植物營養劑濃度、用量、噴施次數對稻米必需氨基酸含量的影響

劉興海　唐建洲　唐玉梅　李春艷　張志元

摘要：采用田間試驗和室內分析方法，研究了2017—2018年不同試驗地3個水稻品種噴施不同濃度、用量、噴施次數植物營養劑對精白米必需氨基酸含量的影響。結果表明，植物營養劑的使用濃度從8.0%～16.0%均可提高精白米必需氨基酸含量。噴施11.0%植物營養劑，用量為61.875 kg/（hm2·次），田間施噴植物營養劑溶液量562.5 kg/（hm2·次），噴2次，精白米必需氨基酸含量達3 310.6 mg/100 g，比對照增加16.73%。噴施16%植物營養劑，用量為30.000 kg/（hm2·次），田間噴施植物營養劑溶液量187.5 kg/（hm2·次），噴2次，精白米必需氨基酸含量為3 156.6 mg/100 g，比對照增加10.96%，但在湘早秈45號上使用此濃度會產生灼傷斑。為節約成本、減少噴施工作量并最大限度地增加稻米必需氨基酸含量，實際應用中，植物營養劑的使用濃度以10%為宜，植物營養劑的用量以56.25 kg/（hm2·次）為宜，田間噴施植物營養劑溶液量以562.5 kg/（hm2·次）為宜，孕穗末期和齊穗期各噴施1次。

關鍵詞：植物營養劑;稻米;必需氨基酸;施用技術;稻米品質

中圖分類號：S511;S312? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）04-0018-03

Abstract： Field experiments and laboratory analysis methods were used to study the effects of spraying different concentrations， dosages and times of plant nutrients on the essential amino acid content in white rice from 2017 to 2018. The results showed that the essential amino acid content of rice was increased from concentration of plant nutrients 8.0%～16.0%. The application of 11.0% plant nutrient was 61.875 kg/hm2 per dose， the application in the field was 562.5 kg/hm2 per dose. The essential amino acid content of white rice reached 3 310.6 mg/100 g，which was 16.73% higher than that of the control. The application of 16.0% plant nutrient was 30.000 kg/hm2 per dose， the application in the field was 187.5 kg/hm2 per dose. The essential amino acid content of white rice reached 3 156.6 mg/100 g，which was 10.96% higher than that of the control，but burns were produced by using this concentration on Xiangzaoxian 45. In order to save cost， reduce spraying amount and maximize the content of essential amino acids in rice， in practical application， the concentration of plant nutrients is 10%， the dosage of plant nutrients is 56.25 kg/hm2 per dose， the dosage of plant nutrients solution is 562.5 kg/hm2 per time in the field， and it is sprayed once at the end of booting and full heading stages.

Key words： plant nutrients; rice; essential amino acids; application technology; rice quality

水稻產量占全國糧食總產量的近50%，在國民經濟中占有極其重要的位置[1-3]。稻米為人類提供大約40%的蛋白質和20%的能量[4]。然而，稻米蛋白質也存在著必需氨基酸種類不平衡，缺乏賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸，尤其是賴氨酸是谷物的第一限制性氨基酸[5]。谷類蛋白質隨品種、種植的土壤、氣候及栽培條件等不同而有一定差異，其含量一般在7%～15%[6]。

蛋白質是由20種氨基酸組成的，其中包括8種必需氨基酸和組氨酸（兒童必需氨基酸）組成。稻米必需氨基酸含量也隨水稻品種、土壤、氣候和栽培技術的不同，其含量不同。筆者曾研究了不同水稻品種對稻米必需氨基酸含量的影響，精白米8種必需氨基酸（蘇氨酸、結纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸）含量有顯著差異[7，8]。栽培措施也會影響稻米必需氨基酸含量。如在水稻生育中、后期，噴施植物營養劑能夠顯著提高稻米必需氨基酸含量[9]，但對植物營養劑的濃度、用量、噴施數次的影響鮮見報道。本試驗2017、2018年針對植物營養劑的濃度、用量、噴施數次對提高稻米必需氨基酸含量的影響進行了分析，以期為提高稻米品質的研究提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

供試植物營養劑：湖南新鴻鷹生物工程有限公司發酵生產。

復合肥：湖北莊盛肥料有限公司生產。

供試水稻品種：湘早秈45號、云兩優5455、玉針香（晚秈）均為市售稻種。

1.2? 不同濃度植物營養劑對稻米必需氨基酸含量的影響

植物營養劑田間試驗小區面積為66.7 m2，每處理重復3個試驗小區。

2017年長沙市望城區喬口試驗點，供試品種湘早秈45號（作晚稻栽培）。試驗設6個處理（表1），每處現重復3次。僅在孕穗末期噴施1次植物營養劑，其他栽培措施同常規栽培管理。津市新洲鎮試驗點，一季雜交稻試驗，試驗設4個處理（表2），每處理重復6次，在孕穗末期、齊穗期各噴施1次。供試品種為云南優5455。2個試驗點植物營養劑用量均為990 kg/hm2。

2018年桃源縣漆河試驗點，晚稻試驗供試水稻品種為玉針香。試驗設8個處理（表3），處理1至處理7，每處理重復3次。處理8只1次重復。處理2至處理6，在孕穗末期、齊穗期各噴1次植物營養劑。處理7、處理8僅在齊穗期噴1次。空白對照不噴施。供試植物營養劑除處理3為2016年的發酵產品外，其余各處理均為2018年發酵產品。

水稻成熟后，每小區（重復）隨機抽取1.5 kg稻谷，曬干、風選、去雜。送湖南省食品測試分析中心，檢測精白米必需氨基酸含量并計算8種必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、組氨酸）之和。

2? 結果與分析

2.1? 2017年長沙市望城區喬口試驗點晚稻試驗

由表1可以看出，在作晚稻栽培的湘早秈45號品種上，僅在齊穗期噴施1次植物營養劑，也能提高精白米必需氨基酸含量。植物營養劑使用濃度從4.0%～20.0%都可以提高精白米的必需氨基酸含量，但精白米必需氨基酸增加最多的是處理4。即噴施12.0%的植物營養劑，噴施量為990 kg/hm2，平均必需氨基酸含量達到3 105.6 mg/100 g，比清水對照（2 666.9 mg/100 g）增加16.45%。當植物營養劑的使用濃度達到16.0%、20.0%時均產生輕微灼傷斑，表現為葉片發黃并有枯斑。

2.2? 2017年津市新洲一季稻（雜交稻）試驗

由表2可知，在一季雜交稻上噴施8.0%的植物營養劑（即處理2）最好。在孕穗末期和齊穗期各噴1次。每次每公頃噴施990 kg植物營養劑溶液，6次重復的精白米平均必需氨基酸含量達2 434.2 mg/100 g，比清水對照（1 973.7 mg/100 g）增加23.33%。處理3噴施20.0%植物營養劑，6次重復的平均值為2 051.5 mg/100 g，比清水對照高3.95%，但當噴施40.0%植物營養劑時，產生了隱性藥害，其精白米必需氨基酸含量反而降低，比清水對照低4.67%。

2.3? 2018年桃源漆河晚稻試驗

由表3可以看出，在漆河晚稻玉針香上，植物營養劑的使用濃度從8.0%～16.0%均可提高稻米必需氨基酸含量。處理2（8.0%植物營養劑），植物營養劑用量60.000 kg/（hm2·次），每公頃每次噴施750.0 kg植物營養劑溶液，精白米平均必需氨基酸含量達3 284.8 mg/100 g，比對照（2 844.9 mg/100 g）增加15.46%;處理3植物營養劑的使用濃度、用量、田間噴施溶液量與處理2相同，只是其植物營養劑是在常溫下儲存了3年的陳貨，精白米平均必需氨基酸含量為3 265.2 mg/100 g，比對照增加14.77%。處理5即噴施11.0%植物營養劑，用量為61.875 kg/（hm2·次），田間噴施植物營養劑溶液量為562.5 kg/（hm2·次），精白米平均必需氨基酸含量為3 310.6 mg/100 g，比對照增加16.37%，為本次試驗的最高值，而且植物營養劑溶液田間噴施量只需562.5 kg/（hm2·次），可以較大幅度地減少用工成本。

漆河晚稻試驗還證明同樣是噴施8.0%植物營養劑（處理4），用量為30.000 kg/（hm2·次），田間噴施溶液量為375.0 kg/（hm2·次），精白米平均必需氨基酸含量為3 110.6 mg/100 g，只比對照增加9.33%，說明田間噴施量過少，也不利于提高精白米必需氨基酸含量。

另外，本次試驗還證明在水稻生育期中，噴施2次植物營養劑比只噴施1次的效果好。如處理6、處理8僅在齊穗期噴1次，精白米必需氨基酸含量只分別比對照提高12.56%和12.91%。

綜合以上結果，田間施用植物營養劑，其使用濃度在8.0%～12.0%，用量為60.000～62.250 kg/（hm2·次），均是適宜的。從節約成本、減少噴施工作量并最大限度提高精白米的必需氨基酸含量，建議植物營養劑使用濃度為10.0%，植物營養劑用量為56.25 kg/（hm2·次）。田間噴施溶液量為562.5 kg/（hm2·次）。若用容量為15 L的背負噴霧器，則每背包桶水中加入1.5 kg植物營養劑，每公頃每次噴施37.5 kg植物營養劑溶液。

3? 討論

本研究結果表明，植物營養劑對提高稻米（精白米）必需氨基酸含量有明顯效果，但稻米必需氨基酸含量還受水稻品種、栽培措施、施肥水平以及氣候條件的影響。常規栽培條件下，在水稻孕穗末期和齊穗期各噴施1次10%植物營養劑，每公頃每次噴562.5 kg植物營養劑溶液，可使稻米必需氨基酸含量增加16.0%～23.0%。為進一步提高稻米必需氨基酸含量，后續研究可從以下幾個方面進行：①篩選、培育基礎必需氨基酸含量高的水稻品種，對現有的優質稻品種進行廣泛測試篩選;②可采用雜交育種或者分子育種技術，選育高必需氨基酸稻米品種;③篩選適合的有機肥作基肥，與植物營養劑的使用整合配套;④調節播種期，使水稻抽穗揚花處于適合必需氨基酸合成的氣候條件下，進一步提高稻米必需氨基酸含量。

參考文獻：

[1] 劉紅梅.世界稻作尋根 中外學者探源──第二屆農業考古國際學術討論會綜述[J].農業考古，1998（1）：1-3.

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[3] 劉水長.近年來我國稻米需求和生產情況[J].中國糧食經濟，2005（5）：27-29.

[4] 張海峰，葉新福.早稻氨基酸含量分析[J].中國農學通報，2006， 12（12）：175-177.

[5] 王光慈.食品營養學[M].北京：中國農業出版社，2001.12.

[6] 黃承鈺.醫學營養學[M].北京：人民衛生出版社，2003.

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[9] 張志元，羅永蘭，郭清泉，等.植物營養劑對稻米必需氨基酸含量和稻谷產量的影響[J].湖北農業科學，2014，53（3）：512-516.