硅肥對(duì)高溫逆境下稻米品質(zhì)的影響

劉奇華 周學(xué)標(biāo) 孫召文 趙慶雷 信彩云 王瑜 陳峰 馬加清

摘要：為了探明硅肥對(duì)高溫逆境下稻米品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)，本試驗(yàn)以常規(guī)粳稻品種圣稻19為試材，就施硅對(duì)高溫逆境下水稻糙米率、食味品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，施硅降低了高溫逆境下的水稻糙米率，不利于稻米食味品質(zhì)的改善，提高了稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。因此，單純施用硅肥不能有效改善高溫逆境對(duì)稻米品質(zhì)的負(fù)面影響，生產(chǎn)中應(yīng)運(yùn)用綜合栽培技術(shù)改善高溫逆境下的稻米品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：硅肥；高溫；稻米；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S511.062文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）02-0105-03

Abstract In order to ascertain the effect of silicon fertilizer on rice grain quality under high temperature stress， a field experiment was conducted to research the brown rice rate， eating and cooking quality and nutritional quality under high temperature stress with Shengdao 19 as material. The results indicate that under high temperature stress， the application of silicon fertilizer significantly decreased the brown rice rate and was not beneficial to the improvement of eating and cooking quality， but markedly increased the nutritional quality. As a sequence， in rice production， comprehensive cultivation technologies should be adopted to improve rice grain quality under high temperature stress rather than only depending on silicon fertilizer.

Keywords Silicon fertilizer； High temperature；Rice；Quality

高溫是限制優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)的重要環(huán)境脅迫因子。高溫可導(dǎo)致稻米堊白率提高，整精米率下降，食味品質(zhì)變劣[1-3]。因此，如何通過栽培措施緩解高溫脅迫效應(yīng)已成為目前研究的焦點(diǎn)。段驊等[4]研究表明，高溫下采用輕干濕交替灌溉方式可有效改善稻米品質(zhì)。曹云英[5]研究指出，選用耐熱品種，適當(dāng)增施穗肥及調(diào)整氮肥施用時(shí)期，均可緩解高溫對(duì)稻米品質(zhì)的負(fù)面影響效應(yīng)。此外，噴施外源ABA或液體硅肥也能提高水稻抗高溫能力[6]。眾多研究表明，硅是提高水稻抗逆性的重要元素，在水稻抗高溫、耐旱、抗病、抗倒伏等方面發(fā)揮了重要調(diào)控作用[7-9]。施硅能顯著增加高溫下水稻干物質(zhì)生產(chǎn)率和結(jié)實(shí)率，減少產(chǎn)量損失[7]；自然溫度下施硅有利于稻米品質(zhì)的提高[10]。然而，關(guān)于施硅對(duì)高溫逆境下稻米品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)還鮮見報(bào)道。因此，我們開展了孕穗期施硅對(duì)抽穗灌漿期高溫下稻米品質(zhì)影響的研究，以期為水稻生產(chǎn)提供技術(shù)參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2014年在山東省水稻研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試材料為常規(guī)粳稻品種圣稻19。使用久保田SPU68C高速插秧機(jī)進(jìn)行插秧。行株距為30 cm×15 cm，每穴4～5苗。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)處理，即高溫不施硅處理（A）、高溫施硅處理（B）、對(duì)照（C，不施硅不進(jìn)行高溫處理），每個(gè)處理重復(fù)3次。小區(qū)面積20 m2。孕穗期將液體硅肥（單硅酸含量80%）稀釋300倍液進(jìn)行葉面噴施，每隔5天噴施1次，共噴施3次。高溫處理時(shí)期為抽穗灌漿期。按照Kobata等[11]的方法進(jìn)行高溫處理，并略作修改。

1.3 稻米品質(zhì)測(cè)定

水稻成熟后收獲，曬干、脫殼、去糙，挑選整精米進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。按照優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 17891—1999）測(cè)定糙米率與直鏈淀粉含量。使用BUCHI全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定稻米蛋白質(zhì)含量，換算系數(shù)5.95。使用氨基酸全自動(dòng)分析儀測(cè)定稻米氨基酸含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，使用SigmaPlot軟件做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 施硅對(duì)高溫逆境下稻米出糙率及食味品質(zhì)的影響

由圖1可知，與高溫不施硅處理相比，高溫施硅處理下水稻糙米率降低1.69%，差異顯著，高溫處理與對(duì)照差異不顯著。由此表明，施硅對(duì)高溫逆境下水稻出糙率無正向調(diào)控作用。

直鏈淀粉含量是衡量稻米食味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖2可知，高溫顯著提高了稻米直鏈淀粉含量，與高溫不施硅相比，高溫施硅處理下稻米直鏈淀粉含量顯著增加12.68%。由此表明，施硅對(duì)高溫條件下稻米食味品質(zhì)無明顯改善作用。

2.2 施硅對(duì)高溫逆境下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖3可以看出，與高溫不施硅相比，高溫施硅處理下稻米蛋白質(zhì)含量提高1.05%， 表明施硅有益于高溫下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提高。

表1列出三個(gè)試驗(yàn)處理下的稻米非必需氨基酸含量情況，可以看出，與高溫不施硅相比，高溫施硅條件下稻米天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、組氨酸含量提高12.79%、4.12%、13.64%、8.70%，丙氨酸下降5.63%，差異顯著，其余氨基酸含量無顯著變化。

必需氨基酸人體無法合成，必須從食物中攝取，因此稻米中必需氨基酸含量的高低對(duì)人體健康具有重要意義。由表2可知，與高溫不施硅比較，高溫施硅處理下稻米蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸含量顯著增加47.37%、6.98%、2.87%、9.52%、4.55%，纈氨酸與蘇氨酸含量無顯著變化。

3 討論與結(jié)論

高溫對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響已有較多報(bào)道，這些研究已從農(nóng)藝生理學(xué)角度闡明其影響效應(yīng)與機(jī)理[12-14]。同時(shí)，這些研究結(jié)果也為水稻耐高溫調(diào)控技術(shù)的研究提供了理論依據(jù)。針對(duì)耐高溫調(diào)控技術(shù)也已開展大量研究[4，5，15]。目前相對(duì)成熟的栽培調(diào)控技術(shù)主要包括：①選擇種植耐高溫品種；②適當(dāng)調(diào)整播種期，使水稻揚(yáng)花期避開高溫天氣；③增施有機(jī)肥、氮磷鉀肥合理配施尤其是適當(dāng)增施磷鉀肥，可提高水稻的抗高溫能力。④水稻孕穗揚(yáng)花期在田間建立深水層，日灌夜排，降低水稻穗層溫度，改善田間小氣候，增強(qiáng)抗高溫能力。

硅是調(diào)節(jié)水稻良好生長(zhǎng)的有益元素。自然溫度下，硅對(duì)水稻產(chǎn)量形成的正向調(diào)控作用已有諸多研究[7，16]。已有研究表明，施硅能顯著增加高溫逆境下水稻花藥開裂率和柱頭授粉量，從而提高結(jié)實(shí)率，有效降低產(chǎn)量損失[17]。本研究表明，施硅能提高高溫下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，對(duì)食味品質(zhì)無改善作用，不利于食味的提高；施硅降低了高溫下的稻米出糙率，這可能與施硅后引起籽粒千粒重降低有關(guān)[7]。因此認(rèn)為，單施硅肥還不能有效改善高溫逆境下稻米的加工品質(zhì)和食味品質(zhì)，生產(chǎn)中還需配合其它栽培技術(shù)緩解高溫對(duì)稻米品質(zhì)的負(fù)面影響。

參 考 文 獻(xiàn)：

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