鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李軍，肖丹丹，鄧先亮，朱大偉，邢志鵬，胡雅杰，崔培媛，郭保衛(wèi)，魏海燕，張洪程

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鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李軍，肖丹丹，鄧先亮，朱大偉，邢志鵬，胡雅杰，崔培媛，郭保衛(wèi)，魏海燕，張洪程

（揚(yáng)州大學(xué)/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇揚(yáng)州 225009）

【目的】旨在研究不同時(shí)期追施鎂鋅肥對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響，以期為優(yōu)良食味粳稻保優(yōu)調(diào)優(yōu)栽培提供理論依據(jù)與技術(shù)參考?！痉椒ā看筇镌囼?yàn)條件下，以優(yōu)良食味粳稻南粳9108和南粳505為材料，于基肥、蘗肥、穗肥時(shí)期分別設(shè)置鎂肥單施、鋅肥單施和鎂鋅配施處理，并設(shè)置不施鎂鋅肥為CK，研究?jī)?yōu)質(zhì)食味粳稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)對(duì)不同時(shí)期追施鎂鋅肥的響應(yīng)特征?！窘Y(jié)果】隨追施時(shí)期的延遲，追施鎂肥處理的產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)，追施鋅肥處理的產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，而鎂鋅配施處理的產(chǎn)量則呈先下降后上升的趨勢(shì)。與CK相比，穗肥時(shí)期追施鎂肥和鎂鋅配施產(chǎn)量顯著提高，且鎂鋅配施處理產(chǎn)量最高。穗肥時(shí)期鎂鋅配施處理高產(chǎn)的主要原因是增加了單位面積穗數(shù)，提高了千粒重，每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率減少，但最終穎花量仍顯著提高。對(duì)稻米品質(zhì)而言，蘗肥和穗肥時(shí)期追施鋅肥可以改善稻米加工品質(zhì)。穗肥時(shí)期追施鎂肥，加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)得到顯著改善，蛋白質(zhì)含量、消減值減少，直鏈淀粉含量、崩解值增加，最終黏度顯著下降，食味值變優(yōu)；穗肥時(shí)期鎂鋅配施利于加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改善，但外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)等指標(biāo)有變劣趨勢(shì)，淀粉RVA譜中最高黏度、熱漿黏度、崩解值顯著降低，消減值、糊化溫度顯著提高。【結(jié)論】?jī)?yōu)良食味粳稻穗肥時(shí)期追施鎂肥具有提高產(chǎn)量和優(yōu)化稻米品質(zhì)的作用，可能是保優(yōu)調(diào)優(yōu)栽培途徑之一。

優(yōu)良食味粳稻；鎂鋅肥；施肥時(shí)期；產(chǎn)量；米質(zhì)

0 引言

【研究意義】現(xiàn)有水稻生產(chǎn)中，為追求高產(chǎn)更高產(chǎn)，不斷增施氮、磷、鉀肥，易造成土壤養(yǎng)分失衡。吳志輝等[1]研究表明，不協(xié)調(diào)的養(yǎng)分吸收，會(huì)降低作物的抗逆性，而追施鎂、鋅肥可以改善作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境，協(xié)調(diào)其對(duì)土壤養(yǎng)分的均衡吸收。郭九信等[2]認(rèn)為，土壤養(yǎng)分失衡加重土壤中鋅的缺乏，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量與品質(zhì)。與此同時(shí)，也有研究[3-4]表明，在水稻生長(zhǎng)發(fā)育過程中追施鎂肥，可以提高稻米碾磨品質(zhì)，降低堊白，提高食味值。近年來，低直鏈淀粉的優(yōu)良食味稻米在長(zhǎng)江中下游流域發(fā)展迅速。針對(duì)這類優(yōu)良食味稻米，研究追施鎂、鋅肥對(duì)其產(chǎn)量及其米質(zhì)的影響，對(duì)優(yōu)質(zhì)米關(guān)鍵調(diào)優(yōu)技術(shù)的集成應(yīng)用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】楊帆[5]通對(duì)氮鋅配施對(duì)冬小麥鋅吸收利用及產(chǎn)量影響的研究表明，追施鋅肥可以緩解作物因缺鋅造成的危害，提高作物產(chǎn)量，促進(jìn)植株和籽粒對(duì)鋅元素的吸收。胡時(shí)友等[6]通過對(duì)優(yōu)質(zhì)雜交中稻廣兩優(yōu) 5 號(hào)產(chǎn)量和品質(zhì)影響研究表明，鋅肥對(duì)稻米加工品質(zhì)和直鏈淀粉含量無顯著影響，整精米率有上升趨勢(shì)；稻米蛋白質(zhì)含量提高，米質(zhì)變硬。黃炳成等[7]通過追施鋅肥，解決水稻死苗、僵苗、不分蘗等現(xiàn)象，表明追施鋅肥可以促進(jìn)水稻生育前期的生長(zhǎng)，提高成穗率和結(jié)實(shí)率，進(jìn)而顯著提高稻米產(chǎn)量。郭九信等[8]研究認(rèn)為，鎮(zhèn)稻11隨追施鋅肥量的增加稻米產(chǎn)量隨之增加，較對(duì)照增長(zhǎng)0.3%—13%，且缺乏鋅的土壤增產(chǎn)效果要低于臨界缺乏土壤。龔玉琴等[9]認(rèn)為，單施或配施硅、硫、鋅、錳肥能夠提高寧粳16稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)，用量、肥料、配施類型不同，對(duì)稻米品質(zhì)影響也存在差別。周立軍等[3]研究表明，鈣硫鎂肥做基肥施用能夠促進(jìn)香兩優(yōu)68與湘早秈31號(hào)水稻分蘗發(fā)生，延長(zhǎng)水稻生育后期根系活力，減緩葉片老化，同時(shí)鈣硫鎂肥能夠提高稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)，鎂肥對(duì)糊化溫度有一定的影響，但因品種不同而不同。馬艷等[10]以墾鑒稻5號(hào)和東農(nóng)428為材料，研究硫酸鎂對(duì)水稻光合特性及米質(zhì)的影響，表明鎂離子能夠提高光合速率，提高千粒重，從而提高產(chǎn)量。聶錄等[11]認(rèn)為，鎂是葉綠素的重要組成成分之一，充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進(jìn)成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)水稻千粒重增加，從而實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量提升，其在鎂肥缺乏地區(qū)研究表明追施適量的鎂肥可以提高稻米的蛋白質(zhì)含量，降低直鏈淀粉含量，顯著提高稻米的食味值。【本研究切入點(diǎn)】前人關(guān)于鎂、鋅肥以及與其他中、微量元素肥料配施對(duì)稻米產(chǎn)量及其稻米品質(zhì)的研究較多，但鮮有涉及長(zhǎng)江流域新近推出的低直鏈淀粉含量的優(yōu)良食味稻米品種，該類型品種產(chǎn)量與品質(zhì)對(duì)鎂鋅肥響應(yīng)如何尚不十分清楚。同時(shí)追施中、微量元素肥料多集中在基肥時(shí)期，而不同時(shí)期追施鎂、鋅肥以及鎂鋅配施對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量及其稻米品質(zhì)的影響尚不清楚?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗(yàn)以長(zhǎng)江中下游流域大面積種植的優(yōu)良食味水稻品種南粳9108和南粳505為材料，研究不同時(shí)期追施鎂鋅肥對(duì)稻米產(chǎn)量及米質(zhì)的影響，以期為優(yōu)良食味米的調(diào)優(yōu)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試品種

試驗(yàn)于2015—2016年在江蘇省揚(yáng)州市揚(yáng)州大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，兩年氣象數(shù)據(jù)見表1。土壤質(zhì)地為砂壤土，地力平衡、中等，前茬小麥，試驗(yàn)田土壤主要理化性質(zhì)為 pH 6.00，全氮1.2 g·kg-1，堿解氮95.64 mg·kg-1，速效鉀88.3 mg·kg-1，速效磷35.20 mg·kg-1；Mg、Zn 的有效含量分別為43.41 mg·kg-1、0.85 mg·kg-1。供試水稻品種為南粳9108 和南粳505，分別屬于遲熟中粳和 中熟中粳品種。

表1 2015-2016年水稻生長(zhǎng)期月份平均溫度、月日照和月降雨量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與栽培管理

試驗(yàn)采用三因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，肥料類型為主區(qū)，設(shè)置鋅肥單施、鎂肥單施、鎂鋅配施和不施鎂鋅肥（CK），不同追施時(shí)期為為副區(qū)，設(shè)置3個(gè)時(shí)期，分別為基肥（Ⅰ）、蘗肥（Ⅱ）和穗肥（Ⅲ），品種為小裂區(qū)。氮肥為尿素（含 N 46.4%）、磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%）、鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）?？偸┘兊繛?70 kg·hm-2，基肥﹕分蘗肥﹕穗肥＝3﹕3﹕4，基肥、分蘗肥分別于移栽前1 d、移栽后1個(gè)葉齡施入，穗肥于倒4葉和倒2葉時(shí)期等量施入。氮磷鉀配比為N﹕P2O5﹕K2O=2﹕1﹕2，磷肥全做基肥一次性施入，鉀肥分基肥和促花肥兩次等量施用。鋅肥（ZnSO4·7H2O≥98%）施用總量為3 kg·hm-2，鎂肥（MgSO4·7H2O≥98%）施用總量為30 kg·hm-2，鎂鋅配施為鎂肥（30 kg·hm-2）+鋅肥（3 kg·hm-2），基肥、蘗肥、穗肥分別于移栽前1 d、移栽后1個(gè)葉齡期和倒4葉時(shí)期追施。

兩年均于5月24日播種，采用毯苗育秧，6月12日移栽，四本栽插，株距13.2 cm，行距30 cm，小區(qū)面積為16 m2。薄水移栽，移栽后去余補(bǔ)缺，精確基本苗數(shù)；分蘗期田間保持淺水層；于有效分蘗臨界葉齡期的前一個(gè)葉齡開始擱田；拔節(jié)至成熟期采取濕潤(rùn)灌溉，干干濕濕；在收獲前5—7 d斷水。小區(qū)間筑雙埂并用塑料薄膜包隔，單排單灌，防止肥水混竄，重復(fù)2次。其他田間管理嚴(yán)格按高產(chǎn)田管理措施。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成 于成熟期普查莖蘗數(shù)，收取小區(qū)中間部分100穴，曬干，測(cè)定每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，脫粒，測(cè)定千粒重并核收實(shí)產(chǎn)。

1.3.2 稻米品質(zhì)測(cè)定 將水稻收獲脫粒，曬干，保存3個(gè)月后，依照國(guó)際《GB/T117891-1999 優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定稻米糙米率、精米率，整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、膠稠度。采用米飯食味計(jì)（STA1A，日本佐竹公司），自動(dòng)測(cè)定米飯的氣味、光澤、色澤、完整性、味道、口感的評(píng)分和綜合評(píng)分值。用FOSS TECATOR 公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀（Infratec 1241 grain analyzer）測(cè)定精米的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量。

1.3.3 稻米淀粉黏滯性（RVA）測(cè)定 采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司的Super 3型 RVA （rapid viscosity analyzer）快速測(cè)定淀粉譜黏滯特性，用TWC（thermal cycle for windows）配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。按照AACC（美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)）規(guī)程（1995-61-02）和RACI標(biāo)準(zhǔn)方法，當(dāng)米粉含水量為12.00%時(shí)，取3.00 g樣品加25.00 g蒸餾水。在攪拌中，罐內(nèi)溫度于50℃保持1 min，之后以11.84℃·min-1的速度上升至95℃（3.8 min）并保持2.5 min，再以11.84℃·min-1的速度下降至50℃并保持1.4 min。攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度在起始10 s內(nèi)為 960 r·min-1，之后保持在160 r/min。稻米 RVA 譜特性用最高黏度（peak viscosity）、熱漿黏度（hot viscosity）、最終黏度（final viscosity）、崩解值（breakdown，最高黏度與熱漿黏度之差）、消減值（setback，最終黏度與最高黏度之差）等特征值表示，單位為cP（centi Poise）。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

用Microsoft Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，運(yùn)用SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

2.1 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

鎂鋅施肥類型對(duì)產(chǎn)量影響較小，追施時(shí)期對(duì)產(chǎn)量有顯著或極顯著影響，而兩者的互作效應(yīng)僅在南粳9108上表現(xiàn)影響顯著（表2）。追施鋅肥對(duì)產(chǎn)量無顯著影響，但隨追施鋅肥時(shí)期的延遲產(chǎn)量有下降趨勢(shì)；追施鎂肥的產(chǎn)量隨追施時(shí)期的延遲呈上升趨勢(shì)，其中鎂做穗肥的產(chǎn)量顯著高于CK；鎂鋅肥配施，隨施肥時(shí)期延遲，追施處理產(chǎn)量呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)，穗肥追施處理產(chǎn)量較CK顯著提高，且達(dá)到最高，南粳9108和南粳505兩年產(chǎn)量分別較CK提高6.92%，8.55%和7.12%，8.21%，但基肥和蘗肥追施處理較CK無顯著提高。

產(chǎn)量構(gòu)成各因素中，追施肥料類型、追施時(shí)期和兩者的互作均對(duì)穗數(shù)影響極顯著。兩年中，鋅肥基施顯著提高南粳9108穗數(shù)，而對(duì)南粳505無顯著影響。追施鎂肥對(duì)穗數(shù)無顯著影響，穗肥時(shí)期追施處理的千粒重較CK有所提高，但不顯著。鎂鋅配施，基肥和穗肥時(shí)期追施處理兩品種穗數(shù)較CK顯著提高，蘗肥時(shí)期追施處理南粳9108穗數(shù)顯著高于CK，而南粳505較CK無顯著變化。穗肥時(shí)期鎂鋅配施處理兩品種兩年穗數(shù)均達(dá)到最高，南粳9108和南粳505兩年較CK分別提高17.28%、17.31%和19.79%、19.76%，同時(shí)兩品種兩年總穎花量較CK分別提高9.48%、9.56%和11.1%、9.93%。穗肥時(shí)期鎂鋅配施亦能提高千粒重，南粳9108和南粳505兩年較CK提高3.82%、4.73%和4.44%、4.45%。說明不同時(shí)期追施鎂鋅肥主要通過影響穗數(shù)影響產(chǎn)量，且穗肥時(shí)期鎂鋅配施提高了千粒重，降低了每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，但總穎花量顯著提高，產(chǎn)量達(dá)到最高。

2.2 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻品質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)加工品質(zhì)的影響 施肥類型、施肥時(shí)期以及兩者的互作對(duì)稻米加工品質(zhì)影響極顯著（表3），就鋅肥而言，與CK相比，蘗肥時(shí)期追施顯著提高了糙米率，穗肥時(shí)期追施顯著提高精米率，蘗肥和穗肥追施均顯著提高整精米率；對(duì)鎂肥而言，與CK相比，穗肥時(shí)期追施糙米率、精米率和整精米率均顯著提高；而在鎂鋅配施條件下，穗肥時(shí)期追施糙米率、精米率和整精米率均高于其他處理，南粳9108和南粳505兩年分別平均較CK提高8.74%、11.05 %、16.81%和5.26%、10.76%、17.31%。

2.2.2 對(duì)外觀品質(zhì)的影響 施肥類型對(duì)稻米外觀品質(zhì)產(chǎn)生極顯著差異，但追施時(shí)期影響較小，而兩者的互作影響極顯著（表4）。對(duì)于南粳9108和南粳505兩水稻品種，鋅肥追施處理對(duì)稻米外觀品質(zhì)無顯著影響；穗肥時(shí)期追施鎂肥顯著降低了稻米堊白粒率和堊白面積，就2016年而言，兩品種較CK分別降低5.36%、15.8%和7.81%、9.77%；穗肥時(shí)期鎂鋅配施稻米的堊白粒率和堊白度較CK顯著提高，且指標(biāo)達(dá)到最高，米質(zhì)變劣。

2.2.3 對(duì)蒸煮食味品質(zhì)的影響 施肥類型、施肥類型與施肥時(shí)期互作對(duì)稻米食味值影響極顯著，稻米食味值主要受香氣和光澤兩方面的影響，因品種不同而略有不同（表5）。鋅肥追施對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)無顯著影響；于穗肥時(shí)期追施鎂肥處理的香氣、光澤和食味值均達(dá)到最高，就2016年而言，南粳9108和南粳505食味值分別較CK提高6.63%和7.57%；而穗肥時(shí)期鎂鋅配施處理食味值達(dá)最低。南粳9108和南粳505兩水稻品種分別于鎂肥基施和蘗施時(shí)膠稠度達(dá)到最高，但均較CK無顯著差異。

2.2.4 對(duì)蛋白質(zhì)與直鏈淀粉含量的影響 除2015年施肥類型、施肥類型與施肥時(shí)期互作對(duì)南粳9108蛋白質(zhì)含量無顯著影響外，施肥類型和施肥時(shí)期對(duì)蛋白質(zhì)影響極顯著，兩者互作因品種不同而略有不同，達(dá)顯著和極顯著水平（表6）。南粳9108和南粳505蛋白質(zhì)含量均在穗肥時(shí)期鎂鋅配施處理達(dá)到最高，就2016年而言分別較CK提高12.85%和22.7%，于穗肥追施鎂肥處理達(dá)到最低，分別較CK降低1.88%和5.23%。施肥類型對(duì)稻米中直鏈淀粉含量影響因品種而不同，其中對(duì)南粳9108無顯著影響，而對(duì)南粳505達(dá)顯著水平；追施時(shí)期對(duì)直鏈淀粉含量影響極顯著，但施肥類型與追施時(shí)期互作對(duì)兩水稻品種直鏈淀粉含量無顯著影響。穗肥時(shí)期鎂鋅配施的直鏈淀粉含量最低，南粳9108和南粳505在2016年較CK分別降低8.47%和11.23%，而于穗肥追施鎂肥處理直鏈淀粉含量達(dá)到最高，分別較CK提高0.35%和0.6%。

2.2.5 對(duì)RVA特征值的影響 施肥類型對(duì)最高黏度影響極顯著，均是在穗肥時(shí)期鎂鋅配施達(dá)到最低，以2016為例，南粳9108和南粳505較CK降低13.8%和7.87%；施肥類型與施肥時(shí)期互作對(duì)崩解值影響達(dá)到極顯著，于穗肥時(shí)期追施鎂肥達(dá)到最高，兩品種2016年較CK分別提高4.77%和7.64%，而于穗期鎂鋅配施達(dá)最低，較CK分別降低24.51%和5.63%；追施時(shí)期對(duì)最終黏度影響極顯著，南粳9108和南粳505兩品種稻米的最終黏度分別于穗肥時(shí)期鎂鋅配施和追施鎂肥達(dá)到較低，2016年較CK分別降低10.64%和14.13%；施肥類型、施肥時(shí)期以及兩者互作對(duì)消減值影響極顯著，分別于穗期追施鎂肥和鎂鋅配施達(dá)到最高和最低；施肥類型、施肥時(shí)期以及兩者互作對(duì)峰值時(shí)間影響不顯著；追施肥料類型、追施時(shí)期以及兩者互作對(duì)熱漿黏度和糊化溫度的影響因品種不同而存在差異，但分別于穗肥時(shí)期追施鎂肥達(dá)到最高和最低（表7）。

表2 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

FT：施肥類型；FS：施肥時(shí)期。表中同一品種同一欄數(shù)據(jù)后帶相同小寫字母者表示在0.05水平下差異不顯著。*，**分別表示在0.05和0.01水平下差異顯著，ns表示差異不顯著。下同

FT: Fertilizer tape; FP: Fertilization period. Within a column for a variety, values followed by the same small letters mean no significantly different at 0. 05 level. *, ** means significant at 0.05 and 0.01 levels, respectively, ns: no significance. The same as below

表3 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻加工品質(zhì)的影響

3 討論

3.1 優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量形成對(duì)鎂鋅肥施用時(shí)期的響應(yīng)特征

單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重是水稻產(chǎn)量形成的4個(gè)構(gòu)成因素，水稻產(chǎn)量高低與4個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素關(guān)系密切[12]。有關(guān)研究表明，追施鋅肥可以促進(jìn)水稻早發(fā)和分蘗的發(fā)生[13]。黃炳成等[7]表明追施鋅肥可以促進(jìn)水稻在生育前期的生長(zhǎng)，提高成穗率和結(jié)實(shí)率，進(jìn)而顯著提高稻米產(chǎn)量。王力等[14]通過不同時(shí)期追施鋅肥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，追施鋅肥處理的群體總穎花量和實(shí)產(chǎn)均較對(duì)照顯著提高。本研究表明，隨追施鋅肥時(shí)期的延遲，各處理的產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，穗數(shù)變化趨勢(shì)與產(chǎn)量變化趨勢(shì)相同，與前人研究結(jié)果較為一致，但不同時(shí)期追施鋅肥對(duì)稻米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響不顯著，這可能與土壤pH影響有效鋅含量和作物對(duì)鋅的吸收有關(guān)[15-18]。本試驗(yàn)條件下，土壤pH=6，偏酸性，土壤中有效鋅含量相對(duì)較高，有利于水稻吸收，追施鋅肥對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響較前人研究相對(duì)較小，但基肥追施鋅肥顯著提高南粳9108穗數(shù)而對(duì)南粳505無顯著影響，表明兩水稻品種對(duì)鋅肥的響應(yīng)存在差異。林天杰等[19]研究指出，拔節(jié)至抽穗期，鎂對(duì)水稻葉片生長(zhǎng)影響最為顯著，且隨著鎂肥用量的增加，水稻產(chǎn)量得以提高。馬艷等[10]認(rèn)為追施鎂肥可以提高葉片的光合速率，從而使得千粒重增加，產(chǎn)量提高。聶錄等[11]認(rèn)為，鎂是葉綠素的重要組成成分之一，充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進(jìn)成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)水稻千粒重增加，從而實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量提升。本試驗(yàn)條件下鎂肥主要通過對(duì)水稻千粒重的影響而影響產(chǎn)量，穗肥時(shí)期追施鎂肥能提高千粒重，產(chǎn)量較對(duì)照顯著提高，與前人研究一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，于穗肥時(shí)期鎂鋅配施水稻產(chǎn)量最高，主要是源于穗數(shù)、總穎花量和千粒重同時(shí)提高，這可能與作物吸收過程中的鎂鋅元素存在的協(xié)同作用有關(guān)[20]。雖然本試驗(yàn)中穗期追施鎂肥和鋅肥對(duì)兩水稻品種穗數(shù)無顯著影響，但鎂肥追施處理穗數(shù)較對(duì)照有上升趨勢(shì)，穗肥時(shí)期鎂鋅配施進(jìn)一步減緩分蘗的衰減，從而提高莖蘗成穗率，使有效穗數(shù)增加；基肥時(shí)期鎂鋅配施穗數(shù)顯著高于對(duì)照，可能是由于鋅肥促進(jìn)，水稻早期生長(zhǎng)，同時(shí)鎂肥對(duì)鋅作用的進(jìn)一步促進(jìn)，使得穗數(shù)顯著高于對(duì)照；而蘗肥時(shí)期追施鎂鋅肥對(duì)兩水稻品種穗數(shù)效應(yīng)不同，南粳9108穗數(shù)較對(duì)照顯著提高，而南粳505則無顯著變化。有關(guān)研究[21-23]表明，作物籽粒灌漿是涉及基因表達(dá)、激素調(diào)控和有關(guān)酶參與代謝的過程，赤霉素可以促進(jìn)籽粒灌漿[24]，水稻強(qiáng)勢(shì)粒中吲哚-3-乙酸含量較高，從而產(chǎn)生頂端優(yōu)勢(shì)抑制弱勢(shì)力的灌漿[25]。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)追施鎂鋅肥處理的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率下降，一方面可能是鎂鋅配施影響了籽粒中有關(guān)激素的含量和酶的活性，抑制弱勢(shì)粒灌漿，另一方面水稻生育后期鎂鋅配施促進(jìn)了葉片生長(zhǎng)，使得群體質(zhì)量變差，從而導(dǎo)致較低的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，但具體原因有待進(jìn)一步研究。

表4 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻外觀品質(zhì)的影響

表5 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻蒸煮食味品質(zhì)的影響

3.2 優(yōu)良食味粳稻米質(zhì)對(duì)鎂鋅肥施用時(shí)期響應(yīng)特征

稻米品質(zhì)包括加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[26]。有關(guān)研究表明，鋅可以加快植物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝，提高蛋白質(zhì)含量[27]，本研究也發(fā)現(xiàn)鋅肥追施處理提高蛋白質(zhì)含量，但差異不顯著。胡時(shí)友等[6]研究表明，追施鋅肥可以使米質(zhì)變軟，膠稠度變長(zhǎng)，差異達(dá)到顯著或接近顯著水平，對(duì)糙米率和直鏈淀粉含量影響不顯著，對(duì)整精米率而言，隨著追施量的增加，有上升趨勢(shì)，但較對(duì)照無顯著差異。龔玉琴等[9]通過田間和盆栽試驗(yàn)探討了水稻在常規(guī)施用氮、磷肥基礎(chǔ)上配施硅、硫、鋅、錳肥對(duì)其品質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明配施硅、硫、鋅、錳肥對(duì)大米碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)有一定的改善。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究較為一致，發(fā)現(xiàn)追施鋅肥僅顯著改善加工品質(zhì)，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)于蘗肥時(shí)期追施鋅肥顯著提高糙米率；穗肥時(shí)期追施，顯著提高精米率；蘗肥和穗肥追施顯著提高整精米率，原因可能是籽粒中微量元素含量與蛋白質(zhì)含量存在同步提高的可能性，蘗肥時(shí)期追施鋅肥使得植株中鋅含量相對(duì)較高，一定程度上協(xié)調(diào)了“源庫(kù)”關(guān)系，使得糙米率和整精米率顯著提高，但精米率無顯著提高。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，追施鋅肥對(duì)稻米外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)均無顯著影響。周立軍等[3]研究表明，鎂能夠降低稻米堊白度和堊白粒率；王猛[29]研究認(rèn)為追施鎂肥可以改善稻米的加工品質(zhì)；李曉鳴[4]研究認(rèn)為施用礦質(zhì)鎂肥可以將稻米蛋白質(zhì)含量提高0.32%，直鏈淀粉和堊白含量下降；聶錄等[11]認(rèn)為充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進(jìn)成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運(yùn)轉(zhuǎn)，鎂肥的施用可以影響稻米品質(zhì)，具有提升碾米品質(zhì)的作用，同時(shí)，隨鎂肥用量的增加，蛋白質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)，直鏈淀粉含量則逐漸下降，食味值顯著提高。本試驗(yàn)條件下，鎂肥能夠提高稻米的加工品質(zhì)，尤其穗肥時(shí)期追施能夠顯著提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，降低堊白粒率和堊白度，且隨著施肥時(shí)期的延遲，加工品質(zhì)有上升的趨勢(shì)，同時(shí)食味值顯著高于對(duì)照，且達(dá)到最高，直鏈淀粉含量與食味值表現(xiàn)出較為一致的趨勢(shì)，但蛋白質(zhì)含量則表現(xiàn)為相反的趨勢(shì)。前人關(guān)于追施鎂肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響研究多集中在基肥時(shí)期追施鎂肥，研究表明蛋白質(zhì)含量提高，而直鏈淀粉含量下降。本試驗(yàn)條件下基肥追施鎂肥同樣可以提高蛋白質(zhì)含量和降低直鏈淀粉含量，但蘗肥期和穗肥期追施降低了蛋白質(zhì)含量，提高了直鏈淀粉含量，可能與蘗肥期和穗肥期追施鎂肥影響了相關(guān)合成蛋白質(zhì)和直鏈淀粉酶的活性有關(guān)。蘗肥期和穗肥期鎂鋅配施提高蛋白質(zhì)含量，直鏈淀粉含量有所下降，可能是由于鎂、鋅兩種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素具有相互促進(jìn)吸收的作用，鎂、鋅混施也促進(jìn)了氮元素的吸收[20]，從而提高了稻米蛋白質(zhì)含量，同時(shí)可能追施鎂鋅肥對(duì)直鏈淀粉含量影響較小，伴隨稻米產(chǎn)量提高，直鏈淀粉含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鎂鋅配施對(duì)稻米品質(zhì)影響大于單施鋅肥和鎂肥，穗肥時(shí)期鎂鋅配施稻米的加工品質(zhì)顯著高于對(duì)照，但使得稻米外觀品質(zhì)變劣，而單施鋅肥對(duì)稻米外觀品質(zhì)無顯著影響，單施鎂肥對(duì)外觀品質(zhì)有改善作用。童浩[30]研究認(rèn)為稻米谷蛋白含量與堊白粒率、堊白度分別呈極顯著負(fù)相關(guān)（-0.50**和-0.47**）。本試驗(yàn)中穗肥時(shí)期鎂鋅配施雖然蛋白質(zhì)含量顯著提高，但其外觀品質(zhì)變劣，可能與谷蛋白含量降低有關(guān)，但具體原因有待進(jìn)一步深入研究。前人通過RVA對(duì)稻米品質(zhì)的研究較多，陳書強(qiáng)等[31]認(rèn)為食味值與峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、冷膠黏度和回復(fù)值呈極顯著負(fù)相關(guān)；隋炯明[32]、賈良等[33]研究表明，稻米R(shí)VA譜能較好地反映稻米蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣，其特征值崩解值和消減值與稻米蒸煮食味品質(zhì)關(guān)系密切。本試驗(yàn)條件下，就鋅肥追施而言，對(duì)RVA主要特征值影響較小，而追施鎂肥和鎂鋅配施影響較大。穗肥時(shí)期追施鎂肥消減值達(dá)到最低，崩解值達(dá)到最高，最終黏度顯著下降；穗肥時(shí)期鎂鋅配施處理的最高黏度、熱漿黏度、崩解值顯著降低，達(dá)最小值，而消減值、糊化溫度顯著提高，達(dá)最大值。本試驗(yàn)有待進(jìn)一步從鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)淀粉粒結(jié)構(gòu)及淀粉組分的影響來揭示RVA主要指標(biāo)變化規(guī)律的內(nèi)在機(jī)理，從而進(jìn)一步解釋不同生育期追施鎂鋅肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響。

表6 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量的影響

表7 鎂鋅肥追施時(shí)期對(duì)優(yōu)良食味粳稻淀粉黏滯譜的影響（2016）

4 結(jié)論

追施鋅肥處理對(duì)優(yōu)質(zhì)軟米粳稻產(chǎn)量和米質(zhì)影響較??；穗肥時(shí)期追施鎂肥，產(chǎn)量和品質(zhì)得到協(xié)同提高；穗肥時(shí)期追施鎂鋅混肥，產(chǎn)量達(dá)到最高，但稻米食味品質(zhì)變劣?？梢姡敕蕰r(shí)期追施鎂肥在保證產(chǎn)量提高下，稻米品質(zhì)得到綜合改善，為優(yōu)質(zhì)軟米粳稻保優(yōu)調(diào)優(yōu)提供合理施肥措施。

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LI Jun, XIAO DanDan, DENG XianLiang, ZHU DaWei, XING ZhiPeng, HU YaJie, CUI PeiYuan, GUO BaoWei, WEI HaiYan, ZHANG HongCheng

(Yangzhou University/Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley, Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou 225009, Jiangsu)

【Objective】The objective of this experiment was to investigate the effects of topdressing magnesium and zinc microelement fertilizers at different periods on grain yield and quality ofrice with good eating quality. The results could provide a theoretical basis for optimum cultivation ofrice with good eating quality. 【Method】rice with good eating quality including Nanjing 9108 and Nanjing 505 were adopted as test materials. The effects of microelement fertilizer (Mg fertilizer, Zn fertilizer, and Mg-Zn mixed fertilizer) topdressing at different fertilizing stages (basic fertilizer stage, tillering stage, and panicle initiation stage) on the grain yield and rice quality were studied, and set no magnesium zinc fertilizer treatment as CK. 【Result】With the delay of fertilization time, the topdressing Mg fertilizer treatments increased rice grain yield, while the treatments of topdressing Zn fertilizer showed the opposite trend, the grain yield of topdressing mixed Mg-Zn fertilizer decreased first and then increased. Compared with CK , the yield were increased significantly when topdressing Mg fertilizer and mixed Mg-Zn fertilizer at panicle initiation stage, and the highest yield were obtained with mixed Mg-Zn fertilizer. Although the spikelets number per panicle and seed setting rate were decreased with mixed Mg-Zn fertilizer topdressing at panicle initiation stage, the 1000-grain weight and the total spikelets were increased. The process quality was improved with Zn fertilizer topdressed at tillering or panicle initiation stage. With Mg fertilizer topdressed at panicle initiation stage, both the process and the appearance quality were significantly increased. And the best tasting quality was achieved with the lowest protein content and setback value, and with the highest amylose content and breakdown value. Compared with the treatment of topdressing Mg at panicle initiation, although the process quality could be improved with the mixed Mg and Zn, the quality of appearance, tasting and nutrition were deteriorated because of the decreased peak viscosity, trough viscosity and breakdown, and the increased setback and pasting temperature.【Conclusion】Therefore, the topdressing of Mg at panicle initiation stage could not only increase the grain yield, but also improve the rain quality of rice, which could be one of the best ways to optimize rice quality in the high yield production.

rice with good taste quality; magnesium and zinc microelement fertilizer; fertilization time; yield; quality of rice

（責(zé)任編輯 楊鑫浩）

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.08.003

2017-10-12；

2017-12-22

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0300503）、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-01-27）、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（BE2016344）、江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金（CX[15]1002）、江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程（SXGC[2017]294）

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