郭慧婷 王英豪 王云翔 陳越 錢紫慧 趙燦 王維領(lǐng) 霍中洋

摘要：為在機(jī)插同步一次性側(cè)深施肥條件下篩選出最佳控釋期與緩速比組合，以達(dá)到提高雜交秈稻產(chǎn)量和改善品質(zhì)的目的，為雜交秈稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。以雜交秈稻徽兩優(yōu)858為供試品種，設(shè)置2種不同釋放期（60、100 d）的控釋尿素按照5種配比（10 ∶0、8 ∶2、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6）與普通尿素組合，同時(shí)設(shè)置普通尿素分施作為對(duì)照。結(jié)果表明，控釋期為60 d的各配比處理產(chǎn)量均高于控釋期為100 d的各配比處理，其中60 d控釋尿素6 ∶4的產(chǎn)量最高且與CK差異顯著，100 d控釋尿素處理下配比為8 ∶2的產(chǎn)量最高；堊白粒率和堊白度在60 d各配比處理下較CK顯著降低，明顯改善了稻米的外觀品質(zhì)；60 d控釋尿素處理的食味值均高于CK，直鏈淀粉含量顯著提高6.50%～13.94%，60 d各配比處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度也均高于100 d各配比處理。因此，雜交秈稻徽兩優(yōu)858在機(jī)插同步一次性側(cè)深施肥條件下，釋放期為60 d的控釋尿素與普通尿素采用6 ∶4的組配方式更利于提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：雜交秈稻；控釋尿素；產(chǎn)量；品質(zhì)；徽兩優(yōu)858

中圖分類號(hào)：S511.2+10.6? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）08-0094-06

收稿日期：2023-07-11

基金項(xiàng)目：江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：BE2020319）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金［編號(hào)：CX（21）2001］。

作者簡(jiǎn)介；郭慧婷（1998—），女，江蘇鹽城人，碩士研究生，研究方向?yàn)樽魑镌耘嗯c耕作新技術(shù)。E-mail：1207542193@qq.com。

通信作者：霍中洋，博士，教授，主要從事栽培生理研究。 E-mail：huozy69@163.com。

水稻是我國(guó)最重要的谷類作物之一，年耕面積達(dá)3 000萬hm2，占我國(guó)耕地總面積的近1/3［1］。研究表明，2030年前我國(guó)水稻產(chǎn)量需增產(chǎn)20%才能滿足人口增長(zhǎng)的需求［2］。水稻的生產(chǎn)離不開氮肥的施用，氮是水稻生長(zhǎng)的必需元素，在保障水稻產(chǎn)量和品質(zhì)方面起著關(guān)鍵作用。然而，在我國(guó)水稻生產(chǎn)中，常有氮肥過量使用的情況發(fā)生，部分栽培地區(qū)的施氮量高達(dá) 300 kg/hm2，遠(yuǎn)高于建議的最佳施氮量［3］。過量施用氮肥會(huì)造成一系列的環(huán)境問題，包括溫室氣體排放、土壤酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化和生物多樣性的喪失［4］。目前，我國(guó)水稻生產(chǎn)的種植和收獲機(jī)械化已經(jīng)比較成熟，但施肥環(huán)節(jié)主要依靠人力或簡(jiǎn)易機(jī)械進(jìn)行表面撒施，施肥深度和施肥量難以把控，仍需要多次追肥，增加勞作強(qiáng)度并需要大量的勞動(dòng)力，影響了水稻的生產(chǎn)效率和效益。

施用控釋尿素、側(cè)深施肥是解決以上問題的有效途徑?？蒯屇蛩仞B(yǎng)分釋放緩慢，釋放持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，能為水稻整個(gè)生育期供應(yīng)養(yǎng)分［5］，它具有養(yǎng)分高效、環(huán)保、省工省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)［6］，滿足我國(guó)發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的需求，已成為我國(guó)肥料發(fā)展的主導(dǎo)方向。水稻側(cè)深施肥技術(shù)是指在水稻機(jī)插秧作業(yè)時(shí)，將肥料同時(shí)定量呈條帶狀均勻地施于秧苗一側(cè)的土壤中，有利于水稻的養(yǎng)分吸收利用和根系生長(zhǎng)，施肥量也較傳統(tǒng)施肥降低約20%，可以降低勞作強(qiáng)度，且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)并降低環(huán)境污染。因此，將側(cè)深施肥技術(shù)與控釋尿素相結(jié)合的一次性施肥技術(shù)是目前水稻輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)研究的主要方向。張歡等研究發(fā)現(xiàn)，緩控釋肥側(cè)深施用的水稻單位面積有效穗數(shù)和產(chǎn)量較緩控釋肥表面撒施顯著提高［7］。李玥研究表明，施用樹脂包膜緩控釋氮肥與常規(guī)氮肥配比能提高機(jī)插雜交稻氮素的吸收利用，增強(qiáng)光合能力從而促進(jìn)水稻高產(chǎn)的形成［8］。文祥朋等的研究表明，控釋尿素減施15%處理水稻不減產(chǎn)，與常規(guī)尿素配施還可在一定程度上提高水稻的蒸煮品質(zhì)［9］。前人在緩控釋肥與尿素配施對(duì)水稻生產(chǎn)的影響上已有了一定的研究，但沒有明確不同釋放期的控釋肥及配比，根據(jù)水稻品種等因素的差異進(jìn)行區(qū)分，無法滿足各稻作區(qū)新品種水稻營(yíng)養(yǎng)需求，缺乏與其相配套的肥料類型及輕簡(jiǎn)化的施肥技術(shù)。因此，本試驗(yàn)采用機(jī)插同步一次性側(cè)深施肥技術(shù)，設(shè)置不同控釋期控釋尿素與普通尿素的不同配比，以提高雜交秈稻產(chǎn)量及優(yōu)化稻米品質(zhì)為目標(biāo)，確定最佳控釋期與緩速比的組合，為雜交秈稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料

試驗(yàn)于2021年在江蘇省泰州市姜堰區(qū)沈高鎮(zhèn)河橫村進(jìn)行，前茬作物為小麥。土壤的質(zhì)地為黏壤土，土壤全氮含量為1.96 g/kg，土壤含有機(jī)物質(zhì)的量為35.72 g/kg，速效磷含量為62.54 mg/kg，速效鉀含量為164.26 mg/kg。

供試水稻品種為徽兩優(yōu)858，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育。

供試控釋肥是由安徽茂施新型肥料有限公司生產(chǎn)的樹脂包膜控釋尿素，包括2種控釋期（60 d和100 d），60 d控釋尿素總氮含量為45%，100 d控釋尿素總氮含量為43%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置控釋尿素和普通尿素5個(gè)不同配比復(fù)混一次性側(cè)深基施，5個(gè)配比分別為10 ∶0、8 ∶2、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6，以普通尿素分次施用為對(duì)照（CK），共設(shè)11個(gè)處理，具體氮肥施用見表1。

氮肥施用總量為225 kg/hm2，氮、磷、鉀施用比例為 1 ∶0.6 ∶0.6。氮肥按試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)，磷肥全部基施，鉀肥50%基施，50%拔節(jié)期施。小區(qū)面積為15 m2，重復(fù)2次，各小區(qū)做埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋，保證單獨(dú)排灌。本試驗(yàn)采用機(jī)插軟盤育秧，每盤干種子量為75 g，播種日期為2021年5月25日，移栽期為6月22日。移栽行株距為30 cm×12 cm，每667 m2插秧1.85萬穴。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量測(cè)定

成熟期每小區(qū)普查50穴，計(jì)算有效穗數(shù)，按平均穗數(shù)?。笛ㄕ{(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率與測(cè)定千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量，成熟后每小區(qū)割取50穴，脫粒、去雜后晾曬2 d，測(cè)水分、稱重后換算成13.5%含水量時(shí)的籽粒重，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.2 加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的測(cè)定

成熟期人工脫粒，用NP-4350型風(fēng)選機(jī)等風(fēng)量風(fēng)選，去除空粒，用于加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的測(cè)定。使用JLG-ⅡA型礱谷機(jī)、JNM-Ⅲ型碾米機(jī)進(jìn)行稻米的加工，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定糙米率、精米率、整精米率、長(zhǎng)寬比、堊白米率、堊白度。

1.3.3 蒸煮食味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定

采用米飯食味計(jì)（STA1A，日本佐竹公司）測(cè)定米飯的綜合食味值。直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量采用FOSS-TECATOR生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀（Infratec 1241 grain analyzer）測(cè)定。

1.3.4 RVA譜特征值的測(cè)定

采用Super3型RVA快速黏度分析儀測(cè)定，并用配套軟件TWC對(duì)其進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

運(yùn)用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與計(jì)算，用SPSS 23.0軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2可知，不同控釋期尿素配比對(duì)雜交秈稻的產(chǎn)量有顯著影響，控釋期為60 d的各配比處理產(chǎn)量均高于控釋期為100 d的各配比處理，60 d各配比處理產(chǎn)量表現(xiàn)為A3＞A2＞A1＞A4＞A5，100 d各配比處理產(chǎn)量表現(xiàn)為B2>B1>B3>B4>B5，均呈先升后降的趨勢(shì)。與常規(guī)分施普通尿素CK相比，A2、A3處理顯著提高了水稻產(chǎn)量。對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素分析發(fā)現(xiàn)，不同控釋尿素處理對(duì)有效穗數(shù)有顯著影響，不同控釋尿素與不同配比的交互作用對(duì)有效穗數(shù)也有顯著影響，60 d各配比處理的有效穗數(shù)平均值高于100 d各處理的平均值，在2種控釋期各處理下均呈先上升后下降的趨勢(shì)，60 d控釋期處理下A3有效穗數(shù)達(dá)最高且與其他配比差異顯著，與CK相比 60 d 各配比處理下有效穗數(shù)顯著提高了5.57%～12.68%；60 d各處理的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率除A5處理與CK差異顯著外其他各配比處理與CK無顯著差異；千粒重在各配比處理下差異不顯著?？梢姡瑢?duì)于一次性側(cè)深基施而言，足夠的有效穗數(shù)是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。

2.2 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)水稻加工品質(zhì)的影響

水稻加工品質(zhì)主要包括糙米率、精米率和整精米率等3個(gè)指標(biāo)。由表3可知，在一次性側(cè)深基施下不同控釋期尿素與普通尿素配比處理均提高了糙米率、精米率和整精米率，但與CK差異不顯著。60 d控釋尿素處理下的精米率和整精米率的平均值分別高于100 d控釋尿素處理，3個(gè)指標(biāo)在2種控釋期不同配比處理下均隨著控釋尿素占比的減少呈下降的規(guī)律。由此可見，不同控釋期尿素與普通尿素一次性側(cè)深施用對(duì)雜交秈稻的加工品質(zhì)影響不顯著。

2.3 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)水稻外觀品質(zhì)的影響

由表4可知，長(zhǎng)寬比與堊白度2個(gè)指標(biāo)在60 d控釋期尿素配比處理與100 d控釋期尿素配比處理間差異顯著，且不同控釋尿素與不同配比的交互作用對(duì)外觀品質(zhì)的3個(gè)指標(biāo)均有顯著影響。60 d控釋尿素各配比處理下，堊白粒率和堊白度與常規(guī)分施普通尿素相比顯著降低，分別降低了18.27%～32.46%、15.43%～22.87%；100 d控釋尿素各配比處理下，B1的堊白粒率和B1、B2的堊白度與CK差異顯著，其他各處理與CK差異不顯著。由此可見，60 d各配比處理明顯改善了稻米的外觀品質(zhì)。

2.4 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)水稻蒸煮食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表5可知，不同配比處理對(duì)食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量有極顯著影響。60 d控釋尿素各配比處理下，A4、A5的食味值顯著高于CK，各配比處理下直鏈淀粉含量與CK相比顯著提高了6.50%～13.94%。100 d 控釋尿素各配比處理下，B5食味值最高且與CK差異顯著，直鏈淀粉含量隨著控釋尿素占比的減少呈上升的趨勢(shì)。蛋白質(zhì)含量在2種控釋期處理下則均隨著控釋尿素占比的減少呈下降的趨勢(shì)，各處理與CK相比無顯著差異。

2.5 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)稻米R(shí)VA譜特征值的影響

由表6可知，不同控釋期尿素對(duì)峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度和消減值有顯著或極顯著的影響，不同控釋期尿素與不同配比的交互作用對(duì)峰值黏度和最終黏度有顯著或極顯著影響。60 d各配比處理的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、 最終黏度均分別對(duì)應(yīng)高于100 d各配比處理。60 d控釋尿素各配比處理下，峰值黏度、崩解值和最終黏度均顯著高于CK且均隨控釋尿素占比的減少呈上升趨勢(shì)，消減值除A3外其余各處理顯著低于CK。100 d控釋尿素各配比處理下，峰值黏度、熱漿黏度和最終黏度均顯著高于CK，峰值黏度和最終黏度也呈現(xiàn)隨控釋尿素占比的減少而上升的規(guī)律，其中B5處理最高；消減值在B1、B2、B5處理下顯著低于CK。峰值時(shí)間和糊化溫度在各處理下無顯著變化。

3 討論

3.1 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

控釋肥可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量，目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，等量施氮條件下控釋尿素或控釋摻混尿素處理能提高產(chǎn)量及其構(gòu)成因子［10-12］。付正豪等的研究表明，在缽苗與毯苗2種機(jī)插栽培方式下，控釋肥處理具有更高的有效穗數(shù)和群體穎花量，產(chǎn)量均顯著高于常規(guī)分次施肥［13］。張敬昇等研究發(fā)現(xiàn)，添加20%比例以上控釋氮肥，成熟期作物產(chǎn)量顯著增加，比常規(guī)尿素處理增產(chǎn)11%，可顯著提高水稻穗粒數(shù)13.79%與千粒重8.43%［14］。文祥朋等的研究也表明，與常規(guī)尿素相比， 控釋尿素常量或與常規(guī)尿素配施均可增加有效穗數(shù)，顯著增加水稻產(chǎn)量［9］。在本研究中，60 d控釋尿素與普通尿素配比與常規(guī)分施尿素相比顯著提高了有效穗數(shù)，產(chǎn)量較CK也明顯提高，但本研究發(fā)現(xiàn)在控釋期為100 d的各配比處理下，除B2處理外產(chǎn)量較常規(guī)分施尿素并未得到提高，與CK差異不顯著，這可能是由于不同釋放期的控釋尿素對(duì)水稻養(yǎng)分需求的響應(yīng)不同，徽兩優(yōu)858需肥規(guī)律與控釋期為60 d的處理較為一致。

3.2 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)稻米加工和外觀品質(zhì)的影響

稻米品質(zhì)的好壞除遺傳因素控制外，還與氣候、土壤以及栽培措施等有很大關(guān)系［15］。在諸多栽培措施中，氮肥的施用是影響稻米品質(zhì)的重要因素之一，大量研究表明，緩控釋肥對(duì)稻米品質(zhì)有顯著影響。研究發(fā)現(xiàn)，一次性施用控釋氮肥處理下水稻的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、精米淀粉含量和口感值均顯著高于常規(guī)施氮處理［16］。居靜等的研究表明，與常規(guī)氮肥相比較，施用控釋氮肥對(duì)糙米率、精米率、整精米率沒有明顯影響［17］。侯均昊的研究表明，施用緩控釋肥不會(huì)對(duì)稻米加工品質(zhì)造成影響［18］。李宏亮的研究也表明，緩控釋肥料處理與普通氮素定量分施相比較，碾磨品質(zhì)沒有顯著差異［19］。在本研究中不同控釋期尿素與普通尿素一次性側(cè)深施用對(duì)雜交秈稻的加工品質(zhì)影響不顯著，這與前人的研究結(jié)果一致。稻米外觀品質(zhì)在市場(chǎng)流通過程中的影響較大，該品質(zhì)越好越容易贏得消費(fèi)者的青睞。姚久寶等的研究表明，一次性施入緩控釋肥可降低堊白粒率［20］。周磊研究發(fā)現(xiàn)，與尿素定量分施處理相比，控釋肥配方處理可顯著降低稻米堊白率、堊白度和堊白面積［21］。本研究中，60、100 d控釋尿素各配比處理與常規(guī)分施普通尿素相比降低了堊白粒率和堊白度，其中60 d各配比處理均與CK差異顯著，這可能是100 d控釋尿素肥效釋放期較長(zhǎng)，在水稻生長(zhǎng)前期養(yǎng)分釋放量少，導(dǎo)致前期干物質(zhì)積累少，從而影響后期的籽粒灌漿過程，而60 d的控釋尿素與普通尿素配比養(yǎng)分釋放剛好能夠滿足徽兩優(yōu)858整個(gè)生育期的氮素供應(yīng)，使得淀粉和蛋白質(zhì)在胚乳細(xì)胞中充實(shí)良好，從而顯著改善稻米的外觀品質(zhì)。

3.3 不同控釋期尿素與普通尿素配比對(duì)稻米蒸煮食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

有研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)分次施肥相比，樹脂包膜控釋肥和尿素配比一次性基施可以增加直鏈淀粉、支鏈淀粉、總淀粉含量和膠稠度長(zhǎng)度，提高稻米食味值［22］。高深的研究也表明，緩控釋肥與常規(guī)分次施肥相比都有效地提高了稻米的食味品質(zhì)，摻混肥處理下由于淀粉含量高，使其適口性更好，食味分?jǐn)?shù)也最高［23］。周磊的研究表明，蛋白質(zhì)含量在控釋肥配方處理下低于CK，直鏈淀粉含量高于CK［21］。本研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果相一致，60、100 d控釋尿素處理均提高了直鏈淀粉含量，食味值較CK也有所增加，其中A4和A5處理顯著高于CK。稻米淀粉RVA譜特征值也是評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，與蒸煮食味品質(zhì)密切相關(guān)［24］。研究認(rèn)為，食味值高的淀粉的黏度特性表現(xiàn)為消減值低，峰值黏度、熱漿黏度和崩解值高［25］。有研究發(fā)現(xiàn)，在控釋肥處理下，與對(duì)照相比各處理的峰值黏度和崩解值都較大，而消減值較小［22］。本研究中，60、100 d控釋尿素配比處理與CK相比均提高了峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度，降低了消減值，其中 60 d 各處理與CK差異顯著，A5處理下峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度的值最高，消減值最低，表明一次性側(cè)深施用60 d控釋期尿素能獲得較好的食味口感。

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