方華舟 項智鋒

（荊楚理工學(xué)院生物工程學(xué)院，湖北荊門448000；第一作者∶434761170＠qq．com）

水稻是我國的主要糧食作物，在確保我國水稻持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上，不斷提高稻米品質(zhì)和質(zhì)量，是我國必須長期堅持的基本國策[1]。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對稻米品質(zhì)提出了更高要求，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)已成為水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向[1]。目前，我國優(yōu)質(zhì)水稻品種選育已取得顯著成效[2-3]。通過改善土壤及其肥力狀況以確保和提高稻米品質(zhì)已成為優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)的主要內(nèi)容之一[2，4]?；视捎陴B(yǎng)分單一、易流失、利用率低，容易造成面源污染、病蟲害流行及稻米品質(zhì)降低，用有機(jī)肥部分替代化肥已逐漸成為優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)的重要措施[4-5]。大量研究表明，以有機(jī)肥部分或全部替代化肥，具有改良土壤、提高養(yǎng)分利用率、改善稻米品質(zhì)及食味等作用[5-8]。水稻秸稈作為水稻種植的主要副產(chǎn)品，數(shù)量巨大且茬口緊，目前廣大農(nóng)戶大多以旋耕方式直接還田，因病源蟲卵可長期殘留于土壤，導(dǎo)致一些地方病蟲害逐年加重甚至爆發(fā)性流行，稻米品質(zhì)顯著下降。尋找水稻秸稈資源化、有效化充分利用，變廢為寶，是水稻產(chǎn)業(yè)急需解決的重要課題之一[2]。水稻秸稈有機(jī)質(zhì)豐富，富含水稻生長所需要的各種養(yǎng)分，將其就近集中堆漚不僅是我國重要的傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥生產(chǎn)方式，更具有操作簡便、能徹底清除病蟲害殘留、可規(guī)模化生產(chǎn)等特點，適合優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)。將水稻秸稈就近集中堆漚并用于水稻生產(chǎn)，不僅可以顯著改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，更能形成“水稻—秸稈堆漚肥—優(yōu)質(zhì)水稻”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)模式，前景廣闊。然而，有關(guān)水稻秸稈堆漚肥對水稻品質(zhì)及食味的影響的研究較少。為此，筆者進(jìn)行了相關(guān)田間試驗，以探討水稻秸稈堆漚肥對優(yōu)質(zhì)水稻品質(zhì)的影響，為水稻秸稈循環(huán)利用和提高優(yōu)質(zhì)水稻品質(zhì)提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗田概況

水稻秸稈為本地2016年9月水稻收割后由秸稈儲存利用中心集中收集、儲存并風(fēng)干，主要成分為∶有機(jī)質(zhì) 87.6%、氮 0.91%、磷（P2O5）0.46%、鉀（K2O）3.14%。水稻秸稈于2016年11月進(jìn)行堆漚并于2017年6月進(jìn)行試驗。堆漚具體方法為∶在稻田附近修建深約1 m的土坑，將水稻秸稈堆積于土坑并高于地面，堆體呈上小下大的龜背型，頂端略向中間凹陷；秸稈堆積過程中，澆淋適量水，保證堆體含水量不低于50%～55%，并在堆體外及上部緊密覆蓋塑料薄膜，在堆體頂端塑料薄膜處預(yù)留5～6個直徑為3～5 cm的小孔，以接部分雨水，確保堆體在堆漚的大部分時間內(nèi)含水量不低于60%～70%，保證漚腐效果及堆腐進(jìn)程。堆漚于2017年4月中旬結(jié)束，經(jīng)檢測其養(yǎng)分含量為∶有機(jī)質(zhì)72.5%、氮1.19%、磷（P2O5）0.59%、鉀（K2O）3.88%（下文中稱為“秸稈堆漚肥”）。

試驗田面積約18 m×55 m，前茬作物為油菜。插秧前進(jìn)行3次翻耕及整田，確保土壤狀況一致。經(jīng)檢測，土壤有機(jī)質(zhì) 21.5 g/kg，土壤容重 1.13 g/cm3，堿解氮85.5 mg/kg，有效磷 12.1 mg/kg，有效鉀 73.6 mg/kg，pH值 6.28（土水比 1∶1）。

1.2 試驗設(shè)計與試驗方法

以本地習(xí)慣性施用的化肥量記為肥力100%。試驗共設(shè)12個處理（具體見表1）。水稻秸稈堆漚肥及某品牌有機(jī)肥施用量以等氮、磷、鉀元素量進(jìn)行計算，少量養(yǎng)分不足部分以相應(yīng)化肥補(bǔ)充。其中，本地習(xí)慣施肥的施肥量為每 667 m2尿素 30 kg（折合純 N 13.8 kg）、過磷酸鈣 45 kg（折合 P2O57.2 kg）、氯化鉀 20 kg（折合K2O 12.0 kg），按基肥、分蘗肥、穗肥 6∶2∶2 比例分 3 次施入；處理1、處理2、處理6均作基肥一次性施入，其他水稻秸稈堆漚肥與化肥混用的處理在混勻后以基肥形式一次施入。每個處理3次重復(fù)，共36個小區(qū)。小區(qū)面積20 m2，小區(qū)之間以30 cm土埂外包黑色塑料薄膜相間隔，單排單灌；試驗區(qū)外圍設(shè)寬度不小于2 m的保護(hù)行并常規(guī)種植。

表1 各處理施肥情況

表2 不同水稻秸稈堆漚肥施肥處理對稻米外觀的影響

參試水稻品種為廣兩優(yōu)2388，其特點為產(chǎn)量較高，肥料要求充足。試驗于2017年5月3日在秧田常規(guī)浸種播種及育秧，6月1日人工插秧，叢栽2粒谷苗，行株距20.0 cm×26.7 cm，每小區(qū)共移栽380叢，9月25日收獲。插秧后，田間管理、病蟲害防治、稻谷收割儲存等按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 測定項目及方法

各小區(qū)稻谷單打單收，風(fēng)干后測定稻谷出糙率、整精米率、堊白粒率、堊白度、粒型、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膠稠度等指標(biāo)[9-10]，以日本佐竹公司生產(chǎn)的食味儀測定稻米食味值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用水稻秸稈堆漚肥對稻米外觀品質(zhì)的影響

從表2可以看出，各處理的堊白粒率從大到小依次為處理 12＞處理 9、處理 1＞處理 8＞處理 6、處理 5＞處理 10、處理 7、處理 11＞處理 4、處理 3、處理 2，堊白度表現(xiàn)基本一致。其中，100%肥力的處理4、處理3、處理2明顯較低，且與處理11、處理12較為接近，處理5的堊白粒率及堊白度明顯較高且與處理1較為接近。說明充分保證水稻生長各階段對各種養(yǎng)分的均衡需求及施用較高比例的水稻秸稈堆漚肥有利于降低稻米堊白粒率及堊白度；同時也可以看出，以較高量的水稻秸稈堆漚肥與化肥混施可呈現(xiàn)出比僅施用水稻秸稈堆漚肥更好的趨勢，而當(dāng)水稻秸稈堆漚肥含量過低時則顯著下降。75%肥力水平各處理中，處理7堊白粒率及堊白度明顯較低且與施用一般有機(jī)肥及習(xí)慣施肥基本一致，處理8、處理6堊白粒率及堊白度較高，說明較低的肥力水平下以較高的水稻秸稈堆漚肥比例與速效化肥混施，也可保證水稻生長各階段對各種養(yǎng)分的均衡需求，稻米堊白粒率及堊白度較低。處理9肥力水平為50%，其堊白粒率及堊白度與一次性施入100%化肥處理基本一致、與不施肥處理較為接近，說明肥力水平過低或養(yǎng)分不能保證水稻生長各階段均衡需求則稻米堊白粒率、堊白度顯著增高，說明肥力水平及肥力狀況是影響稻米堊白粒率、堊白度等外觀品質(zhì)的重要因素。

表3 不同水稻秸稈堆漚肥施肥處理對水稻稻米蒸煮及食味值的影響

圖1 不同施肥處理對稻米蛋白質(zhì)含量的影響

2.2 不同水稻秸稈堆漚肥施用處理對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響

從圖1可以看出，各處理的稻米蛋白質(zhì)含量高低情況依次為處理11＞處理4、處理10、處理3、處理2＞處理 5、處理 7、處理 1、處理 8、處理 6、處理 9＞處理 12。其中，處理11蛋白質(zhì)含量最高，顯然與其分階段施用化肥且化肥養(yǎng)分易于被水稻植株吸收利用有關(guān)；處理4、處理3、處理2次之且與處理10基本一致，可能與秸稈堆漚肥所具有的蓄肥保肥及緩釋性能有關(guān)。說明相對較低的肥力水平及較適宜的有效養(yǎng)分含量可較好保證稻米營養(yǎng)品質(zhì)。

2.3 不同水稻秸稈堆漚肥施用處理對稻米蒸煮品質(zhì)及食味值的影響

從表3可以看出，各處理的直鏈淀粉含量及膠稠度基本一致，無顯著性差異，但食味值差異較明顯，從大到小依次為處理7＞處理5、處理2、處理6、處理4、處理 9、處理 3、處理 8＞處理 10＞處理 11、處理 1、處理12，總體表現(xiàn)出施用了秸稈堆漚肥的處理食味值較高，習(xí)慣施肥、一次性施用化肥及不施肥處理的食味值較低。處理7肥力水平為75%并含有一定比例化肥，盡管肥力水平較低，但仍可較好滿足水稻生長各階段對各種養(yǎng)分的均衡需求，食味值最高。

2.4 水稻秸稈堆漚肥影響稻米品質(zhì)的原因分析

水稻秸稈經(jīng)過較長時間堆漚及較完全的礦質(zhì)化，不僅養(yǎng)分釋放較完全，并富含水稻生長及代謝的各種元素，更適合水稻生長及代謝特點，使水稻生長、物質(zhì)代謝、相關(guān)成分的合成與積累更加協(xié)調(diào)，為獲得更好的品質(zhì)創(chuàng)造了良好的物質(zhì)代謝條件，本試驗中也表現(xiàn)出施用了秸稈堆漚肥的處理在外觀、食味等方面表現(xiàn)較好。

3 討論與結(jié)論

研究證明，稻米外觀、成分、食味等品質(zhì)狀況既受遺傳因素控制，也受土壤肥力水平、氣候條件等多種因素影響[11-13]。劉國棟等[14]研究認(rèn)為，肥力水平較高尤其氮素肥料施用過多，雖然稻米蛋白質(zhì)含量顯著增加，但口感明顯下降。陳夢云等[15]證實，秸稈還田可明顯提高稻米營養(yǎng)及食味品質(zhì)。陳帥君等[7]以不同有機(jī)肥栽種水稻，證實施用米糠有機(jī)肥對改良和提高稻米品質(zhì)及食味值效果最好。張恒棟等[16-17]認(rèn)為，平衡施肥及各階段均衡施肥是提高稻米外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、食味及營養(yǎng)價值等的重要栽培技術(shù)措施。劉國棟等[14，18]證實，平衡施肥及適當(dāng)減少氮肥施用，雖然稻米的蛋白質(zhì)含量略有降低，但明顯提高了稻米外觀、蒸煮、食味等品質(zhì)。王慶鋒等[19-20]證實，水稻栽培過程中增施硅肥和鎂肥可促進(jìn)水稻生長及提高稻米質(zhì)量等。本試驗中，施用了秸稈堆漚肥的處理在外觀、營養(yǎng)、蒸煮品質(zhì)等方面表現(xiàn)較好，與前人研究結(jié)果基本一致。

本試驗結(jié)果表明，秸稈堆漚肥具有改善稻米外觀、提高稻米食味等作用，尤其與一定比例的化肥混施可起到減量施肥、明顯提高稻米食味值等效果，且以50%水稻秸稈堆漚肥+25%化肥的處理食味值最高。施用秸稈堆漚肥可作為優(yōu)質(zhì)水稻高產(chǎn)栽培的重要措施之一。