氮肥與穴苗數對機插優質稻南粳9108產量及主要品質性狀的影響

張軍王愛華方書亮裘實周冬冬劉忠紅

（1淮安市農業技術推廣中心，江蘇淮安22300；2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；第一作者：zhangjun19831120＠163.com）

水稻是我國重要的糧食作物，60%以上人口以稻米為主食。隨著人們生活水平的提高，我國水稻栽培已由過去的單一追求高產，逐步向高產、優質、高效、生態、安全綜合提升轉變。稻米品質除由遺傳因素決定外，還受栽培環境、肥水管理、貯藏加工等因素的影響，其中氮肥和栽插密度對稻米品質有很大的影響[1]。

淮安市機插水稻面積15.0萬hm2左右，約占全市水稻種植面積的70%，種植品種以常規粳型水稻品種為主，90%以上的水稻插秧機為30 cm行距機型，栽插規格多為30 cm×12 cm。南粳9108因具備品質優、產量高等特點，在淮安推廣應用面積迅速擴大[2]，2016年全市機插南粳9108面積已達到4.3萬hm2。農戶為追求高產往往盲目增加播種量和施氮量，大田單穴苗數多集中在 5～8苗，施純氮 300～375 kg/hm2，這不僅使得南粳9108產量和品質潛力不能充分發揮，而且帶來一定的面源污染，制約了機插優質粳稻在當地的進一步發展。鑒于此，本研究選擇優質稻南粳9108為研究對象，在機插條件下，探討氮肥和穴苗數對其產量和主要品質性狀的影響，以期為淮安及相似生態環境地區機插粳稻高產優質栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為南粳9108，屬遲熟中粳類型，由江蘇省農業科學院糧食作物研究所提供。

1.2 試驗設計

試驗于2017—2018年在淮安市稻麥示范基地（位于淮陰區凌橋鎮，118°51′E，33°35′N）進行，2 年試驗相同。試驗地前茬為小麥（產量6 985.80 kg/hm2），土壤類型屬淤泥質土，0～20 cm土層含有機質21.42 g/kg、全氮1.59 g/kg、速效磷 48.22 mg/kg、速效鉀 98.28 mg/kg。采用裂區設計，施氮水平為大裂區，設225 kg/hm2（A1）、270 kg/hm2（A2）、315 kg/hm2（A3）3個施肥處理；以栽插苗數為小裂區，設 3 苗/穴（B1）和 5 苗/穴（B2）2 個處理。6月1日播種，6月22日移栽，人工模擬機插，栽插規格統一為30 cm×12 cm，3次重復，隨機區組排列，小區面積12 m2，小區間筑埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，保證各小區單獨排灌。氮肥運籌按基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶4∶3的比例施用，分蘗肥于栽后7 d和14 d分2次等量施用，穗肥于倒4葉和倒2葉期等量施用。磷肥（過磷酸鈣）施用量折合P2O5為90 kg/hm2，鉀肥（氯化鉀）施用量折合K2O為150 kg/hm2，磷肥一次性基施，鉀肥分別于耕翻前、拔節期等量施入。水分管理及病蟲草害防治等相關的栽培措施均按照高產栽培要求實施。

表1 不同處理對機插稻南粳9108產量及產量構成的影響

1.3 測定內容及方法

1.3.1 產量測定

成熟期選取50穴調查穗數，取其中5穴調查每穗粒數、結實率和千粒重，計算理論產量，小區實收測產。

1.3.2 稻米品質

參照GB/T17891-1999《優質稻谷》測定出糙率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、膠稠度等。采用瑞典FOSSTECHTOR公司生產的近紅外谷物分析儀（Infrared 1241 grain analyzer）測定精米的蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

1.3.3 稻米米粉粘滯特性

采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產的Super3 型 RVA（Rapid Viscosity-Analyzer）快速測定米粉譜粘滯特性，用 TWC（Thermal Cycle for Windows）配套軟件分析。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，樣品量為 3.0000 g，蒸餾水為 25.0000 g。在攪拌過程中，罐內溫度50℃下保持1 min，以11.84℃/min 的速度上升到 95℃（3.8 min）并保持 2.5 min，再以11.84℃/min 的速度下降到 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，之后保持在160 r/min。

RVA譜特征值包括峰值粘度（peak viscosity）、熱漿粘度（trough viscosity）、最終粘度（final viscosity）、崩解值（breakdown，峰值粘度-熱漿粘度）、消減值（setback，最終粘度-峰值粘度）和起始糊化溫度（past temperature）等。

1.4 數據處理

運用Microsoft Excel軟件錄入和整理數據；運用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 對機插水稻南粳9108產量的影響

由表1可知，氮肥用量、穴苗數及其互作對南粳9108產量有極顯著影響。其中以A2B1處理產量最高，2 年實產分別為 10 772.85 kg/hm2和 10 702.80 kg/hm2。同一施肥水平下，低肥時表現為B1處理產量低于B2處理，而中、高肥時則是B1處理產量高于B2處理。相同栽插密度條件下，隨施氮量增加，產量表現為先增后降趨勢，不同處理產量的差異達極顯著水平。

進一步分析不同處理產量構成因素（表1）發現，氮肥用量、穴苗數及兩者互作對有效穗數和每穗粒數有極顯著影響，氮肥用量對千粒重影響顯著。同一施肥水平下，增加穴苗數可以提高群體有效穗數，低肥處理下不同穴苗數處理間差異極顯著，高肥處理下不同穴苗數處理間差異不顯著；穗型變小，中、高肥下不同穴苗數處理間差異極顯著，而低肥處理下不同穴苗數處理間差異不顯著；結實率B1處理高于B2處理，但差異不顯著；千粒重同一施肥水平不同穴苗數處理間差異不顯著。相同栽插密度下，隨施肥量增加，群體穗數呈增加趨勢，不同施氮量間差異達極顯著水平；每穗粒數和千粒重呈先增后降趨勢，不同施肥量之間差異達顯著或極顯著水平，但結實率差異不顯著。綜上可知，以追求高產為目標時，A2B1組合處理最優。

表2 不同處理對機插稻南粳9108加工品質的影響 （%）

表3 不同處理對機插稻南粳9108外觀品質的影響

2.2 對機插水稻南粳9108加工品質的影響

由表2可知，氮肥用量和穴苗數對機插稻南粳9108的加工品質有顯著或極顯著影響，其中氮肥用量對3個指標的影響均達極顯著水平，穴苗數對整精米率影響極顯著，兩者互作對整精米率影響極顯著，2年表現相同趨勢。具體分析，同一施肥水平下，隨著穴苗數的增加，機插南粳9108的出糙率、精米率和整精米率均呈降低趨勢；同一栽插密度下，隨施氮量增加，糙米率呈增加趨勢，但精米率和整精米率呈下降趨勢，以A1B1處理整精米率最高，2年分別為 65.02%和65.94%。

2.3 對機插水稻南粳9108外觀品質的影響

由表3可知，氮肥用量對南粳9108外觀品質中的堊白粒率、堊白度有極顯著影響，穴苗數及兩者互作對外觀品質影響不顯著，2年趨勢一致。同一施肥水平下，隨穴苗數增加，堊白粒率、堊白度呈增加趨勢，但差異不顯著；同一栽插密度下，隨施氮量增加，堊白粒率、堊白度均呈減小趨勢，處理間差異極顯著；不同處理的長寬比差異不顯著。

2.4 對機插水稻南粳9108蒸煮食味和營養品質的影響

從表4可知，氮肥用量對南粳9108的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、膠稠度和食味值有顯著或極顯著影響；穴苗數對食味值的影響顯著，但2者互作對蒸煮食味和營養品質的影響不顯著。同一氮肥水平下，隨穴苗數增加，蛋白質含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢，但差異不顯著，而直鏈淀粉含量無規律性變化；同一栽插密度下，隨施氮量增加，蛋白質含量呈增加趨勢，其他指標呈下降趨勢，差異達顯著或極顯著水平。A1B1處理的食味值最高，2年分別達62.16和63.05，較A3B2分別高 8.18%和 10.34%。

2.5 對機插水稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

由表5可知，氮肥用量對南粳9108淀粉RVA譜中的峰值黏度、崩解值、最終粘度、消減值及糊化溫度有極顯著影響，對熱漿粘度有顯著影響；穴苗數對最終粘度影響極顯著，對峰值粘度和糊化溫度影響顯著，對其他特征值影響不顯著；兩者互作對各特征值影響不顯著。同一氮肥水平下，隨穴苗數增加，各特征值均呈增加趨勢，多數差異不顯著；相同栽插密度下，隨施氮量增加，峰值黏度、熱漿粘度、崩解值、最終黏度呈降低趨勢，而消減值和糊化溫度呈增加趨勢。綜上可知，A1B1處理的RVA譜特征值優于其他處理，低氮低密處理下的南粳9108食味品質較好。

表4 不同處理對機插稻南粳9108蒸煮食味和營養品質的影響

表5 不同處理對機插稻南粳9108淀粉RVA譜特性的影響

3 討論與結論

3.1 氮肥用量和穴苗數對機插南粳9108產量和品質的影響

前人針對氮肥或栽插密度（穴苗數）對水稻產量和品質性狀的影響已開展了大量研究[3-8]，但由于選擇的品種、試驗設計或生態條件不同得出的結論不一。關于氮肥和栽插密度的互作效應也有一定的研究[9-10]。

前人研究認為，隨施氮量增加，水稻產量呈先增后減趨勢，本文研究得出相同結論，以2017年為例，當施氮量增加至270 kg/hm2時，實產分別為10 772.85 kg/hm2和10 069.35 kg/hm2，顯著或極顯著高于其他處理。陳留根等[3]對常規粳稻南粳44和雜交粳稻常優1號的研究表明，隨施氮量增加，2個品種的糙米率、精米率及整精米率呈增加趨勢，本研究中隨施氮增加糙米率

呈增加趨勢，而精米率和整精米率卻呈降低趨勢，這可能是由于施氮量增加導致南粳9108在當地熟期推遲有關。王艷等[11]研究認為，日本優質水稻栽培總施氮量為 133.5 kg/hm2的處理較 258.0 kg/hm2的處理食味值高。本試驗中，低氮處理南粳9108的食味值也高于中、高氮處理。葉全寶等[12]研究表明，隨施氮量增加，淀粉RVA譜的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終粘度下降或變小，消減值則先減后增，其他特征值無明顯規律，而本試驗結果中的消減值和糊化溫度呈增加趨勢。錢銀飛等[13]對3種穗型常規粳稻品種的研究認為，隨穴苗數增加，產量呈先增后減趨勢，本試驗結果表明，低氮條件下，隨穴苗數增加，產量呈增加趨勢，而中、高氮條件下呈降低趨勢；加工品質和外觀品質均變劣，蛋白質含量、膠稠度和食味值呈下降趨勢，而直鏈淀粉含量無規律性變化，淀粉RVA譜各特征值均呈增加趨勢，食味變劣，與錢銀飛等的結論有所不同，可能是選擇的品種及試驗處理不同。綜上可知，通過適量增施氮肥或增加穴苗數可提升南粳9108的產量水平，但與改善稻米品質性狀存在矛盾。從高產栽培角度出發可選用270 kg/hm2、3苗/穴的組合，若要實現穩產優質的目標可選擇施氮量為225 kg/hm2、5苗/穴的組合。

3.2 機插稻南粳9108高產優質栽培技術關鍵

近幾年生產實踐表明，南粳9108在淮安市表現出產量高、抗性強、品質優的綜合性狀[2]。筆者對南粳9108機插高產優質栽培的關鍵技術總結如下：一是控制播量培育壯秧。干種播量控制在120～130 g/盤，培育葉色翠綠、無病蟲害的健壯秧苗。二是品質保優栽培。定量化設定肥料用量以及肥料運籌，施氮總量240～270 kg/hm2，氮肥盡量前移，穗肥在倒4葉至倒3葉期一次性施用，采取有機無機肥配合，增施有機肥，減少化學肥料的使用量。三是農藥減量綠色防控。開展病蟲草害監測預警，大力推廣高效低毒低殘留農藥、采用太陽能誘殺器等無污染、無能耗的綠色殺蟲手段，對病蟲進行誘殺，重點做好“兩病兩蟲”的防治工作。四是稻米儲藏與加工。采用低溫遠紅外干燥技術，干燥均勻，精確控制含水率，減少黃米、斷米；采用保鮮庫進行稻谷倉儲，實現稻米的保鮮，保持最佳口感；采用稻米精碾、拋光、色選等調質技術，以及稻米分級及各類包裝、保鮮處理技術，提高稻米產品科技含量和商品外觀品質。