沼肥對稻米品質(zhì)的影響研究

于詩桐，陳 為

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京100193；2.遼寧省遼陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧遼陽111000)

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沼肥對稻米品質(zhì)的影響研究

于詩桐1，陳 為2*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京100193；2.遼寧省遼陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧遼陽111000)

摘要[目的]探討沼肥應(yīng)用于水稻生產(chǎn)的可行性。[方法]以水稻為試驗(yàn)材料，通過田間試驗(yàn)，研究沼肥對稻米品質(zhì)的影響。[結(jié)果]沼肥對稻米品質(zhì)的提升作用主要表現(xiàn)在提高稻米的糙米率，降低稻米堊白率、堊白大??；對稻米的直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量有一定的影響；對稻米的其他品質(zhì)如精米率、整精米率、稻米堊白度、粒形等影響不大。[結(jié)論]該研究可為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供新思路。

關(guān)鍵詞沼肥；稻米；品質(zhì)

近年來，農(nóng)村養(yǎng)殖模式開始趨向規(guī)?；F(xiàn)代化養(yǎng)殖，這種養(yǎng)殖模式導(dǎo)致動物糞便集中且大量產(chǎn)生在同一地，糞便的處理和消納成為了制約養(yǎng)殖場可持續(xù)發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)代化的大型沼氣工程被認(rèn)為是處理動物糞便的最有效途徑。沼氣工程發(fā)酵原料均為有機(jī)物，其發(fā)酵殘留物中富含大量的營養(yǎng)物質(zhì)，具有多種發(fā)酵形成的生化產(chǎn)物，如，生長激素、多種酶、核酸、抗生素等，有殺蟲、抑菌作用，既可用于浸種和作葉面肥噴施[1]，也可代替農(nóng)藥，還可作為飼料添加劑用于飼養(yǎng)動物。沼渣含有豐富的有機(jī)質(zhì)和腐殖酸，可明顯改善土壤的理化性質(zhì)和培肥地力，從而增強(qiáng)土壤的保水、保肥能力[2]。沼液、沼渣是目前公認(rèn)的生產(chǎn)綠色、環(huán)保、健康農(nóng)產(chǎn)品的理想用肥[3]。然而，如何將這種大型沼氣工程產(chǎn)生的沼渣、沼液有效地應(yīng)用于水稻生產(chǎn)中還存在著不確定性因素，鑒于此，筆者以沼渣、沼液作為肥源代替化學(xué)肥料施用，研究其對稻米品質(zhì)的影響，以期為沼肥的資源化利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的節(jié)約及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)于遼寧省燈塔市佟二堡東荒農(nóng)場進(jìn)行，該農(nóng)場在水稻大面積種植區(qū)的核心區(qū)內(nèi)，該地塊為連續(xù)多年種植水稻地塊，肥、水、氣象等條件穩(wěn)定。供試水稻品種為“遼星一號”。供試肥料為沼肥和復(fù)合肥，沼肥由眾興大型養(yǎng)殖廠提供；復(fù)合肥品牌為撒可富水稻復(fù)合肥(柳州巨州化工有限公司生產(chǎn))，總養(yǎng)分(氮、磷、鉀)含量為46%。

1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)共設(shè)置12個處理，每個處理重復(fù)3次，共計36個小區(qū)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，為方便操作，將試驗(yàn)區(qū)分為沼肥區(qū)和混合施肥區(qū)，具體的試驗(yàn)方案如表1所示。各小區(qū)面積為27 m2，總面積為1 080 m2。整地前參照試驗(yàn)設(shè)計潑撒不同量的沼肥或沼肥配施化肥作基肥。試驗(yàn)小區(qū)四周筑小土埂，并用塑料薄膜包覆，防止肥、水相互滲透，各小區(qū)單獨(dú)排灌。各處理其他栽培管理措施(如追肥、除雜草等)保持一致。

表1　試驗(yàn)設(shè)計方案

注：Z0～Z5為沼肥區(qū)，H0～H5為混合施肥區(qū)；Z0、H0分別為沼肥區(qū)、混合施肥區(qū)的對照。

Note：Z0-Z5were biogas manure region；H0-H5were mixed fertilizer region；Z0and H0were the control of biogas manure region and mixed fertilizer region，respectively.

1.3測定項(xiàng)目在生長期內(nèi)調(diào)查稻米品質(zhì)性狀指標(biāo)，各處理分別取綜合鮮樣送檢。品質(zhì)性狀檢測項(xiàng)目包括糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、堊白大小、粒型(長∶寬)、直鏈淀粉含量、膠稠度、蛋白質(zhì)含量、水分。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對稻米碾米品質(zhì)的影響

2.1.1不同施肥處理對稻米糙米率的影響。由圖1可以看出，混合施肥區(qū)的稻米糙米率隨著沼肥施用量增加逐漸升高，以H4處理最高，H3處理次之；沼肥區(qū)的稻米糙米率變化趨勢與混合施肥區(qū)類似，也隨著沼肥施用量增加逐漸升高，以Z3處理最高，Z4處理次之。表明沼肥對稻米糙米率有一定的影響，稻米糙米率隨著沼肥施用量的加大而呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，在沼肥施用量達(dá)到一定水平后開始回落。

圖1　不同施肥處理對稻米糙米率的影響Fig.1　Effects of fertilization treatments on the brown rice rate

2.1.2不同施肥處理對稻米精米率的影響。由圖2可以看出，混合施肥區(qū)、沼肥區(qū)的稻米精米率未出現(xiàn)規(guī)律性變化，混合施肥區(qū)以H2處理最高，H4處理次之，沼肥區(qū)以Z2處理最高，Z5處理最低?？梢娬臃蕦Φ久拙茁视绊懖淮?。

圖2　不同施肥處理對稻米精米率的影響Fig.2　Effects of fertilization treatments on the milled rice rate

2.1.3不同施肥處理對稻米整精米率的影響。由圖3可以看出，混合施肥區(qū)和沼肥區(qū)稻米整精米率未呈現(xiàn)規(guī)律性變化，混合施肥區(qū)以H2處理最高，H1處理最低，沼肥區(qū)以Z4處理最高，Z2處理次之。表明沼肥對稻米整精米率影響不大。

圖3　不同施肥處理對稻米整精米率的影響Fig.3　Effects of fertilization treatments on the head milled rice rate

綜合來看，沼肥對稻米碾米品質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在對稻米糙米率的影響上，隨著沼肥施用量的增大，糙米率呈現(xiàn)先升后降的趨勢，而沼肥對稻米精米率和整精米率影響不大。

2.2不同施肥處理對稻米外觀品質(zhì)的影響

2.2.1不同施肥處理對稻米堊白粒率的影響。由圖4可以看出，混合施肥區(qū)的各施肥處理稻米堊白粒率與對照差別不大，大多數(shù)施肥處理的稻米堊白粒率與對照持平，未出現(xiàn)明顯變化趨勢；沼肥區(qū)各施肥處理堊白粒率均低于對照，呈下降趨勢。與混合施肥區(qū)相比，沼肥區(qū)稻米堊白粒率整體呈現(xiàn)下降趨勢。說明施用沼肥有利于降低稻米堊白粒率，這可能與稻米堊白形成期的營養(yǎng)供給有關(guān)。

圖4　不同施肥處理對稻米堊白粒率的影響Fig.4　Effects of fertilization treatments on the rice chalkiness rate

2.2.2不同施肥處理對稻米堊白度的影響。由圖5可以看出，混合施肥區(qū)的各施肥處理稻米堊白度與對照差別不大，各處理間無明顯變化；沼肥區(qū)各施肥處理稻米堊白度也與對照差別不大，各施肥處理均略低于對照，無明顯變化趨勢。說明沼肥對稻米堊白度影響較小。

圖5　不同施肥處理對稻米堊白度的影響Fig.5　Effects of fertilization treatments on the rice chalkiness degree

2.2.3不同施肥處理對稻米堊白大小的影響。由圖6可以看出，混合施肥區(qū)各施肥處理的稻米堊白大小均低于對照，以 H2處理最低，無明顯變化趨勢；沼肥區(qū)各施肥處理的堊白大小均低于對照，各處理間持平，無明顯變化趨勢。對比沼肥區(qū)與混合施肥區(qū)稻米堊白大小可知，沼肥區(qū)的稻米堊白大小略高于混合施肥區(qū)，這可能與植株營養(yǎng)條件有關(guān)?？傮w來看，沼肥有降低稻米堊白大小的作用。

圖6　不同施肥處理對稻米堊白大小的影響Fig.6　Effects of fertilization treatments on the chalkiness size

2.2.4不同施肥處理對稻米粒型的影響。由圖7可以看出，混合施肥區(qū)和沼肥區(qū)的各施肥處理稻米粒型均與對照持平，無明顯變化趨勢。說明沼肥對稻米粒型影響較小。

圖7　不同施肥處理對稻米粒型的影響Fig.7　Effects of fertilization treatments on the rice type

稻米堊白和粒形(包括粒長、粒寬及長寬比)是稻米品質(zhì)中非常重要的指標(biāo)，其直接關(guān)系到稻米的商用價值，與蒸煮食用品質(zhì)、碾米品質(zhì)等也密切相關(guān)。綜合來看，沼肥與化肥配施處理的稻米堊白粒率要高于單施沼肥處理，表明沼肥在降低稻米堊白粒率方面表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢，同時沼肥還可在一點(diǎn)程度上降低堊白大小，可以提高稻米的品質(zhì)。從稻米堊白度、粒形來看，各處理間差異不明顯。

2.3不同施肥處理對稻米蒸煮品質(zhì)的影響

2.3.1不同施肥處理對稻米直鏈淀粉含量的影響。由圖8可以看出，混合施肥區(qū)各施肥處理的稻米直鏈淀粉含量均低于對照或與對照持平，整體低于對照；沼肥區(qū)稻米直鏈淀粉含量呈現(xiàn)隨著沼肥施用量增加而降低的趨勢，各施肥處理均低于對照，以 Z3、Z4處理最低。說明沼肥對稻米直鏈淀粉含量有一定影響，但差異不大。

圖8　不同施肥處理對稻米直鏈淀粉含量的影響Fig.8　Effects of fertilization treatments on the content of straight chain starch

2.3.2不同施肥處理對稻米膠稠度的影響。由圖9可以看出，混合施肥區(qū)各施肥處理的稻米膠稠度與對照無明顯差異，總體略高于對照，以H5處理最高；沼肥區(qū)各施肥處理的稻米膠稠度與對照無明顯差異，未呈現(xiàn)規(guī)律性變化，以Z4處理最高，略高于對照，但不明顯。對比沼肥區(qū)與混合施肥區(qū)稻米膠稠度可知，各處理的稻米膠稠度持平，無明顯差異，表明沼肥對稻米膠稠度影響較小。

圖9　不同施肥處理對稻米膠稠度的影響Fig.9　Effects of fertilization treatments on the rice gel consistency

低直鏈淀粉含量稻米具有蒸煮米飯柔軟、外觀油潤光澤、冷不回生、膨化性好等特點(diǎn)，是直接煮食的特優(yōu)稻米，同時也是加工膨化食品和各種米類點(diǎn)心的上等原料。綜合來看，沼肥對降低稻米直鏈淀粉含量有一定影響，對膠稠度影響較小，施用沼肥可以降低稻米直鏈淀粉含量，可在一定程度上提高稻米的蒸煮品質(zhì)。

2.4不同施肥處理對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響蛋白質(zhì)含量不僅是決定稻米營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，同時也與稻米蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣密切相關(guān)。有研究表明，稻米蛋白質(zhì)含量超9%，其蒸煮食味品質(zhì)下降。由圖10可以看出，混合施肥區(qū)與沼肥區(qū)各處理的稻米蛋白質(zhì)含量無明顯差異，但沼肥和化肥配施處理的稻米蛋白質(zhì)含量略高于單施沼肥處理，說明沼肥降低蛋白質(zhì)含量有一定優(yōu)勢。

圖10　不同施肥處理對稻米蛋白質(zhì)含量的影響Fig.10　Effects of fertilization treatments on the rice protein content

3結(jié)論

該研究表明沼肥對提高稻米的品質(zhì)具有一定的影響，主要表現(xiàn)在提高稻米的糙米率，降低稻米堊白粒率、堊白大??；其對稻米直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量有一定影響，對其他品質(zhì)如精米率、整精米率、稻米堊白度、粒形等影響不大。

參考文獻(xiàn)

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[2] 黃世文，廖西元.沼肥用于水稻的現(xiàn)狀及展望[J].中國沼氣，2005，23(2)：23-26.

[3] 王濟(jì)，蔡景行，劉欽，等.水稻沼肥栽培試驗(yàn)初探[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，26(1)：11-13.

作者簡介于詩桐(1995- )，女，北京人，本科生，專業(yè)：環(huán)境工程。*通訊作者，副高級農(nóng)藝師，碩士，從事生態(tài)農(nóng)業(yè)研究。

收稿日期2016-05-03

中圖分類號S 511

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)16-038-03

Effects of Biogas Manure on Rice Quality

YU Shi-tong1, CHEN Wei2*

(1. China Agricultural University, Beijing 100193; 2. Liaoyang Agricultural Technology Extension Center, Liaoyang, Liaoning 111000)

Abstract[Objective] To discuss the feasibility of applying biogas manure in rice quality. [Method] With rice as the test material, field experiment was carried out to research the effects of biogas manure on rice quality. [Result] Promotion effects of biogas manure on rice quality were mainly reflected in enhancing the brown rice rate, reducing the chalky grain rate and chalkiness size of rice. Biogas manure had certain effects on amylose and protein contents of rice, but showed small effects on other qualities, such as milled rice ratio, milled rice rate, chalkiness degree and grain form. [Conclusion] This research provides new thoughts for the sustainable development of agriculture.

Key wordsBiogas manure; Rice; Quality