鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻產量及品質的影響

李軍，肖丹丹，鄧先亮，朱大偉，邢志鵬，胡雅杰，崔培媛，郭保衛，魏海燕，張洪程

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鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻產量及品質的影響

李軍，肖丹丹，鄧先亮，朱大偉，邢志鵬，胡雅杰，崔培媛，郭保衛，魏海燕，張洪程

（揚州大學/農業部長江流域稻作技術創新中心/江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009）

【目的】旨在研究不同時期追施鎂鋅肥對優良食味粳稻產量和稻米品質的影響，以期為優良食味粳稻保優調優栽培提供理論依據與技術參考。【方法】大田試驗條件下，以優良食味粳稻南粳9108和南粳505為材料，于基肥、蘗肥、穗肥時期分別設置鎂肥單施、鋅肥單施和鎂鋅配施處理，并設置不施鎂鋅肥為CK，研究優質食味粳稻產量和稻米品質對不同時期追施鎂鋅肥的響應特征。【結果】隨追施時期的延遲，追施鎂肥處理的產量呈上升趨勢，追施鋅肥處理的產量呈下降趨勢，而鎂鋅配施處理的產量則呈先下降后上升的趨勢。與CK相比，穗肥時期追施鎂肥和鎂鋅配施產量顯著提高，且鎂鋅配施處理產量最高。穗肥時期鎂鋅配施處理高產的主要原因是增加了單位面積穗數，提高了千粒重，每穗粒數和結實率減少，但最終穎花量仍顯著提高。對稻米品質而言，蘗肥和穗肥時期追施鋅肥可以改善稻米加工品質。穗肥時期追施鎂肥，加工品質和外觀品質得到顯著改善，蛋白質含量、消減值減少，直鏈淀粉含量、崩解值增加，最終黏度顯著下降，食味值變優；穗肥時期鎂鋅配施利于加工品質和營養品質改善，但外觀品質、蒸煮食味品質等指標有變劣趨勢，淀粉RVA譜中最高黏度、熱漿黏度、崩解值顯著降低，消減值、糊化溫度顯著提高。【結論】優良食味粳稻穗肥時期追施鎂肥具有提高產量和優化稻米品質的作用，可能是保優調優栽培途徑之一。

優良食味粳稻；鎂鋅肥；施肥時期；產量；米質

0 引言

【研究意義】現有水稻生產中，為追求高產更高產，不斷增施氮、磷、鉀肥，易造成土壤養分失衡。吳志輝等[1]研究表明，不協調的養分吸收，會降低作物的抗逆性，而追施鎂、鋅肥可以改善作物生長的土壤環境，協調其對土壤養分的均衡吸收。郭九信等[2]認為，土壤養分失衡加重土壤中鋅的缺乏，進而影響水稻產量與品質。與此同時，也有研究[3-4]表明，在水稻生長發育過程中追施鎂肥，可以提高稻米碾磨品質，降低堊白，提高食味值。近年來，低直鏈淀粉的優良食味稻米在長江中下游流域發展迅速。針對這類優良食味稻米，研究追施鎂、鋅肥對其產量及其米質的影響，對優質米關鍵調優技術的集成應用具有重要意義。【前人研究進展】楊帆[5]通對氮鋅配施對冬小麥鋅吸收利用及產量影響的研究表明，追施鋅肥可以緩解作物因缺鋅造成的危害，提高作物產量，促進植株和籽粒對鋅元素的吸收。胡時友等[6]通過對優質雜交中稻廣兩優 5 號產量和品質影響研究表明，鋅肥對稻米加工品質和直鏈淀粉含量無顯著影響，整精米率有上升趨勢；稻米蛋白質含量提高，米質變硬。黃炳成等[7]通過追施鋅肥，解決水稻死苗、僵苗、不分蘗等現象，表明追施鋅肥可以促進水稻生育前期的生長，提高成穗率和結實率，進而顯著提高稻米產量。郭九信等[8]研究認為，鎮稻11隨追施鋅肥量的增加稻米產量隨之增加，較對照增長0.3%—13%，且缺乏鋅的土壤增產效果要低于臨界缺乏土壤。龔玉琴等[9]認為，單施或配施硅、硫、鋅、錳肥能夠提高寧粳16稻米的加工品質和外觀品質，用量、肥料、配施類型不同，對稻米品質影響也存在差別。周立軍等[3]研究表明，鈣硫鎂肥做基肥施用能夠促進香兩優68與湘早秈31號水稻分蘗發生，延長水稻生育后期根系活力，減緩葉片老化，同時鈣硫鎂肥能夠提高稻米加工品質和外觀品質，鎂肥對糊化溫度有一定的影響，但因品種不同而不同。馬艷等[10]以墾鑒稻5號和東農428為材料，研究硫酸鎂對水稻光合特性及米質的影響，表明鎂離子能夠提高光合速率，提高千粒重，從而提高產量。聶錄等[11]認為，鎂是葉綠素的重要組成成分之一，充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運轉，促進水稻千粒重增加，從而實現水稻產量提升，其在鎂肥缺乏地區研究表明追施適量的鎂肥可以提高稻米的蛋白質含量，降低直鏈淀粉含量，顯著提高稻米的食味值。【本研究切入點】前人關于鎂、鋅肥以及與其他中、微量元素肥料配施對稻米產量及其稻米品質的研究較多，但鮮有涉及長江流域新近推出的低直鏈淀粉含量的優良食味稻米品種，該類型品種產量與品質對鎂鋅肥響應如何尚不十分清楚。同時追施中、微量元素肥料多集中在基肥時期，而不同時期追施鎂、鋅肥以及鎂鋅配施對優良食味粳稻產量及其稻米品質的影響尚不清楚。【擬解決的關鍵問題】本試驗以長江中下游流域大面積種植的優良食味水稻品種南粳9108和南粳505為材料，研究不同時期追施鎂鋅肥對稻米產量及米質的影響，以期為優良食味米的調優栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試品種

試驗于2015—2016年在江蘇省揚州市揚州大學試驗農場進行，兩年氣象數據見表1。土壤質地為砂壤土，地力平衡、中等，前茬小麥，試驗田土壤主要理化性質為 pH 6.00，全氮1.2 g·kg-1，堿解氮95.64 mg·kg-1，速效鉀88.3 mg·kg-1，速效磷35.20 mg·kg-1；Mg、Zn 的有效含量分別為43.41 mg·kg-1、0.85 mg·kg-1。供試水稻品種為南粳9108 和南粳505，分別屬于遲熟中粳和 中熟中粳品種。

表1 2015-2016年水稻生長期月份平均溫度、月日照和月降雨量

1.2 試驗設計與栽培管理

試驗采用三因素裂區設計，肥料類型為主區，設置鋅肥單施、鎂肥單施、鎂鋅配施和不施鎂鋅肥（CK），不同追施時期為為副區，設置3個時期，分別為基肥（Ⅰ）、蘗肥（Ⅱ）和穗肥（Ⅲ），品種為小裂區。氮肥為尿素（含 N 46.4%）、磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%）、鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。總施純氮量為270 kg·hm-2，基肥﹕分蘗肥﹕穗肥＝3﹕3﹕4，基肥、分蘗肥分別于移栽前1 d、移栽后1個葉齡施入，穗肥于倒4葉和倒2葉時期等量施入。氮磷鉀配比為N﹕P2O5﹕K2O=2﹕1﹕2，磷肥全做基肥一次性施入，鉀肥分基肥和促花肥兩次等量施用。鋅肥（ZnSO4·7H2O≥98%）施用總量為3 kg·hm-2，鎂肥（MgSO4·7H2O≥98%）施用總量為30 kg·hm-2，鎂鋅配施為鎂肥（30 kg·hm-2）+鋅肥（3 kg·hm-2），基肥、蘗肥、穗肥分別于移栽前1 d、移栽后1個葉齡期和倒4葉時期追施。

兩年均于5月24日播種，采用毯苗育秧，6月12日移栽，四本栽插，株距13.2 cm，行距30 cm，小區面積為16 m2。薄水移栽，移栽后去余補缺，精確基本苗數；分蘗期田間保持淺水層；于有效分蘗臨界葉齡期的前一個葉齡開始擱田；拔節至成熟期采取濕潤灌溉，干干濕濕；在收獲前5—7 d斷水。小區間筑雙埂并用塑料薄膜包隔，單排單灌，防止肥水混竄，重復2次。其他田間管理嚴格按高產田管理措施。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量及其構成 于成熟期普查莖蘗數，收取小區中間部分100穴，曬干，測定每穗粒數和結實率，脫粒，測定千粒重并核收實產。

1.3.2 稻米品質測定 將水稻收獲脫粒，曬干，保存3個月后，依照國際《GB/T117891-1999 優質稻谷》測定稻米糙米率、精米率，整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、膠稠度。采用米飯食味計（STA1A，日本佐竹公司），自動測定米飯的氣味、光澤、色澤、完整性、味道、口感的評分和綜合評分值。用FOSS TECATOR 公司生產的近紅外谷物分析儀（Infratec 1241 grain analyzer）測定精米的直鏈淀粉和蛋白質含量。

1.3.3 稻米淀粉黏滯性（RVA）測定 采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司的Super 3型 RVA （rapid viscosity analyzer）快速測定淀粉譜黏滯特性，用TWC（thermal cycle for windows）配套軟件進行數據分析。按照AACC（美國谷物化學家協會）規程（1995-61-02）和RACI標準方法，當米粉含水量為12.00%時，取3.00 g樣品加25.00 g蒸餾水。在攪拌中，罐內溫度于50℃保持1 min，之后以11.84℃·min-1的速度上升至95℃（3.8 min）并保持2.5 min，再以11.84℃·min-1的速度下降至50℃并保持1.4 min。攪拌器的轉動速度在起始10 s內為 960 r·min-1，之后保持在160 r/min。稻米 RVA 譜特性用最高黏度（peak viscosity）、熱漿黏度（hot viscosity）、最終黏度（final viscosity）、崩解值（breakdown，最高黏度與熱漿黏度之差）、消減值（setback，最終黏度與最高黏度之差）等特征值表示，單位為cP（centi Poise）。

1.4 數據計算與分析

用Microsoft Excel 2013 進行數據錄入，運用SPSS進行數據分析。

2 結果

2.1 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻產量及其構成因素的影響

鎂鋅施肥類型對產量影響較小，追施時期對產量有顯著或極顯著影響，而兩者的互作效應僅在南粳9108上表現影響顯著（表2）。追施鋅肥對產量無顯著影響，但隨追施鋅肥時期的延遲產量有下降趨勢；追施鎂肥的產量隨追施時期的延遲呈上升趨勢，其中鎂做穗肥的產量顯著高于CK；鎂鋅肥配施，隨施肥時期延遲，追施處理產量呈現先下降后上升趨勢，穗肥追施處理產量較CK顯著提高，且達到最高，南粳9108和南粳505兩年產量分別較CK提高6.92%，8.55%和7.12%，8.21%，但基肥和蘗肥追施處理較CK無顯著提高。

產量構成各因素中，追施肥料類型、追施時期和兩者的互作均對穗數影響極顯著。兩年中，鋅肥基施顯著提高南粳9108穗數，而對南粳505無顯著影響。追施鎂肥對穗數無顯著影響，穗肥時期追施處理的千粒重較CK有所提高，但不顯著。鎂鋅配施，基肥和穗肥時期追施處理兩品種穗數較CK顯著提高，蘗肥時期追施處理南粳9108穗數顯著高于CK，而南粳505較CK無顯著變化。穗肥時期鎂鋅配施處理兩品種兩年穗數均達到最高，南粳9108和南粳505兩年較CK分別提高17.28%、17.31%和19.79%、19.76%，同時兩品種兩年總穎花量較CK分別提高9.48%、9.56%和11.1%、9.93%。穗肥時期鎂鋅配施亦能提高千粒重，南粳9108和南粳505兩年較CK提高3.82%、4.73%和4.44%、4.45%。說明不同時期追施鎂鋅肥主要通過影響穗數影響產量，且穗肥時期鎂鋅配施提高了千粒重，降低了每穗粒數和結實率，但總穎花量顯著提高，產量達到最高。

2.2 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻品質的影響

2.2.1 對加工品質的影響 施肥類型、施肥時期以及兩者的互作對稻米加工品質影響極顯著（表3），就鋅肥而言，與CK相比，蘗肥時期追施顯著提高了糙米率，穗肥時期追施顯著提高精米率，蘗肥和穗肥追施均顯著提高整精米率；對鎂肥而言，與CK相比，穗肥時期追施糙米率、精米率和整精米率均顯著提高；而在鎂鋅配施條件下，穗肥時期追施糙米率、精米率和整精米率均高于其他處理，南粳9108和南粳505兩年分別平均較CK提高8.74%、11.05 %、16.81%和5.26%、10.76%、17.31%。

2.2.2 對外觀品質的影響 施肥類型對稻米外觀品質產生極顯著差異，但追施時期影響較小，而兩者的互作影響極顯著（表4）。對于南粳9108和南粳505兩水稻品種，鋅肥追施處理對稻米外觀品質無顯著影響；穗肥時期追施鎂肥顯著降低了稻米堊白粒率和堊白面積，就2016年而言，兩品種較CK分別降低5.36%、15.8%和7.81%、9.77%；穗肥時期鎂鋅配施稻米的堊白粒率和堊白度較CK顯著提高，且指標達到最高，米質變劣。

2.2.3 對蒸煮食味品質的影響 施肥類型、施肥類型與施肥時期互作對稻米食味值影響極顯著，稻米食味值主要受香氣和光澤兩方面的影響，因品種不同而略有不同（表5）。鋅肥追施對稻米蒸煮食味品質無顯著影響；于穗肥時期追施鎂肥處理的香氣、光澤和食味值均達到最高，就2016年而言，南粳9108和南粳505食味值分別較CK提高6.63%和7.57%；而穗肥時期鎂鋅配施處理食味值達最低。南粳9108和南粳505兩水稻品種分別于鎂肥基施和蘗施時膠稠度達到最高，但均較CK無顯著差異。

2.2.4 對蛋白質與直鏈淀粉含量的影響 除2015年施肥類型、施肥類型與施肥時期互作對南粳9108蛋白質含量無顯著影響外，施肥類型和施肥時期對蛋白質影響極顯著，兩者互作因品種不同而略有不同，達顯著和極顯著水平（表6）。南粳9108和南粳505蛋白質含量均在穗肥時期鎂鋅配施處理達到最高，就2016年而言分別較CK提高12.85%和22.7%，于穗肥追施鎂肥處理達到最低，分別較CK降低1.88%和5.23%。施肥類型對稻米中直鏈淀粉含量影響因品種而不同，其中對南粳9108無顯著影響，而對南粳505達顯著水平；追施時期對直鏈淀粉含量影響極顯著，但施肥類型與追施時期互作對兩水稻品種直鏈淀粉含量無顯著影響。穗肥時期鎂鋅配施的直鏈淀粉含量最低，南粳9108和南粳505在2016年較CK分別降低8.47%和11.23%，而于穗肥追施鎂肥處理直鏈淀粉含量達到最高，分別較CK提高0.35%和0.6%。

2.2.5 對RVA特征值的影響 施肥類型對最高黏度影響極顯著，均是在穗肥時期鎂鋅配施達到最低，以2016為例，南粳9108和南粳505較CK降低13.8%和7.87%；施肥類型與施肥時期互作對崩解值影響達到極顯著，于穗肥時期追施鎂肥達到最高，兩品種2016年較CK分別提高4.77%和7.64%，而于穗期鎂鋅配施達最低，較CK分別降低24.51%和5.63%；追施時期對最終黏度影響極顯著，南粳9108和南粳505兩品種稻米的最終黏度分別于穗肥時期鎂鋅配施和追施鎂肥達到較低，2016年較CK分別降低10.64%和14.13%；施肥類型、施肥時期以及兩者互作對消減值影響極顯著，分別于穗期追施鎂肥和鎂鋅配施達到最高和最低；施肥類型、施肥時期以及兩者互作對峰值時間影響不顯著；追施肥料類型、追施時期以及兩者互作對熱漿黏度和糊化溫度的影響因品種不同而存在差異，但分別于穗肥時期追施鎂肥達到最高和最低（表7）。

表2 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻產量及其構成因素的影響

FT：施肥類型；FS：施肥時期。表中同一品種同一欄數據后帶相同小寫字母者表示在0.05水平下差異不顯著。*，**分別表示在0.05和0.01水平下差異顯著，ns表示差異不顯著。下同

FT: Fertilizer tape; FP: Fertilization period. Within a column for a variety, values followed by the same small letters mean no significantly different at 0. 05 level. *, ** means significant at 0.05 and 0.01 levels, respectively, ns: no significance. The same as below

表3 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻加工品質的影響

3 討論

3.1 優良食味粳稻產量形成對鎂鋅肥施用時期的響應特征

單位面積穗數、每穗粒數、結實率和千粒重是水稻產量形成的4個構成因素，水稻產量高低與4個產量構成因素關系密切[12]。有關研究表明，追施鋅肥可以促進水稻早發和分蘗的發生[13]。黃炳成等[7]表明追施鋅肥可以促進水稻在生育前期的生長，提高成穗率和結實率，進而顯著提高稻米產量。王力等[14]通過不同時期追施鋅肥試驗發現，追施鋅肥處理的群體總穎花量和實產均較對照顯著提高。本研究表明，隨追施鋅肥時期的延遲，各處理的產量呈現下降趨勢，穗數變化趨勢與產量變化趨勢相同，與前人研究結果較為一致，但不同時期追施鋅肥對稻米產量及其構成因素影響不顯著，這可能與土壤pH影響有效鋅含量和作物對鋅的吸收有關[15-18]。本試驗條件下，土壤pH=6，偏酸性，土壤中有效鋅含量相對較高，有利于水稻吸收，追施鋅肥對產量及其構成因素影響較前人研究相對較小，但基肥追施鋅肥顯著提高南粳9108穗數而對南粳505無顯著影響，表明兩水稻品種對鋅肥的響應存在差異。林天杰等[19]研究指出，拔節至抽穗期，鎂對水稻葉片生長影響最為顯著，且隨著鎂肥用量的增加，水稻產量得以提高。馬艷等[10]認為追施鎂肥可以提高葉片的光合速率，從而使得千粒重增加，產量提高。聶錄等[11]認為，鎂是葉綠素的重要組成成分之一，充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運轉，促進水稻千粒重增加，從而實現水稻產量提升。本試驗條件下鎂肥主要通過對水稻千粒重的影響而影響產量，穗肥時期追施鎂肥能提高千粒重，產量較對照顯著提高，與前人研究一致。本研究還發現，于穗肥時期鎂鋅配施水稻產量最高，主要是源于穗數、總穎花量和千粒重同時提高，這可能與作物吸收過程中的鎂鋅元素存在的協同作用有關[20]。雖然本試驗中穗期追施鎂肥和鋅肥對兩水稻品種穗數無顯著影響，但鎂肥追施處理穗數較對照有上升趨勢，穗肥時期鎂鋅配施進一步減緩分蘗的衰減，從而提高莖蘗成穗率，使有效穗數增加；基肥時期鎂鋅配施穗數顯著高于對照，可能是由于鋅肥促進，水稻早期生長，同時鎂肥對鋅作用的進一步促進，使得穗數顯著高于對照；而蘗肥時期追施鎂鋅肥對兩水稻品種穗數效應不同，南粳9108穗數較對照顯著提高，而南粳505則無顯著變化。有關研究[21-23]表明，作物籽粒灌漿是涉及基因表達、激素調控和有關酶參與代謝的過程，赤霉素可以促進籽粒灌漿[24]，水稻強勢粒中吲哚-3-乙酸含量較高，從而產生頂端優勢抑制弱勢力的灌漿[25]。試驗中發現追施鎂鋅肥處理的每穗粒數和結實率下降，一方面可能是鎂鋅配施影響了籽粒中有關激素的含量和酶的活性，抑制弱勢粒灌漿，另一方面水稻生育后期鎂鋅配施促進了葉片生長，使得群體質量變差，從而導致較低的穗粒數和結實率，但具體原因有待進一步研究。

表4 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻外觀品質的影響

表5 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻蒸煮食味品質的影響

3.2 優良食味粳稻米質對鎂鋅肥施用時期響應特征

稻米品質包括加工品質、外觀品質、蒸煮食味品質、營養品質[26]。有關研究表明，鋅可以加快植物體內蛋白質代謝，提高蛋白質含量[27]，本研究也發現鋅肥追施處理提高蛋白質含量，但差異不顯著。胡時友等[6]研究表明，追施鋅肥可以使米質變軟，膠稠度變長，差異達到顯著或接近顯著水平，對糙米率和直鏈淀粉含量影響不顯著，對整精米率而言，隨著追施量的增加，有上升趨勢，但較對照無顯著差異。龔玉琴等[9]通過田間和盆栽試驗探討了水稻在常規施用氮、磷肥基礎上配施硅、硫、鋅、錳肥對其品質的影響，試驗結果表明配施硅、硫、鋅、錳肥對大米碾磨品質、外觀品質有一定的改善。本試驗結果與前人研究較為一致，發現追施鋅肥僅顯著改善加工品質，進一步發現于蘗肥時期追施鋅肥顯著提高糙米率；穗肥時期追施，顯著提高精米率；蘗肥和穗肥追施顯著提高整精米率，原因可能是籽粒中微量元素含量與蛋白質含量存在同步提高的可能性，蘗肥時期追施鋅肥使得植株中鋅含量相對較高，一定程度上協調了“源庫”關系，使得糙米率和整精米率顯著提高，但精米率無顯著提高。同時發現，追施鋅肥對稻米外觀品質、蒸煮食味品質均無顯著影響。周立軍等[3]研究表明，鎂能夠降低稻米堊白度和堊白粒率；王猛[29]研究認為追施鎂肥可以改善稻米的加工品質；李曉鳴[4]研究認為施用礦質鎂肥可以將稻米蛋白質含量提高0.32%，直鏈淀粉和堊白含量下降；聶錄等[11]認為充足的鎂能提高主莖的糖和淀粉含量，促進成熟期的碳水化合物由莖鞘向穗部方向運轉，鎂肥的施用可以影響稻米品質，具有提升碾米品質的作用，同時，隨鎂肥用量的增加，蛋白質含量呈上升趨勢，直鏈淀粉含量則逐漸下降，食味值顯著提高。本試驗條件下，鎂肥能夠提高稻米的加工品質，尤其穗肥時期追施能夠顯著提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，降低堊白粒率和堊白度，且隨著施肥時期的延遲，加工品質有上升的趨勢，同時食味值顯著高于對照，且達到最高，直鏈淀粉含量與食味值表現出較為一致的趨勢，但蛋白質含量則表現為相反的趨勢。前人關于追施鎂肥對稻米品質的影響研究多集中在基肥時期追施鎂肥，研究表明蛋白質含量提高，而直鏈淀粉含量下降。本試驗條件下基肥追施鎂肥同樣可以提高蛋白質含量和降低直鏈淀粉含量，但蘗肥期和穗肥期追施降低了蛋白質含量，提高了直鏈淀粉含量，可能與蘗肥期和穗肥期追施鎂肥影響了相關合成蛋白質和直鏈淀粉酶的活性有關。蘗肥期和穗肥期鎂鋅配施提高蛋白質含量，直鏈淀粉含量有所下降，可能是由于鎂、鋅兩種礦質營養元素具有相互促進吸收的作用，鎂、鋅混施也促進了氮元素的吸收[20]，從而提高了稻米蛋白質含量，同時可能追施鎂鋅肥對直鏈淀粉含量影響較小，伴隨稻米產量提高，直鏈淀粉含量呈現下降趨勢。本試驗發現鎂鋅配施對稻米品質影響大于單施鋅肥和鎂肥，穗肥時期鎂鋅配施稻米的加工品質顯著高于對照，但使得稻米外觀品質變劣，而單施鋅肥對稻米外觀品質無顯著影響，單施鎂肥對外觀品質有改善作用。童浩[30]研究認為稻米谷蛋白含量與堊白粒率、堊白度分別呈極顯著負相關（-0.50**和-0.47**）。本試驗中穗肥時期鎂鋅配施雖然蛋白質含量顯著提高，但其外觀品質變劣，可能與谷蛋白含量降低有關，但具體原因有待進一步深入研究。前人通過RVA對稻米品質的研究較多，陳書強等[31]認為食味值與峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、冷膠黏度和回復值呈極顯著負相關；隋炯明[32]、賈良等[33]研究表明，稻米RVA譜能較好地反映稻米蒸煮食味品質的優劣，其特征值崩解值和消減值與稻米蒸煮食味品質關系密切。本試驗條件下，就鋅肥追施而言，對RVA主要特征值影響較小，而追施鎂肥和鎂鋅配施影響較大。穗肥時期追施鎂肥消減值達到最低，崩解值達到最高，最終黏度顯著下降；穗肥時期鎂鋅配施處理的最高黏度、熱漿黏度、崩解值顯著降低，達最小值，而消減值、糊化溫度顯著提高，達最大值。本試驗有待進一步從鎂鋅肥追施時期對淀粉粒結構及淀粉組分的影響來揭示RVA主要指標變化規律的內在機理，從而進一步解釋不同生育期追施鎂鋅肥對稻米品質的影響。

表6 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻蛋白質含量和直鏈淀粉含量的影響

表7 鎂鋅肥追施時期對優良食味粳稻淀粉黏滯譜的影響（2016）

4 結論

追施鋅肥處理對優質軟米粳稻產量和米質影響較小；穗肥時期追施鎂肥，產量和品質得到協同提高；穗肥時期追施鎂鋅混肥，產量達到最高，但稻米食味品質變劣。可見，穗肥時期追施鎂肥在保證產量提高下，稻米品質得到綜合改善，為優質軟米粳稻保優調優提供合理施肥措施。

[1] 吳志輝, 湯海濤. 微肥對作物產量和品質的影響. 湖南農業科學, 1999(2): 43-43.

WU Z H, TANG H T. Effect of microelement fertilizer on yield and quality of crops., 1999(2): 43-43. (in Chinese)

[2] 郭九信, 隋標, 商慶銀, 胡香玉, 廖文強, 郭世偉. 氮鋅互作對水稻產量及籽粒氮、鋅含量的影響. 植物營養與肥料學報, 2012, 18(6): 1336-1342.

GUO J X, SUI B, SHANG Q Y, HU X Y, LIAO W Q, GUO S W. Effects of N and Zn interaction on yield and contents of N and Zn in grains of rice., 2012, 18(6): 1336-1342. (in Chinese)

[3] 周立軍, 李娓, 張玉燭, 謝建紅. 鈣鎂硫對優質早稻產量和米質的影響. 湖南農業科學, 2001(2): 21-23.

ZHOU L J, LI W, ZHANG Y Z, XIE J H. Effects of calcium magnesium sulfur on yield and grain quality of early rice., 2001(2): 21-23. (in Chinese)

[4] 李曉鳴. 礦質鎂對水稻產量及品質影響的研究. 植物營養與肥料學報, 2002, 8(1):125-126.

LI X M. Study on the effect of magnesium on yield and qualities of rice., 2002, 8(1): 125-126. (in Chinese)

[5] 楊帆. 氮鋅配施對冬小麥鋅吸收利用及產量的影響[D]. 鄭州: 河南農業大學, 2013.

YANG F. Interactive effects of nitrogen and zinc fertilizers on absorption of zinc, grain yield in winter wheat[D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2013. (in Chinese)

[6] 胡時友, 劉凱, 馬朝紅, 郭智慧, 張曉明. 中微量元素肥料配合施用對水稻產量和品質的影響. 農村經濟與科技, 2016, 27(23): 84-86.

HU S Y, LIU K, MA C H, GUO Z H, ZHANG X M. Effects of combined application of medium and trace elements fertilizer on yield and quality of rice., 2016, 27(23): 84-86. (in Chinese)

[7] 黃炳成, 陳培黨. 鋅肥肥效對水稻生長的影響. 現代農業科技, 2015(4): 23-26.

HUANG B C, CHENG P D. Effect of zinc fertilizer on rice growth., 2015(4): 23-26. (in Chinese)

[8] 郭九信, 廖文強, 孫玉明, 郭俊杰, 孔亞麗, 石佑華, 徐愛群, 張居翠, 郭世偉. 鋅肥施用方法對水稻產量及籽粒氮鋅含量的影響. 中國水稻科學, 2014, 28(2): 185-192.

GUO J X, LIAO W Q, SUN Y M, GUO J J, KONG Y L, SHI Y H, XU A Q, ZHANG J C, GUO S W. Effects of Zn fertilize application methods on yield and contents of N and Zn in grains of rice., 2014, 28(2): 185-192. (in Chinese)

[9] 龔玉琴, 楊金明, 白錦紅, 馮偉寧, 徐志霞. 硅、硫、鋅、錳肥配施對水稻品質及產量的影響. 中國土壤與肥料, 2004(6): 17-24.

GONG Y Q, YANG J M, BAI J H, FENG W N, XU Z X. Effects of Si, S, Zn, Mn fertilizers combined application on quality and yield of rice.. 2004(6): 17-24. (in Chinese)

[10] 馬艷, 鄭桂萍, 趙洋, 蔡永盛, 李丹丹, 鄭悅, 潘世駒, 胡法龍, 李曉蕾. 硫酸鎂對水稻光合特性和品質的影響. 黑龍江八一農墾大學學報, 2014, 26(6): 1-6.

MA Y, ZHENG G P, ZHAO Y, CAI Y S, LI D D, ZHENG Y, PAN S J, HU F L, LI X L. Effects of magnesium sulfate on photosynthetic characteristics and quality of rice., 2014, 26(6): 1-6. (in Chinese)

[11] 聶錄, 林玉萍, 張少波. 鎂肥對水稻產量和品質的影響. 現代化農業, 2017(6): 17-18.

NIE L, LIN Y P, ZHANG S B. Effects of magnesium fertilizer on yield and quality of rice., 2017(6): 17-18. (in Chinese)

[12] 胡世勇, 何敏. 提高水稻產量的途徑. 河南農業, 2016(29): 21-33.

HU S Y, HE M. Ways to increase rice yield., 2016(29): 21-33. (in Chinese)

[13] 俄勝哲. 攀西地區稻米中微量元素含量變異及影響因素初探[D]. 成都: 四川農業大學, 2005.

E S Z. Primary study on variation and influenced factor of rice mineral elements content in Panxi regiones[D]. Chengdu: Sichuan Agricultural University, 2005. (in Chinese)

[14] 王力, 孫影, 張洪程, 魏海燕, 朱大偉, 朱盈, 徐棟, 霍中洋. 不同時期施用鋅硅肥對優良食味粳稻產量和品質的影響. 作物學報, 2017, 43(6):885-898.

WANG L, SUN Y, ZHANG H C, WEI H Y, ZHU D W, ZHU Y, XU D, HUO Z Y. Effect of Zn and Si fertilizers applied at different stages on yield and quality ofrice with good eating quality., 2017, 43(6): 885-898. (in Chinese)

[15] Fageria N K, Baligar V C, Clark R B. Micronutrients in crop production., 2002, 77(2): 185-268.

[16] 孫桂芳, 楊光穗. 土壤—植物系統中鋅的研究進展. 熱帶生物學報, 2002, 8(2): 22-30.

SUN G F, YANG G S. Advances in research on zinc in soil plant system., 2002, 8(2): 22-30. (in Chinese)

[17] Pardo M T, Guadalix M E. Zinc sorption–desorption by two andepts: effect of pH and support medium., 2010, 47(2): 257-263.

[18] Munehide I. Ion transport and permeability in an allophanic andisol at low pH., 2005, 51(5): 637-640.

[19] 林天杰, 倪吾鐘, 林榮新, 何念祖. 大豆鎂營養基因型差異的生理特征. 植物營養與肥料學報, 1998, 4(4): 419-424.

LIN T J, NI W Z, LIN R X, HE N Z. The physiological characteristics of genotypic differences in magnesium nutrition of soybean., 1998, 4(4): 419-424. (in Chinese)

[20] 劉武定. 微量元素營養與微肥施用. 北京: 中國農業出版社, 1995.

LIU W D..Beijing: China Agriculture Press, 1995. (in Chinese)

[21] Yang J, Zhang J. Crop management techniques to enhance harvest index in rice., 2010, 61(12): 3177-3189.

[22] Zhang H, Xue Y, Wang Z, Yang J, Zhang J. Morphological and physiological traits of roots and their relationships with shoot growth in “super” rice., 2009, 113(1): 31-40

[23] Zhang H, Chen T, Wang Z, Yang J, Zhang J. Involvement of cy tokinins in the grain filling of rice under alternate wetting and drying irrigation., 2010, 61(13): 3719-3733.

[24] 楊建昌. 水稻弱勢粒灌漿機理與調控途徑. 作物學報, 2010, 36(12): 2011-2019.

YANG J C. Mechanism and regulation in the filling of inferior spikelets of rice., 2010, 36(12): 2011-2019. (in Chinese)

[25] 陶龍興, 王熹, 黃效林. 內源IAA對雜交稻強、弱勢粒灌漿增重的影響. 中國水稻科學, 2003, 17(2):149-155.

TAO L X, WANG X, HUANG X L. Effects of endogenous IAA on grain filling of hybrid rice., 2003, 17(2): 149-155. (in Chinese)

[26] 王愛輝, 王勇, 耿文良. 水稻栽培技術措施對稻米品質的影響. 北方水稻, 2013, 43(6): 31-33.

WANG A H, WANG Y, GENG W L. Effect of cultivation technique measure on rice quality., 2013, 43(6): 31-33. (in Chinese )

[27] 韓冰, 鄭克寬. 鎂、鋅、硼、錳元素對烤煙產量及質量影響的研究. 內蒙古農業大學學報(自然科學版), 1999, 20(1): 72-77.

Han B, ZHENG K K. Effect of Mg, Zn, B, Mn on the production and quality of flue-cured tobacco., 1999, 20(1): 72-77. (in Chinese)

[28] 張英華, 周順利, 張凱, 王志敏. 源庫調節對小麥不同品種籽粒微量元素及蛋白質含量的影響. 作物學報, 2008, 34(9):1629-1636.

ZHANG Y H, ZHOU S L, ZHANG K, WANG Z M. Effect of source and sink reductions on micronutrient and protein contents of grain in wheat., 2008, 34(9): 1629-1636. (in Chinese)

[29] 王猛. 鎂肥對水稻產量和品質的影響. 農民致富之友, 2016(5): 57-57.

WANG M. Effects of magnesium fertilizer on yield and quality of rice., 2016(5): 57-57. (in Chinese)

[30] 童浩. 稻米品質的品種差異及與淀粉酶和蛋白組分的關系[D]. 長沙: 湖南農業大學, 2014.

TONG H. A study on the cultivars difference of rice quality and its relationship with amylase and protein components[D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2014. (in Chinese)

[31] 陳書強, 薛菁芳, 潘國君, 王秋玉. 粳稻粒位間淀粉RVA譜特征與其它品質性狀的關系. 核農學報, 2015, 29(2): 244-251.

CHEN S Q, XUE Q F, PAN G J, WANG Q Y. Relationship between RVA profile characteristics and other quality traits in grain positions ofrice., 2015, 29(2): 244-251. (in Chinese)

[32] 隋炯明, 李欣, 嚴松, 嚴長杰, 張蓉, 湯述翥, 陸駒飛, 陳宗祥, 顧銘洪. 稻米淀粉RVA譜特征與品質性狀相關性研究. 中國農業科學, 2005, 38(4): 657-663.

SUI J M, Li X, Yan S, Yan C J, Zhang R, Tang S Z, Lu J F, Chen Z X, Gu M H. Studies on the rice RVA profile characteristics and its correlation with the quality., 2005, 38(4): 657-663. (in Chinese)

[33] 賈良, 丁雪云, 王平榮, 鄧曉建. 稻米淀粉RVA譜特征及其與理化品質性狀相關性的研究. 作物學報, 2008, 34(5): 790-794.

JIA L, DING X Y, WANG P R, DENG X J. Rice RVA profile characteristics and correlation with the physical/chemical quality., 2008, 34(5): 790-794. (in Chinese)

Effects of Topdressing Magnesium and Zinc Fertilizers at different Periods on Yield and Quality ofRice with Good Eating Quality

LI Jun, XIAO DanDan, DENG XianLiang, ZHU DaWei, XING ZhiPeng, HU YaJie, CUI PeiYuan, GUO BaoWei, WEI HaiYan, ZHANG HongCheng

(Yangzhou University/Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley, Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou 225009, Jiangsu)

【Objective】The objective of this experiment was to investigate the effects of topdressing magnesium and zinc microelement fertilizers at different periods on grain yield and quality ofrice with good eating quality. The results could provide a theoretical basis for optimum cultivation ofrice with good eating quality. 【Method】rice with good eating quality including Nanjing 9108 and Nanjing 505 were adopted as test materials. The effects of microelement fertilizer (Mg fertilizer, Zn fertilizer, and Mg-Zn mixed fertilizer) topdressing at different fertilizing stages (basic fertilizer stage, tillering stage, and panicle initiation stage) on the grain yield and rice quality were studied, and set no magnesium zinc fertilizer treatment as CK. 【Result】With the delay of fertilization time, the topdressing Mg fertilizer treatments increased rice grain yield, while the treatments of topdressing Zn fertilizer showed the opposite trend, the grain yield of topdressing mixed Mg-Zn fertilizer decreased first and then increased. Compared with CK , the yield were increased significantly when topdressing Mg fertilizer and mixed Mg-Zn fertilizer at panicle initiation stage, and the highest yield were obtained with mixed Mg-Zn fertilizer. Although the spikelets number per panicle and seed setting rate were decreased with mixed Mg-Zn fertilizer topdressing at panicle initiation stage, the 1000-grain weight and the total spikelets were increased. The process quality was improved with Zn fertilizer topdressed at tillering or panicle initiation stage. With Mg fertilizer topdressed at panicle initiation stage, both the process and the appearance quality were significantly increased. And the best tasting quality was achieved with the lowest protein content and setback value, and with the highest amylose content and breakdown value. Compared with the treatment of topdressing Mg at panicle initiation, although the process quality could be improved with the mixed Mg and Zn, the quality of appearance, tasting and nutrition were deteriorated because of the decreased peak viscosity, trough viscosity and breakdown, and the increased setback and pasting temperature.【Conclusion】Therefore, the topdressing of Mg at panicle initiation stage could not only increase the grain yield, but also improve the rain quality of rice, which could be one of the best ways to optimize rice quality in the high yield production.

rice with good taste quality; magnesium and zinc microelement fertilizer; fertilization time; yield; quality of rice

（責任編輯 楊鑫浩）

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.08.003

2017-10-12；

2017-12-22

國家重點研發計劃（2016YFD0300503）、現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-01-27）、江蘇省重點研發計劃（BE2016344）、江蘇省農業科技自主創新基金（CX[15]1002）、江蘇省農業三新工程（SXGC[2017]294）

李軍，E-mail：2482668680@qq.com。

魏海燕，E-mail：wei_haiyan@163.com