秸秆还田下基肥减施对水稻“津原89”产量和稻米商品质量的影响

张建民，杨永安，李 翔，卢东琪，王 权，李志强

（1.天津市优质农产品开发示范中心，天津 301500；2.天津市农业发展服务中心，天津 300061）

水稻秸秆含有丰富的碳、氮等营养元素，是重要的生物资源[1]。水稻秸秆还田可以减少稻草焚烧，培肥土壤，提高地力，促进养分循环利用[2]，能够显著提高双季稻区土壤有机质含量和水稻产量[3]。氮素是影响水稻产量形成的三大营养元素之一，但生产上为追求产量而过量施用氮肥，导致稻田土壤生产可持续能力降低[4]。不同品种水稻产量随施氮量的增大呈先增加后降低的趋势[5]。在水稻生产中合理施用氮肥能促进叶片灌浆期生理代谢，防止叶片早衰，提高水稻产量[6]。在秸秆全量还田下，基蘖肥氮与穗肥氮比例为7∶3 时，可显著提高群体干物质积累量和产量[7]。研究表明，施氮量增加对稻米外观品质的影响顺序为胴割粒率>正常粒率>粉状粒率[8]，正常粒率与粉状粒率呈极显著负相关关系，胴割粒率与直链淀粉含量呈极显著负相关关系[9]。本试验在水稻秸秆沤肥后全量还田的条件下，设计不同基肥减量处理，研究其对水稻产量及稻米商品质量的影响，为指导生产提供依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试品种：水稻“津原89”，由天津市优质农产品开发示范中心提供。

供试肥料：施可丰复合肥（23-13-6），施可丰化工股份有限公司生产。

1.2 试验设计

试验采用水稻本田基肥减施单因素设计，共设6 个处理，对照（CK）基肥（用JF 表示，下同）施用量为600 kg·hm-2，其他处理基肥依次减施10%，分别为JF-10%540 kg·hm-2、JF-20%480 kg·hm-2、JF-30%420 kg·hm-2、JF-40%360 kg·hm-2和JF-50%300 kg·hm-2。小区面积4 330 m2，试验设3 次重复。

1.3 试验概况

试验于2021 年6—10 月在天津市优质农产品开发示范中心（117°49′E，39°42′N）进行，秸秆沤肥还田。4 月5 日浸种，4 月10 日播种，基质棚室育秧。机械整地时按设计撒施底肥，5 月2 日机 械 移栽，株距20 cm。5 月25 日、6 月12 日、6 月23 日、7 月14 日4 次追施尿素（含氮量46%），每次追肥105 kg·hm-2。其他管理同一般大田。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 产量：水稻成熟时每小区选择3 个点，每点100 m2，机械收获脱粒，用PM-8188A 谷物水分测量仪（日本凯特公司生产）测定含水量，按含水量14%折算产量。

1.4.2 稻米质量 糙米率：称取稻谷300 g，通过SY88-TH 型砻谷机（韩国砻谷机械产业公司生产）进行碾磨，重复2 次，将稻壳与枝梗捡择干净，称糙米质量。

精米率：称取糙米200 g，将糙米通过CJS-300 型精米机（日本佐竹公司生产），白度设置为5 度，进行2 次碾磨后得精米，称质量。

稻米外观品质：称取一勺糙米、精米，通过RJOI20 型颗粒评定仪（日本佐竹公司生产）与JMWT12 型大米外观品质检测仪（日本佐竹公司生产）对稻米外观品质指标进行测定。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS 19.0 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理下水稻产量及出米率

由表1 可以看出，基肥减施10%～50%，水稻产量分别为12.3，12.1，12.4，12.3 和12.0×103kg·hm-2，比对照（CK）处理分别提高4.5%，2.7%，5.9%，4.8%和2.4%，其中JF-30%处理产量最高，但处理间产量差异均未达到显著水平。

表1 基肥减施对“津原89”产量及出米率的影响

试验结果显示，减施基肥使“津原89”精米率比对照（CK）提高1.08%～5.04%，糙米率提高0.29%～1.28%；基肥减施比例越高精米率越高。

2.2 糙米质量

由表2 可以看出，基肥减施处理整体提高了“津原89”糙米的乳白粒比例，比对照（CK）分别提高3.3%～9.17%。与对照（CK）相比，基肥减施降低了糙米基部未熟粒和腹白未熟粒的比例，降幅分别达1.10%～17.03%和9.24%～25.21%，其中JF-40%和JF-30%处理基部未熟粒比例比对照（CK）显著降低14.29%和17.03%，JF-30%、JF-20%和JF-10%的腹白未熟粒比例比对照（CK）显著降低19.33%，25.21%和21.85%。与对照（CK）相比，JF-50%、JF-40%、JF-30%和JF-20%处理导致“津原89”糙米青粒未熟比例显著提 高55.56%，55.56%，44.44% 和33.33%， 但JF-10%处理比例降低11.11%。基肥减施对“津原89”糙米的其他和碎粒影响整体呈降低趋势，比对照（CK）分别降低0.79%～9.49%和0.06%～8.06%，而糙米整粒比例有增加趋势，增幅为2.82%～8.04%。与对照（CK）相比，不同基肥减施处理显著降低了糙米的胴割粒比例，分别为53.85%，61.54%，23.08%，15.38%和30.77%，减施比例越高糙米胴割粒比例降幅越大。

表2 基肥减施对“津原89”糙米米粒质量的影响 （%）

2.3 精米质量

由表3 可以看出，基肥减施使“津原89”精米完全粒比例比对照（CK）提高2.16%～6.17%，但胴割粒比例显著降低，降幅分别为25.00%，17.86%，57.14%，7.14%和32.14%。基肥减施导致“津原89”精米全粉状粒、半粉状粒和背腹白粒比例比对照（CK）显著降低，其中JF-40%、JF-30%和JF-10%处理全粉状粒比对照（CK）分别降低31.91%，27.66%和53.19%；不同基肥减施处理的半粉状粒分别比对照（CK）降低40.63%，43.75%，56.88%，58.75%和18.13%；背腹白粒比例分别比对照（CK）降低50.0%，35.71%，80.95%，47.62%和14.29%。不同基肥减施处理显著提高“津原89”精米的损伤粒比例，比对照（CK）分别提高88.99%，69.72%，46.79%，30.28%和9.17%。基肥减施降低了“津原89”精米其他的比例，降幅6.77%～25.56%。

表3 基肥减施对“津原89”精米米粒质量的影响 （%）

3 结论与讨论

研究结果表明，在水稻秸秆全量沤肥还田的前提下，减施10%～50%的基肥可提高“津原89”产量2.4%～5.9%，其中减施30%的基肥处理产量达到12.4×103kg·hm-2。其主要原因：一是试验地基础地力较高，在秸秆沤肥还田的情况下，减施基肥对满足水稻的总养分需求并无显著影响；二是基肥减施改变了基肥和追肥的比例，能满足水稻不同生育时期的养分需求。

在水稻秸秆全量沤肥还田的情况下，基肥减施提高了“津原89”的糙米率和精米率，显著提高了糙米的乳白粒和整粒比例，降低了糙米基部未熟粒、腹白未熟粒、碎粒以及胴割粒的比例，改善了糙米的外观品质，对精米的外观品质也有显著改善，完全粒比例提高，胴割粒比例显著降低，全粉状粒、半粉状粒和背腹白粒比例均有所降低。

随着消费者对稻米品质需求的提高，优质栽培已成为今后水稻重要的研究方向。水稻秸秆沤肥还田作为重要的秸秆利用方式能够提高水稻秸秆利用率，提高稻田土壤地力，减少化肥施用，实现水稻秸秆的生态化利用，提高稻米产量，改善稻米品质，具有广阔的应用前景。