發布時間:2022-01-06所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要 通過連續 3 a 的試驗發現:齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質,適當提高直鏈淀粉含量,延長膠稠度,但對堊白發生有一定促進作用。早稻早季種植形成較優米質的最佳氮肥用量大于晚季種植,增氮的同時應注意選擇堊白小的品種,以揚其改善加工、蒸煮、營養品質之
摘要 通過連續 3 a 的試驗發現:齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質,適當提高直鏈淀粉含量,延長膠稠度,但對堊白發生有一定促進作用。早稻早季種植形成較優米質的最佳氮肥用量大于晚季種植,增氮的同時應注意選擇堊白小的品種,以揚其改善加工、蒸煮、營養品質之長,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,故能形成較優的米質,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,利于優良米質的形成。施氮時期及施氮量調控優質稻米的形成與適應不同類型品種或不同季節水稻的生長發育特點有關,但伴隨加工、蒸煮、營養等品質改善的同時,堊白總是增加,因此選擇小堊白品種是運用氮肥調控米質的基礎。各米質指標中,加工品質與堊白受影響最大,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,蛋白質含量越高,但由于國家標準中未涉及蛋白質含量與米質的關系,因此對米質的影響是好是壞有待進一步研究。
關鍵詞 氮肥;稻米品質;施氮時期;施氮量
稻米品質主要受遺傳因素的支配,同時受環境及栽培措施的調控。近年,有關稻米品質的研究報道日益增多,稻米品質已經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的研究具有很強的現實意義,容易與生產實踐結合起來,對優質稻米的生產起到直接的促進作用。目前,王維金等[1 ~ 4]對施氮時期及施氮量對水稻產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、氮肥對水稻產量及米質的影響的研究工作,但是以上研究只涉及了氮肥對水稻產量與稻米品質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總體指標影響的資料,本文旨在豐富該領域的研究資料,為運用氮肥調控稻米品質的工作提供理論依據。
1 材料與方法
1.1試驗設計試驗于 1999 ~ 2001 年在華中農業大學試驗農場進 行,土 壤 翻 耕 后 取 樣 測 得 pH 5. 5,有 機 質 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的影響。品種鄂粳雜 1 號,1999 年 6 月 28 日播種,常規育秧,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;ǚ1粒肥為6131 1)[4],常規管理。每小區 7 行 X 21 列,面積4.4 m2,4 次重復,隨機排列。齊穗期隔 3 c 噴 1 次 1%尿素溶液,設噴施 1、2、3 次 3 個處理,以噴清水作對照。每次噴施以葉片濕潤、水珠不下滴為標準。
2)氮肥不同施用量對稻米品質的影響。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,常規管理,大田管理及施肥時期同上,設施氮肥(以純氮計)75. 0、112. 5、150.0 kg / hm2 3 個水平(文中記為!、"、#),底肥為復混肥(N1 P205 1 K20 = 15% 1 15% 1 15%),;ǚ屎土7蕿槟蛩兀琍、K 肥按 N1 P205 1 K20 = 2 1 11 2 的比例作基肥 1 次施入。小區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。
3)氮肥不同施用期對稻米品質的影響。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,小區面積 34 m2,設底肥 = 分蘗肥 = ;ǚ蕿 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 測定內容及方法
1)據中華人民共和國國家標準—主要糧食質量標準[8]測定米質指標,參照文獻[9]的方法進行。
2)蛋白質含量測定按凱氏定氮法。
2 結果與分析
2.1 齊穗期葉面噴施尿素溶液對稻米品質的影響
齊穗期葉面噴施尿素溶液對碾磨品質的影響比較顯著,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%,達顯著水平,但噴施次數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%,但未達顯著水平。分析發現,葉面噴施尿素溶液能增加堊白,適當延長膠稠度,但未達顯著標準,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的影響
從表 2 可看出,同季種植的早秈稻,加工品質隨施氮量的增加有優化的趨勢,但不同季節增施相同的氮肥用量產生的效應不一樣。雖然不同處理的出糙率和精米率達到了顯著或極顯著水平,但其變化幅度不大,在 1% ~ 2% 左右,而對稻米加工品質而言,整精米率是最重要的指標,與堊白度、直鏈淀粉含量、食味品質并列為 4 項定級指標,因此衡量氮肥用量對加工品質的影響應著眼于對整精米率的影響效應。從本試驗的結果來看,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達到了較高的水平,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,早稻在正常季節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致粒寬增加的效應大于粒長增加的效應,氮肥主要促進米粒橫向發展;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米粒橫向發育。對早稻早、晚兩季種植來說,氮肥用量增加導致稻米加工品質及粒形變化的程度雖然不同,但影響效應一致,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與對加工品質的影響效應一致,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,本研究認為可能隨水稻植株營養條件的改善,其稻米品質會朝優化的方向發展(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展),但是當溫度對其米質產生主要影響時(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定性,隨氮肥用量的增加而適當降低直鏈淀粉含量。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、發育平緩,對氮素利用充分的原因,但對品質影響的好壞有待深入研究。在我國一般將稻米蛋白質含量作為稻米營養品質的評價指標,研究報道中往往以蛋白質含量或賴氨酸含量的增加作為稻米營養品質改良的依據[7],但日本認為稻米蛋白質對食味產生較大的負影響,認為稻米蛋白質含量越低越好,目前他們正大力推廣降低稻米蛋白質的育種和栽培技術,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的影響
總的來說,施氮時期對米質的影響因種植季節而不同。表 4 顯示早季栽培時,不同類型品種的反應有異,品質較優的“5216”和荊早 48 在重施穗肥時加工品質變劣,而品質較差的鄂早 9 號的加工品質稍微優化;在晚季重施穗肥使加工品質變優?赡芤蛟缂痉N植生長前期氣溫低,氮素營養缺乏從而影響植株的營養生長,不能搭好豐產的架子,開花灌漿期高溫和重施穗肥使籽粒內酶代謝進程加快,促進灌漿速度,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,促進籽粒的整體發育的緣故。就影響效應而言,早季施氮時期的效應大于晚季施氮時期的效應。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,其機理有待進一步研究。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,穗肥的施用會導致稻米堊白增加,出現本研究的結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致蛋白質含量上升 1%左右。
3、討 論
施氮是水稻生產所必須的,通過施氮調控作物生長容易被農民接受,從而產生較大的經濟效益和社會效益。氮肥調控稻米品質的幅度雖然遠遠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的各項指標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良基因更好地表達,促進稻米品質的改良。
綜合 3 a 的研究結果,我們認為齊穗期噴施尿素溶液能改善稻米加工品質,適當提高直鏈淀粉含量,延長膠稠度,但對堊白發生也有一定促進作用,因此對于米質較優、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化米質之功效。可能由于早稻生育期短、發育快,氮素來不及完全吸收的緣故,其形成較優米質的最佳氮肥用量大于晚稻,但在增施氮肥的同時應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 1 級的上限),以揚增施氮肥改善加工、蒸煮、營養品質之長,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,故能形成較優的米質,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,利于優良米質的形成。
分析發現,通過施氮時期及氮肥用量調控優質稻米的形成可能與適應不同類型品種或不同季節水稻的生長發育特點有關,在這一點上與運用氮肥調控水稻高產是一致的,但是伴隨加工、蒸煮、營養等品質改善的同時,總是出現堊白增加的情況,因此選擇堊白小的品種是運用氮肥調控米質的基礎。在稻米品質的各項指標中,加工品質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。對于蛋白質含量而言,總是氮肥用量越多,施用時期越晚,蛋白質含量越高,但由于目前國家標準中并未涉及蛋白質含量與米質的關系,因此對米質的影響是好是壞有待進一步研究。——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
1 王維金,鮑隆清,徐竹生.雜交中稻“稀、控、重”栽培模式的特點與增產機理.湖北農業科學,1992,(3):25 ~ 27
2 王維金.關于不同秈稻品種和施肥時期稻株對15N 的吸收及其分配的研究.作物學報,1994,2(0 4):476 ~ 480
3 Wang W J,Katayama K,Takeda T. Study on appiicabiiity of nitrogendeep piacement cuiture from the view point of productivity of various rice cuitivars in warmer area. Japan Jour Crop Sci,1991,6(0 1):57 ~ 64
4 王維金,徐竹生,鮑隆清.重施穗肥對雜交水稻的產量和氮素營養的影響.華中農業大學學報,1993,1(2 3):209 ~ 214
5 李曉鳴.礦質鎂對水稻產量及品質影響的研究. 植物營養與肥料學報,2002,(8 1):125 ~ 126
6 金正勛,秋太權,孫艷麗等.氮肥對稻米堊白及蒸煮食味品質特性的影響.植物營養與肥料學報,2001,(7 1):31 ~ 35
7 王德仁,盧婉芳,陳 葦.施氮對稻米蛋白質、氨基酸含量的影響. 植物營養與肥料學報,2001,(7 3):353 ~ 356
8 中華人民共和國國家標準(主要糧食質量標準). GB 1350 - 1999. 北京:中國標準出版社,1999
9 楊澤敏,王維金.米質分析中應注意的幾個問題.中國稻米,2001,(4):37
10 Cruz,Kumar,Kaushik,et ai. Effect of temperature during grain deveiopment on stabiiity of cooking guaiity components in rice. Japan J Breed, 1989,3(9 3):299 ~ 306
11 李霞輝,李 輝,任洪波.黑龍江省稻作特點與綠色食品生產.黑龍江農業科學,2001,(3):20 ~ 23
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