馬波

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾161006）

鉀肥對(duì)寒地香型粳稻光合特性及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

馬波

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾161006）

以香稻綏粳18和中龍粳3號(hào)為材料，研究了不同鉀肥施用量對(duì)寒地香型粳稻光合生產(chǎn)特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，鉀肥對(duì)劍葉SPAD值作用不顯著，但適宜的施鉀量可以顯著提高齊穗期LAI和劍葉凈光合速率；適宜的鉀肥施用量可以顯著提高結(jié)實(shí)率、增加穗粒數(shù)和千粒重，從而顯著提高產(chǎn)量；鉀肥可以增加蛋白質(zhì)含量，提高整精米率，降低堊白粒率和堊白度；還可以顯著提高香稻香味，提升食味品質(zhì)。通過(guò)試驗(yàn)同時(shí)獲得了寒地香型粳稻的最適施鉀量為96.0 kg/hm2。

鉀肥；香稻；凈光合速率；產(chǎn)量；品質(zhì)；寒地

香稻以其氣味芳香而得名，其香味可存在于水稻植株除根部外的莖、葉、花和稻米中[1]。香米不僅具有誘人的特殊芳香，而且富含人體多種必須的營(yíng)養(yǎng)成分，因此價(jià)格普遍較高，在稻米貿(mào)易中占有重要的地位[2]。近年來(lái)香稻在黑龍江省的種植面積大幅增加。鉀素是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所必須的重要元素，圍繞鉀肥與水稻產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面的關(guān)系，前人研究較多[3-4]，但對(duì)于鉀肥與寒地香型粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)系研究鮮有報(bào)道。因此，如何通過(guò)合理施用鉀肥來(lái)提高寒地香稻產(chǎn)量和品質(zhì)，是一個(gè)值得深入研究的課題。鑒于此，本試驗(yàn)以推廣面積較大的寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號(hào)為材料，研究了不同鉀肥施用量對(duì)其光合生產(chǎn)特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為寒地香型粳稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以當(dāng)前主栽的寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號(hào)為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)于2016年在黑龍江省農(nóng)科院齊齊哈爾分院水稻試驗(yàn)田進(jìn)行，供試土壤情況見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)K0~K4共5個(gè)鉀肥處理，各處理鉀肥施用時(shí)期及施用量見(jiàn)表2，各處理的氮肥用量（純N 130 kg/ hm2，其中底肥、返青分蘗肥及穗肥比為7∶3∶3）及磷肥用量（P2O580 kg/hm2，全部作底肥）相同。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)試驗(yàn)，3次重復(fù)。本田栽插行株距為30.00 cm× 13.33 cm，其他管理措施與當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)相同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

當(dāng)水稻成熟后每個(gè)處理小區(qū)連續(xù)取10叢，調(diào)查產(chǎn)量構(gòu)成。每小區(qū)取2點(diǎn)，每點(diǎn)取5m2實(shí)收，產(chǎn)量換算成15%水分后記錄數(shù)據(jù)。在齊穗期采用葉面積測(cè)定儀YMJ-A測(cè)定LAI；采用光合測(cè)定儀ECA-PB0402（杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司）測(cè)定劍葉凈光合速率，采用葉綠素計(jì)SPAD-502Plus測(cè)定葉綠素含量SPAD值，每處理測(cè)20張葉片，取其平均值。參照標(biāo)準(zhǔn)NY 147-88《米質(zhì)測(cè)定方法》進(jìn)行稻米主要品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。采用蒸煮法對(duì)稻米香味進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)，70～100分，特香，剛一入口咀嚼，即香味（氣）濃郁，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；二級(jí)，40～70分，香，入口咀嚼后香味（氣）明顯，而且品嘗后留有余香；三級(jí)，0～40分，弱香，有一定的香味（氣），但較淺，持續(xù)時(shí)間較短或沒(méi)有余香。每個(gè)小區(qū)品嘗3份，取平均值。所得數(shù)據(jù)采用Excel 2003處理及作圖，并采用DPS 8.01進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥對(duì)齊穗期葉面積指數(shù)（LAI）的影響

從圖1可以看出，隨著鉀肥施用量的增加，2個(gè)參試品種齊穗期LAI明顯增加，均以K4處理最高，K0處理最低。同時(shí)綏粳18的K4、K3處理間差異不顯著；中龍粳3號(hào)K4、K3、K2處理間差異不顯著。由此可見(jiàn)，增加施鉀量可以顯著增加寒地香型粳稻齊穗期的LAI，但當(dāng)施鉀量增加到一定數(shù)量后，LAI增加趨緩。本試驗(yàn)中鉀肥施用量超過(guò)64.0 kg/hm2后LAI增加趨緩，超過(guò)96.0 kg/hm2后LAI無(wú)明顯變化。

表1 試驗(yàn)地土壤理化指標(biāo)

表2 各處理不同時(shí)期氮磷鉀肥施用量（kg/hm2）

圖1 不同處理下寒地香型粳稻齊穗期LAI

圖2 不同處理下寒地香型粳稻齊穗期劍葉SPAD值

圖3 不同鉀肥施用量下寒地香型粳稻齊穗期劍葉凈光合速率

2.2 鉀肥對(duì)齊穗期劍葉SPAD值及凈光合速率的影響

由圖2可知，2個(gè)品種均以K0處理SPAD值最小，其他處理間差異不顯著?？梢?jiàn)，隨著鉀肥施用量的增加，齊穗期劍葉葉綠素含量有逐漸增加的趨勢(shì)，但影響并不明顯。

由圖3可以看出，不同的施鉀量下寒地香型粳稻齊穗期劍葉凈光合速率存在顯著差異，2個(gè)品種均以K0處理凈光合速率最小，同時(shí)隨著施鉀量的增加而逐漸上升，綏粳18以K3處理最大，中龍粳3號(hào)以K4處理最大?？梢?jiàn)，增加鉀肥施用量可以顯著提升寒地香型粳稻齊穗期的劍葉凈光合速率。

2.3 鉀肥對(duì)產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3可知，不同的施鉀量對(duì)寒地香型粳稻產(chǎn)量影響顯著，綏粳18和中龍粳3號(hào)均以K3處理產(chǎn)量最高，與K4處理相比差異不顯著，但與其他處理相比差異顯著；同時(shí)均以K0處理產(chǎn)量最低，K0處理與其他處理相比差異顯著。

表3可以看出，鉀肥對(duì)每m2有效穗數(shù)影響不明顯，對(duì)每穗粒數(shù)有一定的促進(jìn)作用，綏粳18以K3處理穗粒數(shù)最多，中龍粳3號(hào)以K4處理穗粒數(shù)最多，同時(shí)都以K0處理穗粒數(shù)最少。隨著施鉀量的增加，2個(gè)品種的結(jié)實(shí)率均有顯著提高，綏粳18以K3處理結(jié)實(shí)率最高，中龍粳3號(hào)以K4處理最高，K2、K3、K4處理之間差異不顯著。隨著施鉀量的增加，2個(gè)品種的千粒重也有增加的趨勢(shì)，綏粳18施鉀處理與不施鉀處理千粒重差異顯著，但中龍粳3號(hào)各處理間無(wú)顯著差異。由此可見(jiàn)，合理的鉀肥施用量可以顯著提高結(jié)實(shí)率和穗粒數(shù)，同時(shí)還有增加千粒重的作用。

2.4 鉀肥對(duì)品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著施鉀量的增加，稻米蛋白質(zhì)含量顯著增加，2個(gè)品種均以K4處理最高，以K1處理最低；但直鏈淀粉含量變化規(guī)律不明顯。整精米率隨著鉀肥施用量的增加而顯著提高，2個(gè)品種均以K0處理最低。外觀品質(zhì)中堊白粒率隨施鉀量的增加而顯著下降，2個(gè)品種均以K4處理最低，且各處理之間差異顯著；隨施鉀量的增加綏粳18堊白度無(wú)明顯變化，而中龍粳3號(hào)有下降的趨勢(shì)，且以K3處理最低，與其他處理差異顯著?？梢?jiàn)，在一定范圍內(nèi)增加鉀肥可以顯著提高稻米碾米品質(zhì)，改善外觀品質(zhì)。

由表4可以看出，隨著施鉀量的增加，2個(gè)品種的香味明顯增加，綏粳18以K4處理最高，中龍粳3號(hào)以K3處理最高，可見(jiàn)鉀肥可以顯著提高寒地香型粳稻的香味，但超過(guò)一定范圍時(shí)，再增加施鉀量香味增加趨緩甚至不增加。鉀肥對(duì)膠稠度無(wú)顯著影響。食味評(píng)分2個(gè)品種均以K3處理最高，以K0處理最低，可見(jiàn)適當(dāng)增加鉀肥有提升稻米口感的作用。

表3 綏粳18、中龍粳3號(hào)各處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

表4 各處理稻米主要品質(zhì)性狀及香味

圖4 寒地香型粳稻香味評(píng)分與食味評(píng)分的關(guān)系

2.5 香味評(píng)分與食味評(píng)分的關(guān)系

由圖4可以看出，2個(gè)品種的香味評(píng)分與食味評(píng)分之間均呈極顯著正相關(guān)的線性關(guān)系，綏粳18：y= 0.4828x+57.912，中龍粳3號(hào)：y=0.7407x+51.345，2個(gè)方程的決定系數(shù)為R2=0.8261、R2=0.8880，表明方程有較高的決定程度。由此可見(jiàn)，增加香稻的香味可以提高稻米的口感，對(duì)比2個(gè)品種，香味對(duì)中龍粳3號(hào)食味的影響程度要大于綏粳18。

3 結(jié)論與討論

鉀是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所必須的重要元素，然而在實(shí)際生產(chǎn)上大多農(nóng)民往往只重視氮肥的施入，而對(duì)鉀肥施用不夠重視，導(dǎo)致土壤中鉀素虧缺，嚴(yán)重影響了水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。有研究表明，鉀肥能夠促進(jìn)水稻葉片生長(zhǎng)，提高光合作用效率，顯著增加產(chǎn)量[5-7]，這一觀點(diǎn)在本研究中也得到了驗(yàn)證。本研究結(jié)果表明，增加施鉀量可以顯著提高寒地香型粳稻齊穗期的LAI和劍葉凈光合速率；適宜的鉀肥用量可以顯著提高結(jié)實(shí)率、增加穗粒數(shù)，從而顯著提高產(chǎn)量。

不同的鉀肥施用量對(duì)寒地香型粳稻稻米品質(zhì)影響顯著，鉀肥可以增加籽粒中蛋白質(zhì)含量，改善稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，但對(duì)直鏈淀粉含量作用不顯著，這與張國(guó)發(fā)等[8]的研究不同，原因可能是所選用的參試品種類(lèi)型不同。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)增施鉀肥可以顯著提高整精米率，降低堊白粒率和堊白度，從而顯著提高碾米品質(zhì)和改善外觀品質(zhì)。適宜的施鉀量可以顯著提高寒地香型粳稻的香味，且香味評(píng)分與食味評(píng)分之間呈極顯著正相關(guān)的線性關(guān)系。由此可見(jiàn)，鉀肥正是通過(guò)提高寒地香型粳稻的香味來(lái)顯著提升稻米的食味評(píng)分。

以本試驗(yàn)結(jié)果綜合來(lái)看，綏粳18和中龍粳3號(hào)在施鉀量為96.0 kg/hm2時(shí)，光合性能明顯提升，產(chǎn)量顯著提高，同時(shí)稻米香味增加，品質(zhì)明顯改善，因此可以作為2個(gè)品種的最適施鉀量。

[1]Cordeiro G M,Christopher M J,Henry R J,et al.Identification of microsatellite markers for fragrance in rice by analysis of the rice genomesequence[J].Mol Breed,2002,9（4）:245-250.

[2]謝黎虹，段斌伍，孫成效.泰國(guó)的香稻[J].中國(guó)稻米，2003(4)：40-41.

[3]高洋，鄭桂萍，錢(qián)永德，等.鎂鉀不同配比施用對(duì)水稻光合特性及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)稻米，2010（2）：16-18.

[4]許鳳英，張秀娟，王曉玲，等.液體硅鉀肥對(duì)水稻冠層結(jié)構(gòu)、光合特性及產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，30（1）：67-72.

[5]張建才.水稻鉀氮關(guān)系研究概況[J].水稻文摘，1988（6）：1-5.

[6]賈彥博.水稻Oryza sativa L鉀高效營(yíng)養(yǎng)的生理機(jī)制研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2008.

[7]彭海歡，翁曉燕，徐紅霞，等.缺鉀脅迫對(duì)水稻光合特性及光合防御機(jī)制的影響[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2006，20（6）：621-625.

[8]張國(guó)發(fā)，崔玉波，尤娟，等.鉀肥用量對(duì)寒地水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].土壤通報(bào)，2010，41（4）：413-416.

Effects of Potassium Fertilizer Application Level on Photosynthetic Characteristics,Yield and Quality of Aromatic Japonica Rice in the Cold Region

MA Bo
（Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Qiqihar,Heilongjiang 161006,China）

The effects of different potassium fertilizer application level on photosynthetic characteristics,yield and quality of aromatic japonica rice in the cold region were studied in this test,Suigeng 18 and Zhonglonggeng 3 asmaterials.The results showed that potassium fertilizer could not significantly change SPAD value of the flag leaf,but appropriate amount of potassium fertilizer could improve LAIat full heading stage and net photosynthetic rate of the flag leaf significantly.Appropriate application amount of potassium fertilizer could not only significantly improve seed setting rate,but also could increase the grain number per spike and 1 000-grain weight, thus significantly increase the yield.Potassium fertilizer could not only increase the protein content and the head rice rate,but also could reduce the chalky grain rate and chalkiness degree.Potassium fertilizer could significantly increase aroma and taste quality of aromatic japonica rice.The optimal amount of potassium fertilizer was 96.0 kg/hm2in this experiment.

potassium fertilizer;aromatic japonica rice;net photosynthetic rate;yield;quality;the cold region

S511.062

：A

：1006-8082（2017）03-0040-04

2017－02－21

齊齊哈爾市攻關(guān)項(xiàng)目（NYGG-201514；NYGG-201403），黑龍江省農(nóng)科院青年基金重點(diǎn)項(xiàng)目（ZD007）