不同叶面肥对寒地粳稻产量及品质的影响

康楷 刘丽华 郑桂萍 陈立强 赵海成 赫臣 王文玉 刘丹丹 李鹏

摘要：【目的】探究4种叶面肥不同施用时期和施用次数对寒地粳稻产量和品质的影响，为叶面肥在寒地水稻高产优质栽培上的应用提供参考依据。【方法】以水稻品种垦粳7号为试验材料，采用单因素随机区组试验设计，以清水处理作为对照（CK），设7个叶面肥喷施处理[2次喷施处理：分别于齐穗期和齐穗后15 d各喷施1次雷力（Y1）、战氏（Y2）和KH2PO4（Y3）;4次喷施处理：分别于拔节期、齐穗期、齐穗后10和20 d各喷施1次雷力（Y4）、战氏（Y5）、KH2PO4（Y6）和ND叶面肥（Y7）];成熟期选取有代表性的植株进行考种，并测定稻米的加工品质、外观品质、营养品质及食味品质。【结果】从产量来看，各叶面肥处理均可提高水稻产量，其中Y4、Y5、Y6和Y7处理的实际产量分别较CK提高8.84%、7.31%、8.10%和8.33%，差异达显著水平（P<0.05）。从品质来看，施用雷力（Y1和Y4）和KH2PO4（Y3和Y6）处理的糙米率随着施用次数增加呈上升趋势，Y4处理可极显著提高糙米率（P<0.01，下同）;Y7处理可极显著降低垩白度与垩白粒率;Y1处理降低蛋白质含量最明显;Y4处理降低直链淀粉含量最明显;食味评分表现为Y2>Y3>Y4>Y1>CK>Y6>Y7>Y5。【结论】不同时期喷施不同叶面肥对寒地粳稻产量均有提升作用，但对加工和外观品质及食味评分有不同影响。其中，喷施4次雷力叶面肥对寒地粳稻产量和品质的综合提升效果最佳，在寒地水稻生产中具有较好的推广价值。

关键词： 水稻;叶面肥;产量;品质;寒地

0 引言

【研究意义】近些年，随着我国社会和经济的迅速发展，人们的饮食结构逐步发生变化，消费者对主食稻米的需求也由原来的数量型转变为质量型和健康食味型（崔晶等，2011）。叶面肥作为一种新兴肥料和辅助施肥手段，具有直接供应养分、养分运送快、节肥高效等优点。已有研究表明，施用叶面肥可促进水稻植株的光合作用，促进光合产物的积累及稻粒的生长，喷施叶面肥数小时可达养分吸收高峰，短期即能见效，最终提高水稻的产量并改善品质（秦亚平和邓红平，2009;马鹏等，2015;施泽周，2016）。但叶面肥的作用效果很大程度上受施用时期、方式、浓度及温度等因素的影响，且同种叶面肥对不同作物的影响效果也存在差异（李燕婷等，2009;李华伟等，2015）。东北地区是我国水稻种植的重要区域，与其他水稻种植区域相比，该地区气温偏低，不利于水稻生长。因此，探讨叶面肥不同施用时期和施用次数对寒地水稻产量及品质的影响，对提高寒地水稻的产量和品质具有积极意义。【前人研究进展】关于叶面肥对粳稻产量的影响，姚素梅等（2006）研究表明，喷施叶面肥可促进水稻各器官对磷素的吸收，并能明显促进磷素向穗部的运输分配，从而提高结实率和产量。胡钧铭等（2010）研究指出，水稻抽穗后茎秆一般保持3～4片叶，其生长发育与穗部籽粒形成具有同步性，喷施叶面肥可延长叶片生理活性，从而增加产量。王晨等（2017）研究表明，叶面肥能降低水稻的不育粒数，从而提高水稻结实率，并最终提高水稻产量。关于叶面肥对水稻品质的影响，张刚（2010）研究指出，叶面肥可影响水稻籽粒中蛋白质含量与直链淀粉含量的平衡度，喷施次数不同会对其产生不同程度的影响;何艳晴等（2017）认为叶面肥喷施次数的不同对水稻的产量品质均有影响;李婷婷等（2017）、孔令国等（2018）认为叶面施肥在延长水稻叶片功能、增强植株抗性、提高产量品质等方面均具有重要作用。此外，赵西梅等（2019）研究表明，喷施叶面肥能有效补充植物营养，提高叶片的净光合速率、气孔导度等光合指标，进而提高品质;张春明等（2019）研究表明，叶面肥可提升春小麦叶绿素含量，维持较高的光合能力，影响籽粒的可溶性蛋白从而提升品质。【本研究切入点】目前，关于叶面肥施用时期和施用次数对东北寒地水稻产量和品质影响的研究较少。【拟解决的关键问题】以垦粳7号为研究材料，在水稻不同生育时期分别喷施4种叶面肥，探究叶面肥不同施用时期和施用次数对寒地粳稻产量与品质的影响，为叶面肥在寒地水稻高产优质栽培上的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试水稻品种：垦粳7号，主茎12片叶，株高约88 cm，全生育期135 d，≥10 ℃活动积温2575 ℃。

供试叶面肥：（1）雷力海補1号有机肥料（以下简称雷力），主要成分：N+P2O5+K2O≥6.0%，有机质≥45%（海藻有机肥≥5%），海藻酸≥300 mg/kg，将4.0 mL母液定容到2.0 L，溶于水喷施。（2）战氏零农残（以下简称战氏）：北京绿色红太阳零农残研究院生产，18.6 mL母液定容到4.0 L，溶于水喷施。（3）K2PO4（1.5%）：30.0 g溶于2.0 L清水，喷施。（4）ND叶面肥：八一农大水稻组自制，由大中微量元素组成，37.5 g溶于2.5 L清水，喷施。

1. 2 试验方法

试验于2018年在黑龙江八一农垦大学试验田进行，土壤为盐碱土，土壤常规5项理化指标：碱解氮123.00 mg/kg、有效磷18.60 mg/kg、速效钾191.50 mg/kg、有机质32.40 g/kg、pH 8.20。

采用单因素随机区组试验设计，每小区面积14.4 m2，3次重复。以清水处理作为常规对照（CK），设7个叶面肥处理，采用2次喷施和4次喷施方法。2次喷施指齐穗期进行第1次喷施、齐穗后15 d进行第2次喷施;4次喷施指拔节期进行第1次喷施、齐穗期进行第2次噴施、齐穗后10和20 d分别进行第3和4次喷施。叶面肥种类及喷施时期见表1。各叶面肥每次均按以下用量喷施：雷力0.45 L/ha，战氏1.05 L/ha，KH2PO4 3.00 kg/ha，ND叶面肥4.17 kg/ha。4月17日播种，5月25日移栽，其他措施按常规管理。

1. 3 测定项目及方法

1. 3. 1 产量及产量构成因素测定 成熟期每处理选取有代表性植株6穴进行考种，并分别取3点1 m2的水稻，测定产量、穗数、实粒数和空秕粒数，计算结实率、千粒重，换算公顷产量。

1. 3. 2 品质测定 收获后风干2个月，进行品质指标测定。

加工品质：称取部分样品，质量记为W0，用FC-2K型实验砻谷机（YAMAMOTO，离心式）加工成糙米，质量记为W1，并按以下公式计算糙米率：糙米率（%）=W1/W0×100。

用日本公司生产的VP-32型实验碾米机加工精米。从W1中称取一定量的糙米W2（30 g，3次重复）精碾，除去糠粉并称质量记为W3，再拣出整精米粒，称质量记为W4，并按下列公式计算精米率和整精米率：精米率（%）=W3/[W2×（W1/W0）]×100;整精米率（%）=W4/[W0×（W2/W1）]×100。

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精米的垩白粒率和垩白度。

营养品质：用瑞典FOSS福斯公司的FOSS1242 近红外分析仪测定籽粒糙米中蛋白质含量和直链淀粉含量。

食味品质：用日本佐竹公司（SATAKE）生产的米饭食味计（STA1A）测定食味评分。

1. 4 统计分析

利用 WPS 2019和DPS V9.01进行试验数据的整理和统计分析，以WPS 2019制图。

2 结果与分析

2. 1 不同叶面肥处理对水稻产量及产量构成因素的影响

由表2可知，各叶面肥处理的水稻产量均高于CK，其中Y4、Y5、Y6和Y7处理的产量均显著高于CK（P<0.05，下同），分别较CK提高8.84%、7.31%、8.10%和8.33%，说明喷施4次叶面肥的处理能显著提高水稻产量。由各处理的产量构成因素可知，Y4、Y5和Y6处理主要通过增加穗粒数达到增产效果，Y7处理通过增加穗数及千粒重达到增产效果，但施用叶面肥对多数产量构成因素的影响未达显著差异水平（P>0.05，下同）。

2. 2 不同叶面肥处理对水稻加工品质的影响

由表3可知，施用雷力（Y1和Y4）和KH2PO4（Y3和Y6）处理的糙米率随着施用次数增加呈上升趋势，说明增加这两种叶面肥的施用次数，糙米率会随之增加。其中，Y6的糙米率为81.76%，显著高于CK;Y4和Y7的糙米率分别达82.17%和81.98%，极显著高于CK（P<0.01，下同）。Y6处理的精米率（74.66%）和整精密率（72.74%）均为最高，且显著高于Y3，说明随着KH2PO4施用次数增加，稻米的加工品质随之提高，其他叶面肥处理的精米率和整精米率在各施用次数处理间的差异未达显著水平。

2. 3 不同叶面肥处理对稻米外观品质的影响

由表4可知，Y5处理的垩白粒率（2.30%）和垩白度（0.99%）显著低于CK;Y7处理的垩白粒率（1.90%）极显著低于CK，垩白度（0.86%）显著低于CK;随着战氏（Y2和Y5）施用次数的增多，垩白粒率和垩白度均呈下降趋势。说明喷施战氏和ND叶面肥会降低垦粳7号的垩白粒率和垩白度，且喷施4次可显著改良外观品质。Y4处理的垩白粒率极显著高于CK和Y1处理、垩白度显著高于CK并极显著高于Y1处理，说明随着雷力喷施次数的增加，稻米的垩白粒率和垩白度先降低后增加，喷施雷力4次会显著增加稻米的垩白粒率和垩白度，而喷施2次可改良稻米的外观品质。

2. 4 不同叶面肥处理对稻米营养质品质及食味评分的影响

2. 4. 1 蛋白质含量 由图1可看出，Y5、Y6和Y7的蛋白质含量分别达9.13%、9.15%和9.15%，三者间无显著差异，但均显著高于CK（8.96%）。与喷施2次叶面肥处理相比，喷施4次叶面肥处理的蛋白质含量均呈上升趋势，其中Y5和Y6处理显著高于Y2和Y3处理，说明增加叶面肥喷施次数可增加稻米的蛋白质含量。

2. 4. 2 直链淀粉含量 由图2可看出，与CK相比，喷施雷力（Y1和Y4）和战氏（Y2和Y5）处理的直链淀粉含量均随喷施次数增加呈先上升后下降的变化趋势，其中Y4处理的直链淀粉含量最低，说明喷施4次雷力可降低直链淀粉含量;喷施KH2PO4（Y3和Y6）处理的直链淀粉含量随喷施次数的增加呈升高趋势;Y7处理的直链淀粉含量最高;但各叶面肥处理与CK的差异均未达显著水平。

2. 4. 3 食味评分 由图3可看出，不同处理的食味评分表现为Y2>Y3>Y4>Y1>CK>Y6>Y7>Y5。其中Y1处理的食味评分（73.23分）显著高于CK，Y2（75.84分）、Y3（74.83分）和Y4（74.25分）处理的食味评分极显著高于CK，说明食味评分随着雷力喷施次数的增加而增加;而Y5（69.48分）、Y6（70.95分）和Y7（70.42分）处理的评分均低于CK，可知随着战氏和KH2PO4喷施次数的增加，食味评分表现出先上升后下降的变化趋势。整体来看，Y2、Y3和Y4处理对食味评分提升效果较佳。

2. 5 稻米品质性状间的相关性分析结果

由表5可知，精米率与整精米率呈极显著正相关，与食味评分呈显著负相关;垩白粒率与垩白度呈极显著正相关、与直链淀粉含量呈显著负相关;蛋白质含量与食味评分呈极显著负相关。从食味评分来看，对其影响较大的营养品质指标为蛋白质含量，食味评分随着蛋白质含量的增加而降低，说明降低蛋白质含量有助于食味评分的提升，直链淀粉含量也与食味评分呈负相关，但相关性未达显著水平。

3 讨论

喷施叶面肥是提高水稻产量和稻米品质的重要技术之一（吴家富和蔡德利，2013;刘学进和徐宝玉，2015），在水稻不同时期施用，均能达到增产及提升品质的作用。赵海燕等（2018）研究表明，在小麦齐穗期施用叶面肥，小麦叶片的抗氧化能力及籽粒灌浆和输送养分的能力明显提高，进而增加其产量。张春明等（2019）研究发现，施用叶面肥可明显提高小麦旗叶的叶绿素和可溶性蛋白含量，并提高小麦的抗逆性，进而提高籽粒千粒重和产量。本研究通过探究4种叶面肥不同施用时期和施用次数对寒地水稻产量和品质的影响，结果表明，4种叶面肥均可不同程度提升水稻产量，其中喷施4次雷力处理的产量最高，该处理主要通过提升穗数和穗粒数来提高产量，与于斌等（2015）研究指出叶面肥可通过增加水稻穗数来提升产量的结论一致，但在千粒重的提升上无显著效果，与张春明等（2019）得出的叶面肥可显著提升水稻千粒重的结论不完全相符，其原因可能与叶面肥的喷施浓度存在差異有关。此外，戴伟峰（2004）、屈城乡等（2014）、吴慧等（2015）研究表明，喷施雷力可使水稻增产的原因主要是穗数、穗粒数、千粒重及结实率的提高，产量增幅在3.66%～11.42%。本研究中喷施4次雷力处理的水稻产量较对照增加8.84%，与上述前人的研究结果基本一致。此外，施用ND叶面肥的处理则主要以增加穗数及千粒重达到增产效果。

影響稻米食味品质的因素较多，如水稻品种自身所具备的遗传特性、产地及气候条件、生长栽培条件及管理措施、糙米外观品质及精米营养品质等，其中蛋白质和直链淀粉含量是影响食味的主要因素（马兆惠等，2019）。直链淀粉和蛋白质含量过高通常导致稻米的食味变差（王志玺等，2018）。孟亚利和周志国（1997）研究认为直链淀粉含量受灌浆期环境的影响，在灌浆期喷施叶面肥不仅可提高水稻产量，还能有效改善作物籽粒营养品质。不同叶面肥对稻米蛋白质和直链淀粉含量的影响不同，因此叶面肥的应用效果也各不相同。雷力是以纯天然海洋生物为原料的新型肥料，富含多种氨基酸及大量和微量元素，是一种天然营养剂。陈立强等（2018）研究表明雷力可适当提升稻米食味评分。本研究中，不同叶面肥处理的稻米品质指标比较结果表明，施用4次雷力可极显著提高稻米的糙米率，但对精米率和整精米率无显著影响;相关分析结果表明糙米率与食味评分呈正相关，直链淀粉与食味评分呈负相关;喷施雷力处理可降低稻米的直链淀粉含量，对稻米的蛋白质含量无显著影响，食味评分得到显著提升。雷力中的微量元素在稻米的籽粒中沉积，影响籽粒的直链淀粉含量，对寒地水稻的品质起改良作用，但对稻米的蛋白质含量无明显影响，可能是由于喷施用量不够而达不到提升效果，因此，今后应进一步探讨雷力的精准喷施量，以更好地提升稻米食味品质。此外，施用ND叶面肥的处理极显著降低稻米的垩白粒率，显著降低稻米的垩白度，但明显提升蛋白质和直链淀粉含量，致使食味评分低于对照，在今后的研发过程中应主要针对此现象对其成分进行调整。

4 结论

不同时期喷施不同叶面肥对寒地粳稻产量均有提升作用，但对加工和外观品质及食味评分有不同影响。其中喷施4次雷力叶面肥对水稻产量和品质的综合提升效果最优，水稻产量显著提升8.84%，食味评分提高2.37分，在寒地水稻生产中具有较好的推广价值。

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（责任编辑 王 晖）