固氮藍(lán)藻和葉面肥對水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

趙坤 李睿瑞 楊帆

摘 要：為探究固氮藍(lán)藻和葉面肥對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以龍墾201為試驗材料，采用單因素隨機試驗設(shè)計，在水稻分蘗末期施用固氮藍(lán)藻，拔節(jié)初期施用3種葉面肥密高、液體硅和光合促進劑，于收獲期測定各處理水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。結(jié)果表明：施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥，水稻的理論產(chǎn)量與對照相比均無顯著性差異，但均有所增加，其中，施用密高、固氮藍(lán)藻、液體硅和光合促進劑處理的水稻理論產(chǎn)量較對照分別增加6.81%、6.34%、2.72%和2.57%。施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥稻米的加工品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)與對照相比均無顯著性差異，外觀品質(zhì)均有所改善，其中施用液體硅和密高顯著優(yōu)于對照處理。施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥稻米蒸煮食味品質(zhì)與對照相比均無顯著性差異，其中施用密高較對照有所降低，其他處理均高于對照。

關(guān)鍵詞：固氮藍(lán)藻;葉面肥;水稻;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號 S511文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）06-0128-03

Abstracts： In order to explore the effect of nitrogen-fixing cyanobacteria and foliar fertilizer on rice yield and quality， Longken 201 was used as the test material and a single-factor random experiment design was used. Nitrogen-fixing cyanobacteria were applied at the end of tillering and three types of foliar fertilizer were applied at early stage of rice jointing. Migao， liquid silicon and photosynthetic accelerator. The yield and quality of rice from different treatment were investigated. The results showed that the theoretical yields of nitrogen-fixing cyanobacteria and three types of foliar fertilizer rice were not significantly different from those of the control， but were increased compared to that of the control. Among them， The theoretical yields of Migao， nitrogen-fixing cyanobacteria， liquid silicon， and photosynthetic accelerator were increased by 6.81%， 6.34%， 2.72% and 2.57% compared with the control， respectively. The rice processing quality and nutritional quality of nitrogen-fixing cyanobacteria and three foliar fertilizers were not significantly different from those of the control， and the exterior quality were all improved. Among them， exterior quality of liquid silicon and dense height were significantly better than those of the control. Cooking and eating quality of rice from nitrogen-fixing cyanobacteria and three foliar fertilizers were not significantly different from those of the control. The cooking and eating quality was lower than that of the control， and other treatments were all higher than the control treatment.

Key words： Nitrogen-fixing Cyanobacteria; Foliar fertilizer; Rice; Yield; Quality

固氮藍(lán)藻是一類光能自養(yǎng)的原核細(xì)菌，因其具有固氮能力而被用于作物栽培過程中，1939年首次報道在印度稻田接種固氮藍(lán)藻可提高產(chǎn)量[1]。黎尚豪[2]等研究表明，稻田接種固氮藍(lán)藻，水稻可增產(chǎn)33%。而Ali等[3]研究發(fā)現(xiàn)，在孟加拉國稻田接種紅萍與固氮藍(lán)藻混合液處理，可促使水稻產(chǎn)量較對照提高10%。大量研究已表明，固氮藍(lán)藻肥力穩(wěn)定[4]，不僅可提高稻谷產(chǎn)量，而且能將固氮藍(lán)藻生產(chǎn)為復(fù)合肥。在田間對煙草和康乃馨進行試驗發(fā)現(xiàn)，固氮藍(lán)藻復(fù)合肥比普通復(fù)合肥增產(chǎn)效果更為明顯，并可改良土壤的理化狀況[6]。以上眾多研究證明了固氮藍(lán)藻是可深度挖掘的水稻肥源。

葉面肥具有吸收快、作用強、用量省、污染小、無毒安全等特點[7]，適應(yīng)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，現(xiàn)已成為了當(dāng)下的研究熱點。密高由一些微量元素的絡(luò)合物組成，能促進水稻幼穗分化，并增加了水稻的抗倒伏性能[8]。液體硅可增強植物的機械強度和韌性，從而提高植物的抗病能力，同時還具有增產(chǎn)效果[9-10]。光合促進劑可提高水稻籽粒重，作物增產(chǎn)達(dá)7.04%[11]。目前，國內(nèi)有關(guān)固氮藍(lán)藻和密高在促進水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的方面的研究鮮有報道[2，12-13]。為此，筆者以“龍墾201”為試驗材料，探索了施用3種葉面肥和接種固氮藍(lán)藻對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為水稻特色高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2018年在齊齊哈爾市甘南縣查哈陽農(nóng)場海洋管理區(qū)基地進行。該地土壤類型為草甸黑鈣土，土質(zhì)地力中等，土壤有黏性。前茬水稻，秋整地。試驗地土壤理化性狀如下：速效氮91.0mg/kg、速效磷47.0mg/kg、速效鉀126.0mg/kg、全氮0.3%、全磷0.1%、pH6.5。

1.2 供試材料 供試水稻品種：龍墾201。供試肥料：固氮藍(lán)藻（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院提供）、密高（哈爾濱市德賽化工有限公司生產(chǎn)）、液體硅（安丘市金一諾生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）、光合促進劑（濟南東山康豐生物科技有限公司生產(chǎn)）。

1.3 試驗設(shè)計 試驗采用單因素完全隨機設(shè)計，試驗共設(shè)5個處理，分別為：對照、固氮藍(lán)藻、密高、液體硅和光保促進劑。3次重復(fù)，總計15個處理（小區(qū)），每小區(qū)面積216m2，采用行距×穴距：30cm×12cm，每穴4株。水稻于4月8日播種，5月12日插秧，3種葉面肥和固氮藍(lán)藻具體使用的方法如下：密高用量為2490mL/hm2，液體硅用量為400mL/hm2，光合促進劑用量為33.3mL/hm2，這3種葉面肥在拔節(jié)初期噴施1次;其固氮藍(lán)藻用量為1kg/hm2，（固氮藍(lán)藻生物量為8.975mg/mL）在返青期接種于稻田，田間管理及其病蟲害防治同常規(guī)水稻栽培技術(shù)。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 稻谷產(chǎn)量測定 考種項目主要包括：每穴穗數(shù)、穗粒數(shù)、每穗一次、二次枝梗數(shù)，稱取實粒、空癟粒重量。

1.4.2 稻谷品質(zhì)測定 收獲后，陰干2～3個月。采用離心式礱谷機（FC-2K型，YAMAMOTO）經(jīng)2次礱谷碾磨至糙米并稱重，即糙米率;采用直立式碾米機（VP-32型，YAMAMOTO）經(jīng)1.5次糙米碾磨加工成精米并稱重，即精米率;采用日本便攜式顆粒判定儀（ES-1000）測定精米的堊白粒率、堊白度;采用Foss（德國生產(chǎn)-VECTOR 22/N型）近紅外谷物分析儀，測定糙米的直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量;采用日本米飯食味計（STA1A），依據(jù)米飯的香氣、光澤、完整性、味道、口感等進行綜合評分。

1.5 數(shù)據(jù)處理 運用 Excel 2010錄入數(shù)據(jù)并計算，用 SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)差異顯著性與方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 固氮藍(lán)藻和葉面肥對水稻產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 由表1可知，從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，水稻有效穗數(shù)施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥與對照相比均無顯著性差異，但施用光合促進劑顯著高于施用固氮藍(lán)藻和密高，與施用液體硅和對照無顯著性差異。水稻穗粒數(shù)施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥均顯著高于對照處理，其中施用光合促進劑最高。水稻結(jié)實率施用液體硅和密高與對照相比無顯著性差異，而施用固氮藍(lán)藻和光合促進劑顯著低于對照處理，其中施用光合促進劑水稻結(jié)實率最低。水稻千粒重所有處理均無顯著性差異。水稻的理論產(chǎn)量所有處理與對照相比均無顯著性差異，但與對照相比均有增加的趨勢，其中施用密高、固氮藍(lán)藻、液體硅和光合促進處理的劑理論產(chǎn)量較對照分別增加6.81%、6.34%、2.72%和2.57%。

2.2 固氮藍(lán)藻和葉面肥對稻米加工、營養(yǎng)、外觀品質(zhì)的影響 由表2可知，施用固氮藍(lán)藻和3種葉面肥使加工品質(zhì)糙米率和精米率與對照相比無顯著性差異，精米率以固氮藍(lán)藻最高，比對照增加0.62%。直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量與對照相比亦無顯著性差異，直鏈淀粉含量以對照最高，均高于各個處理;蛋白質(zhì)含量以密高最高，比對照增加1.27%。外觀品質(zhì)堊白率和堊白度，施用固氮藍(lán)藻和光合促進劑對照相比無顯著性差異，但有降低的趨勢，固氮藍(lán)藻和光合促進劑的堊白率比對照分別下降8.30%、1.38%，兩者的堊白度下降9.49%、0.51%;施用液體硅和密高顯著低于對照處理，液體硅和密高的堊白率下降33.61%、21.58%，液體硅和密高的堊白度下降37.69%、25.64%。

2.3 固氮藍(lán)藻和葉面肥對稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響 由表3可知，施用固氮藍(lán)藻和葉面肥對稻米的香氣、光澤、完整性、味道、口感及綜合評分較對照都有不同程度的趨勢，但各處理間未達(dá)到顯著性差異。香氣以固氮藍(lán)藻最高，比對照增加2.68%;光澤以固氮藍(lán)藻最高，比對照增加5.95%;完整性密高最高，比對照增加1.53%;味道以固氮藍(lán)藻最高，比對照增加2.14%;口感以固氮藍(lán)藻最佳，比對照增加5.49%。綜合評分，除密高外，固氮藍(lán)藻、液體硅、光合促進劑處理分別較對照增加1.19%、1.93%、1.77%。

3 結(jié)論與討論

葉面施肥打破了土壤根部施肥的傳統(tǒng)方式，作為對作物土壤施肥的一種直接、高效的輔助措施，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項重要的施肥技術(shù)[7]。項祖芬研究認(rèn)為，噴施烯效唑?qū)妱萘ＩL起著抑制作用，這是因為烯效唑?qū)θ鮿萘ＩL有著協(xié)調(diào)強的促進作用，從而顯著增加了其穗粒數(shù)、結(jié)實率以及提高水稻產(chǎn)量[15]。本試驗結(jié)果表明，施用密高能夠增加水稻的穗粒數(shù)和千粒重，由于它具有抑制頂芽生長優(yōu)勢、促使側(cè)芽分蘗[16]，使得水稻產(chǎn)量增產(chǎn)達(dá)6.81%，這是密高通過增加水稻穗粒數(shù)來提高稻谷產(chǎn)量，此研究結(jié)果與前人的相似。黃有馨、De等[17-18]的研究結(jié)果證明，固氮藍(lán)藻采用稻殼吸附，可以增加氮素營養(yǎng)物質(zhì)，提高土壤的固氮能力，施藍(lán)藻區(qū)與對照區(qū)相比稻谷增產(chǎn)量達(dá)20.20%。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在稻田間接種固氮藍(lán)藻的產(chǎn)量明顯高于液體硅、光合促進劑，施用固氮藍(lán)藻的稻谷增產(chǎn)量達(dá)6.34%。綜合來看，固氮藍(lán)藻被作為是水稻的高產(chǎn)肥源之一[1，19]。

錢雙研究發(fā)現(xiàn)，施葉面硅肥對稻米的堊白粒率、堊白度下降比較明顯，說明硅肥能改善大米的外觀品質(zhì)[20]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，液體硅、密高處理的堊白粒率、堊白度顯著低于對照，液體硅和密高的堊白率下降33.61%、21.58%，液體硅和密高的堊白度下降37.69%、25.64%。這與前人研究結(jié)果有相似之處。從食味品質(zhì)方面分析，固氮藍(lán)藻、液體硅、光合促進劑的綜合評分分別較對照提高1.19%、1.93%、1.77%，而密高的綜合評分較低，這可能是因為稻米中直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量的相互作用，蛋白質(zhì)含量過高影響稻米食味品質(zhì)變差，米飯黏稠度降低及其米粒變硬，最終導(dǎo)致口感變差[21-22]，使稻米食味品質(zhì)降低。另外，由于本試驗的結(jié)果僅為1年的驗證，今后還需增加試驗?zāi)晗?，綜合分析來確定最終結(jié)果。

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（責(zé)編：張宏民）