徐淑英
(龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 龍巖 361000;作者:001624@163.com)
水稻是我國重要的糧食作物之一,對我國糧食安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定有著舉足輕重的作用。水稻產(chǎn)量和品質(zhì)受環(huán)境、品種和栽培技術(shù)共同影響,在其他條件保持一致的情況下,品種和栽培技術(shù)起到關(guān)鍵性的作用[1-5]。肥料作為栽培過程中不可或缺的因素,除水溶性化肥外,還有緩釋肥料類、有機(jī)肥料類、微生物肥料類、微量元素肥料類和土壤改良調(diào)理劑類[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,我國化肥生產(chǎn)量和使用量均為世界第一,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展離不開化肥的作用,但其大量使用也會(huì)帶來一系列的副作用,如造成湖泊或者河流水污染、肥料浪費(fèi)及對作物生長產(chǎn)生不利等影響[7-9]。目前,許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在大量使用生物肥料來代替化肥。生物肥是由一種或多種有益微生物,經(jīng)過工業(yè)發(fā)酵而形成的生物性肥料[10]。生物肥能提高作物對養(yǎng)分的吸收,通過在代謝過程中產(chǎn)生植物激素和活性物質(zhì)刺激作物生長,也能誘導(dǎo)作物產(chǎn)生過氧化物酶等物質(zhì)來增強(qiáng)抗病和抗逆能力[11-12],最終提高產(chǎn)量和品質(zhì)[13-15]。
以諾生物有機(jī)肥是福建以諾生物科技有限公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的生物有機(jī)肥,能明顯提高植物根系生長,改良土壤,提高植物抗病能力,分解土壤中磷、鉀,調(diào)節(jié)酸堿度,提高吸肥力,在提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和增產(chǎn)增收方面有顯著成效。2021 年,作者以優(yōu)質(zhì)水稻品種福香占為供試材料,研究了不同肥料和插秧密度對水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響,旨在為水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。
試驗(yàn)于福建省上杭縣古田鎮(zhèn)賴坊村進(jìn)行,試驗(yàn)田土壤肥力均勻,有機(jī)質(zhì)62.2 g/kg、速效氮126.1 mg/kg,有效磷41.0 mg/kg,速效鉀93.1 mg/kg,土壤pH 值5.5。
供試水稻品種:福香占,由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供。
供試肥料:1)以諾生物有機(jī)肥及復(fù)合微生物菌肥,由福建以諾生物科技有限公司提供(以諾生物有機(jī)肥主要成分:微生物菌、粗纖維、雞糞、兔子糞、牛糞、植物蛋白、植物所需的元素等復(fù)配發(fā)酵腐爛而成;以諾復(fù)合微生物菌肥主要成分:復(fù)合菌、枯草芽孢桿菌、放線菌、光合菌、酵母菌、乳酸菌等活菌);2)廈門微生物菌肥及深根劑,由普樂格(廈門)生物科技有限公司提供(廈門微生物菌肥主要成分:芽孢桿菌、乳酸菌、光合菌等有益微生物;深根劑主要成分:芽孢桿菌、乳酸菌、光合菌等有益微生物及天然植物發(fā)酵物);3)阿康復(fù)合肥,由俄羅斯阿康集團(tuán)提供,氮、磷、鉀含量各占15%。
試驗(yàn)設(shè)4 種肥料處理(A1、A2、A3、A4)以及3 種種植株數(shù)(B1,6 株/叢;B2,4 株/叢;B3,2 株/叢),共12 個(gè)處理。A1,每667 m2全程使用以諾復(fù)合微生物菌肥100 kg 與生物有機(jī)肥0.5 L;A2,每667 m2全程使用傳統(tǒng)化肥20 kg 及普樂格(廈門)生物科技有限公司生產(chǎn)的微生物菌肥0.3~0.5 L(葉面噴施)及深根劑2 kg;A3,每667 m2全程使用傳統(tǒng)化肥30 kg;A4,每667 m2全程使用傳統(tǒng)化肥20 kg、以諾復(fù)合微生物菌肥1 kg 及生物有機(jī)肥20 kg。每個(gè)處理面積12.6 m2(5.0 m×2.5 m),種植密度21 cm×21 cm,基本苗1.5 萬株/667 m2。
6 月10 日播種,7 月2 日插秧,7 月8 日第1 次追肥,病蟲害防治同其他大田管理,水稻生長期間未發(fā)生明顯病蟲害。
1.5.1 葉綠素含量
成熟期于天氣晴朗的上午選擇長勢一致的水稻,用便攜手持式SPAD-502Plus 型葉綠素測量儀測定劍葉的相對葉綠素含量。
1.5.2 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子
在每個(gè)小區(qū)挑選長勢均勻的地塊進(jìn)行實(shí)割測產(chǎn),成熟期時(shí)每個(gè)小區(qū)人工調(diào)查距離相等3 個(gè)點(diǎn)(每個(gè)點(diǎn)20 叢水稻)的有效穗數(shù),考查劍葉長、劍葉寬、株高、一次枝梗數(shù)以及千粒重等農(nóng)藝性狀。
1.5.3 稻米品質(zhì)
稻谷收獲后,置于干燥處自然陰干3 個(gè)月,使其含水量保持在14.0%左右。依據(jù)GB/T 5495-2008 測定糙米率;根據(jù)GB/T21719-2009 測定整精米率;根據(jù)GB/T 17891-1999 測定堊白粒率、堊白度和長寬比。采用日本靜岡機(jī)械株式會(huì)社研發(fā)的ES-1000 便攜式品質(zhì)判定儀測定外觀品質(zhì)、堊白粒率、堊白度等指標(biāo)。采用德國Foss Analytical 儀器測定糙米直鏈淀粉含量。根據(jù)AACC(美國谷物化學(xué)師協(xié)會(huì))操作規(guī)程(2000 61-02),測定RVA 譜特征值峰值黏度和熱漿黏度、崩解值、消減值、糊化時(shí)間和糊化溫度。每個(gè)樣品測定2 次,取平均值。
應(yīng)用Microsoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)并繪圖制表。
由表1 可知,不同肥料處理下,以A1 處理的產(chǎn)量最高,其次為A4 處理和A2 處理,產(chǎn)量最低的為A3 處理。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來看,一次枝梗數(shù)、有效穗數(shù)均是A1 處理最高,顯著高于其他施肥處理;結(jié)實(shí)率為A4、A1 處理顯著高于A2、A3 處理;不同肥料處理間千粒重沒有顯著差異。不同叢移栽株數(shù)下,隨著叢移栽株數(shù)的增加,有效穗數(shù)逐漸增多,一次枝梗數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率差異不明顯,B2 處理的產(chǎn)量顯著高于B1 和B3 處理。
表1 不同處理對水稻福香占產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響
由圖1 可知,不同施肥方式的福香占在B3 和B1時(shí)的葉綠素含量相當(dāng),均低于B2 處理。A1 處理在不同插秧密度下的葉綠素含量均高于其他施肥處理的。說明A1 處理能提高水稻光合作用,并且在4 株/叢條件下達(dá)到最高。
圖1 不同處理對水稻福香占葉綠素含量的影響
由表2 可知,從不同肥料處理來看,A1 處理的水稻株高和劍葉長均高于于其他施肥處理,其次株高為A4 處理及A2 處理,A3 處理最低。水稻植株劍葉寬及穗長均為A1 處理最大,其他3 個(gè)處理間差異不明顯。從不同叢移栽株數(shù)來看,株高有隨著移栽株數(shù)增加而降低的趨勢,但差異不明顯。劍葉長和穗長以B2 處理最大,其次為B1 處理,B3 處理最短。劍葉寬在不同叢移栽株數(shù)下沒有差異。綜合來看,A1 處理的植株株高、劍葉長、劍葉寬和穗長均高于其他施肥處理。
表2 不同處理對水稻福香占農(nóng)藝性狀的影響(單位:cm)
從表3 可以看出,不同肥料處理間整精米率、堊白度、直鏈淀粉含量都有一定差異。加工品質(zhì)上,A1 處理的糙米率較低,但整精米率高于其他施肥處理;A3 處理精米率及整精米率都遠(yuǎn)低于其他施肥處理。外觀品質(zhì)上,A1 處理的稻米堊白率和堊白度均低于其他施肥處理。蒸煮品質(zhì)上,A1 處理直鏈淀粉含量低,堿消值有所增加,稻米食味品質(zhì)有所改善,表明其一定程度上提高了稻米品質(zhì)。
表3 不同處理對水稻福香占稻米品質(zhì)的影響
生產(chǎn)實(shí)踐表明,過量施用化肥不僅污染環(huán)境,還可能導(dǎo)致作物生長過旺,田間通風(fēng)透光較差進(jìn)而導(dǎo)致減產(chǎn)。施用生物肥料不僅能減少肥料對環(huán)境的污染,還能改善土壤環(huán)境,提高肥料利用率和作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[16]。本研究中全程施用以諾復(fù)合微生物菌肥與生物有機(jī)肥的水稻產(chǎn)量及分蘗數(shù)、有效穗數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成因子均比施用傳統(tǒng)化肥處理高,具有增產(chǎn)效果。因此可以通過施用生物肥來適當(dāng)減少化肥用量[17]。
研究表明,增施氮肥能降低稻米堊白粒率與堊白度,降低直鏈淀粉含量,顯著提高蛋白質(zhì)含量,但是影響食味品質(zhì)[18]。隨著施氮量的增加,結(jié)實(shí)率與千粒重下降,精米率與整精米率也會(huì)降低[19]。通過化肥的施用調(diào)控稻米品質(zhì),無法提高各項(xiàng)綜合指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,全程使用以諾復(fù)合微生物菌肥與生物有機(jī)肥,其精米率與整精米率較高,堊白粒率與堊白度較低,外觀品質(zhì)也較好,稻米品質(zhì)提高。