1、膜下滴灌旱种下肥水耦合对寒地水稻品质的影响周 健 1 郭晓红 1 李 猛 1 胡 月 1 姜红芳 1 陈立强 1 牛同旭 1 赵海成 1 兰宇辰 1 姜晨阳 1 周云峰 2 郑桂萍 1 吕艳东 1( 1 黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省教育厅寒地作物种质改良与栽培重点实验室,大庆 163319; 2 大庆市星火牧场,大庆 163163)摘要:以龙粳 31 号和空育 131 为材料,采用随机试验设计,研究膜下滴灌旱种下肥水耦合对寒地水稻品质的影响。结果表明:膜下滴灌旱种下两种肥料处理对两品种的碾磨品质、粒型和米饭食味评分值影响不显著;膜下滴灌旱种下两种水分处理对两品种的垩白粒率、垩白度、蛋白质
2、含量和米饭食味评分值的影响不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够保持或提高空育 131 的整精米率;膜下滴灌旱种下的两种水分、肥料处理降低了空育 131 的垩白粒率和垩白度、增加了空育 131 的直链淀粉含量、提高了空育 131 的米饭食味评分。与对照相比,膜下滴灌旱种下的两种水分、肥料处理降低了龙粳 31 号的整精米率和米饭食味评分;膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理,同时分蘖肥与穗肥用量同对照相同的处理(S2F2 )能够降低龙粳31 号的垩白粒率和垩白度。关键词:肥水耦合;膜下滴灌旱种水稻;品质;寒
3、地水稻是我国种植面积和产量最大的粮食作物,也是耗水量最多的作物之一 1,其耗水量占我国总用水量的 54%左右,占农业总用水量的 65%以上 2,水稻的高产和稳产对于维系国家安全和稳定至关重要 3。随着人口的增长、城镇和工业的发展、全球气候的变化以及环境污染的加重,用于作物灌溉的水资源愈来愈匮乏,严重威胁作物特别是水稻生产的发展 4。虽然旱作水稻得到一定的发展,但总体来说产量偏低,且稳定性差,导致旱作栽培模式的推广具有一定风险性,并且推广难度较大 5。水稻膜下滴灌可实现机械化精量播种,栽培方式不同于覆膜旱作,灌溉方式也不同于间歇灌溉、湿润灌溉,通过滴灌技术少量多次将水分输送到水稻根部,使土壤含水
4、量在田间持水量 90%左右,将肥料溶于水中通过水肥一体化技术滴灌于作物根部,并使施肥在数量、时间上与作物的需求量同步,提高肥料和水分的利用率。水稻品质的优劣直接影响其商品价值和种植推广。水稻品质受品种自身遗传特性和外部环境条件的综合影响,在众多环境因子中,水分和肥料是重要影响因素,这两个因素的交互作用共同影响水稻品质。目前,对于水稻灌水施肥技术的研究,主要是针对传统育秧移栽种植 6,其中关于水分和肥料对水稻产量的研究较多 7,在品质方面的研究相对较少,涉及水肥交互作用的研究也较缺乏 8。有关水稻膜下滴灌旱作水肥基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFD0300104,2017YFD0300
5、502) ;国家科技支撑计划项目(2013BAD07B01,2015BAD23B05-08) ;黑龙江省农垦总局科研项目(HNK125B-08-21A,HNK135-02-02) ;黑龙江八一农垦大学省作物学重点学科学术骨干科研启动金项目(ZWXQDJ-8)通信作者:郭晓红耦合机理与模型的研究报道甚少 9,而有关膜下滴灌旱种下水肥耦合对水稻品质影响方面的研究未见报道。为了既能节水、合理施用肥料,又能避免盲目节水而导致的水稻品质变劣,本试验在目前推广的水稻膜下滴灌旱作种植方式基础上,进一步在寒地研究肥水耦合对水稻品质的影响,以期为优质高产栽培提供理论基础和技术支持。1 材料与方法1.1 供试材料
6、 为确保水稻安全成熟,选取黑龙江省种植面积较大的主茎叶片数均为 11 叶的早熟粳稻龙粳 31(由黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所提供)和空育 131(由黑龙江省农垦科学院水稻研究所提供)为供试材料。1.2 试验设计 试验于 2014 年在黑龙江八一农垦大学农学院试验基地进行。供试土壤为草甸土,土壤的基础条件为碱解氮 175.01mg/kg、速效磷 26.45mg/kg、速效钾 90.62mg/kg、有机质 3.05%、pH 值 8.38。试验设水分和肥料 2 个因素,水分设 2 种处理,S1:3 叶 1 心后,当田面以下 15cm 体积含水量降至饱和含水量的 60%时;然后滴灌至饱和,再降至
7、饱和含水量的 60%,如此反复直至收获,使用 MPM-160B型水分仪测定土壤水分,测定深度为田面下 15cm,5 点测定(测定方法下同) ,S2:3 叶 1 心后,当体积含水量降至饱和含水量的 80%时;然后滴灌至饱和,再降至饱和含水量的 80%,如此反复直至收获;肥料设 2 种处理,F1 :分蘖肥与穗肥用量分别为 70kg/hm2 和 12kg/hm2,F2:分蘖肥与穗肥用量分别为87kg/hm2 和 15kg/hm2;共计 4 个处理,分别记为 S1F1、S1F2、S2F1、S2F2。对照(CK):常规育苗,3叶 1 心后插秧,插秧的株行距配置为 30 cm13 cm,本田管理同常规。各
8、处理及对照的基肥均相同:尿素(46%纯 N)144kg/hm 2、磷酸二铵(64%P 2O5)160kg/hm 2、硫酸钾(50%K 2O)125kg/hm2。对照的分蘖肥与穗肥用量分别为 87kg/hm2和 15kg/hm2。5 月 25 日浸种,5 月 27 日整地、施底肥, 5 月 28 日区划,5 月 29 日人工播种。膜宽 90cm,膜上种4 行;小区内行距 15cm30cm15cm,穴距 13cm,小区间横向间距 40cm。旱直播芽谷,单穴点播 57 粒,超过 7 株间苗;每处理 24 行,每行 6m;随机排列,3 次重复。6 月 3 日出苗,6 月 14 日施分蘖肥,7 月28
9、日施穗肥,9 月末收获。生育期间人工除草。 1.3 测试内容与方法 收获后风干 23 个月,按中国农业标准汇编-粮油作物卷的标准测定品质。用 FC-2 K 型实验砻谷机(YAMAMOTO,离心式)加工成糙米,用日本公司生产的 VP-32 型实验碾米机(YAMAMOTO,直立式)加工精米;外观品质用日本静冈机械株式会社生产的 ES-1000 便携式品质分析仪测定不同粒位糙米及精米,测定指标有糙米粒长、糙米粒宽、精米长、精米宽、垩白率、垩白度等;用 FOSS 1241 近红外谷物分析仪测定糙米的直链淀粉含量、脂肪含量、蛋白质含量;食味品质用日本佐竹公司(SATAKE)生产的米饭食味计(STA1A)
10、进行测定,测定指标有米饭光泽、米饭香气、米饭完整性、米饭味道、米饭口感、米饭综合值。1.4 数据分析 利用 Excel 和 DPS 统计软件进行统计分析。2 结果与分析2.1 膜下滴灌旱种下肥水对稻谷碾磨品质的影响 膜下滴灌旱种下水分与肥料对两品种糙米率影响的 F 测验表明:糙米率两品种水分间、肥料间差异均不显著,肥料水分间的差异均达显著水平。从表 1 可知,两种水分、肥料处理对两品种糙米率的影响不显著。膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 精米率影响的 F 测验结果表明:肥料间差异不显著,水分间、肥料水分间的差异达显著水平;膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号精米率影响的 F 测验结果
11、说明:水分间、肥料间差异不显著,肥料水分间的差异达显著水平。从表 1 可知,空育 131 的两个水分处理间差异达显著水平,龙粳 31 号的两个水分处理间差异不显著,但两个品种的两个肥料处理间差异均不显著。可见,以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够提高空育 131 的精米率,两种肥料处理对空育 131 精米率的影响不显著;两种水分、肥料处理对龙粳 31 号精米率的影响不显著。膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 整精米率影响的 F 测验结果表明:肥料间差异不显著,水分间、肥料水分间的差异达显著水平;膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号整精米率影响的 F 测验结果表明
12、:水分间、肥料间、肥料水分间的差异均不显著。从表 1 可知,空育 131 的两个水分处理间差异达极显著水平,龙粳 31 号的两个水分处理间差异不显著,但两个品种的两个肥料处理间差异均不显著。可见,以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够提高空育 131 的整精米率,两种肥料处理对空育 131 整精米率的影响不显著;两种水分、肥料处理对龙粳 31 号整精米率的影响不显著。上述结果表明:两种肥料处理对两品种的碾磨品质影响不显著;两种水分处理对龙粳 31 号的碾磨品质影响不显著;以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够提高空育 131 的精米率和整精米率。表
13、1 不同水分、肥料处理对两品种碾磨品质的影响品种 处理 糙米率(%) 精米率(%) 整精米率(%)S1 82.24 aA 75.49 bA 66.59 bBS2 82.76 aA 76.29 aA 70.96 aAF1 82.48 aA 75.75 aA 67.85 aA空育 131F2 82.53 aA 76.03 aA 69.69 aAS1 82.44 aA 76.10 aA 71.12 aaS2 82.01 aA 75.74 aA 70.34 aAF1 82.27 aA 75.85 aA 70.14 aA龙粳 31 号F2 82.18 aA 75.98 aA 71.32 aA不同大小写字
14、母分别表示差异极显著或显著,下同膜下滴灌旱种下两品种的糙米率、精米率水分与肥料间存在互作效应,说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同。空育 131 以 S2F1 处理的糙米率最高,以 S1F1 处理的糙米率最低,且两处理间的差异达显著水平;龙粳 31 号以 S1F2 处理的糙米率最高,以 S2F2 处理的糙米率最低,且两处理间的差异达显著水平。与对照相比,膜下滴灌旱种下两品种的糙米率均降低(表 2) 。空育 131 以 S2F1 处理的精米率最高,以 S1F1 处理的精米率最低,且两处理间的差异达极显著水平; S2F1、S2F2、S1F2 处理精米率高于对照,
15、 S2F1 低于对照,且与对照之间的差异达显著水平。龙粳 31 号以 S1F2 处理的精米率最高且高于对照,以 S2F2 处理的精米率最低,二者差异不显著;各处理与对照之间的差异均不显著(表 2) 。空育 131 以 S2F2 处理的整精米率最高,以 S1F1 处理的整精米率最低,二者差异极显著;S2F2、S2F1 处理整精米率高于对照, 其中 S1F1 与对照之间的差异达显著水平。龙粳 31 号以 S1F2 处理的整精米率最高,以 S2F1 处理的整精米率最低,二者差异显著;各处理整精米率均低于对照,且与对照之间的差异均达极显著水平。上述结果说明:与对照相比,膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱
16、和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够保持或提高 空育 131 的整精米率;膜下滴灌旱种下的两种水分、肥料处理降低了龙粳 31 号的整精米率(表 2) 。表 2 不同处理碾磨品质的新复极差测验品种 处理 糙米率(% ) 比CK(% ) 精米率(% )比CK(% ) 整精米率(% )比CK(%)CK 83.43aA - 75.33bcAB - 69.48 abAB -S1F1 81.92cB -1.81 74.95cB -0.50 65.73 cB -5.40S1F2 82.57bcAB -1.03 76.02abAB 0.92 67.44 bcAB -2.93S2F1 83.04abAB
17、-0.47 76.55aA 1.61 69.98 abAB 0.72空育131S2F2 82.48 bcAB -1.14 76.03 abAB 0.93 71.94 aA 3.54CK 82.80aA - 76.23aA - 74.58aA -S1F1 82.28abA -0.63 75.75aA -0.63 70.63bcB -5.30S1F2 82.61aA -0.23 76.44aA 0.27 71.61bB -3.98S2F1 82.27abA -0.65 75.96aA -0.36 69.65 cB -6.61龙粳31 号S2F2 81.75bA -1.27 75.52aA -0.9
18、4 71.03bcB -4.752.2 膜下滴灌旱种下肥水对稻米外观品质的影响2.2.1 膜下滴灌旱种下肥水对水稻粒形的影响膜下滴灌旱种下水分与肥料对两品种粒长影响的 F 测验结果说明:空育 131 水分间、肥料间的差异不显著、肥料水分间的差异达显著水平;龙粳 31 号水分间、肥料间、肥料水分间的差异均不显著。水分间的比较:两品种的两个水分处理均以 S1 的粒长较大,S2 的较小,但两个品种的两个水分处理间的差异均不显著。肥料间的比较:空育 131 的两种肥料处理的粒长一致,龙粳 31 号以 F2 处理的粒长较大,F1处理的较小,但两个品种的两个肥料处理间差异均不显著(表 3) 。上述结果说明
19、,两种水分、肥料处理对两品种粒长的影响不显著。膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 粒宽影响的 F 测验结果说明:水分间的差异达显著水平,肥料间、肥料水分间差异不显著;膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号粒宽影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料间差异不显著,肥料水分间的差异达显著水平。水分间的比较:空育 131 的两个水分处理以S2 的粒宽较大,S1 的较小,龙粳 31 号的结果正好相反,其中空育 131 的两个水分处理间差异达显著水平,龙粳 31 号的两个水分处理间差异不显著。肥料间的比较:两品种的两种肥料处理均以 F2 处理的粒宽较大,F1 处理的较小,但两个品种的两个肥料处理间差
20、异均不显著(表 3) 。上述结果说明,以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够增加空育 131 的粒宽,两种肥料处理对空育 131 粒宽的影响不显著。两种水分、肥料处理对龙粳 31 号粒宽的影响不显著。膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 长宽比影响的 F 测验结果说明:肥料间差异不显著,水分间、肥料水分间的差异达显著水平;膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号长宽比影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料间的差异均不显著,肥料水分间的差异达显著水平。水分间的比较:两品种的两个水分处理均以 S1 的长宽比较大,S2 的较小,其中空育 131 的两个水分处理间差异达显著水平
21、,龙粳 31 号的两个水分处理间差异不显著。肥料间的比较:空育 131 的两种肥料处理以 F1 处理的长宽比较大,F2 处理的较小,龙粳 31 号的与之相反,但两个品种的两个肥料处理间差异均不显著(表 3) 。上述结果说明,以体积含水量降至饱和含水量的 60%为控水下限的水分管理能够增加空育 131 的长宽比,两种肥料处理对空育131 长宽比的影响不显著。两种水分、肥料处理对龙粳 31 号长宽比的影响不显著。表 3 不同水分、肥料处理对两品种粒型的影响品种 处理 粒长(mm) 粒宽(mm) 长宽比S1 5.20aA 2.72bA 1.9140aAS2 5.18aA 2.76aA 1.8797b
22、AF1 5.19aA 2.73aA 1.8997aA空育 131F2 5.19aA 2.74aA 1.8941aAS1 5.19aA 2.73aA 1.9056aAS2 5.18aA 2.72aA 1.9052aAF1 5.18aA 2.72aA 1.9052aA龙粳 31 号F2 5.19aA 2.73aA 1.9056aA上述结果说明:两种肥料处理对两品种的粒型影响不显著;两种水分处理对龙粳 31 号的粒型影响不显著;以体积含水量降至饱和含水量的 60%为控水下限的水分管理能够减小空育 131 的粒宽、增加空育131 的长宽比。膜下滴灌旱种下空育 131 的粒长水分与肥料间存在互作效应,说
23、明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同;空育 131 以 S1F1 处理的粒长最大,以 S2F1 处理的粒长最小,且各处理间的差异均不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下空育 131 的 S1F1 处理粒长大于对照,S1F2、S2F1 处理的粒长小于对照,但各处理与对照间的差异均不显著。膜下滴灌旱种下龙粳 31 号的粒长水分与肥料间不存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加;龙粳 31 号以 S1F2处理的粒长最大,以 S2F1 处理的粒长最小,但各处理间的差异不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 的 S1F2 处理粒长同于对照, S1F
24、1、S2F2、 S2F1 处理的粒长小于对照,但各处理与对照之间的差异均不显著(表 4) 。膜下滴灌旱种下空育 131 的粒宽水分与肥料间不存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加;空育 131 以 S2F2 处理的粒宽最大,以 S2F1 处理的粒宽最小,且各处理间的差异均不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下空育 131 的 S2F2 处理粒宽大于对照, S1F1、S1F2 处理的粒宽小于对照,但各处理与对照间的差异均不显著。膜下滴灌旱种下龙粳 31 号的粒宽水分与肥料间存在互作效应,说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同;龙粳 31 号以
25、S1F2 处理的粒宽最大,以 S2F2 和 S1F1 处理的粒宽最小,且 S1F2 与 S2F2 和 S1F1 的差异达显著水平。与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 号各处理的粒宽均减小,且与对照之间的差异达显著或极显著水平(表 4) 。表 4 不同处理粒型的新复极差测验处理 粒长(mm) 比CK(%)粒宽(mm) 比 CK(%) 长宽比 比 CK(%)CK 5.20aA - 2.75aA - 1.89aA -S1F1 5.22aA 1.67 2.72aA -1.21 1.92aA 1.50S1F2 5.18aA -1.67 2.72aA -1.21 1.91aA 0.88S2F1 5.17
26、aA -3.33 2.75aA 0.00 1.88aA -0.64空育131S2F2 5.20aA 0 2.77aA 0.61 1.88aA -0.60CK 5.20aA - 2.80aA - 1.86bB -S1F1 5.18aA -0.32 2.70cB -3.57 1.92aA 3.38S1F2 5.20aA 0.00 2.75bAB -1.79 1.89 aAB 1.85S2F1 5.17aA -0.64 2.73 bcB -2.38 1.89 aAB 1.81龙粳31 号S2F2 5.18aA -0.32 2.70cB -3.57 1.92 aA 3.382.2.2 膜下滴灌旱种下肥
27、水对稻米垩白率、垩白度的影响膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 垩白粒率和垩白度影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料间的差异不显著,肥料水分间的差异达显著水平。膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号垩白粒率和垩白度影响的 F 测验结果说明:水分间的差异不显著,肥料间、肥料水分间的差异达显著水平。水分间的比较:空育 131 的两个水分处理以 S1 的垩白粒率和垩白度较高,S2 的较低,龙粳 31 号的结果与之相反,但两个品种的两个水分处理间的差异不显著(表 5) 。肥料间的比较:两品种的两种肥料处理均以 F1 处理的垩白粒率和垩白度较高,F2 处理的较低,其中空育 131 的两种肥料处理
28、间差异不显著,龙粳 31 号的两种肥料处理间差异达极显著水平(表 5) 。上述结果说明,两种水分处理对两品种垩白粒率和垩白度的影响不显著;两种肥料处理对空育 131 垩白粒率和垩白度的影响不显著,分蘖肥与穗肥用量与对照一致的处理能够降低龙粳 31 号的垩白粒率和垩白度。表 5 不同水分、肥料处理对两品种垩白粒率和垩白度的影响品种 处理 垩白粒率(%) 垩白度(%)S1 0.71aA 0.39aAS2 0.59aA 0.36aAF1 0.77aA 0.43aA空育 131F2 0.54aA 0.32aAS1 0.24aA 0.14aAS2 0.33aA 0.20aAF1 0.40aA 0.24a
29、A龙粳 31 号F2 0.17bB 0.11bB膜下滴灌旱种下两品种的垩白粒率和垩白度水分与肥料间存在互作效应,说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同。空育 131 以 S1F1 处理的垩白粒率和垩白度的最高,以 S2F2 处理的最低,但各处理间的差异均不显著;龙粳 31 号以 S2F1 处理的垩白粒率和垩白度最高,以 S2F2 处理的最低,且 S2F1 与其他处理间的差异均达极显著水平。与对照相比,膜下滴灌旱种下空育131 的垩白粒率和垩白度均降低,且膜下滴灌旱种下各处理与对照间的差异均达极显著水平。与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 号的 S2F1 处理
30、垩白粒率和垩白度增加,其他 3 个处理的垩白粒率和垩白度降低,其中 S2F2、S1F1 和 S1F1 三个处理与对照间的差异均达显著水平(表 6) 。上述结果说明:与对照相比,膜下滴灌旱种下两种水分、肥料处理均能够降低空育 131 的垩白粒率和垩白度;与对照相比,膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理,同时分蘖肥与穗肥用量同对照相同的处理(S2F2)能够降低龙粳 31 号的垩白粒率和垩白度。表 6 不同处理垩白粒率和垩白度的新复极差测验空育 131 龙粳 31 号处理垩白粒率( %) 垩白度 垩白粒率(%) 垩白度CK 5.68aA 3.10aA 0.37abA
31、B 0.20bABS1F1 0.78bB 0.44bB 0.27bcB 0.15bcBS2F1 0.75bB 0.43bB 0.54aA 0.33aAS1F2 0.63bB 0.36bB 0.22bcB 0.14bcBS2F2 0.44bB 0.28bB 0.11cB 0.08cB2.3 膜下滴灌旱种下肥水对水稻蛋白质含量和直链淀粉含量的影响膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 蛋白质含量影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料水分间的差异不显著,肥料间的差异达显著水平。膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号蛋白质含量影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料间的差异不显著,肥料水分间的差异达显
32、著水平。水分间的比较:空育 131的两个水分处理以 S2 的蛋白质含量较高,S1 的较低,龙粳 31 号的结果与之相反,但两个品种的两个水分处理间的差异不显著(表 7) 。肥料间的比较:空育 131 的两种肥料处理以 F2 处理的蛋白质含量较高,F1处理的较低,龙粳 31 号的结果与之相反,其中空育 131 的两种肥料处理间差异达极显著水平,龙粳 31 号的两种肥料处理间差异不显著(表 7) 。上述结果说明,两种水分处理对两品种蛋白质含量的影响不显著;两种肥料处理对龙粳 31 号的影响不显著,分蘖肥与穗肥用量与对照一致的处理能够增加空育 131 号的蛋白质含量。表 7 不同水分、肥料处理对两品
33、种蛋白质含量和直链淀粉含量的影响品种 处理 蛋白质(%) 直链淀粉含量(%)S1 9.05aA 17.67aAS2 9.10aA 17.42bAF1 8.98aA 17.68aA空育 131F2 9.17bB 17.41bAS1 9.33aA 17.02aAS2 9.13aA 16.46aAF1 9.26aA 17.03aA龙粳 31 号F2 9.21aA 16.45aA膜下滴灌旱种下空育 131 的蛋白质含量水分与肥料间不存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加;空育 131 以 S2F2 处理的蛋白质含量最高,以 S1F1 处理的蛋白质含量最低,且两处理间的差异达极显著
34、水平;与对照相比,膜下滴灌旱种下空育 131 的各处理蛋白质含量均低于对照,其中 S2F2、S1F2 处理与对照间的差异不显著,S2F1、S1F1 处理与对照间的差异达极显著水平。膜下滴灌旱种下龙粳 31 号的蛋白质含量水分与肥料间存在互作效应,说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同;龙粳 31 号以 S1F2 处理的蛋白质含量最高,以 S2F2 处理的蛋白质含量最低,但各处理间的差异不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 的 S1F2、S1F1 处理蛋白质含量高于对照,S2F2、S2F1 处理的蛋白质含量低于对照,但各处理与对照之间的差异均不显著(表
35、8) 。膜下滴灌旱种下水分与肥料对空育 131 直链淀粉含量影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料间的差异达显著水平,肥料水分间的差异不显著。膜下滴灌旱种下水分与肥料对龙粳 31 号直链淀粉含量影响的F 测验结果说明:水分间、肥料间、肥料水分间的差异均不显著。水分间的比较:两品种的两个水分处理均以 S1 的直链淀粉含量较高,S2 的较低,龙粳 31 号的两个水分处理间的差异不显著,空育 131 的两个水分处理间的差异达显著水平(表 7) 。肥料间的比较:两品种的两种肥料处理均以 F1 处理的直链淀粉含量较高,F2 处理的较低,空育 131 的两种肥料处理间差异达显著水平,龙粳 31 号的两种肥
36、料处理间差异不显著(表 7) 。上述结果说明,两种水分、肥料处理对龙粳 31 号直链淀粉含量的影响不显著;以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理、分蘖肥与穗肥用量与对照一致的处理能够降低空育131 号的直链淀粉含量。膜下滴灌旱种下空育 131 的直链淀粉含量水分与肥料间不存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加;空育 131 以 S1F1 处理的直链淀粉含量最高,以 S2F2 处理的直链淀粉含量最低,且两处理间的差异达极显著水平;与对照相比,膜下滴灌旱种下空育 131 的各处理直链淀粉含量均高于对照,且各处理与对照间的差异达极显著或显著水平。膜下滴灌旱种下
37、龙粳 31 号的直链淀粉含量水分与肥料间不存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加;龙粳 31 号以 S1F1 处理的直链淀粉含量最高,以 S2F2 处理的直链淀粉含量最低,且两处理间的差异达显著水平;与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 的 S1F1、S2F1、S1F2 处理直链淀粉含量高于对照,且与对照间的差异达显著水平,S2F2 处理的直链淀粉含量低于对照,但与对照之间的差异不显著(表 8) 。上述结果说明,膜下滴灌旱种增加了两品种的直链淀粉含量(龙粳 31 号的 S2F2 除外)表 8 不同处理蛋白质含量和直链淀粉含量的新复极差测验空育 131 龙粳 31 号处理
38、蛋白质含量(%) 直链淀粉含量(%) 蛋白质含量(%) 直链淀粉含量(%)CK 9.27aA 16.85cC 9.30a 16.02bS1F1 8.97cB 17.77 aA 9.32a 17.08aS1F2 9.13abAB 17.57 abAB 9.35a 16.95aS2F1 8.98 bcB 17.58 abAB 9.20a 16.97aS2F2 9.20aA 17.25bBC 9.07a 15.95b2.4 膜下滴灌旱种下肥水对稻米蒸煮食味品质的影响膜下滴灌旱种下水分与肥料对两品种米饭食味评分影响的 F 测验结果说明:水分间、肥料的差异不显著,肥料间水分间的差异达显著水平。水分间的比
39、较:空育 131 的两个水分处理以 S2 的米饭食味评分较高,S1 的较低,龙粳 31 号的结果与之相反,但两个品种的两个水分处理间的差异不显著(表 9) 。肥料间的比较:两品种的两种肥料处理均以 F1 处理的米饭食味评分较高,F2 处理的较低,但两品种的两种肥料处理间差异不显著(表 9) 。上述结果说明,两种水分、肥料处理对两品种米饭食味评分的影响不显著。表 9 不同水分、肥料处理对两品种米饭食味评分的影响品种 处理 米饭食味评分S1 77.01 aS2 77.42 aF1 77.41 a空育 131F2 77.02 aS1 72.56 aS2 71.62 aF1 72.23 a龙粳 31
40、号F2 71.95 a膜下滴灌旱种下两品种的米饭食味评分水分与肥料间存在互作效应,说明各处理组合的效应只是各单因素效应的简单相加,而是肥料效应随水分而不同。空育 131 以 S2F2 处理的米饭食味评分最高,以 S1F2处理的米饭食味评分最低,且两处理间的差异达显著水平;与对照相比,膜下滴灌旱种下空育 131 的各处理米饭食味评分均高于对照,且各处理与对照间的差异均达极显著水平。龙粳 31 号以 S1F1 处理的米饭食味评分最高,以 S2F1 处理的米饭食味评分最低,但两处理间的差异不显著;与对照相比,膜下滴灌旱种下龙粳 31 各处理的米饭食味评分均低于对照,且与对照间的差异均达极显著水平(表
41、 10) 。上述结果说明,膜下滴灌旱种能够提高空育 131 的米饭食味评分,却降低了龙粳 31 号的米饭食味评分。表 10 不同处理米饭食味评分的新复极差测验空育 131 龙粳 31 号处理米饭食味评分 米饭食味评分CK 73.65cB 77.98 aAS1F1 77.95aA 73.32bBS2F2 77.98aA 72.10 bBS1F2 76.07bA 71.80 bBS2F1 76.87abA 71.13 bB3 讨论水稻作为重要的粮食作物,人们对水稻的追求从填饱肚子阶段已经过渡到对高品质需求阶段。水分和肥料因子除显著影响产量水平外,对品质也起着重要的调控作用。膜下滴灌水稻虽然表现出较
42、高的产量水平,但对品质特性方面的认识还欠缺。为正确评估膜下滴灌生产力水平,需对膜下滴灌水稻品质特征做系统研究。水稻旱种后稻米的外观品质和食味品质较差,消费者不愿购买食用。张自常等研究表明,在长江中下游地区,覆膜旱种和裸地旱种会使稻米品质变差,但覆草旱种则可以改善稻米的品质 10。本研究结果表明:与对照相比,(1) 膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够保持或提高空育 131 的整精米率;膜下滴灌旱种下的两种水分、肥料处理降低了龙粳 31 号的整精米率。(2) 膜下滴灌旱种下两种水分、肥料处理均能够降低空育 131 的垩白粒率和垩白度;膜下滴灌旱种下以体积含水
43、量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理,同时分蘖肥与穗肥用量同对照相同的处理(S2F2 )能够降低龙粳 31 号的垩白粒率和垩白度。(3) 膜下滴灌旱种能够提高空育 131 的米饭食味评分,却降低了龙粳 31 号的米饭食味评分。上述结果说明膜下滴灌旱种下空育 131 的加工、外观和食味品质得到改善,而龙粳 31 号的结果相反;两品种反应不同可能与两品种的特性及对膜下滴灌旱种的反应不同有关。北方粳稻和杂交中稻优质育种目标之一难度较大的是提高整精米率。膜下滴灌条件下是在蜡熟期后不久就断水,而寒地水稻收获通常是在十月一日前后,若在这段时间天气条件不佳,水稻种子在严重缺水时就会断裂、长时间高温
44、高湿会穗发芽造成整精米率降低,严重影响水稻品质,所以应该适时收获,以提高水稻加工品质和外观品质。合理的水分和养分管理是水稻高产、优质、高效的重要基础。基于近几年国内灌溉技术和水稻产业的长足发展,水肥一体化的理念开始接受并应用。然而,寒地水稻传统的漫灌生产一时间很难全部改变,多年来应用的各种模式的旱作、旱种水管等生产也占有一定比例的面积,再加上近几年膜下滴灌的逐年推广应用,不同灌溉模式的水稻生产在寒地稻区还将长期存在。因此,大力发展滴灌技术和推广节水、节肥、节药技术,全面提升内寒地水稻生产水平,不仅需要深入的理论技术研究,同时还需要加大推广力度,建立标准化体系,提高设备的质量,加大扶持力度等多项
45、工作的共同努力。4 结论膜下滴灌旱种下两种肥料处理对两品种的碾磨品质、粒型和米饭食味评分值影响不显著;膜下滴灌旱种下两种肥料处理对空育 131 的垩白粒率、垩白度和龙粳 31 号的蛋白质含量的影响不显著;分蘖肥与穗肥用量与对照一致的处理能够增加空育 131 的蛋白质含量、降低龙粳 31 号的垩白粒率和垩白度。膜下滴灌旱种下两种水分处理对两品种的垩白粒率、垩白度、蛋白质含量和米饭食味评分值的影响不显著;膜下滴灌旱种下两种水分处理对龙粳 31 号的碾磨品质和粒型的影响不显著;膜下滴灌旱种下以体积含水量降至饱和含水量的 80%为控水下限的水分管理能够提高空育 131 的精米率和整精米率;以体积含水量
46、降至饱和含水量的 60%为控水下限的水分管理能够增加空育 131 的长宽比。参考文献1 青先国水稻丰产高效实用技术M.湖南:湖南科学技术出版社,2008: 1-112 Fan X., Karim M.R., Chen X., et al. Growth and iron uptake of lowland and aerobic rice genotypesunder flooded and aerobic cultivationJ. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2012, (43):1811-1822.3 章秀福,王丹
47、英,方福平,等 中国粮食安全和水稻生产J.农业现代化研究,2005, 26(2):85-884 Belder P, Spiertz J H J, Bouman B A M, etal. Nitrogen economy and water productivity of lowland rice under water-saving irrigation J. Field Crops Res, 2005, (93):169-185.5 王昌华,张燕之,郑文静,等北方旱作水稻研究现状及发展前景J.北方水稻,2008, (6):13-186 贾春梅黑土、黑钙土稻作水肥耦合效应试验研究D.哈尔滨:东北农业大学,20157 张羽,曹春瑞,刘丽华,等土壤水势下限对寒地水稻穗部性状和产量的影响J.中国种业,2013,(5):55-588 郭晓红,吕艳东,周健,等肥水耦合对寒地水稻品质的影响J.江苏农业科学,2015, 43 (10):71-749 何进宇,田军仓膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型及组合方案优化J.农业工程学报,2015, 31 (13):77-8210 张自常 孙小淋 陈婷婷,等覆盖旱种对水稻产量与品质的影响 J.作物学报,2010, 36(2): 285-295(收稿日期:2017-06-22)