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基于模糊隸屬函數(shù)法評(píng)估不同肥料對(duì)甬優(yōu)15產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合影響

2021-08-18 07:09李建強(qiáng)沈阿林賈生強(qiáng)高敬文喻曼蘇瑤
浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年8期
關(guān)鍵詞:桐廬平湖精米

李建強(qiáng), 沈阿林, 賈生強(qiáng),3, 高敬文, 喻曼, 蘇瑤*

(1.平湖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 植保土肥技術(shù)推廣中心,浙江 平湖 314200; 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021; 3.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院,浙江 杭州 311300)

水稻是浙江省主要的糧食作物。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年全省水稻種植面積為64.11萬hm2,總產(chǎn)量達(dá)469.3萬t,占糧食總產(chǎn)量的78.7%,在保障糧食安全、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定等方面起著不可替代的重要作用。近年來,隨著人們生活水平的提高,對(duì)稻米品質(zhì)的要求也越來越高。

稻米品質(zhì)一般包含外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)兩方面,外在品質(zhì)主要指加工品質(zhì)和外觀品質(zhì),內(nèi)在品質(zhì)包含食味品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等。稻米品質(zhì)性狀的表達(dá)除了受遺傳、環(huán)境因子、水分管理、耕作方式的影響外,還與肥料施用密切相關(guān)[1-2]。近年來,人們開展了大量有關(guān)調(diào)整肥料種類和施肥量實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)提質(zhì)的研究,但結(jié)果并不完全一致。有研究表明,長(zhǎng)期施用化肥會(huì)降低稻米整精米率、提高稻米堊白粒率、堊白度,降低食味品質(zhì)[3-4],而施用有機(jī)肥則可提高稻米直鏈淀粉含量、淀粉黏度和聚合度等[5],從而增強(qiáng)稻米在碾磨過程中的抗破壞能力[6],提高稻米的糙米率、精米率及整精米率等加工品質(zhì)[7-9]。也有研究表明,相較于施常規(guī)化肥而言,施用有機(jī)肥對(duì)稻米品質(zhì)無顯著影響[10-11],且在土壤肥力較高時(shí)施用還存在水稻減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)[12-13]。而相較于常規(guī)有機(jī)肥,生物有機(jī)肥因其含有大量有益微生物和微生物代謝產(chǎn)物,兼有微生物接種劑和有機(jī)肥的作用,故而能更好地實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)[14-15],但其對(duì)水稻品質(zhì)影響的報(bào)道還較為缺乏。此外,緩釋肥在降低養(yǎng)分損失和增加稻米產(chǎn)量方面表現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì),但對(duì)稻米加工、外觀和食味品質(zhì)的影響低于有機(jī)肥[16-18]。目前,國(guó)內(nèi)有關(guān)施肥如何影響稻米品質(zhì)的研究多是通過比較表征稻米品質(zhì)的單項(xiàng)理化指標(biāo)而得到結(jié)論,鮮有通過統(tǒng)計(jì)分析的方法,將稻米外觀、加工和食味等品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,缺乏不同種類肥料對(duì)稻米品質(zhì)綜合影響的準(zhǔn)確評(píng)估。不同的土壤類型、肥力情況和環(huán)境條件會(huì)改變肥料對(duì)稻米品質(zhì)的影響程度,而當(dāng)前相關(guān)研究多集中于我國(guó)東北、淮北等水稻主產(chǎn)區(qū),研究結(jié)果對(duì)于浙江水稻施肥的指導(dǎo)意義有限。

鑒于此,本研究選擇浙江中部(桐廬)和北部(嘉興)水稻種植區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn),以水稻品種甬優(yōu)15為研究對(duì)象,比較常規(guī)化肥(尿素)、緩釋摻混肥、普通有機(jī)肥、生物有機(jī)肥和硅鈣鉀鎂肥等不同種類肥料對(duì)甬優(yōu)15產(chǎn)量及構(gòu)成因子、稻米加工、外觀和食味品質(zhì)的影響;采用綜合隸屬函數(shù)模糊評(píng)價(jià)法對(duì)不同區(qū)域施用不同種類肥料稻米的外觀、加工和食味品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)估,以期為進(jìn)一步優(yōu)化高效優(yōu)質(zhì)的水稻施肥技術(shù)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在杭州桐廬和嘉興平湖水稻試驗(yàn)基地進(jìn)行,0~20 cm耕層土壤pH分別為5.01和7.34,有機(jī)質(zhì)、總氮、堿解氮、速效鉀、有效磷含量分別為35.5和40.6 g·kg-1、2.33和2.37 g·kg-1、129.66和159.49 mg·kg-1、73.37和131.75 mg·kg-1、14.96和4.18 mg·kg-1。選用當(dāng)?shù)刂魍破贩N甬優(yōu)15作為試驗(yàn)材料。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)不同施肥處理,分別為不施氮肥(CK)、常規(guī)化肥(F-1)、緩釋摻混肥(F-2,青陽縣茂施農(nóng)業(yè)科技有限公司,控釋氮≥13%)、硅鈣鉀鎂肥(F-3,金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司)、生物有機(jī)肥(F-4,眉山市新都化工復(fù)合肥有限公司,有效活菌數(shù)≥5億·g-1,有機(jī)質(zhì)≥60%)和普通有機(jī)肥(F-5,杭州富陽富隆有機(jī)肥有限公司)。除CK外,所有處理總氮施入量為270 kg·hm-2。其中,F(xiàn)-2和F-5處理氮肥運(yùn)籌比例為6∶4(基肥∶孕穗肥),其他處理氮肥運(yùn)籌比例均為4∶3∶3(基肥∶分蘗肥∶孕穗肥)。F-3處理中硅鈣鉀鎂肥在施分孽肥時(shí)施入,底肥為常規(guī)尿素;緩釋摻混肥、生物有機(jī)肥和普通有機(jī)肥都作為底肥施入,追肥采用常規(guī)尿素。所有處理的磷鉀肥施用量和施用時(shí)間相同。其中,磷肥(過磷酸鈣)做基肥一次性施入450 kg·hm-2,鉀肥(氯化鉀)270 kg·hm-2作為分蘗肥施入。田間采取小區(qū)設(shè)計(jì),小區(qū)面積36 m2(4 m×9 m),各處理設(shè)3個(gè)重復(fù),區(qū)間均筑田埂,田埂上覆塑料膜并埋至土表20 cm以下,單獨(dú)排灌,以防肥料相互滲漏。

試驗(yàn)采用旱育秧。桐廬和平湖試驗(yàn)點(diǎn)播種時(shí)間分別為5月5日和5月24日,均在秧齡20 d時(shí)人工移栽,移栽規(guī)格為30 cm×15 cm,每穴1棵基本苗。在栽培過程中,病蟲草害防控、灌溉模式等與當(dāng)?shù)爻R?guī)栽培措施相同。

1.3 調(diào)查與采樣分析

于水稻成熟期,隨機(jī)在各小區(qū)調(diào)查5個(gè)樣方的有效穗數(shù),在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其產(chǎn)量構(gòu)成因子包括穗粒數(shù)和千粒重進(jìn)行考種分析;各小區(qū)收獲后脫谷測(cè)實(shí)產(chǎn),并隨機(jī)取稻谷約2.0 kg,置于陰涼通風(fēng)處風(fēng)干后,參照NY/T 83—2017測(cè)定糙米率、堊白度、堊白粒率、堿消值、精米率;參照GB/T 21719—2008測(cè)定整精米率;參照NY/T 2334—2013測(cè)定長(zhǎng)寬比;參照GB/T22294—2008測(cè)定膠稠度;參照GB/T 15683—2008測(cè)定直鏈淀粉含量;參照GB 5009.5—2016測(cè)定蛋白質(zhì)含量。

1.4 綜合隸屬度模糊評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)

基于施用不同種類肥料后,稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)的差異,采用綜合隸屬函數(shù)模糊評(píng)價(jià)法對(duì)稻米品質(zhì)進(jìn)行綜合分析,進(jìn)而確定相對(duì)最佳的施肥種類。選取糙米率、精米率、整精米率、堊白度、堊白粒率、長(zhǎng)寬比、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉和蛋白含量等指標(biāo)作為稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)[19-20]。其中,糙米率、精米率和整精米率作為稻米加工品質(zhì)的主要指標(biāo),堊白度和堊白粒率作為稻米外觀品質(zhì)指標(biāo)長(zhǎng)寬比、膠稠度、堿消值、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量5個(gè)指標(biāo)作為稻米食味品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[21-22]。

根據(jù)稻米各項(xiàng)理化指標(biāo)與綜合評(píng)判結(jié)果間的關(guān)系,對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)值進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換,計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度。有研究指出,直鏈淀粉含量與稻米食味品質(zhì)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān),直鏈淀粉含量低,米粒拉伸性好,但并非越低越好,存在一個(gè)較佳的范圍[23-25]。堿消值是評(píng)定稻米糊化溫度的常用指標(biāo),堿消值高,糊化溫度低,米飯食味好[26-27]。一般而言,蛋白質(zhì)含量低的大米做成的米飯香味、柔軟性和黏性更佳,但也有研究認(rèn)為,蛋白質(zhì)含量高一定會(huì)降低米飯食味[25]。稻米膠稠度與米飯的硬度和黏度有關(guān),與米飯食味呈正相關(guān);稻米的粒長(zhǎng)和粒型與米飯食味也呈正相關(guān)[25]。因此,糙米率、精米率、整精米率、堿消值和膠稠度與綜合評(píng)判結(jié)果為正相關(guān),采用正隸屬函數(shù)進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換;堊白度、堊白粒率與綜合評(píng)判結(jié)果為負(fù)相關(guān),采用反隸屬函數(shù)進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換;長(zhǎng)寬比、直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量采用固定性隸屬函數(shù)進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換,各自最佳值分別設(shè)為2.49、15.5%和2.0%[25]。加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)的隸屬度計(jì)算為對(duì)應(yīng)包含的各指標(biāo)隸屬度的平均值,而稻米綜合品質(zhì)隸屬度計(jì)算采用外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)和食味品質(zhì)隸屬度按權(quán)重0.2、0.2和0.6加權(quán)求和而得。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本研究數(shù)據(jù)采用Excel 2010和PASS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖,采用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析,采用PAST軟件對(duì)稻米品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子對(duì)不同種類肥料的響應(yīng)

由表1可知,相比CK,其他施肥處理均能顯著增加有效穗數(shù)、和產(chǎn)量,增幅分別為42.9%~52.5%和29.0%~46.0%,表明施氮肥是水稻增產(chǎn)的重要措施。對(duì)于桐廬試驗(yàn)點(diǎn),相較于常規(guī)化肥(F-1),施用緩釋摻混肥(F-2)、硅鈣鉀鎂肥(F-3)、生物有機(jī)肥(F-4)和普通有機(jī)肥(F-5)可通過增加穗粒數(shù)而有效提高產(chǎn)量,增幅分別為2.1%、2.9%、2.3%和6.7%。對(duì)于平湖試驗(yàn)點(diǎn),相較于F-1,F(xiàn)-2、F-4和F-5可顯著增加有效穗數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),增幅分別為1.7%、13.3%和5.2%。由此表明,有機(jī)肥或緩釋肥可為水稻前期分蘗或中后期的灌漿提供充足養(yǎng)分,進(jìn)而提高水稻有效穗數(shù)或穗粒數(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。相較于桐廬試驗(yàn)點(diǎn),平湖試驗(yàn)點(diǎn)各處理的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量均顯著更高,這可能與平湖試驗(yàn)點(diǎn)土壤類型及其含有更高的養(yǎng)分有關(guān)。與常規(guī)施化肥相比,其他各施肥處理對(duì)試驗(yàn)區(qū)水稻千粒重?zé)o顯著影響。

2.2 稻米品質(zhì)對(duì)不同肥料種類的響應(yīng)

如表2所示,施肥均一定程度的增加稻米的糙米率,但未達(dá)顯著水平。對(duì)于桐廬試驗(yàn)點(diǎn),相較于常規(guī)化肥(F-1),施用緩釋摻混肥(F-2)、生物有機(jī)肥(F-4)和普通有機(jī)肥(F-5)能提高稻米的精米率、整精米率,降低堊白度和膠稠度;其中,F(xiàn)-4和F-5能進(jìn)一步提高稻米堿消值和直鏈淀粉含量,同時(shí)降低稻米蛋白質(zhì)含量;F-3稻米堊白度略有下降,其他品質(zhì)指標(biāo)變化不明顯。對(duì)于平湖試驗(yàn)點(diǎn),相較于常規(guī)化肥(F-1),施用緩釋摻混肥(F-2)能有效提高稻米精米率和堿消值,顯著降低堊白度,但同時(shí)降低了整精米率;施用生物有機(jī)肥(F-4)和普通有機(jī)肥(F-5)也能降低稻米堊白度,并提高堿消值和膠稠度,但精米率和整精米率均有明顯下降;施用硅鈣鉀鎂肥(F-3)降低了稻米的堊白度,同時(shí)顯著提高了稻米的堿消值。相較于桐廬試驗(yàn)點(diǎn),平湖試驗(yàn)點(diǎn)不同施肥處理下,稻米的精米率、整精米率和堿消值更高,堊白度更低,長(zhǎng)寬比和直鏈淀粉含量也都更接近最適值2.46和15.5%。

表1 不同種類肥料處理對(duì)稻米產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

對(duì)試驗(yàn)區(qū)不同施肥處理下的稻米品質(zhì)進(jìn)行主成分分析。由圖1可知,第1、2和3主成分的特征值分別為33.85、3.90和1.36,其對(duì)稻米品質(zhì)總變異的解釋率分別為84.7%、9.8%和3.4%,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)97.9%。其中,PC1軸主要包含精米率的信息,負(fù)荷系數(shù)為0.82;PC2軸主要包含堊白度的信息,負(fù)荷系數(shù)為0.90;PC3軸則主要包含膠稠度的信息,負(fù)荷系數(shù)為0.88。由此表明,施用不同種類的氮肥,主要影響稻米加工品質(zhì)的精米率、外觀品質(zhì)的堊白度和食味品質(zhì)的膠稠度;相較于食味品質(zhì),氮肥種類對(duì)稻米加工和外觀品質(zhì)的影響更大。

2.3 基于綜合隸屬度評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)

由表3可知,糙米率、精米率和整精米率隸屬度的平均值作為表征稻米加工品質(zhì)的隸屬度,堊白度和堊白粒率隸屬度的平均值作為表征稻米外觀品質(zhì)的隸屬度,堿消值、膠稠度、長(zhǎng)寬比、直鏈淀粉和蛋白質(zhì)隸屬度的平均值則作為稻米食味品質(zhì)的隸屬度值。進(jìn)一步對(duì)加工、外觀和食味品質(zhì)的隸屬度進(jìn)行加權(quán)求和得稻米品質(zhì)綜合隸屬度(表4)。

評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,平湖試驗(yàn)點(diǎn)各處理的稻米品質(zhì)綜合隸屬度(0.568~0.699)普遍高于桐廬試驗(yàn)點(diǎn)(0.399~0.463),表明平湖試驗(yàn)點(diǎn)各處理稻米綜合品質(zhì)均優(yōu)于桐廬試驗(yàn)點(diǎn)。對(duì)于平湖試驗(yàn)點(diǎn)而言,不施氮肥處理下的稻米品質(zhì)綜合隸屬度值最高(0.699),其次為施用生物有機(jī)肥處理(F-4)、普通有機(jī)肥(F-5)、緩釋摻混肥肥(F-2)、硅鈣鉀鎂肥(F-3),而施用常規(guī)化肥(F-1)處理的稻米品質(zhì)綜合隸屬度值最低(0.568)。桐廬試驗(yàn)點(diǎn),不施氮肥處理?xiàng)l件下的稻米品質(zhì)綜合隸屬度值最低(0.399),施用生物有機(jī)肥(F-4)的稻米品質(zhì)綜合隸屬度值最高(0.463),其次為硅鈣鉀鎂肥(F-3)、緩釋摻混肥(F-2)、普通有機(jī)肥(F-5)和常規(guī)化肥(F-1)。由此表明,相較于常規(guī)化肥,生物有機(jī)肥、普通有機(jī)肥、緩釋摻混肥、硅鈣鉀鎂肥均能在一定程度上提升稻米品質(zhì),其中,施用生物有機(jī)肥的效果相對(duì)最佳。

表2 不同種類肥料處理對(duì)稻米品質(zhì)指標(biāo)的影響

深灰色、淺灰色分別為平湖和桐廬試驗(yàn)點(diǎn)樣品。圖1 影響稻米品質(zhì)的第1和第2主成分(a)、第1和第3主成分(b)分析結(jié)果

表3 不同種類肥料處理稻米品質(zhì)指標(biāo)隸屬度值

表4 不同種類肥料處理稻米品質(zhì)綜合隸屬度

3 討論

試驗(yàn)中不同種類肥料對(duì)甬優(yōu)15產(chǎn)量的影響在2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)出相似的規(guī)律,即相較于常規(guī)化肥,底肥施用緩釋摻混肥、生物有機(jī)肥和普通有機(jī)肥均能有效提高產(chǎn)量,其中,施用有機(jī)肥產(chǎn)量增幅最大,均大于5%。相關(guān)研究表明,在養(yǎng)分總投入量相當(dāng)?shù)那闆r下,施用有機(jī)肥后水稻產(chǎn)量較施用化肥增產(chǎn)4%~20%[28],這與本研究結(jié)果一致。由于桐廬試驗(yàn)點(diǎn)土壤為砂黏土,土壤肥力以及保水保肥能力均低于平湖試驗(yàn)點(diǎn),因此,其水稻產(chǎn)量較平湖低。從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析,調(diào)整氮肥種類后,平湖試驗(yàn)點(diǎn)因有效穗數(shù)增加實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量上升,而桐廬試驗(yàn)點(diǎn)主要通過增加穗粒數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。一方面,平湖試驗(yàn)點(diǎn)移栽時(shí)氣溫相對(duì)較高,加速了前期緩釋摻混肥和有機(jī)肥的養(yǎng)分釋放,促進(jìn)了水稻前期分蘗,進(jìn)而增加水稻有效穗數(shù);另一方面,桐廬試驗(yàn)點(diǎn)土壤保肥能力弱,施用緩釋摻混肥和有機(jī)肥能有效降低養(yǎng)分損失,保障水稻中后期生長(zhǎng)養(yǎng)分所需,因此,較常規(guī)化肥更有利于水稻灌漿期籽粒的形成,進(jìn)而增加穗粒數(shù)。硅鈣鉀鎂肥的施用僅在桐廬試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果,這可能是由于桐廬試驗(yàn)地土壤偏酸性,施用硅鈣鉀鎂肥在一定程度緩解了酸性土壤對(duì)作物根系活力的抑制,促進(jìn)水稻根部對(duì)養(yǎng)分的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量,但平湖試驗(yàn)地土壤呈中性,因此,相對(duì)而言效果不明顯。

對(duì)同一水稻品種,相較于施用不同種類的肥料,稻米品質(zhì)受產(chǎn)地環(huán)境因素影響更為顯著。本研究中,平湖試驗(yàn)點(diǎn)稻米的加工、外觀和食味品質(zhì)均優(yōu)于桐廬試驗(yàn)點(diǎn),這可能與2個(gè)試驗(yàn)地的土壤特性、氣候特征(包括日照、溫差、降水等)密切相關(guān),后續(xù)可進(jìn)一步深入探討環(huán)境因子對(duì)稻米品質(zhì)的影響及機(jī)制,進(jìn)而指導(dǎo)不同區(qū)域的水稻栽培和養(yǎng)分管理。不同種類肥料主要通過影響稻米加工品質(zhì)的精米率、外觀品質(zhì)的堊白度和食味品質(zhì)的堿消值等指標(biāo)而影響稻米的綜合品質(zhì)。本研究中,相較于常規(guī)化肥,底肥施用緩釋摻混肥、生物有機(jī)肥和普通有機(jī)肥均能一定程度提高稻米精米率,降低堊白度,增加堿消值,有利于稻米品質(zhì)的改善;硅鈣鉀鎂肥的施用可有效降低稻米堊白度。李冠男等[29]研究結(jié)果也表明,單施有機(jī)肥能通過提高精米率改善稻米加工品質(zhì),通過降低堊白度提高其外觀品質(zhì)。

對(duì)于不同試驗(yàn)點(diǎn),不同種類肥料對(duì)稻米品質(zhì)的影響程度略有差異。根據(jù)隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果,平湖試驗(yàn)點(diǎn)稻米綜合品質(zhì)由高到低排序?yàn)镃K>F-4>F-5>F-2>F-3>F-1,桐廬試驗(yàn)點(diǎn)排序?yàn)镕-4>F-3>F-2>F-5>F-1>CK??梢姡瑢?duì)于平湖試驗(yàn)點(diǎn),不施肥和施用生物有機(jī)肥稻米品質(zhì)最佳,而桐廬試驗(yàn)點(diǎn)則是施用生物有機(jī)肥和硅鈣鉀鎂肥稻米品質(zhì)最佳。緩釋摻混肥效果欠佳可能與其養(yǎng)分控制釋放速率和模式未能與水稻的養(yǎng)分吸收速率和模式同步有關(guān)[30]。桂云波等[31]研究結(jié)果也表明,有機(jī)肥對(duì)稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食用品質(zhì)的影響大于長(zhǎng)效控釋肥。本研究中,施用生物有機(jī)肥對(duì)稻米綜合品質(zhì)的改善最佳,可能是由于生物有機(jī)肥可以增加土壤微生物量和活性,促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,從而改善土壤微環(huán)境,有利于水稻養(yǎng)分的均衡吸收[32],但確切的影響機(jī)制還有待后續(xù)深入的解析。此外,有研究表明,鉀肥、鎂肥的施用能通過增強(qiáng)稻米黏性改善其食味品質(zhì)[32-33];適當(dāng)施用硅、鎂肥還能提高水稻精米率、糙米率等外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)[34]。本研究中,硅鈣鉀鎂肥的施用能有效改善桐廬試驗(yàn)點(diǎn)水稻的綜合品質(zhì),對(duì)平湖試驗(yàn)點(diǎn)水稻品質(zhì)提升作用較小,這可能與試驗(yàn)點(diǎn)土壤自身所這些元素的含量有關(guān)。平湖試驗(yàn)點(diǎn)不施氮肥的CK處理稻米綜合品質(zhì)相對(duì)最佳,這可能是由于本試驗(yàn)確定的總施氮量對(duì)于平湖土壤肥力而言較高,導(dǎo)致施氮后稻米品質(zhì)有所下降,但不施氮肥的水稻產(chǎn)量最低。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)雙提升的養(yǎng)分管理技術(shù)。

4 小結(jié)

本研究中,相較于常規(guī)化肥,底肥施用緩釋摻混肥、生物有機(jī)肥和普通有機(jī)肥能通過增加有效穗數(shù)或穗粒數(shù)實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn),其中,有機(jī)肥產(chǎn)量增幅最大。相較于氮肥種類,稻米品質(zhì)受產(chǎn)地環(huán)境因素影響更顯著。本研究中,平湖試驗(yàn)點(diǎn)稻米加工、外觀和食味品質(zhì)均優(yōu)于桐廬。不同種類氮肥主要通過影響稻米精米率、堊白度和堿消值,進(jìn)而影響稻米綜合品質(zhì)。相較于常規(guī)化肥,底肥施緩釋摻混肥、生物有機(jī)肥和普通有機(jī)肥均能一定程度提高稻米精米率,降低堊白度,增加堿消值,有利于稻米品質(zhì)的改善;硅鈣鉀鎂肥的施用可有效降低稻米堊白度。相同種類氮肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響程度因產(chǎn)地環(huán)境不同而有所差異。根據(jù)隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,平湖試驗(yàn)點(diǎn)各處理稻米綜合品質(zhì)由高到低排序?yàn)镃K>F-4>F-5>F-2>F-3>F-1,桐廬試驗(yàn)點(diǎn)排序?yàn)镕-4>F-3>F-2>F-5>F-1>CK。綜合而言,施用生物有機(jī)肥在水稻增產(chǎn)提質(zhì)方面具有較大潛力,但今后還需進(jìn)一步對(duì)其長(zhǎng)期的施用效果及其在土壤養(yǎng)分、土壤微生物結(jié)構(gòu)與活性以及作物養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)運(yùn)方面的影響機(jī)制開展深入的研究,同時(shí)關(guān)注產(chǎn)地環(huán)境因子在影響水稻綜合品質(zhì)方面的重要作用,以期為不同水稻主產(chǎn)區(qū)的優(yōu)質(zhì)高效施肥技術(shù)提供數(shù)據(jù)支撐和指導(dǎo)。

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