摘要：為明確配方施肥對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)影響的長(zhǎng)期效應(yīng)，于2011—2021年開展了持續(xù)11年的定位試驗(yàn)，設(shè)不施肥、常規(guī)施肥、配方施肥和增施有機(jī)肥的配方施肥4個(gè)處理，分析了2020—2021年各處理下的稻谷產(chǎn)量及品質(zhì)變化。與常規(guī)施肥相比，長(zhǎng)期定位配方施肥及增施有機(jī)肥處理平均使水稻理產(chǎn)分別顯著增加15.5%、46.8%。前者主要得益于單位面積穗數(shù)增加（23.6%），而后者繼續(xù)增產(chǎn)則得益于每穗粒數(shù)增多（27.8%）。10年后，配方施肥多惡化了稻米加工及外觀品質(zhì)，其中對(duì)后者影響較大，2020—2021年2年平均堊白度增加61.6%，增施有機(jī)肥有加重的趨勢(shì)。長(zhǎng)期定位配方施肥惡化了稻米蒸煮食味品質(zhì)，使綜合食味值、膠稠度及崩解值分別降低5.4%、1.8%、10.3%；或得益于米粉熱力學(xué)轉(zhuǎn)變溫度（-0.8%）及熱焓值（-11.8%）降低，增施有機(jī)肥可有效彌補(bǔ)這一惡化效應(yīng)，3個(gè)指標(biāo)改善幅度達(dá)9.1%、4.0%和18.3%。長(zhǎng)期定位配方施肥增加了米粉Fe、Zn、Cd及Ca等礦質(zhì)元素含量，而增施有機(jī)肥后則效應(yīng)相反，但二者均提高了稻米礦質(zhì)元素的生物有效性，2個(gè)處理降低植酸與礦質(zhì)元素的摩爾比平均分別為 54.0%和47.2%。以上結(jié)果表明，長(zhǎng)期配方施肥及增施有機(jī)肥等可持續(xù)提高稻谷的理論產(chǎn)量，而前者多惡化稻米品質(zhì)，增施有機(jī)肥僅對(duì)食味品質(zhì)有小幅彌補(bǔ)作用。

關(guān)鍵詞：水稻；長(zhǎng)期定位；配方施肥；有機(jī)肥；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S511.06""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2025）01-0146-11

化肥貢獻(xiàn)了全球1/2以上的糧食增產(chǎn)^［1］，是保障糧食安全的重要戰(zhàn)略物資，為維持世界人口發(fā)展發(fā)揮著重要作用^［2］。然而，我國農(nóng)田施肥量大^［1］，化肥利用率低（遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家52.0%～67.0%的利用率^［3］），地區(qū)間不平衡（22.0%～70.0%）^［4-5］。水稻是我國主要的糧食作物，產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)的40%，保持或維持其產(chǎn)量及品質(zhì)的持續(xù)提高至關(guān)重要^［6-7］。盲目施肥則不僅對(duì)土壤和環(huán)境產(chǎn)生不利影響，如土壤酸化、富營養(yǎng)化、地下水中的硝酸鹽污染、空氣污染和溫室氣體排放等，還對(duì)公共健康構(gòu)成威脅^［8］。N、P、K及有機(jī)肥等盡管提高了作物的氮吸收，但同時(shí)也顯著降低土壤總氮浸出^［9］，威脅糧食產(chǎn)量的持續(xù)增加^{［1，10］}。前人研究表明，配方施肥特別是增加有機(jī)肥的配方施肥可增加水稻產(chǎn)量^［11］。

我國耕地有限，人們?yōu)楂@得更高的經(jīng)濟(jì)效益，往往“重化肥，輕有機(jī)肥”。有機(jī)肥中不僅含有氮、磷、鉀等大量養(yǎng)分，還含有多種肽類、有機(jī)酸等有益物質(zhì)，增施有機(jī)肥可改善土壤微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力^［12-13］，為作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供基礎(chǔ)條件。

配方施肥，基于土壤營養(yǎng)元素分析及田間試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料利用率等調(diào)整施肥策略，在充分挖掘作物產(chǎn)量潛力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)減少污染、增加肥料效益目標(biāo)^［14］，是一種科學(xué)施肥管理技術(shù)，在我國廣受好評(píng)。但這些研究多基于短期試驗(yàn)結(jié)果，這種深入挖掘水稻增產(chǎn)潛力的高產(chǎn)模式是否可長(zhǎng)久持續(xù)？對(duì)稻米品質(zhì)影響如何？目前尚未見系統(tǒng)報(bào)道。筆者所在團(tuán)隊(duì)的前期研究表明，連續(xù)9年配方施肥增大了稻谷實(shí)際產(chǎn)量，但從第10年開始出現(xiàn)大面積水稻莖稈倒伏，導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)量逐年下降，而增施有機(jī)肥則倒伏加重^［15］。不考慮倒伏危害或通過其他手段解決了倒伏問題等，這種深入挖掘作物潛力的高產(chǎn)模式長(zhǎng)期施行后對(duì)稻米產(chǎn)量及其品質(zhì)是否有其他影響？目前尚未見報(bào)道。因此，本研究在連續(xù)開展11年長(zhǎng)期定位配方施肥試驗(yàn)后，系統(tǒng)分析了不同施肥處理下稻米理論產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)變化，以期為當(dāng)下稻作生產(chǎn)及我國糧食可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。

1"材料與方法

1.1"試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2011—2021在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米及特色旱地作物研究所試驗(yàn)基地 （120°18′E，29°11′N）進(jìn)行。試驗(yàn)田為紅壤，灌溉排水設(shè)施良好。2010—2021年試驗(yàn)田土壤耕作層pH值及營養(yǎng)元素含量的變化如表1所示，其中或受外部水熱條件的影響，2020—2021年土樣養(yǎng)分的部分指標(biāo)變化較大。

1.2"試驗(yàn)設(shè)置及材料培育

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：對(duì)照（CK）、常規(guī)處理（T1）、配方施肥處理（T2）及增施有機(jī)肥的配方施肥處理（T3，以下稱增施有機(jī)肥處理），各處理的施肥方案如表2所示，3次重復(fù)，小區(qū)面積21 m²（長(zhǎng)、寬分別為7、3 m）。試驗(yàn)選用當(dāng)?shù)卮硇远i稻品種浙香銀針為試材，6月20日播種育秧，26 d后（7月16日）選用長(zhǎng)勢(shì)一致的秧苗移栽，1苗/穴，株、行距分別為16.7、 25.0 cm，其他按高產(chǎn)田管理方式執(zhí)行。

1.3"測(cè)定內(nèi)容及方法

1.3.1"理論產(chǎn)量"成熟期每小區(qū)隨機(jī)取1 m²（24穴）調(diào)查莖蘗數(shù)等指標(biāo)，在調(diào)查的基礎(chǔ)上選取未倒伏的正常、具有代表性植株 5 穴，手工脫粒后測(cè)定水稻理論產(chǎn)量。

1.3.2"加工品質(zhì)"參考筆者所在團(tuán)隊(duì)前期報(bào)道的方法，使用礱谷機(jī)（OHYA-25，秋山科技有限公司，韓國）出糙；精米機(jī)（LTJM-2099，上海賽霸精密儀器有限公司，中國）出精；采用四分法（GB5491—1985《糧食、糧油檢驗(yàn)扦樣、分樣法》）計(jì)算整精米率（GB1350—2009《稻谷》），質(zhì)構(gòu)儀（TAXT plus，Stable Micro System公司，英國）測(cè)整精米硬度^［16］。

1.3.3"外觀品質(zhì)"每個(gè)處理取整精米12 g用大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀（JMWT 12，東孚久恒儀器技術(shù)有限公司，中國北京）測(cè)定稻米堊白率、堊白度及白度等外觀品質(zhì)指標(biāo)并計(jì)算稻米的堊白面積。

1.3.4"蒸煮與食味品質(zhì)"參考筆者所在課題組前期已報(bào)道方法，采用米飯食味計(jì)（STA1A，佐竹公司，日本）測(cè)定米飯的外觀、口感和綜合食味值評(píng)分^［17］。

1.3.5"蛋白質(zhì)及直鏈淀粉含量測(cè)定"參照筆者所在課題組前期已報(bào)道方法，通過近紅外谷物分析儀Infratec1241（FOSS Tecator AB，Hoganas公司，丹麥）測(cè)定精米樣品的蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量^［18］。

1.3.6"米粉糊化及熱力學(xué)特性"參照筆者所在課題組前期已報(bào)道方法，采用快速黏度分析儀（Newport Scientific儀器公司，澳大利亞；Perten公司，瑞典）測(cè)定峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、冷漿黏度、消減值及糊化溫度等指標(biāo)；采用差示掃描量熱儀（DSC 214 Polyma，NETZSCH公司，德國）測(cè)定稻米米粉膠凝特性指標(biāo)^［18］。

1.3.7"米粉礦質(zhì)元素濃度"參照本課題組前期已報(bào)道方法，采用全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀（iCAP 6300，Thermo Electron公司，美國）測(cè)定礦質(zhì)元素含量^［19］。

1.3.8"植酸"參照筆者所在課題組前期已報(bào)道方法，采用酶標(biāo)儀（ Spectra max plus 384，Molecular Devices 公司，美國）測(cè)定植酸含量^［19］。

1.4"統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用Origin 21 Pro 作圖，用Excel 2021 處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)并制作表格，用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)；采用Duncan，s法作處理間多重比較，α=0.05；統(tǒng)計(jì)分析顯著性標(biāo)識(shí)為：**表示極顯著（Plt;0.01），*表示顯著（Plt;0.05），+表示一般顯著或亞顯著（Plt;0.1），ns、P≥0.1表示不顯著等。

2"結(jié)果與分析

2.1"產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由圖1可知，與常規(guī)施肥（T1）相比，長(zhǎng)期定位配方施肥（T2）及增施有機(jī)肥（T3）理論產(chǎn)量分別增加15.5%、46.8%。由表3可知，與不施肥（CK）相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使穗數(shù)和每穗粒數(shù)2年平均分別增加58.2%（Plt;0.01）、25.4%（ Plt;0.01），使結(jié)實(shí)率減少3.6%（Plt;0.01）。與T1相比，T2的單位面積穗數(shù)、千粒重2年平均分別增加23.6%、2.8%，每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率平均分別降低8.6%、1.5%。與T2相比，T3每穗粒數(shù)增加27.8%。處理和年份對(duì)結(jié)實(shí)率的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平。以上結(jié)果表明，T2增加理論產(chǎn)量主要?dú)w因于單位面積穗數(shù)的增加，T3增產(chǎn)效應(yīng)則得益于每穗粒數(shù)的增加。

2.2"加工品質(zhì)

由圖2可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使精米率2年平均降低7.3%（Plt;0.01）。與T1相比，T2糙米率、精米率、整精米率和精米硬度2年平均分別降低2.6%、3.6%、8.2%、9.3%。與T2相比，T3精米率顯著降低7.7%。處理和年份對(duì)精米率的互作效應(yīng)達(dá)顯著水平。總體上，長(zhǎng)期定位配方施肥惡化了稻米的加工品質(zhì)，增施有機(jī)肥惡化趨勢(shì)加重。

2.3"外觀品質(zhì)

由表4可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理堊白粒率、堊白度、白度2年平均分別增加89.7%（Plt;0.01）、111.2%（Plt;0.01）、23.9%（Plt;0.01）。

與T1相比，T2堊白粒率、堊白度、堊白面積、白度2年平均分別增加32.9%、61.6%、35.6%、11.0%。與T2相比，T3使堊白粒率顯著增加19.5%。綜上，長(zhǎng)期定位配方施肥會(huì)惡化稻米的外觀品質(zhì)，增施有機(jī)肥則因堊白粒率的增加而進(jìn)一步加重這一趨勢(shì)。

2.4"蒸煮與食味品質(zhì)

由圖3可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使米飯外觀評(píng)分、口感評(píng)分、綜合食味值評(píng)分、膠稠度、蛋白質(zhì)及直鏈淀粉含量2年平均分別增加28.9%（Plt;0.01）、19.9%（Plt;0.01）、8.5%（Plt;0.05）、38.5%（Plt;0.01）、8.8%（Plt;0.01）、27.3%（Plt;0.01）。與T1相比，T2米飯外觀、口感、綜合食味值、膠稠度及直鏈淀粉含量2年平均分別降低10.3%、3.0%、5.4%、1.8%、2.8%，使蛋白質(zhì)含量2年平均增加1.0%。與T2相比，T3使外觀、口感和綜合食味值顯著增加15.3%、9.9%、9.1%。處理和年份僅對(duì)口感的互作效應(yīng)達(dá)接近顯著水平。綜上，長(zhǎng)期定位配方施肥惡化稻米的蒸煮食味品質(zhì)，增施有機(jī)肥則可有效彌補(bǔ)這一惡化效應(yīng)。

2.5"米粉糊化及熱力學(xué)特性

由圖4可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使稻米米粉的最高黏度、最低黏度、崩解值2年平均分別增加12.6%（Plt;0.01）、23.1%（Plt;0.01）、3.5%（Plt;0.01），使消減值降低29.6%（Plt;0.05）（圖4-a、圖4-b）。T2較T1不同程度降低了稻米的最高黏度、最低黏度、崩解值、最終黏度和糊化范圍，2年平均降幅分別為10.7%、11.1%、10.3%、9.3%、0.2%，使消減值增加23.9%。與T2相比，T3最高黏度、最低黏度、崩解值和最終黏度分別顯著增加21.7%、25.0%、18.3%、17.2%，消減值顯著降低70.2%。處理與年份對(duì)多數(shù)指標(biāo)互作效應(yīng)顯著。

與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使稻米熱焓值2年平均增加17.6%（Plt;0.01）（圖4-c、圖4-d）。T2較T1使熱焓值和熱力學(xué)轉(zhuǎn)變溫度2年平均分別增加26.0%、2.0%。與T2相比，T3熱焓值明顯降低11.8%。

2.6"營養(yǎng)元素

2.6.1"稻米微量元素含量

由表5可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使稻米Zn和Cd含量2年平均分別增加8.9%（Plt;0.01）、4.3%（Plt;0.05）和107.5%（Plt;0.01），稻米Mn含量極顯著降低27.0%（Plt;0.01）。T2較T1使稻米Cu、Fe、Mn、Zn、Cd含量2年平均分別增加19.4%、45.4%、44.9%、18.9%、80.3%。與T2相比，T3使Fe和Mn含量分別顯著降低30.2%、29.3%。以上結(jié)果表明，長(zhǎng)期定位配方施肥可提高水稻中5種微量元素的含量，而增施有機(jī)肥降低Fe和Mn含量。

2.6.2"稻米大量元素含量

由表6可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使稻米中Ca和S含量2年平均分別增加10.1%（Plt;0.01）、15.3%（Plt;0.01），使K和Mg含量2年平均分別降低20.3%（Plt;0.01）、

2.6.3"稻米植酸含量、植酸與礦質(zhì)元素摩爾比

由圖5可知，與CK相比，長(zhǎng)期定位施肥處理使稻米中的植酸（PA）含量、PA/Fe、PA/Zn、PA/Ca的值2年平均分別降低37.0%（Plt;0.01）、39.3%（Plt;0.01）、38.9%（Plt;0.01）、33.3%（Plt;0.01）。T2較T1使植酸（PA）含量、PA/Fe、PA/Zn、PA/Ca的值2年平均分別降低31.7%、51.6%、42.7%、67.7%。以上結(jié)果表明，長(zhǎng)期定位配方施肥提高了稻米生物有效性，而增施有機(jī)肥則效應(yīng)不明顯。

2.7"長(zhǎng)期定位配方施肥下稻米產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)關(guān)系分析

相關(guān)分析結(jié)果（圖6）表明，長(zhǎng)期定位施肥處理?xiàng)l件下，堊白度及白度與精米率、植酸含量多呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與理論產(chǎn)量及直鏈淀粉含量多呈顯著正相關(guān)關(guān)系；而米飯綜合評(píng)分與膠稠度、崩解值呈顯著正相關(guān)關(guān)系；直鏈淀粉含量與白度和膠稠度呈顯著正相關(guān)關(guān)系；鐵元素含量與崩解值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3"討論

3.1"配方施肥11年后仍可大幅提高水稻理論產(chǎn)量

配方施肥是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥能力和肥料效率提出的施肥配比方案和相應(yīng)的技術(shù)。筆者所在團(tuán)隊(duì)前期的研究表明，采用配方施肥，無論是否增施有機(jī)肥，前9年均大幅增加了稻谷實(shí)際產(chǎn)量^［15］。氮是水稻光合物質(zhì)積累的基礎(chǔ)，直接影響水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。而鉀在水稻生長(zhǎng)過程中也尤為重要^［20-22］。Hou等研究發(fā)現(xiàn)，氮鉀可協(xié)同通過提高單位面積穗數(shù)提高水稻產(chǎn)量，氮鉀配施顯著促進(jìn)了水稻根、葉的生長(zhǎng)、產(chǎn)量的形成和氮素利用率的提高^［23］。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，增加氮鉀肥的配方施肥11年后，水稻理論產(chǎn)量仍可增產(chǎn)15.5%。但土壤氮鉀等養(yǎng)分含量等多未發(fā)生明顯變化（表1），

說明本研究中配方施肥增施的氮鉀元素多轉(zhuǎn)化成了水稻光合同化物，最終提高了水稻產(chǎn)量。

Hou等研究發(fā)現(xiàn)，過量施氮會(huì)因增密而降低水稻結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量，增施鉀肥可同時(shí)提高產(chǎn)量構(gòu)成的4個(gè)因子，從而彌補(bǔ)施氮量過量導(dǎo)致的產(chǎn)量下降^［23］，利于水稻生長(zhǎng)與產(chǎn)量形成^［24-25］。本研究發(fā)現(xiàn)，配方施肥增施的氮鉀肥促進(jìn)了水稻單位面積穗數(shù)（23.6%）和千粒重（2.8%）的增加，這與前人研究結(jié)果^［26］一致；不同的是，本研究的長(zhǎng)期配方施肥并不利于每穗粒數(shù)（-8.6%）和結(jié)實(shí)率（-1.5%）的形成?；蛞蛲寥罓I養(yǎng)成分的差異，吳晶等在江蘇張家港沿江地區(qū)8年定位配方施肥試驗(yàn)（僅增加鉀肥）中并未觀察到水稻產(chǎn)量的變化，但其也未報(bào)道倒伏及產(chǎn)量構(gòu)成因子等的相應(yīng)變化^［27］。本研究前期研究結(jié)果證實(shí)，長(zhǎng)期配方施肥導(dǎo)致嚴(yán)重的水稻莖稈倒伏，以致實(shí)產(chǎn)大幅降低^［15］。因此，未來可通過其他手段，如培育高抗倒伏品種或研發(fā)抗倒伏試劑等解決水稻莖稈倒伏問題后仍可繼續(xù)利用配方施肥技術(shù)增產(chǎn)，藏糧于技。

與短期配方施肥試驗(yàn)^［28］不同，長(zhǎng)期施用化肥可提高土壤養(yǎng)分，增加微生物量^［29］，此外有機(jī)肥的施用亦利于土壤微生物的繁殖，從而進(jìn)一步促進(jìn)作物生長(zhǎng)^{［6，30］}。長(zhǎng)期配施有機(jī)肥可顯著改善土壤營養(yǎng)環(huán)境^［31］，為作物高產(chǎn)提供良好的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)^［32］。長(zhǎng)期（19年）定位施肥后發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥的施用提高了紅壤肥力、保持了作物高產(chǎn)^［33-34］。而本試驗(yàn)11年的研究結(jié)果表明，增施有機(jī)肥的增產(chǎn)效應(yīng)主要得益于每穗粒數(shù)的增多，即長(zhǎng)期增施有機(jī)肥延長(zhǎng)了水稻的生育期，提高了單穗穎花數(shù)，促進(jìn)更多養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至庫，以致理論產(chǎn)量增加。筆者所在團(tuán)隊(duì)前期報(bào)道的增施有機(jī)肥可顯著增加水稻葉片葉綠素相對(duì)含量（以SPAD值計(jì)）^［15］可佐證這一假設(shè)。與常規(guī)施肥相比，配方施肥極大地挖掘了單位面積穗數(shù)潛力，而增施有機(jī)肥繼續(xù)增加了每穗粒數(shù)，但對(duì)結(jié)實(shí)率及千粒重的影響均很小，表明配方施肥增產(chǎn)在于促進(jìn)分蘗或成穗率的提高，而增施有機(jī)肥主要影響水稻抽穗前10～15 d（穎花形成的關(guān)鍵時(shí)期），而二者對(duì)抽穗后影響均很小，因此推測(cè)未來繼續(xù)挖掘水稻產(chǎn)量潛力的重點(diǎn)應(yīng)在水稻受精和灌漿2個(gè)階段。

3.2"長(zhǎng)期定位配方施肥惡化了稻米加工及外觀品質(zhì)

前人研究證明，短期配方施肥可改善稻米加工及外觀品質(zhì)^［35］，本試驗(yàn)結(jié)果與此不同，配方施肥下無論是否增施有機(jī)肥均惡化了稻米加工及外觀品質(zhì)，這或與籽粒灌漿有關(guān)。長(zhǎng)期配方施肥下，更多單位面積穗數(shù)的增加（23.6%）為光合物質(zhì)的存儲(chǔ)提供了更大的庫，或因源強(qiáng)增幅不明顯，導(dǎo)致每個(gè)籽粒的平均充實(shí)度相對(duì)減少。本研究中千粒重?zé)o響應(yīng)（2.8%ns，表3）而籽粒硬度大幅降低（-9.3%，圖2-d）則可佐證這一假設(shè)，增施有機(jī)肥處理下有同樣的趨勢(shì)。且稻米中礦質(zhì)元素多呈增加趨勢(shì)，進(jìn)一步證實(shí)長(zhǎng)期定位配方施肥對(duì)稻田同化物的深入挖掘可能導(dǎo)致土壤原有營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與平衡被擊破，進(jìn)而影響籽粒灌漿^［36］。

前人發(fā)現(xiàn)，植酸含量高的水稻品種籽粒硬度強(qiáng)，在碾磨時(shí)也不易折斷，因?yàn)橹菜崾侵参锓N子中磷的主要存在形式，具有與二、三價(jià)金屬陽離子螯合的能力，并與蛋白質(zhì)強(qiáng)烈鍵合^［37］。水稻籽粒中植酸含量越高，組織中游離磷酸越少，越利于淀粉的合成，對(duì)籽粒灌漿充實(shí)有利，其堊白度和堊白粒率越低。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期定位配方施肥極顯著降低了稻米植酸含量，且相關(guān)熱力圖結(jié)果表明植酸含量與精米率呈正相關(guān)關(guān)系，與稻米白度、堊白度均呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖6），表明本試驗(yàn)條件下稻米的加工及外觀品質(zhì)的惡化抑或與稻米植酸含量極顯著下降有關(guān)。但長(zhǎng)期定位配方施肥下植酸含量的響應(yīng)機(jī)理及與稻米品質(zhì)的關(guān)系尚待進(jìn)一步研究。

3.3"長(zhǎng)期定位配方施肥惡化了稻米蒸煮食味及營養(yǎng)品質(zhì)，而增施有機(jī)肥則可小幅彌補(bǔ)

大量研究表明，短期配方施肥可改善稻米的蒸煮食味品質(zhì)^{［35，38］}，長(zhǎng)期配方施肥對(duì)稻米品質(zhì)研究較少。本研究證實(shí)，長(zhǎng)期配方施肥使稻米的蒸煮食味品質(zhì)降低，使蛋白質(zhì)及礦質(zhì)元素含量等營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)略有升高。蛋白質(zhì)含量的小幅增加或歸因于本研究中配方施肥增施的氮肥。盡管干物質(zhì)含量因配方施肥而大幅增加，但其對(duì)籽粒蛋白質(zhì)的稀釋效應(yīng)并不明顯，平均僅增1.0%（圖3-e），這可能與土壤供氮有關(guān)。Elrys等近期發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥和NPK肥的施用盡管提高了作物的氮吸收，但同時(shí)也顯著降低土壤總氮浸出和NH3揮發(fā)^［9］；而Wu等研究證實(shí)，有機(jī)肥短期內(nèi)供氮效率低，替代化肥時(shí)降低了稻谷氮含量，從而影響蛋白質(zhì)在籽粒里的積累，因此改善了稻米的食味品質(zhì)^［39］。這與本研究增施有機(jī)肥的長(zhǎng)期定位配方施肥結(jié)果相似：有機(jī)肥中的氮增幅遠(yuǎn)小于產(chǎn)量增加，增產(chǎn)的稀釋效應(yīng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量降低，結(jié)果增加了稻米崩解值、膠稠度及米飯食味值等，改善了稻米蒸煮食味品質(zhì)。

綜上，以深入挖掘水稻增產(chǎn)潛力為目的的配方施肥，與短期研究結(jié)果不同，長(zhǎng)期施行后或改變了土壤原有生態(tài)平衡，給稻田生產(chǎn)帶來了巨大的風(fēng)險(xiǎn)如倒伏^［15］，這不僅抵消了其增產(chǎn)稻谷效應(yīng)，還不利于優(yōu)化或保持稻米品質(zhì)，且這種風(fēng)險(xiǎn)不能用增施有機(jī)肥的辦法有效解決。

4"結(jié)論

以高產(chǎn)為目的的稻田配方施肥持續(xù)11年后總體增加了水稻理論產(chǎn)量，但惡化了稻米品質(zhì)。長(zhǎng)期定位配方施肥使水稻理論產(chǎn)量極顯著增加15.5%，增施有機(jī)肥增幅更大；長(zhǎng)期定位配方施肥惡化了稻米加工、外觀及蒸煮食味品質(zhì)，而增施有機(jī)肥惡化效應(yīng)加重，但對(duì)食味品質(zhì)略有改善；長(zhǎng)期定位配方施肥多提高了稻米礦質(zhì)元素含量及其生物有效性，而增施有機(jī)肥的效應(yīng)不明顯。綜上，不考慮其他風(fēng)險(xiǎn)情況下配方施肥可持續(xù)提高稻谷理論產(chǎn)量，且增施有機(jī)肥，產(chǎn)量也會(huì)繼續(xù)增加，但總體惡化了稻米品質(zhì)。研究結(jié)果可為我國長(zhǎng)期糧食生產(chǎn)策略的制定提供實(shí)踐依據(jù)。

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