植物營(yíng)養(yǎng)劑濃度、用量、噴施次數(shù)對(duì)稻米必需氨基酸含量的影響

劉興海　唐建洲　唐玉梅　李春艷　張志元

摘要：采用田間試驗(yàn)和室內(nèi)分析方法，研究了2017—2018年不同試驗(yàn)地3個(gè)水稻品種噴施不同濃度、用量、噴施次數(shù)植物營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)精白米必需氨基酸含量的影響。結(jié)果表明，植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用濃度從8.0%～16.0%均可提高精白米必需氨基酸含量。噴施11.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑，用量為61.875 kg/（hm2·次），田間施噴植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液量562.5 kg/（hm2·次），噴2次，精白米必需氨基酸含量達(dá)3 310.6 mg/100 g，比對(duì)照增加16.73%。噴施16%植物營(yíng)養(yǎng)劑，用量為30.000 kg/（hm2·次），田間噴施植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液量187.5 kg/（hm2·次），噴2次，精白米必需氨基酸含量為3 156.6 mg/100 g，比對(duì)照增加10.96%，但在湘早秈45號(hào)上使用此濃度會(huì)產(chǎn)生灼傷斑。為節(jié)約成本、減少噴施工作量并最大限度地增加稻米必需氨基酸含量，實(shí)際應(yīng)用中，植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用濃度以10%為宜，植物營(yíng)養(yǎng)劑的用量以56.25 kg/（hm2·次）為宜，田間噴施植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液量以562.5 kg/（hm2·次）為宜，孕穗末期和齊穗期各噴施1次。

關(guān)鍵詞：植物營(yíng)養(yǎng)劑;稻米;必需氨基酸;施用技術(shù);稻米品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S511;S312? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）04-0018-03

Abstract： Field experiments and laboratory analysis methods were used to study the effects of spraying different concentrations， dosages and times of plant nutrients on the essential amino acid content in white rice from 2017 to 2018. The results showed that the essential amino acid content of rice was increased from concentration of plant nutrients 8.0%～16.0%. The application of 11.0% plant nutrient was 61.875 kg/hm2 per dose， the application in the field was 562.5 kg/hm2 per dose. The essential amino acid content of white rice reached 3 310.6 mg/100 g，which was 16.73% higher than that of the control. The application of 16.0% plant nutrient was 30.000 kg/hm2 per dose， the application in the field was 187.5 kg/hm2 per dose. The essential amino acid content of white rice reached 3 156.6 mg/100 g，which was 10.96% higher than that of the control，but burns were produced by using this concentration on Xiangzaoxian 45. In order to save cost， reduce spraying amount and maximize the content of essential amino acids in rice， in practical application， the concentration of plant nutrients is 10%， the dosage of plant nutrients is 56.25 kg/hm2 per dose， the dosage of plant nutrients solution is 562.5 kg/hm2 per time in the field， and it is sprayed once at the end of booting and full heading stages.

Key words： plant nutrients; rice; essential amino acids; application technology; rice quality

水稻產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的近50%，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的位置[1-3]。稻米為人類提供大約40%的蛋白質(zhì)和20%的能量[4]。然而，稻米蛋白質(zhì)也存在著必需氨基酸種類不平衡，缺乏賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸，尤其是賴氨酸是谷物的第一限制性氨基酸[5]。谷類蛋白質(zhì)隨品種、種植的土壤、氣候及栽培條件等不同而有一定差異，其含量一般在7%～15%[6]。

蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成的，其中包括8種必需氨基酸和組氨酸（兒童必需氨基酸）組成。稻米必需氨基酸含量也隨水稻品種、土壤、氣候和栽培技術(shù)的不同，其含量不同。筆者曾研究了不同水稻品種對(duì)稻米必需氨基酸含量的影響，精白米8種必需氨基酸（蘇氨酸、結(jié)纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸）含量有顯著差異[7，8]。栽培措施也會(huì)影響稻米必需氨基酸含量。如在水稻生育中、后期，噴施植物營(yíng)養(yǎng)劑能夠顯著提高稻米必需氨基酸含量[9]，但對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)劑的濃度、用量、噴施數(shù)次的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)2017、2018年針對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)劑的濃度、用量、噴施數(shù)次對(duì)提高稻米必需氨基酸含量的影響進(jìn)行了分析，以期為提高稻米品質(zhì)的研究提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

供試植物營(yíng)養(yǎng)劑：湖南新鴻鷹生物工程有限公司發(fā)酵生產(chǎn)。

復(fù)合肥：湖北莊盛肥料有限公司生產(chǎn)。

供試水稻品種：湘早秈45號(hào)、云兩優(yōu)5455、玉針香（晚秈）均為市售稻種。

1.2? 不同濃度植物營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)稻米必需氨基酸含量的影響

植物營(yíng)養(yǎng)劑田間試驗(yàn)小區(qū)面積為66.7 m2，每處理重復(fù)3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。

2017年長(zhǎng)沙市望城區(qū)喬口試驗(yàn)點(diǎn)，供試品種湘早秈45號(hào)（作晚稻栽培）。試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理（表1），每處現(xiàn)重復(fù)3次。僅在孕穗末期噴施1次植物營(yíng)養(yǎng)劑，其他栽培措施同常規(guī)栽培管理。津市新洲鎮(zhèn)試驗(yàn)點(diǎn)，一季雜交稻試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理（表2），每處理重復(fù)6次，在孕穗末期、齊穗期各噴施1次。供試品種為云南優(yōu)5455。2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)植物營(yíng)養(yǎng)劑用量均為990 kg/hm2。

2018年桃源縣漆河試驗(yàn)點(diǎn)，晚稻試驗(yàn)供試水稻品種為玉針香。試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理（表3），處理1至處理7，每處理重復(fù)3次。處理8只1次重復(fù)。處理2至處理6，在孕穗末期、齊穗期各噴1次植物營(yíng)養(yǎng)劑。處理7、處理8僅在齊穗期噴1次?？瞻讓?duì)照不噴施。供試植物營(yíng)養(yǎng)劑除處理3為2016年的發(fā)酵產(chǎn)品外，其余各處理均為2018年發(fā)酵產(chǎn)品。

水稻成熟后，每小區(qū)（重復(fù)）隨機(jī)抽取1.5 kg稻谷，曬干、風(fēng)選、去雜。送湖南省食品測(cè)試分析中心，檢測(cè)精白米必需氨基酸含量并計(jì)算8種必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、組氨酸）之和。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 2017年長(zhǎng)沙市望城區(qū)喬口試驗(yàn)點(diǎn)晚稻試驗(yàn)

由表1可以看出，在作晚稻栽培的湘早秈45號(hào)品種上，僅在齊穗期噴施1次植物營(yíng)養(yǎng)劑，也能提高精白米必需氨基酸含量。植物營(yíng)養(yǎng)劑使用濃度從4.0%～20.0%都可以提高精白米的必需氨基酸含量，但精白米必需氨基酸增加最多的是處理4。即噴施12.0%的植物營(yíng)養(yǎng)劑，噴施量為990 kg/hm2，平均必需氨基酸含量達(dá)到3 105.6 mg/100 g，比清水對(duì)照（2 666.9 mg/100 g）增加16.45%。當(dāng)植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用濃度達(dá)到16.0%、20.0%時(shí)均產(chǎn)生輕微灼傷斑，表現(xiàn)為葉片發(fā)黃并有枯斑。

2.2? 2017年津市新洲一季稻（雜交稻）試驗(yàn)

由表2可知，在一季雜交稻上噴施8.0%的植物營(yíng)養(yǎng)劑（即處理2）最好。在孕穗末期和齊穗期各噴1次。每次每公頃噴施990 kg植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液，6次重復(fù)的精白米平均必需氨基酸含量達(dá)2 434.2 mg/100 g，比清水對(duì)照（1 973.7 mg/100 g）增加23.33%。處理3噴施20.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑，6次重復(fù)的平均值為2 051.5 mg/100 g，比清水對(duì)照高3.95%，但當(dāng)噴施40.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑時(shí)，產(chǎn)生了隱性藥害，其精白米必需氨基酸含量反而降低，比清水對(duì)照低4.67%。

2.3? 2018年桃源漆河晚稻試驗(yàn)

由表3可以看出，在漆河晚稻玉針香上，植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用濃度從8.0%～16.0%均可提高稻米必需氨基酸含量。處理2（8.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑），植物營(yíng)養(yǎng)劑用量60.000 kg/（hm2·次），每公頃每次噴施750.0 kg植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液，精白米平均必需氨基酸含量達(dá)3 284.8 mg/100 g，比對(duì)照（2 844.9 mg/100 g）增加15.46%;處理3植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用濃度、用量、田間噴施溶液量與處理2相同，只是其植物營(yíng)養(yǎng)劑是在常溫下儲(chǔ)存了3年的陳貨，精白米平均必需氨基酸含量為3 265.2 mg/100 g，比對(duì)照增加14.77%。處理5即噴施11.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑，用量為61.875 kg/（hm2·次），田間噴施植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液量為562.5 kg/（hm2·次），精白米平均必需氨基酸含量為3 310.6 mg/100 g，比對(duì)照增加16.37%，為本次試驗(yàn)的最高值，而且植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液田間噴施量只需562.5 kg/（hm2·次），可以較大幅度地減少用工成本。

漆河晚稻試驗(yàn)還證明同樣是噴施8.0%植物營(yíng)養(yǎng)劑（處理4），用量為30.000 kg/（hm2·次），田間噴施溶液量為375.0 kg/（hm2·次），精白米平均必需氨基酸含量為3 110.6 mg/100 g，只比對(duì)照增加9.33%，說(shuō)明田間噴施量過(guò)少，也不利于提高精白米必需氨基酸含量。

另外，本次試驗(yàn)還證明在水稻生育期中，噴施2次植物營(yíng)養(yǎng)劑比只噴施1次的效果好。如處理6、處理8僅在齊穗期噴1次，精白米必需氨基酸含量只分別比對(duì)照提高12.56%和12.91%。

綜合以上結(jié)果，田間施用植物營(yíng)養(yǎng)劑，其使用濃度在8.0%～12.0%，用量為60.000～62.250 kg/（hm2·次），均是適宜的。從節(jié)約成本、減少噴施工作量并最大限度提高精白米的必需氨基酸含量，建議植物營(yíng)養(yǎng)劑使用濃度為10.0%，植物營(yíng)養(yǎng)劑用量為56.25 kg/（hm2·次）。田間噴施溶液量為562.5 kg/（hm2·次）。若用容量為15 L的背負(fù)噴霧器，則每背包桶水中加入1.5 kg植物營(yíng)養(yǎng)劑，每公頃每次噴施37.5 kg植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液。

3? 討論

本研究結(jié)果表明，植物營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)提高稻米（精白米）必需氨基酸含量有明顯效果，但稻米必需氨基酸含量還受水稻品種、栽培措施、施肥水平以及氣候條件的影響。常規(guī)栽培條件下，在水稻孕穗末期和齊穗期各噴施1次10%植物營(yíng)養(yǎng)劑，每公頃每次噴562.5 kg植物營(yíng)養(yǎng)劑溶液，可使稻米必需氨基酸含量增加16.0%～23.0%。為進(jìn)一步提高稻米必需氨基酸含量，后續(xù)研究可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：①篩選、培育基礎(chǔ)必需氨基酸含量高的水稻品種，對(duì)現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)稻品種進(jìn)行廣泛測(cè)試篩選;②可采用雜交育種或者分子育種技術(shù)，選育高必需氨基酸稻米品種;③篩選適合的有機(jī)肥作基肥，與植物營(yíng)養(yǎng)劑的使用整合配套;④調(diào)節(jié)播種期，使水稻抽穗揚(yáng)花處于適合必需氨基酸合成的氣候條件下，進(jìn)一步提高稻米必需氨基酸含量。

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