減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響

蔣明金 徐文波 王榮基 羅德強(qiáng) 江學(xué)海 周維佳 徐富賢 孫永健 李敏

摘要：【目的】研究減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響，為機(jī)插雜交秈稻合理減氮提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳噪s交秈稻品種宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498為試驗(yàn)材料，基于品種高產(chǎn)栽培施氮量（180 kg/ha，CK），在貴州貴陽和湄潭2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，研究不同減氮量[減氮30 kg/ha（N-30）、減氮60 kg/ha（N-60）和不施氮（N0）]對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量、加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】在貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)，減氮后機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)變化趨勢(shì)基本一致，即隨著減氮程度的增加，機(jī)插雜交秈稻群體穎花量和實(shí)際產(chǎn)量均逐漸降低，稻谷加工品質(zhì)（糙米率、精米率和整精米率）表現(xiàn)為先增加后降低，稻米外觀品質(zhì)（堊白粒率和堊白度）和蛋白質(zhì)含量逐漸降低，而稻米蒸煮食味品質(zhì)（膠稠度和直鏈淀粉含量）均逐漸增加，綜合食味值評(píng)分提高。與CK相比，減氮后機(jī)插雜交秈稻群體穎花量和實(shí)際產(chǎn)量分別降低4.43%～35.08%和1.76%～38.77%，堊白粒率、堊白度和蛋白質(zhì)分別降低2.08%～29.58%、3.57%～45.33%和3.10%～21.37%，膠稠度、直鏈淀粉含量和食味值分別提高3.89%～49.28%、0.52%～13.24%和0.25%～5.67%;同一減氮處理下兩試驗(yàn)點(diǎn)稻谷加工品質(zhì)變化趨勢(shì)略有不同，但整體上差異較小。相關(guān)分析結(jié)果表明，實(shí)際產(chǎn)量與群體穎花量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同），且實(shí)際產(chǎn)量和群體穎花量與稻米蒸煮食味品質(zhì)（膠稠度、堿消值和食味值）大多呈顯著（P<0.05，下同）或極顯著負(fù)相關(guān)，與稻米加工品質(zhì)（糙米率、精米率）、外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度）和蛋白質(zhì)含量呈顯著或極顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】適宜的減氮量（N-30）能改善稻谷加工品質(zhì)、稻米外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)，且產(chǎn)量仍能維持在9.80 t/ha以上，協(xié)同實(shí)現(xiàn)機(jī)插雜交秈稻穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì);而過量減氮（N-60和N0處理）雖能提高稻米外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)，但稻谷加工品質(zhì)有變劣趨勢(shì)，且產(chǎn)量顯著降低，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)插雜交秈稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

關(guān)鍵詞： 減氮;機(jī)插;雜交秈稻;產(chǎn)量;稻米品質(zhì)

中圖分類號(hào)： S511.21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2022）01-0104-11

Effects of nitrogen reduction on grain yield and quality of mechanical transplanting hybrid indica rice

JIANG Ming-jin1， XU Wen-bo1， WANG Rong-ji1， LUO De-qiang1， JIANG Xue-hai1，

ZHOU Wei-jia1，XU Fu-xian2， SUN Yong-jian3， LI Min1*

（1Rice Research Institute， Guizhou Academy of Agricultural Sciences， Guiyang? 550006， China; 2 Rice and Sorghum Research Institute， Sichuan Academy of Agricultural Sciences， Deyang， Sichuan? 618000， China; 3 Rice Research Institute of Sichuan Agricultural University/Crop Ecophysiology and Cultivation Key Laboratory of Sichuan Province，

Chengdu? 611130， China）

Abstract：【Objective】To study the effect of nitrogen reduction on grain yield and quality of mechanical transplanting hybrid indica rice and provide a theoretical basis for reasonable nitrogen reduction in mechanical transplanting hybrid indica rice cultivation. 【Method】Based on the nitrogen application rate（180 kg/ha，CK）for high-yield cultivation of the varie-ty，the effect of nitrogen reduction [30 kg/ha of nitrogen reduction，（N-30）;60 kg/ha of nitrogen reduction，（N-60） and no nitrogen application，（N0）] on grain yield，processing quality，appearance quality，nutritional quality，cooking and eating quality of mechanical transplanting hybrid indica rice were investigated in Guiyang and Meitan with rice varieties Yi-xiangyou 2115 and F you 498 as materials. 【Result】The grain yield and quality of mechanical transplanting hybrid indica rice were basically the same changes after nitrogen reduction in Guiyang and Meitan. With the increase in the degree of nitrogen reduction，the total number of spikelets and grain yield of mechanical transplanting hybrid indica rice gradually decreased，processing quality（brown rice rate，milled rice rate，and head milled rice rate）of rice first increased and then decreased，and appearance quality（chalkiness percentage and chalkiness degree）and protein content of rice gradually decreased，while the cooking and eating quality of rice（gel consistency and amylose content）gradually increased，and comprehensive of rice increased. Compared with CK，the total number of spikelets and grain yield of hybrid indica rice in nitrogen reduction decreased by 4.43%-35.08% and 1.76%-38.77%，respectively;the chalkiness percentage，chalkiness degree and protein content of rice decreased by 2.08%-29.58%，3.57%-45.33% and 3.10%-21.37%，respectively;the gel consistency，amylose content，comprehensive of rice increased by 3.89%-49.28%，0.52%-13.24% and 0.25%-5.67%，respectively;the change trend of rice processing quality at the two ecological sites in the same nitrogen reduction treatment was slightly different，but the overall difference was small. Correlation analysis showed that there was extremely significant positive correlation between grain yield and total number of spikelets（P<0.01， the same below）. The grain yield and the total number of spikelets were significantly（P<0.05， the same below） or extremely significantly negatively correlated with the most of the cooking and eating quality of rice（gel consistency，alkali spreading value and comprehensive），and were significantly or extremely significantly positively correlated with processing quality（brown rice rate and milled rice rate），appearance quality（chalkiness percentage and chalkiness degree） and protein content of rice. 【Conclusion】An appropriate amount of nitrogen reduction（N-30） can improve processing quality，appearance quality and cooking and eating quality of mechanical transplanting hybrid indica rice，while the grain yield can still be maintained above 9.80 t/ha，synergistically to achieve stable yield and high quality of mechanical transplanting hybrid indica rice. However，excessive nitrogen reduction（N-60 and N0） can improve the appearance quality and cooking and eating quality of rice，but the processing quality of rice tends to deteriorate and grain yield of rice is significantly reduced，which is difficult to achieve high yield of mechanical transplanting hybrid indica rice.

Key words： nitrogen reduction; mechanical transplanting; hybrid indica rice; grain yield; grain quality

Foundation items： National Key Research and Development Program of China （2016YFD03006-4）; National Mo-dern Agricultural Industry Technology System Project（CARS-01-25）; Subsides of the National Natural Science Foundation of Guizhou Academy of Agricultural Sciences （QNKYGJHBZ〔2021〕05）

0 引言

【研究意義】水稻（Oryza sativa L.）是我國(guó)最重要的糧食作物之一（周新橋等，2020），穩(wěn)定和提高水稻單產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要意義。在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的過程中，除品種因素外，施用化肥（特別是氮肥）是水稻增產(chǎn)的重要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水稻生產(chǎn)中氮肥用量約占世界總用量的37%，單位面積施氮量高出世界平均水平約75%（Ju et al.，2015）。增施氮肥雖然整體上能提高水稻產(chǎn)量（歐達(dá)等，2019;吳培等，2019），但過量施氮不僅直接增加生產(chǎn)成本、降低水稻生產(chǎn)效益，也潛在增加病蟲害發(fā)生機(jī)率、劣化稻米品質(zhì)（黃世文等，2009;吳漢等，2020;胡雅杰等，2021），且過量施氮也易通過淋洗、徑流等途徑進(jìn)入水體，引發(fā)地下水NO3-含量超標(biāo)與地表水富營(yíng)養(yǎng)化等一系列生態(tài)環(huán)境問題（Peng et al.，2006）。因此，研究如何在減氮投入的同時(shí)穩(wěn)定水稻產(chǎn)量、改善稻米品質(zhì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻綠色安全生產(chǎn)和進(jìn)一步節(jié)本增效具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】氮作為水稻生長(zhǎng)發(fā)育最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，合理施氮對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)及提高稻米品質(zhì)具有重要意義（王秀斌等，2016;從夕漢等，2017;蔣偉勤等，2020;郭琳等，2021）。目前，已有較多學(xué)者針對(duì)不同生態(tài)區(qū)、土壤類型及品種類型研究了施氮量及施氮方式對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和氮肥利用率的影響（蔣鵬等，2017;成臣等，2018;李楠等，2019;付景等，2021），為我國(guó)各稻區(qū)水稻生產(chǎn)因地制宜合理施氮提供了指導(dǎo)作用。近年來，大量研究表明，適當(dāng)減氮能在不顯著降低水稻產(chǎn)量的同時(shí)提高氮肥利用率并改善稻米品質(zhì)（張榮萍和陶詩順，2016;杜志敏等，2020;蔣鵬等，2020）。與農(nóng)民慣用施肥相比，在植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段早期減氮30%能同時(shí)提高產(chǎn)量和氮肥農(nóng)學(xué)利用率（Peng et al.，2006）;在常規(guī)氮肥基礎(chǔ)上減氮28%可實(shí)現(xiàn)華南稻區(qū)早晚兼用型水稻穩(wěn)產(chǎn)甚至增產(chǎn)、保持或改善稻米品質(zhì)（莫釗文等，2014）;高肥力土壤條件下減氮有利于改善稻米加工品質(zhì)，降低稻米堊白粒率和堊白度，且不同土壤肥力下減氮整體上均有利于稻米蒸煮食味品質(zhì)的提高（姜玉偉等，2016）;適當(dāng)?shù)乃敕蕼p氮能在保證產(chǎn)量不顯著變化的情況下，進(jìn)一步改善優(yōu)質(zhì)食味水稻的外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)（陳云等，2021）;在浙江沿海地區(qū)常規(guī)單季稻栽培條件下，減氮17%能夠保證甬優(yōu)系列秈粳雜交稻產(chǎn)量，但應(yīng)綜合考慮耕地基礎(chǔ)地力、品種特性和肥料利用率等因素的長(zhǎng)期效應(yīng)（汪峰等，2021）;減氮也可顯著降低稻米的出糙率、精米率、整精米率、堊白粒率和堊白度，增加稻米直鏈淀粉含量和膠稠度，進(jìn)而改善稻米的外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)（邵士梅，2021）。【本研究切入點(diǎn)】目前，關(guān)于雜交秈稻優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)協(xié)同的施氮研究相對(duì)較少，尤其是如何減量施氮既能夠維持機(jī)插雜交秈稻高產(chǎn)又能顯著提高稻米品質(zhì)的研究鮮有報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過在貴州不同試驗(yàn)點(diǎn)，選用優(yōu)質(zhì)雜交秈稻為材料，以各品種高產(chǎn)栽培施氮量為對(duì)照，研究不同減氮量條件下機(jī)插優(yōu)質(zhì)雜交秈稻產(chǎn)量及品質(zhì)的變化，分析產(chǎn)量與稻米品質(zhì)的關(guān)系，明確機(jī)插雜交秈稻高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)協(xié)同形成的最佳減氮措施，為機(jī)插雜交秈稻合理減氮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為貴州地區(qū)廣泛種植的優(yōu)質(zhì)雜交秈稻品種宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498，均由貴州省水稻研究所供種。

1. 2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年在貴陽市貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)基地（東經(jīng)106°39′22″、北緯26°30′36″，海拔1139 m）和遵義市湄潭縣高臺(tái)鎮(zhèn)（東經(jīng)107°38′16″、北緯27°61′25″，海拔681 m）進(jìn)行。試驗(yàn)地均為冬閑田，土壤基本理化性質(zhì)見表1。試驗(yàn)地氣象數(shù)據(jù)由貴州省水稻研究所內(nèi)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)自動(dòng)氣象站和貴州省湄潭縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局提供，詳見表2。

1. 3 試驗(yàn)方法

本課題組前期研究表明，高產(chǎn)栽培條件下，雜交秈稻品種宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498均在施氮量180 kg/ha左右達(dá)到高產(chǎn)（李敏等，2020）。因此，本研究以高產(chǎn)栽培施氮量180 kg/ha為對(duì)照（CK），設(shè)減氮30 kg/ha（N-30）、減氮60 kg/ha（N-60）和不施氮（N0）3個(gè)減氮量處理。試驗(yàn)采用兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，品種為主區(qū)，減氮量為副區(qū)，3次重復(fù)，小區(qū)面積15 m2。

采用塑料毯狀軟盤（長(zhǎng)58.0 cm、寬28.0 cm、高2.5 cm）育秧，于4月15日播種，2個(gè)品種的播種量均為70 g/盤。秧齡25 d時(shí)移栽，模擬毯苗機(jī)插，移栽株行距20 cm×30 cm，兩苗栽插。氮肥（尿素）按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3施用，移栽前1 d施用基肥，移栽后5 d施用分蘗肥，倒4葉齡期一次性施用穗肥;磷肥（P2O5）施用總量為75 kg/ha，全部作基肥一次施用;鉀肥（K2O）施用總量為150 kg/ha，按基肥和拔節(jié)肥分2次等量施用。氮肥處理間以塑料擋板隔離，高度40 cm，保證單獨(dú)排灌，防止串肥。移栽至返青保持淺水灌溉，返青后進(jìn)行間隙濕潤(rùn)灌溉，有效分蘗臨界期前一周排水曬田，拔節(jié)孕穗期至抽穗后45 d進(jìn)行干濕交替灌溉，病蟲草害管理等按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)高效栽培管理模式嚴(yán)格執(zhí)行。

1. 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1. 4. 1 產(chǎn)量性狀 于成熟期，各小區(qū)選擇20穴植株調(diào)查有效穗數(shù)，選取5穴代表性植株測(cè)定每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量、群體穎花量。各小區(qū)實(shí)收稻谷，曬干去雜后按標(biāo)準(zhǔn)含水量13.5%計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1. 4. 2 稻米品質(zhì) 稻谷經(jīng)曬干去雜后，各小區(qū)取樣1 kg左右，自然陰干存放3個(gè)月。待其理化性質(zhì)穩(wěn)定后，用FOSS Infratec 1241-近紅外快速谷物品質(zhì)分析儀（丹麥福斯有限公司）測(cè)定精米的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量;用SATAKE STA1B型米飯食味計(jì)（日本佐竹公司）測(cè)定米飯食味值;參照GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定堊白粒率、堊白度和長(zhǎng)寬比;參照GB/T 5495—2008《糧油檢驗(yàn) 稻谷出糙率檢驗(yàn)》測(cè)定出糙率;參照GB/T 21719—2008《稻谷整精米率檢驗(yàn)法》測(cè)定精米率和整精米率;參照NY/T 83—2017《米質(zhì)測(cè)定方法》測(cè)定堿消值和膠稠度。

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、計(jì)算及作圖，以SPSS 24.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 2020進(jìn)行相關(guān)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量的影響

從表3可知，貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)機(jī)插雜交秈稻的群體穎花量、理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均隨減氮程度增加而逐漸降低。與CK相比，貴陽點(diǎn)減氮后宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498的群體穎花量分別降低8.61%～27.34%和8.02%～29.25%，湄潭點(diǎn)分別降低4.43%～34.64%和5.23%～35.08%，差異均達(dá)顯著水平（P<0.05，下同）。貴陽點(diǎn)減氮后宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498的實(shí)際產(chǎn)量分別較CK降低2.29%～31.01%和3.90%～37.72%，湄潭點(diǎn)分別降低1.76%～36.43%和2.80%和38.77%;N-30處理下宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498的實(shí)際產(chǎn)量在貴陽和湄潭點(diǎn)雖有所降低，但差異均未達(dá)顯著水平（P>0.05，下同），且產(chǎn)量仍能維持在9.80 t/ha以上;而當(dāng)減氮至N-60或N0后，產(chǎn)量顯著降低，尤其是湄潭試驗(yàn)點(diǎn)N0處理下F優(yōu)498的實(shí)際產(chǎn)量顯著降低38.77%。說明減氮會(huì)導(dǎo)致機(jī)插雜交秈稻群體穎花量和產(chǎn)量降低，適宜的減氮量可維持機(jī)插雜交秈稻穩(wěn)產(chǎn)，而過量減氮產(chǎn)量會(huì)顯著降低。

2. 2 減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻稻谷加工品質(zhì)的影響

由表4可見，貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)機(jī)插雜交秈稻的稻米加工品質(zhì)整體均隨減氮程度增加表現(xiàn)為先增加后降低，且貴陽和湄潭點(diǎn)分別在N-60和N-30處理下稻米加工品質(zhì)更優(yōu)。與CK相比，貴陽點(diǎn)減氮后雜交秈稻糙米率和精米率的變化差異均不顯著（除N0處理下宜香優(yōu)2115精米率顯著降低3.68%外）;整精米率除宜香優(yōu)2115在減氮至N0后顯著下降15.38%外，其余顯著提高2.02%～11.65%;湄潭點(diǎn)減氮至N-30處理雜交秈稻糙米率、精米率和整精米率的變化差異均不顯著，但繼續(xù)減氮會(huì)導(dǎo)致糙米率和整精米率顯著降低（除F優(yōu)498的糙米率外），減氮至N0處理宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498的精米率分別顯著降低7.14%和1.98%。說明適宜的減氮量有利于提高機(jī)插雜交秈稻稻谷加工品質(zhì)，但因試驗(yàn)地而有所不同。

2. 3 減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻稻米外觀品質(zhì)的影響

從表5可知，貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)機(jī)插雜交秈稻稻米堊白粒率和堊白度均隨減氮程度的增加而降低，而長(zhǎng)寬比變化較小。與CK相比，貴陽和湄潭點(diǎn)減氮后雜交秈稻堊白粒率降低幅度為2.08%～29.58%，但僅當(dāng)減氮至N-60或N0后差異達(dá)顯著水平，這與試驗(yàn)點(diǎn)和品種差異有關(guān);雜交秈稻堊白度分別降低3.57%～45.33%，且除湄潭點(diǎn)宜香優(yōu)2115外，差異均達(dá)顯著水平。說明適宜的減氮量可以降低機(jī)插雜交秈稻稻米堊白粒率和堊白度，改善稻米外觀品質(zhì)。

2. 4 減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻稻米蛋白質(zhì)含量的影響

由圖1可看出，在貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)，機(jī)插雜交秈稻稻米蛋白質(zhì)含量均表現(xiàn)為CK>N-30>N-60>N0，且不同減氮量處理間差異大多達(dá)顯著水平。與CK相比，貴陽點(diǎn)減氮后宜香優(yōu)2115和F優(yōu)498的稻米蛋白質(zhì)含量分別降低3.69%～18.94%和3.10%～7.87%;而湄潭點(diǎn)分別降低4.66%～16.44%和4.02%～21.37%，差異均達(dá)顯著水平。說明減氮會(huì)降低機(jī)插雜交秈稻稻米蛋白質(zhì)含量。

2. 5 減氮對(duì)機(jī)插雜交秈稻稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響

機(jī)插雜交秈稻稻米蒸煮食味品質(zhì)見表6。貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)減氮后雜交秈稻稻米膠稠度分別較CK顯著增長(zhǎng)3.89%～49.28%;堿消值整體變化差異較小，但F優(yōu)498堿消值在貴陽和湄潭點(diǎn)分別較CK顯著增加4.84%和8.77%;直鏈淀粉含量較CK增加幅度為0.52%～13.24%，但差異大多均未達(dá)顯著水平;食味值較CK提高0.25%～5.67%，且差異大多達(dá)顯著水平。說明適宜的減氮有利于改善機(jī)插雜交秈稻稻米蒸煮食味品質(zhì)。

2. 6 雜交秈稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)的相關(guān)分析

由圖2可見，機(jī)插優(yōu)質(zhì)雜交秈稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)間關(guān)系密切。實(shí)際產(chǎn)量與群體穎花量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同）;產(chǎn)量性狀（實(shí)際產(chǎn)量和群體穎花量）與稻米蒸煮食味品質(zhì)（膠稠度、堿消值和食味值）大多呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，而與稻米加工品質(zhì)（糙米率、精米率）、外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度）和蛋白質(zhì)含量呈顯著或極顯著正相關(guān)。食味值與膠稠度和堿消值呈極顯著正相關(guān);稻米蒸煮食味品質(zhì)（食味值、膠稠度和堿消值）與加工品質(zhì)（糙米率、精米率和整精米率）、外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度）和蛋白質(zhì)含量大多呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。此外，稻米加工品質(zhì)（糙米率、精米率）與外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度）和蛋白質(zhì)含量也大多呈顯著或極顯著正相關(guān)。說明機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)仍是一對(duì)矛盾，且稻米蒸煮食味品質(zhì)與加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)也在一定程度上存在矛盾，而適宜的減氮量可在產(chǎn)量不顯著降低前提下，獲得較優(yōu)的稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)，改善稻米蒸煮食味品質(zhì)。

3 討論

氮肥是影響水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)形成的重要因素，減少氮肥施用量不僅會(huì)降低水稻產(chǎn)量，也會(huì)對(duì)稻谷加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)具有明顯的負(fù)向調(diào)控效應(yīng)（廖爽等，2018;李書先等，2019）。但也有研究發(fā)現(xiàn)，減少氮肥施用量可提高水稻產(chǎn)量（韓寶吉等，2011），并有利于提高稻谷糙米率、精米率和整精米率，降低堊白度（陶進(jìn)等，2016;石呂等，2019）。機(jī)插水稻作為我國(guó)水稻機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化栽培主要方式之一（彭少兵，2016），其需肥特性與傳統(tǒng)移栽水稻有所差異（呂偉生等，2018）。本研究結(jié)果表明，減氮后機(jī)插雜交秈稻品種的群體穎花量和產(chǎn)量均逐漸降低，稻谷糙米率、精米率和整精米均表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢(shì)，稻米堊白粒率和堊白度持續(xù)降低，與人工移栽稻表現(xiàn)有所異同（張軍等，2011;張自常等，2013;張桂蓮等，2019）。與高產(chǎn)栽培施氮量相比，適量減氮（N-30）能夠在不顯著降低產(chǎn)量情況下改善機(jī)插雜交秈稻稻谷加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)，這主要是由于在品種最高產(chǎn)量施氮量條件下，適量減氮后機(jī)插雜交秈稻植株可通過自身調(diào)節(jié)維持一定的光合產(chǎn)物積累與轉(zhuǎn)運(yùn)，籽粒的充實(shí)度相對(duì)較高（王道中等，2012）;而過量減氮（N-60）會(huì)造成機(jī)插雜交秈稻生育中后期形成氮素虧缺（湯國(guó)平等，2017），葉片衰老加快，光合產(chǎn)物不足，籽粒充實(shí)度差（姜玉偉等，2016），最終導(dǎo)致機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量顯著降低，稻米加工品質(zhì)呈顯著下降趨勢(shì)。

在人工移栽或直播稻相關(guān)研究中，稻米蒸煮食味品質(zhì)與直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，膠稠度長(zhǎng)、堿消值等級(jí)高（糊化溫度低）、冷飯質(zhì)地軟、濕潤(rùn)且光滑的米飯口感更好（姚姝等，2016;石呂等，2019;胡雅杰等，2021）。本研究結(jié)果表明，減氮后機(jī)插雜交秈稻稻米蛋白質(zhì)含量顯著降低，膠稠度變長(zhǎng)，直鏈淀粉含量增加，食味值得到明顯提高，與機(jī)插粳稻相關(guān)研究結(jié)果基本一致（朱邦輝等，2015;唐健等，2020;張軍等，2020）。其原因可能是由于機(jī)插雜交秈稻籽粒淀粉與蛋白質(zhì)的合成也存在一定互補(bǔ)效應(yīng)，減氮后機(jī)插雜交秈稻籽粒和葉片中蛋白質(zhì)合成相關(guān)酶活性降低，淀粉合成酶活性增加（石呂等，2019），促進(jìn)了雜交秈稻籽粒中淀粉的合成與積累，一定程度上改變了稻米內(nèi)淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)（張艷霞，2007），進(jìn)而影響機(jī)插雜交秈稻稻米食味品質(zhì)?？梢?，稻米蒸煮食味品質(zhì)需從蛋白質(zhì)及其組成、直鏈淀粉含量、淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)和淀粉糊化特性等多方面綜合評(píng)價(jià)。

高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)一直是水稻生產(chǎn)中存在的一對(duì)矛盾，稻米品質(zhì)又是一個(gè)復(fù)雜性狀（張昌泉等，2016;王丹英等，2021）。在實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)，如何協(xié)同實(shí)現(xiàn)較優(yōu)的稻谷加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)一直是研究的熱點(diǎn)。胡群等（2017）、陳夢(mèng)云等（2017）研究表明，增施穗肥有利于提高機(jī)插優(yōu)良食味粳稻產(chǎn)量，改善稻米的加工和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，但對(duì)稻米外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)有劣化作用;唐健等（2020）研究表明，施氮量180 kg/ha時(shí)機(jī)插優(yōu)質(zhì)晚稻的產(chǎn)量最高，且稻谷加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)均有明顯改善，但淀粉RVA譜有變劣的趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明，機(jī)插優(yōu)質(zhì)雜交秈稻產(chǎn)量與稻谷糙米率、精米率和蛋白質(zhì)含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與膠稠度、食味值呈極顯著負(fù)相關(guān)，與前人研究結(jié)果大致相同（陳夢(mèng)云等，2017;胡群等，2017;廖爽等，2018;徐富賢等，2020）。同時(shí)，本研究也發(fā)現(xiàn)適量減氮（N-30）后機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量仍能達(dá)到9.80 t/ha以上的高產(chǎn)水平，且稻谷加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)均得到明顯改善;而過量減氮（N-60）后雖能顯著提高機(jī)插雜交秈稻稻谷外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)，但稻谷加工品質(zhì)有降低趨勢(shì)，且水稻大幅度減產(chǎn)。因此，基于高產(chǎn)栽培施氮量180 kg/ha，減氮30 kg/ha有望協(xié)同實(shí)現(xiàn)機(jī)插雜交秈稻穩(wěn)產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)。

與此同時(shí)，本研究也發(fā)現(xiàn)機(jī)插雜交秈稻稻米品質(zhì)指標(biāo)在貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)存在一定差異。試驗(yàn)點(diǎn)位置可反映出水稻全生育期綜合生態(tài)對(duì)稻米品質(zhì)的影響，海拔高度越高，稻米品質(zhì)更優(yōu)（趙正武等，2005）。本研究結(jié)果中，與湄潭相比，海拔高度相對(duì)高的貴陽試驗(yàn)點(diǎn)機(jī)插雜交秈稻稻米的膠稠度更長(zhǎng)，食味值更高，稻米品質(zhì)相對(duì)較優(yōu)，與前人研究結(jié)果基本一致（徐富賢等，2012）。同時(shí)，灌漿結(jié)實(shí)期氣溫也對(duì)稻米品質(zhì)具有重要影響（盛婧等，2007），一般而言，水稻籽粒灌漿結(jié)實(shí)期高溫會(huì)導(dǎo)致糙米率、精米率和整精米率下降，稻米堊白粒率和堊白度增加（戴云云等，2009）。本研究結(jié)果表明，與湄潭點(diǎn)相比，貴陽試驗(yàn)點(diǎn)機(jī)插雜交秈稻稻米整精米率較低，這可能與該年度水稻生育后期的最低氣溫有關(guān)（蔣鵬等，2017）。與此同時(shí)，本研究也發(fā)現(xiàn)宜香優(yōu)2115的堊白粒率和堊白度在湄潭點(diǎn)更低，而F優(yōu)498則與之相反，但兩試驗(yàn)點(diǎn)的土壤基本理化性質(zhì)差異較小，說明生態(tài)條件對(duì)堊白粒率和堊白度的影響存在基因型差異。因此，因地制宜選擇適宜的優(yōu)質(zhì)稻品種也是機(jī)插雜交秈稻減氮穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)栽培需考慮的重要因素。

4 結(jié)論

隨著減氮程度的提高，機(jī)插雜交秈稻稻谷加工品質(zhì)表現(xiàn)為先提高后降低，外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)均能得到明顯改善，但水稻產(chǎn)量持續(xù)降低。在貴陽和湄潭試驗(yàn)點(diǎn)，基于高產(chǎn)栽培施氮量180 kg/ha，適量減氮30 kg/ha后機(jī)插雜交秈稻可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的目標(biāo);而過量減氮60 kg/ha，機(jī)插雜交秈稻稻米外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)雖有明顯改善，但加工品質(zhì)有劣化趨勢(shì)，產(chǎn)量顯著降低。

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（責(zé)任編輯 王 暉）