張秀順 鮑紅春
(1.黑龍江省虎林市八五四農(nóng)場,黑龍江 虎林 158403;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)園藝研究院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011)
水稻作為我國五大主要農(nóng)作物之一,在糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1-2]。隨著人民生活水平的日益提高,稻米品質(zhì)也越來越受到消費者重視[3]。生產(chǎn)中利用優(yōu)質(zhì)品種,在適當土壤肥力下,科學合理的施肥已成為改良稻米品質(zhì)的主要措施。腐植酸作為一種新型肥料,具有改善作物營養(yǎng)品質(zhì)、增強抗逆性、提高肥料利用效率、促進生長的作用[4-6]。目前在氮磷鉀配施、氮肥運籌等對水稻品質(zhì)、產(chǎn)量等方面的研究日趨增多,而關于腐殖酸與尿素配合施用的研究報道相對較少。本研究針對當前水稻氮肥過量施用造成水稻品質(zhì)下降的問題,選用墾鑒稻6號為試驗材料,采用隨機區(qū)組試驗設計,探討未施氮肥、常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥、優(yōu)化施肥+腐殖酸、施用控釋尿素對水稻品質(zhì)的影響,以期為水稻合理施肥、提高其品質(zhì)、實現(xiàn)水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)目標提供理論依據(jù)和技術支撐。
試驗地點為854農(nóng)場科技園區(qū),土壤類型為白漿土,土壤堿解氮含量321 mg·kg-1,有效磷含量30.1 mg·kg-1,速效鉀含量 96.3mg·kg-1,土壤有機質(zhì)平均值為 52.61 g·kg-1,土壤 pH 為 6.7。
材料為墾鑒稻6號,生育期132d,主莖葉片數(shù)12,株矮,分蘗能力強。
肥料:尿素(含氮量 46.4%)、磷酸二銨(N含量18%、P2O5含量 46%)、氯化鉀(K2O 含量 60%),腐殖酸(純度35%)、控釋尿素(聚氨基甲酸酯包膜尿素,含N量44%),腐殖酸、控釋尿素均由金正大公司生產(chǎn)。
試驗設5個處理,分別為:不施氮肥(CK);常規(guī)施肥(T1);優(yōu)化施肥(T2);優(yōu)化施肥+腐殖酸(T3);控釋尿素 (T4)。常規(guī)施肥用量為 240 kg/hm2N,60 kg/hm2P2O5,100 kg/hm2K2O;優(yōu)化施肥用量為 180 kg/hm2N,60 kg/hm2P2O5,100 kg/hm2K2O; 腐殖酸用量150 kg/hm2,控釋尿素施用量為180 kg/hm2N。采用隨機區(qū)組試驗設計,3次重復,各處理肥料用量及施用方法如表1所示。小區(qū)面積為40 m2(8 m×5 m)。小區(qū)間用寬40 cm、高30 cm的土埂隔開,并上覆蓋薄膜,防止串水串肥,各小區(qū)單排單灌。4月4日開始浸種,秧田管理與常規(guī)生產(chǎn)相同,5月24日插秧,插秧規(guī)格為30 cm×12 cm,每穴苗數(shù)4株,其它栽培管理措施與常規(guī)生產(chǎn)相同。
表1 不同處理的養(yǎng)分用量及施用方法(kg/hm2)
水稻收獲后,置于通風處存放1個月左右,自然風干,待測供試材料樣品的水分含量為13%±1%,對其進行碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營養(yǎng)成分分析。分析標準參照《中國農(nóng)業(yè)標準匯編-糧油作物卷》[7]。
1.4.1 碾磨品質(zhì)的測定:主要測定糙米率、精米率、整精米率等。
糙米加工:首先將試驗材料脫粒,用FC-2K型小型礱谷機將供試材料加工成糙米,并稱其重量為W1;精密加工:利用VP-32型(日本公司生產(chǎn))實驗碾米機將供試材料糙米加工成精米。整精米加工:從糙米中稱取21g的試驗樣品,設置3次重復,對其進行精碾,并除去糠粉等雜質(zhì),稱其重量為W3,然后揀出整精米粒,稱其重量為W4。
稻谷糙米率=W1/W0×100%;
稻谷精米率(%)=W3/W2×{(W1/W0)×100%}
稻谷整精米率(%)=W4/{W0×(W2/W1)}×100%}
1.4.2 觀品質(zhì):主要測定指標為堊白粒率、堊白度。外觀品質(zhì)利用ES-1000便攜式品質(zhì)分析儀 (日本公司生產(chǎn))對供試材料堊白粒率、堊白度進行測定。
1.4.3 營養(yǎng)品質(zhì):籽粒中蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量。營養(yǎng)品質(zhì)利用FOSS1241近紅外儀進行測定,主要測定指標為糙米中的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量。
利用EXCEL對所有數(shù)據(jù)使用進行初步處理后,采用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析。
由如表2可以看出,不同施肥處理對墾鑒稻6號碾磨品質(zhì)的產(chǎn)生了一定影響,T1、T2、T3、T4處理墾鑒稻 6號糙米率分別 80.8%、80.9%、81.1%、80.8%,對照處理糙米率為80.9%,常規(guī)施肥處理糙米率低于對照處理,各處理之間差異不顯著。與對照相比精米率最高的為T3處理,其精米率為73.7%。與對照間差異不顯著;精米率最低的為T1處理,為72.9%,比對照降低了0.7%。與對照間差異不顯著。整精米率最高的為T3處理,整精米率為71.1%,與對照差異不明顯;最低為T1處理,整精米率為70.8%。
表2 施肥處理對墾鑒稻6號碾磨品質(zhì)的影響
墾鑒稻6號所有處理和對照相比,其堊白粒率與堊白度均高于對照,T1、T2、T3、T4處理稻谷堊白粒率分別為8.1%、7.2%、7.0%、7.2%,其中T1處理與對照呈顯著差異,T2、T3、T4處理與對照之間差異不明顯。T1、T2、T3、T4處理墾鑒稻6號堊白度在3.5%~4.5%之間(表 3),其中 T1、T2、T4 處理與對照之間及T3處理之間差異達到顯著水平。由此表明在優(yōu)化施肥的基礎上,施用腐殖酸有助于降低稻米的堊白粒率、堊白度,從而可以改善稻米的外觀品質(zhì)。
表3不同施肥處理對墾鑒稻6號稻米外觀品質(zhì)的影響
不同施肥處理對墾鑒稻6號籽粒中直鏈淀粉及粗蛋白含量的影響如圖1、2所示,對照處理水稻直鏈淀粉含量最低為 18.1%,T1、T2、T3、T4 處理分別比對照高出 3.8%、1.6%、0.6%、2.1%;T1、T2、T4處理與對照間達到顯著水平,T3處理與對照間差異不顯著。不同施肥處理水稻籽粒中粗蛋白質(zhì)含量與對照相比均有所增加,但差異不明顯。
圖1 不同施肥處理對墾鑒稻6號直鏈淀粉的影響
圖2 不同施肥處理對墾鑒稻6號蛋白質(zhì)的影響
腐植酸是動、植物殘體及遺骸,主要是指植物的遺骸,經(jīng)過微生物的分解與合成的產(chǎn)物,經(jīng)再聚合而形成的一類成分復雜的高分子有機化合物[8-9]。腐殖酸與肥料配施在農(nóng)作物上已得到廣泛應用,并對農(nóng)作物營養(yǎng)品質(zhì)具有一定的改善作用。張翠翠等研究表明[10],在水稻上噴施腐殖酸葉面肥,提高了其蛋白質(zhì)及賴氨酸含量。徐冰等研究發(fā)現(xiàn)[11],在水稻上使用腐殖酸肥料,在一定范圍內(nèi),隨腐殖酸肥料施用量的增加,其籽粒蛋白質(zhì)含量而逐漸提高,但當施用量超過一定范圍時,蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)下降趨勢;由此可見,施用適量的腐殖酸肥與施用等養(yǎng)分化肥相比,更能促進水稻營養(yǎng)物質(zhì)的累積,而當腐肥施用量過高時則對其蛋白質(zhì)的累積起抑制作用。同時,施加腐殖酸肥料對提高水稻淀粉含量也具有積極作用,但施肥量超過一定量時也會抑制淀粉的積累。沈玉龍[12]等研究發(fā)現(xiàn),富啡酸(又稱黃腐酸,腐殖酸類肥料中的一種)可提高植物抵抗逆境的能力,并對其營養(yǎng)品質(zhì)的改善具有積極作用。胡華鋒等發(fā)現(xiàn),施用富啡酸能顯著提高紫花苜蓿的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分含量,而且腐殖酸與微肥、氮磷鉀肥配施肥效最好。本試驗利用腐殖酸與氮磷鉀肥配施,來對墾鑒稻6號的品質(zhì)進行分析,T3處理下,供試品種的糙米率、精米率及整精米率有一定提高,降低了其堊白粒率與堊白度,外觀品質(zhì)得到了改善,稻米營養(yǎng)品質(zhì)的直連淀粉含量與蛋白含量均有所降低。