固氮蓝藻和叶面肥对水稻产量及品质的影响

赵坤 李睿瑞 杨帆

摘 要：为探究固氮蓝藻和叶面肥对水稻产量和品质的影响，以龙垦201为试验材料，采用单因素随机试验设计，在水稻分蘖末期施用固氮蓝藻，拔节初期施用3种叶面肥密高、液体硅和光合促进剂，于收获期测定各处理水稻的产量和品质。结果表明：施用固氮蓝藻和3种叶面肥，水稻的理论产量与对照相比均无显著性差异，但均有所增加，其中，施用密高、固氮蓝藻、液体硅和光合促进剂处理的水稻理论产量较对照分别增加6.81%、6.34%、2.72%和2.57%。施用固氮蓝藻和3种叶面肥稻米的加工品质和营养品质与对照相比均无显著性差异，外观品质均有所改善，其中施用液体硅和密高显著优于对照处理。施用固氮蓝藻和3种叶面肥稻米蒸煮食味品质与对照相比均无显著性差异，其中施用密高较对照有所降低，其他处理均高于对照。

关键词：固氮蓝藻;叶面肥;水稻;产量;品质

中图分类号 S511文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）06-0128-03

Abstracts： In order to explore the effect of nitrogen-fixing cyanobacteria and foliar fertilizer on rice yield and quality， Longken 201 was used as the test material and a single-factor random experiment design was used. Nitrogen-fixing cyanobacteria were applied at the end of tillering and three types of foliar fertilizer were applied at early stage of rice jointing. Migao， liquid silicon and photosynthetic accelerator. The yield and quality of rice from different treatment were investigated. The results showed that the theoretical yields of nitrogen-fixing cyanobacteria and three types of foliar fertilizer rice were not significantly different from those of the control， but were increased compared to that of the control. Among them， The theoretical yields of Migao， nitrogen-fixing cyanobacteria， liquid silicon， and photosynthetic accelerator were increased by 6.81%， 6.34%， 2.72% and 2.57% compared with the control， respectively. The rice processing quality and nutritional quality of nitrogen-fixing cyanobacteria and three foliar fertilizers were not significantly different from those of the control， and the exterior quality were all improved. Among them， exterior quality of liquid silicon and dense height were significantly better than those of the control. Cooking and eating quality of rice from nitrogen-fixing cyanobacteria and three foliar fertilizers were not significantly different from those of the control. The cooking and eating quality was lower than that of the control， and other treatments were all higher than the control treatment.

Key words： Nitrogen-fixing Cyanobacteria; Foliar fertilizer; Rice; Yield; Quality

固氮藍藻是一类光能自养的原核细菌，因其具有固氮能力而被用于作物栽培过程中，1939年首次报道在印度稻田接种固氮蓝藻可提高产量[1]。黎尚豪[2]等研究表明，稻田接种固氮蓝藻，水稻可增产33%。而Ali等[3]研究发现，在孟加拉国稻田接种红萍与固氮蓝藻混合液处理，可促使水稻产量较对照提高10%。大量研究已表明，固氮蓝藻肥力稳定[4]，不仅可提高稻谷产量，而且能将固氮蓝藻生产为复合肥。在田间对烟草和康乃馨进行试验发现，固氮蓝藻复合肥比普通复合肥增产效果更为明显，并可改良土壤的理化状况[6]。以上众多研究证明了固氮蓝藻是可深度挖掘的水稻肥源。

叶面肥具有吸收快、作用强、用量省、污染小、无毒安全等特点[7]，适应绿色农业发展的需求，现已成为了当下的研究热点。密高由一些微量元素的络合物组成，能促进水稻幼穗分化，并增加了水稻的抗倒伏性能[8]。液体硅可增强植物的机械强度和韧性，从而提高植物的抗病能力，同时还具有增产效果[9-10]。光合促进剂可提高水稻籽粒重，作物增产达7.04%[11]。目前，国内有关固氮蓝藻和密高在促进水稻产量及品质的方面的研究鲜有报道[2，12-13]。为此，笔者以“龙垦201”为试验材料，探索了施用3种叶面肥和接种固氮蓝藻对水稻产量和品质的影响，以期为水稻特色高产优质栽培技术提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2018年在齐齐哈尔市甘南县查哈阳农场海洋管理区基地进行。该地土壤类型为草甸黑钙土，土质地力中等，土壤有黏性。前茬水稻，秋整地。试验地土壤理化性状如下：速效氮91.0mg/kg、速效磷47.0mg/kg、速效钾126.0mg/kg、全氮0.3%、全磷0.1%、pH6.5。

1.2 供试材料 供试水稻品种：龙垦201。供试肥料：固氮蓝藻（黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院提供）、密高（哈尔滨市德赛化工有限公司生产）、液体硅（安丘市金一诺生物技术有限公司生产）、光合促进剂（济南东山康丰生物科技有限公司生产）。

1.3 试验设计 试验采用单因素完全随机设计，试验共设5个处理，分别为：对照、固氮蓝藻、密高、液体硅和光保促进剂。3次重复，总计15个处理（小区），每小区面积216m2，采用行距×穴距：30cm×12cm，每穴4株。水稻于4月8日播种，5月12日插秧，3种叶面肥和固氮蓝藻具体使用的方法如下：密高用量为2490mL/hm2，液体硅用量为400mL/hm2，光合促进剂用量为33.3mL/hm2，这3种叶面肥在拔节初期喷施1次;其固氮蓝藻用量为1kg/hm2，（固氮蓝藻生物量为8.975mg/mL）在返青期接种于稻田，田间管理及其病虫害防治同常规水稻栽培技术。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 稻谷产量测定 考种项目主要包括：每穴穗数、穗粒数、每穗一次、二次枝梗数，称取实粒、空瘪粒重量。

1.4.2 稻谷品质测定 收获后，阴干2～3个月。采用离心式砻谷机（FC-2K型，YAMAMOTO）经2次砻谷碾磨至糙米并称重，即糙米率;采用直立式碾米机（VP-32型，YAMAMOTO）经1.5次糙米碾磨加工成精米并称重，即精米率;采用日本便携式颗粒判定仪（ES-1000）测定精米的垩白粒率、垩白度;采用Foss（德国生产-VECTOR 22/N型）近红外谷物分析仪，测定糙米的直链淀粉、蛋白质含量;采用日本米饭食味计（STA1A），依据米饭的香气、光泽、完整性、味道、口感等进行综合评分。

1.5 数据处理 运用 Excel 2010录入数据并计算，用 SPSS 20.0软件进行数据差异显著性与方差分析。

2 结果与分析

2.1 固氮蓝藻和叶面肥对水稻产量及其产量构成因素的影响 由表1可知，从产量构成因素分析，水稻有效穗数施用固氮蓝藻和3种叶面肥与对照相比均无显著性差异，但施用光合促进剂显著高于施用固氮蓝藻和密高，与施用液体硅和对照无显著性差异。水稻穗粒数施用固氮蓝藻和3种叶面肥均显著高于对照处理，其中施用光合促进剂最高。水稻结实率施用液体硅和密高与对照相比无显著性差异，而施用固氮蓝藻和光合促进剂显著低于对照处理，其中施用光合促进剂水稻结实率最低。水稻千粒重所有处理均无显著性差异。水稻的理论产量所有处理与对照相比均无显著性差异，但与对照相比均有增加的趋势，其中施用密高、固氮蓝藻、液体硅和光合促进处理的剂理论产量较对照分别增加6.81%、6.34%、2.72%和2.57%。

2.2 固氮藍藻和叶面肥对稻米加工、营养、外观品质的影响 由表2可知，施用固氮蓝藻和3种叶面肥使加工品质糙米率和精米率与对照相比无显著性差异，精米率以固氮蓝藻最高，比对照增加0.62%。直链淀粉含量和蛋白质含量与对照相比亦无显著性差异，直链淀粉含量以对照最高，均高于各个处理;蛋白质含量以密高最高，比对照增加1.27%。外观品质垩白率和垩白度，施用固氮蓝藻和光合促进剂对照相比无显著性差异，但有降低的趋势，固氮蓝藻和光合促进剂的垩白率比对照分别下降8.30%、1.38%，两者的垩白度下降9.49%、0.51%;施用液体硅和密高显著低于对照处理，液体硅和密高的垩白率下降33.61%、21.58%，液体硅和密高的垩白度下降37.69%、25.64%。

2.3 固氮蓝藻和叶面肥对稻米蒸煮食味品质的影响 由表3可知，施用固氮蓝藻和叶面肥对稻米的香气、光泽、完整性、味道、口感及综合评分较对照都有不同程度的趋势，但各处理间未达到显著性差异。香气以固氮蓝藻最高，比对照增加2.68%;光泽以固氮蓝藻最高，比对照增加5.95%;完整性密高最高，比对照增加1.53%;味道以固氮蓝藻最高，比对照增加2.14%;口感以固氮蓝藻最佳，比对照增加5.49%。综合评分，除密高外，固氮蓝藻、液体硅、光合促进剂处理分别较对照增加1.19%、1.93%、1.77%。

3 结论与讨论

叶面施肥打破了土壤根部施肥的传统方式，作为对作物土壤施肥的一种直接、高效的辅助措施，已成为现代农业生产中一项重要的施肥技术[7]。项祖芬研究认为，喷施烯效唑对强势粒生长起着抑制作用，这是因为烯效唑对弱势粒生长有着协调强的促进作用，从而显著增加了其穗粒数、结实率以及提高水稻产量[15]。本试验结果表明，施用密高能够增加水稻的穗粒数和千粒重，由于它具有抑制顶芽生长优势、促使侧芽分蘖[16]，使得水稻产量增产达6.81%，这是密高通过增加水稻穗粒数来提高稻谷产量，此研究结果与前人的相似。黄有馨、De等[17-18]的研究结果证明，固氮蓝藻采用稻壳吸附，可以增加氮素营养物质，提高土壤的固氮能力，施蓝藻区与对照区相比稻谷增产量达20.20%。本试验结果发现，在稻田间接种固氮蓝藻的产量明显高于液体硅、光合促进剂，施用固氮蓝藻的稻谷增产量达6.34%。综合来看，固氮蓝藻被作为是水稻的高产肥源之一[1，19]。

钱双研究发现，施叶面硅肥对稻米的垩白粒率、垩白度下降比较明显，说明硅肥能改善大米的外观品质[20]。本试验研究发现，液体硅、密高处理的垩白粒率、垩白度显著低于对照，液体硅和密高的垩白率下降33.61%、21.58%，液体硅和密高的垩白度下降37.69%、25.64%。这与前人研究结果有相似之处。从食味品质方面分析，固氮蓝藻、液体硅、光合促进剂的综合评分分别较对照提高1.19%、1.93%、1.77%，而密高的综合评分较低，这可能是因为稻米中直链淀粉和蛋白质含量的相互作用，蛋白质含量过高影响稻米食味品质变差，米饭黏稠度降低及其米粒变硬，最终导致口感变差[21-22]，使稻米食味品质降低。另外，由于本试验的结果仅为1年的验证，今后还需增加试验年限，综合分析来确定最终结果。

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（责编：张宏民）