鉀肥對寒地香型粳稻光合特性及產量和品質的影響

馬波

（黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾161006）

鉀肥對寒地香型粳稻光合特性及產量和品質的影響

馬波

（黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾161006）

以香稻綏粳18和中龍粳3號為材料，研究了不同鉀肥施用量對寒地香型粳稻光合生產特性、產量及品質的影響。結果表明，鉀肥對劍葉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實率、增加穗粒數和千粒重，從而顯著提高產量；鉀肥可以增加蛋白質含量，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。通過試驗同時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；產量；品質；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養成分，因此價格普遍較高，在稻米貿易中占有重要的地位[2]。近年來香稻在黑龍江省的種植面積大幅增加。鉀素是水稻生長發育所必須的重要元素，圍繞鉀肥與水稻產量、品質、抗性等方面的關系，前人研究較多[3-4]，但對于鉀肥與寒地香型粳稻產量及品質的關系研究鮮有報道。因此，如何通過合理施用鉀肥來提高寒地香稻產量和品質，是一個值得深入研究的課題。鑒于此，本試驗以推廣面積較大的寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號為材料，研究了不同鉀肥施用量對其光合生產特性、產量及品質的影響，旨在為寒地香型粳稻優質高產高效栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以當前主栽的寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號為試驗材料。試驗于2016年在黑龍江省農科院齊齊哈爾分院水稻試驗田進行，供試土壤情況見表1。

1.2 試驗設計

試驗設K0~K4共5個鉀肥處理，各處理鉀肥施用時期及施用量見表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。隨機區組設計，小區試驗，3次重復。本田栽插行株距為30.00 cm× 13.33 cm，其他管理措施與當地水稻生產相同。

1.3 測定項目與方法

當水稻成熟后每個處理小區連續取10叢，調查產量構成。每小區取2點，每點取5m2實收，產量換算成15%水分后記錄數據。在齊穗期采用葉面積測定儀YMJ-A測定LAI；采用光合測定儀ECA-PB0402（杭州匯爾儀器設備有限公司）測定劍葉凈光合速率，采用葉綠素計SPAD-502Plus測定葉綠素含量SPAD值，每處理測20張葉片，取其平均值。參照標準NY 147-88《米質測定方法》進行稻米主要品質指標的測定。采用蒸煮法對稻米香味進行評分，評分標準：一級，70～100分，特香，剛一入口咀嚼，即香味（氣）濃郁，持續時間較長；二級，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，0～40分，弱香，有一定的香味（氣），但較淺，持續時間較短或沒有余香。每個小區品嘗3份，取平均值。所得數據采用Excel 2003處理及作圖，并采用DPS 8.01進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 鉀肥對齊穗期葉面積指數（LAI）的影響

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

表1 試驗地土壤理化指標

表2 各處理不同時期氮磷鉀肥施用量（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 鉀肥對齊穗期劍葉SPAD值及凈光合速率的影響

由圖2可知，2個品種均以K0處理SPAD值最小，其他處理間差異不顯著。可見，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，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個品種均以K0處理凈光合速率最小，同時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號以K4處理最大。可見，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 鉀肥對產量及構成因素的影響

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

表3可以看出，鉀肥對每m2有效穗數影響不明顯，對每穗粒數有一定的促進作用，綏粳18以K3處理穗粒數最多，中龍粳3號以K4處理穗粒數最多，同時都以K0處理穗粒數最少。隨著施鉀量的增加，2個品種的結實率均有顯著提高，綏粳18以K3處理結實率最高，中龍粳3號以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個品種的千粒重也有增加的趨勢，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號各處理間無顯著差異。由此可見，合理的鉀肥施用量可以顯著提高結實率和穗粒數，同時還有增加千粒重的作用。

2.4 鉀肥對品質的影響

由表4可知，隨著施鉀量的增加，稻米蛋白質含量顯著增加，2個品種均以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個品種均以K0處理最低。外觀品質中堊白粒率隨施鉀量的增加而顯著下降，2個品種均以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堊白度無明顯變化，而中龍粳3號有下降的趨勢，且以K3處理最低，與其他處理差異顯著。可見，在一定范圍內增加鉀肥可以顯著提高稻米碾米品質，改善外觀品質。

由表4可以看出，隨著施鉀量的增加，2個品種的香味明顯增加，綏粳18以K4處理最高，中龍粳3號以K3處理最高，可見鉀肥可以顯著提高寒地香型粳稻的香味，但超過一定范圍時，再增加施鉀量香味增加趨緩甚至不增加。鉀肥對膠稠度無顯著影響。食味評分2個品種均以K3處理最高，以K0處理最低，可見適當增加鉀肥有提升稻米口感的作用。

表3 綏粳18、中龍粳3號各處理產量及產量構成因素

表4 各處理稻米主要品質性狀及香味

圖4 寒地香型粳稻香味評分與食味評分的關系

2.5 香味評分與食味評分的關系

由圖4可以看出，2個品種的香味評分與食味評分之間均呈極顯著正相關的線性關系，綏粳18：y= 0.4828x+57.912，中龍粳3號：y=0.7407x+51.345，2個方程的決定系數為R2=0.8261、R2=0.8880，表明方程有較高的決定程度。由此可見，增加香稻的香味可以提高稻米的口感，對比2個品種，香味對中龍粳3號食味的影響程度要大于綏粳18。

3 結論與討論

鉀是水稻生長發育所必須的重要元素，然而在實際生產上大多農民往往只重視氮肥的施入，而對鉀肥施用不夠重視，導致土壤中鉀素虧缺，嚴重影響了水稻的產量和品質。有研究表明，鉀肥能夠促進水稻葉片生長，提高光合作用效率，顯著增加產量[5-7]，這一觀點在本研究中也得到了驗證。本研究結果表明，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實率、增加穗粒數，從而顯著提高產量。

不同的鉀肥施用量對寒地香型粳稻稻米品質影響顯著，鉀肥可以增加籽粒中蛋白質含量，改善稻米的營養品質，但對直鏈淀粉含量作用不顯著，這與張國發等[8]的研究不同，原因可能是所選用的參試品種類型不同。同時本研究還發現，在一定范圍內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和改善外觀品質。適宜的施鉀量可以顯著提高寒地香型粳稻的香味，且香味評分與食味評分之間呈極顯著正相關的線性關系。由此可見，鉀肥正是通過提高寒地香型粳稻的香味來顯著提升稻米的食味評分。

以本試驗結果綜合來看，綏粳18和中龍粳3號在施鉀量為96.0 kg/hm2時，光合性能明顯提升，產量顯著提高，同時稻米香味增加，品質明顯改善，因此可以作為2個品種的最適施鉀量。

[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.泰國的香稻[J].中國稻米，2003(4)：40-41.

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

[4]許鳳英，張秀娟，王曉玲，等.液體硅鉀肥對水稻冠層結構、光合特性及產量的影響[J].江蘇農業學報，2014，30（1）：67-72.

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

[6]賈彥博.水稻Oryza sativa L鉀高效營養的生理機制研究[D].杭州：浙江大學，2008.

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

[8]張國發，崔玉波，尤娟，等.鉀肥用量對寒地水稻產量和品質的影響[J].土壤通報，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

齊齊哈爾市攻關項目（NYGG-201514；NYGG-201403），黑龍江省農科院青年基金重點項目（ZD007）