氮肥與穴苗數(shù)對機插優(yōu)質稻南粳9108產(chǎn)量及主要品質性狀的影響

張軍王愛華方書亮裘實周冬冬劉忠紅

（1淮安市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，江蘇淮安22300；2揚州大學農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術創(chuàng)新中心/江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇 揚州 225009；第一作者：zhangjun19831120＠163.com）

水稻是我國重要的糧食作物，60%以上人口以稻米為主食。隨著人們生活水平的提高，我國水稻栽培已由過去的單一追求高產(chǎn)，逐步向高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全綜合提升轉變。稻米品質除由遺傳因素決定外，還受栽培環(huán)境、肥水管理、貯藏加工等因素的影響，其中氮肥和栽插密度對稻米品質有很大的影響[1]。

淮安市機插水稻面積15.0萬hm2左右，約占全市水稻種植面積的70%，種植品種以常規(guī)粳型水稻品種為主，90%以上的水稻插秧機為30 cm行距機型，栽插規(guī)格多為30 cm×12 cm。南粳9108因具備品質優(yōu)、產(chǎn)量高等特點，在淮安推廣應用面積迅速擴大[2]，2016年全市機插南粳9108面積已達到4.3萬hm2。農(nóng)戶為追求高產(chǎn)往往盲目增加播種量和施氮量，大田單穴苗數(shù)多集中在 5～8苗，施純氮 300～375 kg/hm2，這不僅使得南粳9108產(chǎn)量和品質潛力不能充分發(fā)揮，而且?guī)硪欢ǖ拿嬖次廴?，制約了機插優(yōu)質粳稻在當?shù)氐倪M一步發(fā)展。鑒于此，本研究選擇優(yōu)質稻南粳9108為研究對象，在機插條件下，探討氮肥和穴苗數(shù)對其產(chǎn)量和主要品質性狀的影響，以期為淮安及相似生態(tài)環(huán)境地區(qū)機插粳稻高產(chǎn)優(yōu)質栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為南粳9108，屬遲熟中粳類型，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所提供。

1.2 試驗設計

試驗于2017—2018年在淮安市稻麥示范基地（位于淮陰區(qū)凌橋鎮(zhèn)，118°51′E，33°35′N）進行，2 年試驗相同。試驗地前茬為小麥（產(chǎn)量6 985.80 kg/hm2），土壤類型屬淤泥質土，0～20 cm土層含有機質21.42 g/kg、全氮1.59 g/kg、速效磷 48.22 mg/kg、速效鉀 98.28 mg/kg。采用裂區(qū)設計，施氮水平為大裂區(qū)，設225 kg/hm2（A1）、270 kg/hm2（A2）、315 kg/hm2（A3）3個施肥處理；以栽插苗數(shù)為小裂區(qū)，設 3 苗/穴（B1）和 5 苗/穴（B2）2 個處理。6月1日播種，6月22日移栽，人工模擬機插，栽插規(guī)格統(tǒng)一為30 cm×12 cm，3次重復，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積12 m2，小區(qū)間筑埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，保證各小區(qū)單獨排灌。氮肥運籌按基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶4∶3的比例施用，分蘗肥于栽后7 d和14 d分2次等量施用，穗肥于倒4葉和倒2葉期等量施用。磷肥（過磷酸鈣）施用量折合P2O5為90 kg/hm2，鉀肥（氯化鉀）施用量折合K2O為150 kg/hm2，磷肥一次性基施，鉀肥分別于耕翻前、拔節(jié)期等量施入。水分管理及病蟲草害防治等相關的栽培措施均按照高產(chǎn)栽培要求實施。

表1 不同處理對機插稻南粳9108產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的影響

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1 產(chǎn)量測定

成熟期選取50穴調查穗數(shù)，取其中5穴調查每穗粒數(shù)、結實率和千粒重，計算理論產(chǎn)量，小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.3.2 稻米品質

參照GB/T17891-1999《優(yōu)質稻谷》測定出糙率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、膠稠度等。采用瑞典FOSSTECHTOR公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀（Infrared 1241 grain analyzer）測定精米的蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

1.3.3 稻米米粉粘滯特性

采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Super3 型 RVA（Rapid Viscosity-Analyzer）快速測定米粉譜粘滯特性，用 TWC（Thermal Cycle for Windows）配套軟件分析。按照AACC（美國谷物化學家協(xié)會）規(guī)程（1995-61-02）和RACI標準方法，當米粉含水量為12.00%時，樣品量為 3.0000 g，蒸餾水為 25.0000 g。在攪拌過程中，罐內(nèi)溫度50℃下保持1 min，以11.84℃/min 的速度上升到 95℃（3.8 min）并保持 2.5 min，再以11.84℃/min 的速度下降到 50℃并保持 1.4 min。攪拌器的轉動速度在起始10 s內(nèi)為960 r/min，之后保持在160 r/min。

RVA譜特征值包括峰值粘度（peak viscosity）、熱漿粘度（trough viscosity）、最終粘度（final viscosity）、崩解值（breakdown，峰值粘度-熱漿粘度）、消減值（setback，最終粘度-峰值粘度）和起始糊化溫度（past temperature）等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel軟件錄入和整理數(shù)據(jù)；運用DPS軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 對機插水稻南粳9108產(chǎn)量的影響

由表1可知，氮肥用量、穴苗數(shù)及其互作對南粳9108產(chǎn)量有極顯著影響。其中以A2B1處理產(chǎn)量最高，2 年實產(chǎn)分別為 10 772.85 kg/hm2和 10 702.80 kg/hm2。同一施肥水平下，低肥時表現(xiàn)為B1處理產(chǎn)量低于B2處理，而中、高肥時則是B1處理產(chǎn)量高于B2處理。相同栽插密度條件下，隨施氮量增加，產(chǎn)量表現(xiàn)為先增后降趨勢，不同處理產(chǎn)量的差異達極顯著水平。

進一步分析不同處理產(chǎn)量構成因素（表1）發(fā)現(xiàn)，氮肥用量、穴苗數(shù)及兩者互作對有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)有極顯著影響，氮肥用量對千粒重影響顯著。同一施肥水平下，增加穴苗數(shù)可以提高群體有效穗數(shù)，低肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異極顯著，高肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著；穗型變小，中、高肥下不同穴苗數(shù)處理間差異極顯著，而低肥處理下不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著；結實率B1處理高于B2處理，但差異不顯著；千粒重同一施肥水平不同穴苗數(shù)處理間差異不顯著。相同栽插密度下，隨施肥量增加，群體穗數(shù)呈增加趨勢，不同施氮量間差異達極顯著水平；每穗粒數(shù)和千粒重呈先增后降趨勢，不同施肥量之間差異達顯著或極顯著水平，但結實率差異不顯著。綜上可知，以追求高產(chǎn)為目標時，A2B1組合處理最優(yōu)。

表2 不同處理對機插稻南粳9108加工品質的影響 （%）

表3 不同處理對機插稻南粳9108外觀品質的影響

2.2 對機插水稻南粳9108加工品質的影響

由表2可知，氮肥用量和穴苗數(shù)對機插稻南粳9108的加工品質有顯著或極顯著影響，其中氮肥用量對3個指標的影響均達極顯著水平，穴苗數(shù)對整精米率影響極顯著，兩者互作對整精米率影響極顯著，2年表現(xiàn)相同趨勢。具體分析，同一施肥水平下，隨著穴苗數(shù)的增加，機插南粳9108的出糙率、精米率和整精米率均呈降低趨勢；同一栽插密度下，隨施氮量增加，糙米率呈增加趨勢，但精米率和整精米率呈下降趨勢，以A1B1處理整精米率最高，2年分別為 65.02%和65.94%。

2.3 對機插水稻南粳9108外觀品質的影響

由表3可知，氮肥用量對南粳9108外觀品質中的堊白粒率、堊白度有極顯著影響，穴苗數(shù)及兩者互作對外觀品質影響不顯著，2年趨勢一致。同一施肥水平下，隨穴苗數(shù)增加，堊白粒率、堊白度呈增加趨勢，但差異不顯著；同一栽插密度下，隨施氮量增加，堊白粒率、堊白度均呈減小趨勢，處理間差異極顯著；不同處理的長寬比差異不顯著。

2.4 對機插水稻南粳9108蒸煮食味和營養(yǎng)品質的影響

從表4可知，氮肥用量對南粳9108的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、膠稠度和食味值有顯著或極顯著影響；穴苗數(shù)對食味值的影響顯著，但2者互作對蒸煮食味和營養(yǎng)品質的影響不顯著。同一氮肥水平下，隨穴苗數(shù)增加，蛋白質含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢，但差異不顯著，而直鏈淀粉含量無規(guī)律性變化；同一栽插密度下，隨施氮量增加，蛋白質含量呈增加趨勢，其他指標呈下降趨勢，差異達顯著或極顯著水平。A1B1處理的食味值最高，2年分別達62.16和63.05，較A3B2分別高 8.18%和 10.34%。

2.5 對機插水稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

由表5可知，氮肥用量對南粳9108淀粉RVA譜中的峰值黏度、崩解值、最終粘度、消減值及糊化溫度有極顯著影響，對熱漿粘度有顯著影響；穴苗數(shù)對最終粘度影響極顯著，對峰值粘度和糊化溫度影響顯著，對其他特征值影響不顯著；兩者互作對各特征值影響不顯著。同一氮肥水平下，隨穴苗數(shù)增加，各特征值均呈增加趨勢，多數(shù)差異不顯著；相同栽插密度下，隨施氮量增加，峰值黏度、熱漿粘度、崩解值、最終黏度呈降低趨勢，而消減值和糊化溫度呈增加趨勢。綜上可知，A1B1處理的RVA譜特征值優(yōu)于其他處理，低氮低密處理下的南粳9108食味品質較好。

表4 不同處理對機插稻南粳9108蒸煮食味和營養(yǎng)品質的影響

表5 不同處理對機插稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

3 討論與結論

3.1 氮肥用量和穴苗數(shù)對機插南粳9108產(chǎn)量和品質的影響

前人針對氮肥或栽插密度（穴苗數(shù)）對水稻產(chǎn)量和品質性狀的影響已開展了大量研究[3-8]，但由于選擇的品種、試驗設計或生態(tài)條件不同得出的結論不一。關于氮肥和栽插密度的互作效應也有一定的研究[9-10]。

前人研究認為，隨施氮量增加，水稻產(chǎn)量呈先增后減趨勢，本文研究得出相同結論，以2017年為例，當施氮量增加至270 kg/hm2時，實產(chǎn)分別為10 772.85 kg/hm2和10 069.35 kg/hm2，顯著或極顯著高于其他處理。陳留根等[3]對常規(guī)粳稻南粳44和雜交粳稻常優(yōu)1號的研究表明，隨施氮量增加，2個品種的糙米率、精米率及整精米率呈增加趨勢，本研究中隨施氮增加糙米率

呈增加趨勢，而精米率和整精米率卻呈降低趨勢，這可能是由于施氮量增加導致南粳9108在當?shù)厥炱谕七t有關。王艷等[11]研究認為，日本優(yōu)質水稻栽培總施氮量為 133.5 kg/hm2的處理較 258.0 kg/hm2的處理食味值高。本試驗中，低氮處理南粳9108的食味值也高于中、高氮處理。葉全寶等[12]研究表明，隨施氮量增加，淀粉RVA譜的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終粘度下降或變小，消減值則先減后增，其他特征值無明顯規(guī)律，而本試驗結果中的消減值和糊化溫度呈增加趨勢。錢銀飛等[13]對3種穗型常規(guī)粳稻品種的研究認為，隨穴苗數(shù)增加，產(chǎn)量呈先增后減趨勢，本試驗結果表明，低氮條件下，隨穴苗數(shù)增加，產(chǎn)量呈增加趨勢，而中、高氮條件下呈降低趨勢；加工品質和外觀品質均變劣，蛋白質含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢，而直鏈淀粉含量無規(guī)律性變化，淀粉RVA譜各特征值均呈增加趨勢，食味變劣，與錢銀飛等的結論有所不同，可能是選擇的品種及試驗處理不同。綜上可知，通過適量增施氮肥或增加穴苗數(shù)可提升南粳9108的產(chǎn)量水平，但與改善稻米品質性狀存在矛盾。從高產(chǎn)栽培角度出發(fā)可選用270 kg/hm2、3苗/穴的組合，若要實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質的目標可選擇施氮量為225 kg/hm2、5苗/穴的組合。

3.2 機插稻南粳9108高產(chǎn)優(yōu)質栽培技術關鍵

近幾年生產(chǎn)實踐表明，南粳9108在淮安市表現(xiàn)出產(chǎn)量高、抗性強、品質優(yōu)的綜合性狀[2]。筆者對南粳9108機插高產(chǎn)優(yōu)質栽培的關鍵技術總結如下：一是控制播量培育壯秧。干種播量控制在120～130 g/盤，培育葉色翠綠、無病蟲害的健壯秧苗。二是品質保優(yōu)栽培。定量化設定肥料用量以及肥料運籌，施氮總量240～270 kg/hm2，氮肥盡量前移，穗肥在倒4葉至倒3葉期一次性施用，采取有機無機肥配合，增施有機肥，減少化學肥料的使用量。三是農(nóng)藥減量綠色防控。開展病蟲草害監(jiān)測預警，大力推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥、采用太陽能誘殺器等無污染、無能耗的綠色殺蟲手段，對病蟲進行誘殺，重點做好“兩病兩蟲”的防治工作。四是稻米儲藏與加工。采用低溫遠紅外干燥技術，干燥均勻，精確控制含水率，減少黃米、斷米；采用保鮮庫進行稻谷倉儲，實現(xiàn)稻米的保鮮，保持最佳口感；采用稻米精碾、拋光、色選等調質技術，以及稻米分級及各類包裝、保鮮處理技術，提高稻米產(chǎn)品科技含量和商品外觀品質。