有機(jī)肥和秸稈還田運(yùn)籌對水稻籽粒品質(zhì)影響的研究進(jìn)展

張明靜 臧倩 黃麗芬

摘要：化肥養(yǎng)分含量高、肥效快，長期使用會使土質(zhì)下降、農(nóng)作物品質(zhì)變劣，同時嚴(yán)重污染環(huán)境。秸稈還田和有機(jī)肥施用作為環(huán)境友好型施肥方式，逐漸成為近年來國家大力推廣的農(nóng)作措施。本文結(jié)合國內(nèi)外研究進(jìn)展，綜述了秸稈還田、有機(jī)肥運(yùn)籌對稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，并對以后研究工作做出展望，旨在為未來優(yōu)質(zhì)大米栽培和肥料調(diào)控提供理論與參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)肥;秸稈還田;肥料運(yùn)籌;品質(zhì)

中圖分類號：S-1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20200630001

稻米在中國居民口糧中所占比例大約為60%，是我國最主要的口糧作物之一。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的猛速發(fā)展和人們生活水平的提高，稻米的需求由數(shù)量逐漸轉(zhuǎn)為質(zhì)量。稻米品質(zhì)的優(yōu)劣不僅受遺傳因素的影響，環(huán)境因素、栽培措施與稻米品質(zhì)的形成也有密切聯(lián)系，其中合理運(yùn)用肥料對于提高水稻產(chǎn)量、改善稻米品質(zhì)具有重要作用。目前，許多研究人員對肥料類型和肥料運(yùn)籌方面做了大量研究，秸稈還田和有機(jī)肥施用作為環(huán)境友好型施肥方式，逐漸成為近年來國家大力推廣的農(nóng)作措施?，F(xiàn)將國內(nèi)外不同肥料對稻米品質(zhì)影響的研究進(jìn)行綜合分析，以期為我國優(yōu)質(zhì)稻米的大面積種植和肥料高效運(yùn)籌提供實際栽培依據(jù)。

1稻米品質(zhì)的評價指標(biāo)

加工品質(zhì)是指稻谷在礱谷出糙、碾米出精等加工過程中所表現(xiàn)的特性，通常用糙米率、精米率、整精米率3項指標(biāo)表示，其中整精米率是評價碾磨品質(zhì)重要核心[1]。外觀品質(zhì)主要體現(xiàn)在堊白度、堊白大小、堊白率、長寬比。膠稠度、直鏈淀粉和消減值等是評價稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要衡量指標(biāo)。膠稠度越大米飯越柔軟，品質(zhì)越好;直鏈淀粉含量越低，米飯越松軟越好吃，淀粉中直鏈淀粉對大米的蒸煮和食用品質(zhì)有著重要的影響。營養(yǎng)品質(zhì)主要體現(xiàn)在淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等含量方面。

2有機(jī)肥和秸稈還田對水稻品質(zhì)的影響

21秸稈還田對稻米品質(zhì)的影響

211加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)

秸稈還田是秸稈利用的一種有效途徑，許多研究發(fā)現(xiàn)秸稈還田對米質(zhì)有一定優(yōu)化作用。葛立立等[2]和張自常等[3]研究認(rèn)為，秸稈還田后能降低堊白率、堊白大小和堊白度，提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，改善稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)。小麥秸稈還田后，明顯提高了稻米的碾磨品質(zhì)，降低了堊白粒率和堊白度，提高了長寬比，直鏈淀粉含量降低，膠稠度增大[4-6]，以上研究與李寶燦等[7]研究結(jié)果有一定的差異，即麥秸稈全量還田可以降低米粒長度，增加米粒寬度，使米粒的長寬比降低，同時增加米粒厚度。

212蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)

小麥秸稈還田后淀粉的最高粘度與崩解值有所增加，而消減值變小[3，6，8]。另外研究發(fā)現(xiàn)，隨著秸稈還田量增加，峰值黏度和膠稠度增加，直鏈淀粉含量下降，糊化溫度和消減值變化不大[9]，這與劉世平等[10]研究結(jié)果基本一致。Hou P等[11]研究顯示，麥秸還田比水稻秸稈還田對水稻品質(zhì)的影響更加顯著。

在相同的施肥條件下，麥秸稈全量還田促進(jìn)了稻米中微量元素（銅、鐵、錳、鋅）的提高[7，12]。王子臣[13]研究結(jié)果表明與之相反，與秸稈不還田相比，周年秸稈還田使稻米食味值略增，但粗蛋白含量略減，表明周年秸稈還田使稻米營養(yǎng)品質(zhì)下降但提高了稻米的食味品質(zhì)。

22有機(jī)肥對稻米品質(zhì)的影響

221加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)

有機(jī)肥包括農(nóng)家肥和商品有機(jī)肥，是指一類含有大量有機(jī)物質(zhì)的肥料的總稱[14]。雞糞、豬糞等農(nóng)家有機(jī)肥肥料，表現(xiàn)出稻米的精米率、堊白度和堊白粒率低于施化肥的特性[15]。同樣，趙秀哲等[16]和王顯等[17]認(rèn)為，生物有機(jī)肥與尿素處理相比，提高了稻米的出糙率、精米率和整精米率，降低了堊白度和堊白粒率，此結(jié)果與王艾平等[18]研究相似。據(jù)蘇瑞芳等[19]研究發(fā)現(xiàn)，施用商品有機(jī)肥可以提高稻米外觀和內(nèi)在品質(zhì)。吳春艷等[20]認(rèn)為，適量增施有機(jī)氮肥有利于稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)的改善。但孫楠等[21]發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，對粳米的碾磨品質(zhì)有所改善，但使粳米的外觀品質(zhì)變差。

222蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)

在稻米品質(zhì)方面，周江明等[22]研究顯示，施20%～40%有機(jī)肥水稻精米率最高，施40%有機(jī)肥膠稠度最高，米飯變軟，食味變佳。張欣等[23]發(fā)現(xiàn)與常規(guī)施肥相比，施用豬糞有機(jī)肥與生物肥能顯著提升稻米的最高粘度、最低粘度與崩解值。而孫楠等[21]研究發(fā)現(xiàn)隨著施氮量的增加，蛋白質(zhì)含量也顯著增加，脂肪酸含量和綜合值卻下降，影響了粳米的營養(yǎng)品質(zhì)。

趙秀哲等[16]和王顯等[17]發(fā)現(xiàn)，與施用常規(guī)肥相比，施用生物肥增加了蛋白質(zhì)含量。張?zhí)m等[15]研究顯示，有機(jī)肥料處理的稻米谷氨酸、鎂元素的含量均比化肥處理的高，最終使其食味評分高于化肥處理。但Liu Q等[24]研究結(jié)果與之相反，即與常規(guī)肥料相比，生物有機(jī)肥料與常規(guī)肥料處理明顯提高了稻米的食味品質(zhì)，卻降低了營養(yǎng)品質(zhì)。

3有機(jī)肥和秸稈還田高效運(yùn)籌方式對稻米品質(zhì)的影響

31秸稈還田運(yùn)籌方式對稻米品質(zhì)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，小麥秸稈粉碎拋撒后，8月份還田的麥稈經(jīng)混土當(dāng)年腐蝕占50%以上，9月份混土當(dāng)年腐蝕占20%～30%，10月份僅占5%～10%[25]。葉文培等[26]報道，秸稈還田與水稻移栽時間的長短也是影響秸稈還田增產(chǎn)效率的一個主要原因，在早稻移栽前晚稻秸稈在稻田有長達(dá)6個月的腐解時間，而晚稻不到1個月，秸稈在短時間內(nèi)不能完全腐解。

秸稈還田后改進(jìn)施氮運(yùn)籌（基蘗肥、穗肥比例為7∶3），提高水稻氮素利用率，顯著增加穗數(shù)和粳稻產(chǎn)量[27]。小麥秸稈覆蓋顯著提高了產(chǎn)量和稻米品質(zhì)，以50%為基肥、30%為分蘗肥、20%為穗肥的高肥力土壤和以30%為基肥、30%為分蘗肥、40%為穗肥的低肥力土壤小麥秸稈覆蓋有效地提高了稻米的綜合品質(zhì)[28]。季正娟[9]等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田量在3000～9000kg/hm2時，還田量越多稻米品質(zhì)越好，秸稈埋深5cm、10cm稻米品質(zhì)最好。

32有機(jī)肥運(yùn)籌方式對稻米品質(zhì)的影響

在土壤肥力中等地區(qū)，一季稻以施商品有機(jī)肥2250kg/hm2、尿素162kg/hm2為宜[29]。周江明[22]研究顯示，產(chǎn)量與稻米品質(zhì)因素及早晚雙季的相同田塊，早稻、晚稻、單季稻施有機(jī)肥比例以40%～50%、20%～30%、30%～40%為宜。秦德榮等[30]人研究認(rèn)為，實現(xiàn)水稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、無公害，以最佳配比為有機(jī)肥與無機(jī)肥施用比例為5∶5，前后期運(yùn)籌比例為6∶4。

使用肥料類型以增加有機(jī)肥投入，減少速效肥投入為宜，肥料運(yùn)籌應(yīng)適當(dāng)降低氮肥總用量，增加前期氮肥用量，后期穗肥比例以10%左右為宜[31]。在生育中、后期追肥比分蘗期追肥，可提高精米率、整精米率，降低堊白粒率，各生育階段追肥對糙米率、惡白度、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量（除了分蘗高峰期）和食味值無顯著的影響（P>005）[16]。

4結(jié)語與討論

綜上所述，不同肥料類型對稻米品質(zhì)的影響不僅存在品種間、品質(zhì)特性間的差異，而且在稻米品質(zhì)形成過程中，不同類型的肥料所起的改善作用及作用程度也不盡一致。因此，在優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)中，必須全面考慮肥料運(yùn)籌方式及不同指標(biāo)間的互作關(guān)系，對不同水稻品種采取不同的管理措施，針對品種間的品質(zhì)特性來確定施肥方案，進(jìn)一步完善稻米的綜合品質(zhì)。

目前，肥料對品質(zhì)的研究甚多，但仍需要深入開展研究。稻米品質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系復(fù)雜，當(dāng)不同肥料按比例施用時，提高某種品質(zhì)的同時，往往伴隨部分其它品質(zhì)的下降，如，生物有機(jī)肥料與常規(guī)肥料處理明顯提高了稻米的食味品質(zhì)，但降低了營養(yǎng)品質(zhì)。如何通過運(yùn)籌方式或其它管理措施來協(xié)調(diào)施肥與作物品質(zhì)之間的關(guān)系，促使各品質(zhì)在優(yōu)質(zhì)水平上得以統(tǒng)一，仍需大量的深入研究。

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（責(zé)任編輯周康）