氮密互作對優(yōu)質(zhì)食味水稻鹽粳939產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

鐘順成 毛艇 李鑫 趙一洲 劉研 張戰(zhàn) 倪善君 于亞輝 王詩宇

摘 要：研究了不同氮肥施用量（純氮0、90、150、210、270 kg/hm2）和種植密度（30 cm×18 cm、30 cm×14 cm、30 cm×10 cm）互作對優(yōu)質(zhì)食味水稻鹽粳939產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：不同施氮量和種植密度對鹽粳939的產(chǎn)量和品質(zhì)影響顯著。低密高氮依然是產(chǎn)量顯著提高的手段；在兼顧產(chǎn)量的前提下：在密度30 cm×18 cm、施氮量10 kg/667 m2的條件下可獲得較好的外觀品質(zhì)；在密度30 cm×10 cm、施氮量10 kg/667 m2的條件下可獲得較好的食味品質(zhì)。低氮條件下水稻的氮素利用率等指標(biāo)會(huì)顯著提高。

關(guān)鍵詞：氮肥；密度；鹽粳939；產(chǎn)量；稻米品質(zhì)；氮素利用率

中圖分類號：S143.1；S359? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673-6737（2024）01-0017-05

Effects of Transplanting Density and Nitrogen Fertilizer Rate on Yield Formation and Grain Quality of Fine eating quality Rice Yangeng-939

ZHONG Shun-cheng ， MAO Ting ， LI Xin ， ZHAO Yi-zhou ， LIU Yan ， ZHANG Zhan ，

NI shan-Jun ， YU Ya-hui ， WANG Shi-yu

（Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： The effects of different nitrogen fertilizer application rates （pure nitrogen 0 kg/hm2， 90 kg/hm2， 150 kg/hm2， 210 kg/hm2， 270 kg/hm2） and planting density（30 cm×18 cm， 30 cm×14 cm， 30 cm×10 cm） on the yield and quality of high-quality edible rice Yangeng-939 were studied. The results showed that different nitrogen application rates and planting densities had a significant impact on the yield and quality of Yangeng-939. Low density and high nitrogen are still the means to significantly increase yield， while taking into account the premise of yield： under the conditions of density 30 cm×18 cm and nitrogen application rate 10 kg/667 m2， the best appearance income can be obtained; The best taste value benefits can be obtained under the conditions of a density of 30 cm×10 cm and a nitrogen application rate of 10kg/mu. And under low nitrogen conditions， the nitrogen utilization efficiency and other indicators of rice will significantly improve.

Key words： Nitrogen fertilizer; Density; Yangeng-939; Yield;rice quality; Nitrogen use efficiency

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的日益提高，人們對水稻品質(zhì)的要求也越來越高，有著優(yōu)異品質(zhì)的稻米越來越受到人們的關(guān)注。稻米品質(zhì)主要是受遺傳、生態(tài)區(qū)域和栽培措施的影響，稻米品質(zhì)優(yōu)異的品種只有在適宜生長的生態(tài)區(qū)域內(nèi)搭配合理的栽培措施，稻米的優(yōu)質(zhì)特性才能表現(xiàn)出來[1]。稻米品質(zhì)的形成階段是籽粒灌漿階段碳氮同化物積累的過程[2]。因此氮素營養(yǎng)是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要限制因素，但是氮肥的過量施用增加了水稻的生產(chǎn)成本，同時(shí)施入稻田的氮肥被水稻吸收利用的極少，大部分的氮肥由于揮發(fā)和淋洗而損失，從而造成水體富營養(yǎng)化、土壤板結(jié)和酸雨等一系列的環(huán)境污染問題，對人們的健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都造成了潛在的威脅[3]。因此要確定適宜的氮肥施用區(qū)間和在現(xiàn)階段氮肥施用基礎(chǔ)上提高水稻的氮素吸收利用效率，對水稻氮肥的增產(chǎn)增效和水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

水稻的種植密度也是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的因素之一，種植密度對水稻群體結(jié)構(gòu)的形成有著較大的影響，主要是因?yàn)椴煌醒ㄅ渲?，改變了水稻個(gè)體之間對環(huán)境資源相互競爭的狀態(tài)，從而影響個(gè)體和群體的生長狀況；在適當(dāng)?shù)姆N植密度條件下，水稻能更充分的利用自然資源，以實(shí)現(xiàn)水稻個(gè)體-群體的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而達(dá)到較高的產(chǎn)量和優(yōu)異的品質(zhì)[4]。因此良種離不開良好的栽培措施，好的相適應(yīng)的栽培條件方能最大限度地發(fā)揮出品種優(yōu)勢。研究優(yōu)質(zhì)水稻鹽粳939兼顧產(chǎn)量降低施肥量的方法，對建立高效優(yōu)質(zhì)水稻栽培技術(shù)有著重要生產(chǎn)實(shí)踐意義。

1? 材料與方法

1.1? 供試地點(diǎn)與品種

于2022年4～10月在遼寧省盤錦市大洼區(qū)唐家鎮(zhèn)鹽堿地所實(shí)驗(yàn)基地（122.19°E，44.04°N）開展田間小區(qū)試驗(yàn)。供試土壤類型為濱海鹽漬型水稻土，0～20 cm 耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量2.3%、堿解氮82.28 mg/kg、有效磷41.04 mg/kg、速效鉀 252.62 mg/kg、全鹽0.2%，pH值7.6。試驗(yàn)品種為香型優(yōu)質(zhì)食味水稻鹽粳939。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用大田裂區(qū)區(qū)組試驗(yàn)，施肥量為主區(qū)，插秧密度為副區(qū)，2022年4月中旬開始浸種育苗，5月下旬移栽。小區(qū)面積20 m2，重復(fù)3次，小區(qū)間作埂隔離，保證單獨(dú)排灌。

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)肥料處理區(qū)，分別為施純氮0、90、150、210、270 kg/hm2，施用比例為基肥：蘗肥：穗肥=4：3：3，每穴3顆苗?；屎头痔Y肥分別在插秧前3 d和種植后8 d施用，穗肥在穗分化始期施入。磷肥采用過磷酸鈣，施入112.5 kg/hm2P2O5；鉀肥采用氯化鉀，施入45 kg/hm2K2O，磷鉀肥全部基施，其他管理措施統(tǒng)一按照常規(guī)栽培要求實(shí)施。設(shè)置3個(gè)密度：30 cm×18 cm、30 cm×14 cm、30 cm×10 cm，通過不同密度考查水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素、氮素利用率、稻米品質(zhì)等指標(biāo)。

1.3? 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1? 不同處理下鹽粳939的干物質(zhì)積累量測定? ?成熟期每小區(qū)取有代表性的3穴稻株，分成莖稈與籽粒兩部分，105 ℃殺青30 min，在85 ℃下烘干至恒重，測定莖稈與籽粒干物質(zhì)質(zhì)量。

地上部干物質(zhì)積累量=籽粒干物質(zhì)質(zhì)量+莖稈干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.2? 不同處理下鹽粳939的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測定? 成熟期每個(gè)小區(qū)取有代表性的3個(gè)測產(chǎn)點(diǎn)，每點(diǎn)取1 m2稻株實(shí)收脫谷測產(chǎn)。每小區(qū)均勻選取5穴，室內(nèi)考種，測定穴穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、穗癟粒數(shù)和千粒重。

1.3.3? 不同處理下鹽粳939的氮素積累量和氮肥利用率測定? 成熟期的粳稻秸稈和籽粒烘干后粉碎，采用半微量凱氏定氮法[5]測定含氮量。按以下公式計(jì)算不同粳稻品種成熟期氮素積累量、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥吸收利用率、氮素偏生產(chǎn)力。

氮素吸收量（kg·hm-2）=成熟期地上部生物量×含氮量

氮素農(nóng)學(xué)利用效率（kg·kg-1）=（施氮區(qū)稻谷產(chǎn)量-未施氮區(qū)稻谷產(chǎn)量）/施氮量

氮素吸收利用率（%）=[（施氮區(qū)水稻吸氮量-空白區(qū)水稻吸氮量）/施氮量]×100

氮素偏生產(chǎn)力（kg·kg-1）=籽粒產(chǎn)量/施氮量

1.3.4? 不同處理下鹽粳939的品質(zhì)測定? 按《中國農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編·糧油作物卷》的標(biāo)準(zhǔn)[6]測定品質(zhì)性狀，測定整精米率、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量；使用日本佐竹公司RLTA10B2-K 型米粒分析儀測定稻米食味值。

1.4? 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用 WPS 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和繪圖，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同處理下稻谷產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素比較

由表1 可知不同的氮肥用量和移栽密度組合對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素均有不同程度的影響：低密高氮處理下（T4、T5）每穴有效穗數(shù)顯著提高，反之高密低氮處理下則顯著降低（T11、T12）；各處理下每穴有效穗粒數(shù)、穗粒數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)除零氮條件下幾乎差異不顯著，而千粒重、結(jié)實(shí)率兩項(xiàng)指標(biāo)同樣無明顯規(guī)律性顯著差異；低密高氮處理下（T4、T5）產(chǎn)量顯著提高，中密處理下整體產(chǎn)量水平較低，而中氮高密處理下產(chǎn)量水平較高。

2.2? 不同處理下稻米外觀加工品質(zhì)比較

由表2可知，隨著栽插密度和氮肥增加，堊白粒率和堊白度都隨之升高，稻米外觀品質(zhì)變差。低密低氮處理下堊白粒率、堊白度均顯著降低；中密中氮處理（T7/T8/T9）整精米率顯著降低，其他處理間無顯著規(guī)律性；綜合表1產(chǎn)量與表2的外觀加工品質(zhì)，在密度30 cm×18 cm、施氮量10 kg/667 m2（T3）的條件下鹽粳939的外觀加工品質(zhì)較優(yōu)。

2.3? 不同處理下稻米營養(yǎng)食味品質(zhì)比較

由表3可知，適量的少肥與密植能夠顯著改善稻米品質(zhì)：高氮處理下直鏈淀粉含量以及蛋白質(zhì)含量顯著提高；低氮處理下在中高密度水平中食味值均有顯著提高的表現(xiàn)。綜合表1產(chǎn)量與表3食味值，在密度30 cm×10 cm、施氮量10 kg/667 m2（T13）的條件下鹽粳939的食味評分較優(yōu)。

2.4? 不同處理下水稻氮素利用率等相關(guān)指標(biāo)比較

由圖1可知，選擇不同的栽培密度與施肥方案所得的結(jié)果有顯著差異，低氮條件（6 kg/667 m2純氮）處理下（T2/T7/T12）鹽粳939的各項(xiàng)氮素利用率數(shù)據(jù)均顯著提高，低氮處理下氮素偏生產(chǎn)力在所有種植密度條件下均顯著升高。農(nóng)學(xué)利用率在中等密度條件下整體顯著降低；同一密度水平下隨著施氮量的提高整體各項(xiàng)利用率指標(biāo)隨之降低。綜合來看在較低的施氮量配合較高的密度（T12/T13）條件下整體氮素綜合利用率有較顯著的提高。

3? 結(jié)論與討論

不少學(xué)者對水稻品質(zhì)與密度的關(guān)系做了研究，呂小紅等研究指出水稻種植密度可影響穎花量和實(shí)粒數(shù)以協(xié)調(diào)粳稻產(chǎn)量[7]；蘭宇辰等研究表明降低一定的密度對水稻外觀品質(zhì)起到一定的改善作用[8]；蔣洪波等研究指出從種植密度角度來看，稻米蛋白質(zhì)含量隨種植密度的增加而提高[9]，徐春梅等[10]也有相似的結(jié)論，并進(jìn)一步指出對中早22而言，栽插密度對糙米率、整精米率、堊白度和膠稠度、蛋白質(zhì)含量影響較大，整精米率隨密度的增大而降低；殷春淵[11]等研究表明，栽插密度過低或過高，均不利于稻米綜合品質(zhì)的提高，適宜的栽插密度下稻米堊白粒率和堊白度相對較低，食味值相對較高。試驗(yàn)將密度和施肥量互作作為處理?xiàng)l件，探究鹽粳939的最佳食味與產(chǎn)量兼顧的栽培條件。參考雷云翹等[12]研究的方法對栽培密度設(shè)計(jì)了3個(gè)梯度以及5個(gè)施肥量，結(jié)果顯示在低密高氮下可獲得最高的產(chǎn)量。如果兼顧稻米品質(zhì)，則需要犧牲一部分產(chǎn)量，研究顯示：施氮量10 kg/667 m2的條件下可保證相對較高的產(chǎn)量（約540 kg/667 m2），在密度30 cm×18 cm（T3）的條件下可獲得較好的外觀品質(zhì)；在密度30 cm×10 cm（T13）的條件下可獲得較好的食味品質(zhì)。并且低氮條件下水稻的氮素利用率、農(nóng)學(xué)氮素利用率、氮素偏生產(chǎn)力顯著提高，對比T3、T13兩個(gè)密度，T13的氮素利用方面要優(yōu)于T3。依此建議在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻鹽粳939的栽培措施為中等肥力（純N 10 kg/667 m2）和較高的密度（30 cm×10 cm）?？紤]到不同地區(qū)土壤情況不同，試驗(yàn)結(jié)果僅供參考。

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課題名稱：遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長基金項(xiàng)目（2022QN2318）；省科技重大專項(xiàng)（2022JH1/10200003）。

收稿日期：2023-11-07

作者簡介：鐘順成（1988—），男，研究實(shí)習(xí)員，主要從事水稻育種研究。

*通訊作者：王詩宇（1992—），女，助理研究員，研究方向?yàn)樗究剐杂N。