21 日移栽，常規(guī)管理，大田管理及施肥時期同上，設(shè)施氮肥(以純氮計)75. 0、112. 5、150.0 kg / hm2 3 個水平(文中記為!、"、#)，底肥為復(fù)混肥(N1 P205 1 K20 = 15% 1 15% 1 15%)，保花肥和粒肥為尿素，P、K 肥按 N1 P205 1 K20 = 2 1 11 2 的比例作基肥 1 次施入。小區(qū)間壘埂并用塑膜封埂，面積 14. 4 m2，密度 13. 3 cm X 20. 0 cm，3 次重復(fù)。
3)氮肥不同施用期對稻米品質(zhì)的影響。早秈品種鄂早 9 號、5216、荊早 48，2001 年 4 月 9 日、7 月 1 日播種，5 月 7 日、7 月 18 日移栽，密度 13. 3 cm X 20.0 cm(早季)和 10.0 cm X 16. 7 cm(晚季)，常規(guī)管理。氮肥水平早季為 120 kg / hm2，晚季為 180 kg / hm2，P、K 肥按 N= P205 = K20 = 2 = 1 = 2 的比例作基肥 1 次施入，小區(qū)面積 34 m2，設(shè)底肥 = 分蘗肥 = 保花肥為 7=2=1 和 6 = 0 = 4 兩個處理，即重施基肥和重施穗肥 2 個處理。
1.2 測定內(nèi)容及方法
1)據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)—主要糧食質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8]測定米質(zhì)指標(biāo)，參照文獻(xiàn)[9]的方法進(jìn)行。
2)蛋白質(zhì)含量測定按凱氏定氮法。
2 結(jié)果與分析
2.1 齊穗期葉面噴施尿素溶液對稻米品質(zhì)的影響
齊穗期葉面噴施尿素溶液對碾磨品質(zhì)的影響比較顯著，每處理的出糙率、精米率和整精米率較對照均有所提高，且隨噴施次數(shù)的增加，出糙率、精米率和整精米率依次提高。特別是對提高出糙率而言，每處理的效果均達(dá)顯著水平，噴 1、2、3 次的處理分別比對照高 0. 42%、0. 61%和 0. 70%。對精米率的影響，以噴施 3 次尿素溶液較為顯著，比對照高 1.10%，達(dá)顯著水平，但噴施次數(shù)之間差異有的不顯著，噴施 1、2 次的處理比對照分別高 0. 43% 和 0.89%。對整精米率而言，各處理均比對照高，分別高 0. 76%、1. 52% 和 2. 69%，但未達(dá)顯著水平。分析發(fā)現(xiàn)，葉面噴施尿素溶液能增加堊白，適當(dāng)延長膠稠度，但未達(dá)顯著標(biāo)準(zhǔn)，而直鏈淀粉含量相對提高 1% ~ 2%左右，這對直鏈淀粉含量偏低的品種有一定益處。
2.2 氮肥施用量對稻米品質(zhì)的影響
從表 2 可看出，同季種植的早秈稻，加工品質(zhì)隨施氮量的增加有優(yōu)化的趨勢，但不同季節(jié)增施相同的氮肥用量產(chǎn)生的效應(yīng)不一樣。雖然不同處理的出糙率和精米率達(dá)到了顯著或極顯著水平，但其變化幅度不大，在 1% ~ 2% 左右，而對稻米加工品質(zhì)而言，整精米率是最重要的指標(biāo)，與堊白度、直鏈淀粉含量、食味品質(zhì)并列為 4 項定級指標(biāo)，因此衡量氮肥用量對加工品質(zhì)的影響應(yīng)著眼于對整精米率的影響效應(yīng)。從本試驗的結(jié)果來看，氮肥用量對整精米率的影響大于對出糙率和精米率的影響，對早晚兩季水稻的影響分別達(dá)到了 8. 23%和 2. 38%，早季種植的水稻的整精米率較低，所以改良的潛力較大，隨施氮量增加而提高的百分率較高，晚季種植的水稻的整精米率已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，雖然在氮肥用量增加的同時有一定的提高，但效果不明顯。而且，不同季節(jié)形成最高整精米率的氮肥的用量不一樣，對早季而言，在本試驗范圍內(nèi)用量越多越好(150. 0 kg / hm2)，而晚季種植時，氮肥用量為 112. 5 kg / hm2 時整精米率最高。因此，為提高稻米加工品質(zhì)，早稻在正常季節(jié)種植時宜施用較多的氮肥，而晚季種植時(即早翻秋)施用適中用量的氮肥即可。氮肥用量的增加導(dǎo)致粒長的微量增加，但是長寬比卻下降了，說明因氮肥用量增加而導(dǎo)致粒寬增加的效應(yīng)大于粒長增加的效應(yīng)，氮肥主要促進(jìn)米粒橫向發(fā)展;對早稻晚季種植時，氮肥用量增加，粒長有變短的趨勢，而差異不顯著，但長寬比的下降卻有顯著差異，也說明氮肥主要促進(jìn)米粒橫向發(fā)育。對早稻早、晚兩季種植來說，氮肥用量增加導(dǎo)致稻米加工品質(zhì)及粒形變化的程度雖然不同，但影響效應(yīng)一致，整精米率最高的處理的長寬比最小。
表 3 說明增施氮肥導(dǎo)致堊白增加，與齊穗期噴施尿素溶液(表 1)影響基本一致，對早晚季的影響效應(yīng)與對加工品質(zhì)的影響效應(yīng)一致，即早季堊白增加大于晚季，同樣是在早季氮 150. 0 kg / hm2處理的堊白最大，而在晚季氮 112. 5 kg / hm2處理的堊白最大。直鏈淀粉含量在早季隨氮肥用量的增加有逐漸增加的趨勢，但差異不顯著，而在晚季有下降的趨勢。Cruz [10]的研究表明直鏈淀粉含量較低的品種在晚季種植直鏈淀粉含量上升，本研究認(rèn)為可能隨水稻植株營養(yǎng)條件的改善，其稻米品質(zhì)會朝優(yōu)化的方向發(fā)展(如直鏈淀粉含量較低的品種會向直鏈淀粉含量升高的方向發(fā)展)，但是當(dāng)溫度對其米質(zhì)產(chǎn)生主要影響時(本試驗中晚季栽培使直鏈淀粉含量較大程度上升)，品種為保持自身的穩(wěn)定性，隨氮肥用量的增加而適當(dāng)降低直鏈淀粉含量。毫無疑問，氮肥用量的增加致使稻米蛋白質(zhì)含量增加，晚季的效果大于早季，可能是晚季種植生育期長、發(fā)育平緩，對氮素利用充分的原因，但對品質(zhì)影響的好壞有待深入研究。在我國一般將稻米蛋白質(zhì)含量作為稻米營養(yǎng)品質(zhì)的評價指標(biāo)，研究報道中往往以蛋白質(zhì)含量或賴氨酸含量的增加作為稻米營養(yǎng)品質(zhì)改良的依據(jù)[7]，但日本認(rèn)為稻米蛋白質(zhì)對食味產(chǎn)生較大的負(fù)影響，認(rèn)為稻米蛋白質(zhì)含量越低越好，目前他們正大力推廣降低稻米蛋白質(zhì)的育種和栽培技術(shù)，并且已取得明顯效果[11]。氮肥用量對糊化溫度沒有明顯影響，在早季適當(dāng)延長膠稠度，在晚季使膠稠度略微縮短。
2.3 氮肥施用時期對稻米品質(zhì)的影響
總的來說，施氮時期對米質(zhì)的影響因種植季節(jié)而不同。表 4 顯示早季栽培時，不同類型品種的反應(yīng)有異，品質(zhì)較優(yōu)的“5216”和荊早 48 在重施穗肥時加工品質(zhì)變劣，而品質(zhì)較差的鄂早 9 號的加工品質(zhì)稍微優(yōu)化;在晚季重施穗肥使加工品質(zhì)變優(yōu)。可能因早季種植生長前期氣溫低，氮素營養(yǎng)缺乏從而影響植株的營養(yǎng)生長，不能搭好豐產(chǎn)的架子，開花灌漿期高溫和重施穗肥使籽粒內(nèi)酶代謝進(jìn)程加快，促進(jìn)灌漿速度，使淀粉體組織較疏松，而晚季種植時溫度適宜，重施穗肥提高了稻株的碳氮代謝水平，促進(jìn)籽粒的整體發(fā)育的緣故。就影響效應(yīng)而言，早季施氮時期的效應(yīng)大于晚季施氮時期的效應(yīng)。重施穗肥使早季的出糙率下降約 4%，精米率上升約 0. 5%，整精米率下降 5% ~ 10%，使晚季的出糙率上升約 0.5%，精米率上升約 1%，整精米率上升 2% ~ 3%。有趣的是精米率總在重施穗肥時稍有增加，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。重施穗肥使早季種植的粒長和長寬比有所增加，可能重施穗肥處理的早稻不及充分吸收利用所施的氮素，驗證表 2 施氮量增加致使粒寬增加的觀點，對晚季種植的粒長和長寬比沒有明顯影響。
表 5 說明重施穗肥降低早季種植早稻的堊白，增加晚季種植早稻的堊白，一般而言，穗肥的施用會導(dǎo)致稻米堊白增加，出現(xiàn)本研究的結(jié)果可能因為早稻灌漿快，灌漿時期短，氮素來不及完全吸收而實際上對氮素利用量下降的緣故。施肥時期對糊化溫度的影響不明顯。無論早晚季，對直鏈淀粉含量較低的品種(如本試驗品種“5216”)重施穗肥使直鏈淀粉含量提高 0. 5%左右，對直鏈淀粉含量較高的品種(如“荊早 48”和“鄂早 9 號”)，使直鏈淀粉含量下降 1%左右。重施穗肥使膠稠度延長，對早季的影響大于對晚季的影響。同樣，水稻生育后期穗肥的施用導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量上升 1%左右。
3、討 論
施氮是水稻生產(chǎn)所必須的，通過施氮調(diào)控作物生長容易被農(nóng)民接受，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。氮肥調(diào)控稻米品質(zhì)的幅度雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于品種改良的幅度，但是氮肥的施用量及施用時期還是對稻米品質(zhì)的各項指標(biāo)有較明顯的影響作用。通過選擇適合品種特性的施肥措施及用量有利于品種的優(yōu)良基因更好地表達(dá)，促進(jìn)稻米品質(zhì)的改良。
綜合 3 a 的研究結(jié)果，我們認(rèn)為齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質(zhì)，適當(dāng)提高直鏈淀粉含量，延長膠稠度，但對堊白發(fā)生也有一定促進(jìn)作用，因此對于米質(zhì)較優(yōu)、堊白少而直鏈淀粉含量偏低的品種，齊穗期噴施尿素溶液有優(yōu)化米質(zhì)之功效。可能由于早稻生育期短、發(fā)育快，氮素來不及完全吸收的緣故，其形成較優(yōu)米質(zhì)的最佳氮肥用量大于晚稻，但在增施氮肥的同時應(yīng)注意選擇堊白小的品種(如本試驗品種“5216”在幾種施氮量下的堊白度均低于國標(biāo) 1 級的上限)，以揚(yáng)增施氮肥改善加工、蒸煮、營養(yǎng)品質(zhì)之長，避增加堊白之短。重施基肥吻合了早稻生育期短、灌漿快的特點，使其盡早吸收、充分利用氮素營養(yǎng)，故能形成較優(yōu)的米質(zhì)，而重施穗肥吻合晚季種植生育期長、灌漿平緩的特點，在生育后期集中向籽粒供氮，利于優(yōu)良米質(zhì)的形成。
分析發(fā)現(xiàn)，通過施氮時期及氮肥用量調(diào)控優(yōu)質(zhì)稻米的形成可能與適應(yīng)不同類型品種或不同季節(jié)水稻的生長發(fā)育特點有關(guān)，在這一點上與運用氮肥調(diào)控水稻高產(chǎn)是一致的，但是伴隨加工、蒸煮、營養(yǎng)等品質(zhì)改善的同時，總是出現(xiàn)堊白增加的情況，因此選擇堊白小的品種是運用氮肥調(diào)控米質(zhì)的基礎(chǔ)。在稻米品質(zhì)的各項指標(biāo)中，加工品質(zhì)與堊白所受影響最大，直鏈淀粉含量、膠稠度所受影響較大，粒長及粒形所受影響較小，糊化溫度幾乎不受影響。對于蛋白質(zhì)含量而言，總是氮肥用量越多，施用時期越晚，蛋白質(zhì)含量越高，但由于目前國家標(biāo)準(zhǔn)中并未涉及蛋白質(zhì)含量與米質(zhì)的關(guān)系，因此對米質(zhì)的影響是好是壞有待進(jìn)一步研究。——論文作者：楊澤敏 王維金! 蔡明歷 陳國興 盧碧林 朱永桂
參 考 文 獻(xiàn)
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