有机肥、硅肥、锌肥和镁肥对水稻食味品质的影响

—— 广 告 ——

前言

水稻良好的食味品质不仅以来遗传因素和气候条件，还依赖于产地环境所提供的营养成分。除土壤外，水稻生长所需的营养很大程度上来源于追施肥料，合理施肥能进一步提升稻米品质。

我国水稻生产中常用的肥料有化肥、复合肥、有机肥等。长期大量施用化肥，不仅造成稻田土壤板结，肥料增产效应逐年下降，且影响稻米品质，污染环境。有机肥能够协调养分供应、提升土壤肥力，且可持续增加产量，有利于改善稻米品质。

有机肥种类繁多，包括腐熟鸡粪、腐熟鸭粪、腐熟猪粪、豆饼、米糠、酒糟、缓释有机肥、生物有机肥等等。由于有机肥中含有丰富的大量元素以及多种中微量元素，可为水稻提供全面、均衡的营养。施用有机肥还能促进土壤中氮等多种元素的释放，提高土壤有机质含量和土壤保肥供肥特性。同时，有机肥的施用可有效改善土壤物理性状，增加土壤通气性，有利于水稻根系的生长和对养分的吸收，抑制根系对重金属的吸收，改良土壤酸化，提高土壤酸碱稳定性和抗毒性，有效改善土壤肥力。

有机肥对水稻生产有多方面的积极影响。有机肥料中的有益微生物利用土壤中的有机质产生次级代谢物，其中含有大量促生长类物质，能提高叶片光合速率，促进水稻中后期合理健康群体结构的形成，有利于病虫害控制，从而增强抗性、稳定产量。由于有机肥料中养分释放缓慢，肥效较长，水稻孕穗时养分供应充足，提升了孕穗至成熟期群体干物质的生长率，明显提髙水稻每穗实粒数、千粒重及穗粒重，显著提高产量。施用有机肥可提高精米率、整精米率，降低垩白度和垩白粒率，改善加工和外观品质。

有机肥不仅能提高稻米产量和外观品质，还能改善稻米的食味品质。有机肥通过有效提高土壤中的养分含量，最终能够有效优化水稻的整体食味品质。特别是生长后期施用有机肥，降低氮肥用量，可使胶稠度增长，食味品质得到明显改善。

在有机肥施用中需要注意合理施用有机肥的种类和施用量。有些有机肥由于含氮量较低，在生产中需要在保证正常氮肥的前提条件下施用。优质品种在栽培过程中要合理施肥，少用氮肥，多用有机肥，特别是后期尽量不施氮肥，有利于水稻优良食味的形成。

水稻是喜硅作物，水稻茎叶干物质含硅量高达15%~20%。因此，硅是水稻生长的必需元素，对水稻生长发育具有重要作用。施用硅肥可以改善土壤环境、增加植株养分供应、减少稻米中重金属的积累，降低垩白率、垩白度，提高稻米外观品质，改善食味品质。

硅能够改善酸性土壤，矫正土壤酸碱值，改善土壤微环境，增强水稻根系活力，提高植株对水分和养分的吸收量。硅还能提高土壤碱解氮、速效磷、有效钾含量，从而提高水稻植株对氮磷钾的利用率，也能促进土壤中锰、铜、铁、锌等微量元素离子移动，使植株养分供应充足，减少化肥的使用量，降低稻米的蛋白质含量，提高食味品质。此外，硅酸根能和土壤中的镉、铅、汞等重金属发生化学反应，抑制根系向籽粒中转运重金属，从而降低重金属在稻米中的积累；硅元素还能通过增加水稻茎叶表层细胞壁的厚度，提高水稻抗病虫害的能力，减少农药的使用和投入，提高稻米的安全品质和食味品质。

水稻生长所需的硅肥主要来源于土壤。硅在土壤中约占1/4，但由于常温下土壤硅的溶解度非常低，可供植物吸收的可溶性的离子或分子态硅含量很低。土壤中水稻可以吸收的有效硅浓度低于80毫克/公斤，属于供硅低的土壤；有效硅浓度在80~120毫克/公斤之间为供硅能力中等土壤；有效硅浓度200毫克/公斤以上为供硅能力高的土壤。水稻每生产100公斤籽粒需吸收硅22公斤，高产水稻一个生长季节可以从土壤中带走二氧化硅75~130公斤/亩。一般以水稻成熟期茎叶中含硅量低于10%的有效硅作为水稻缺硅的植株诊断指标。水稻在生长发育过程中如果缺硅，就会出现苗期叶片披垂，影响光合作用，灌浆期易倒伏，功能叶过早死亡，造成后期植株早衰，影响产量和品质。

适量施硅能降低稻米直链淀粉含量，影响蛋白质含量、增强稻米中香味物质的合成，对改善稻米蒸煮和食味品质有一定的作用。适量施硅能使稻米最高黏度、胶稠度和崩解值提高，降低糊化温度和消减值，从而提高稻米的蒸煮食味品质。合理使用硅肥还能改善稻米的加工和外观品质。有效施硅量与精米率和整精米率显著或极显著正相关，施用硅肥能提高稻米糙米率、精米率、整精米率，降低稻米垩白率、垩白度，其中垩白度下降比较明显，但是过量施硅对降低垩白率不利。施硅还能降低裂纹米率，提高稻米透明度。

目前水稻生产中应用的硅肥种类很多，主要有枸溶性硅肥、水溶性硅肥、硅复合肥、生物硅肥等四种。不同的硅肥使用方式也不同，可以施入土壤作基肥也可以叶面喷施作追肥。叶面喷施水溶性硅肥利用效率较高，一般在分蘖期、孕穗期、开花期施用。对南粳系列优良食味粳稻来说，适量施入硅肥能有效增加产量，并显著改善稻米外观、加工和食味品质，尤其在倒二叶期增施硅肥能够起到增产保优的效果。应根据不同地块土壤有效硅的含量与硅肥水溶态硅的含量确定硅肥施用量。土壤施用有效硅20%的硅肥施用量为10~25公斤/亩，叶面喷施用量为100~200克/亩（折合有效硅20~40克/亩）。

锌在水稻体内的含量低于氮、磷、钾的含量，但对水稻生长发育的影响也很大。水稻是对缺锌较敏感的植物，锌在植物体内的作用是充当养分的管理者，起到协调营养元素在作物体内的分配的作用，将氮磷钾分配到作物需要的部位。锌在植株体内也是氧化还原的催化剂，促进叶绿素和生长素的形成，是多种酶的组成部分，参与碳水化合物的合成与转化。缺锌会延缓水稻的生长发育，使水稻植株矮小，叶片中脉变白，分蘖受阻，出叶速度慢，最终影响产量。缺锌还会降低水稻的抗逆能力，叶面喷施硫酸锌可以促进水稻的净光合速率，提高光合作用。因此，锌对提高水稻抵御外界胁迫、增强抗病性、抗寒性、耐盐性，促进水稻的生长发育具有重要作用。

许多研究表明，锌肥可以明显改善稻米品质。施用锌肥可以显著提高优良食味粳稻的精米率和整精米率，降低垩白度和垩白粒率，说明锌肥可以改善稻米的外观品质和加工品质。锌肥对稻米的蒸煮品质也有重要影响。倒二叶追施锌肥能够提高南粳9108的胶稠度、最高粘度、崩解值、口感和食味值；施锌还可以增加碱消值，降低稻米的直链淀粉含量，提高稻米的营养品质和蒸煮食味品质，这是因为施锌增强了水稻的光合作用，对碳水化合物转化酶具有活化作用，从而提高稻米品质。

研究还发现，锌肥还能增加稻米的香味。稻米的香味主要是因为稻米中含有一种叫2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）的挥发性有机物的缘故。锌肥可以通过提高这种香味物质形成来提高稻米的香味，孕穗期喷施氯化锌能够增加香稻籽粒2-AP的含量。此外，有研究表明，施锌可以明显降低糙米对镉的积累，这可能是由于锌和镉之间存在拮抗作用，锌浓度的增加会影响镉在细胞中的转移，从而降低了镉从地上部分转运到籽粒的效率。

土壤中的锌可分为水溶态锌、代换态锌、难溶态锌和有机态锌。对作物有效的锌主要是代换态锌。我国土壤普遍缺锌，尤其是石灰性土壤，包括石灰性水稻土。缺锌与否受土壤PH值影响，一般PH值超过6.5的土壤容易缺锌，盐碱地缺锌更明显。低温也影响土壤锌的有效性，早栽田在低温连阴雨情况下也容易引起缺锌。

锌肥在缺锌土壤施用的效果较好。锌肥施用方法有蘸秧根、基施、喷施和追施等。施用锌肥时注意不要与碱性肥料和农药混用。

蘸秧根：每亩用氧化锌200克或七水硫酸锌（ZnSO4·7H2O）300克加细干土配成0.5%~2%的泥浆溶液，将水稻秧苗根部浸入溶液中蘸匀即可插秧。

基施：整田时每亩用1公斤硫酸锌拌入细土或其他酸性肥料中均匀撒施。锌肥后效期长，作基肥每2-3年施用一次即可。

喷施：用0.1%~0.3%的七水硫酸锌溶液，在秧苗2~3叶期喷施；移栽大田在分蘖期每隔7~10天喷施1次，连续2~3次；直播田在3叶期、5叶期和分蘖期各喷1次。用于增加稻米香味时在孕穗期喷施。

追施：移栽后10~30天出现叶色退绿，生长迟缓等缺锌现象时，每亩追施硫酸锌1~1.5公斤，均匀撒施。

水稻生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外，对中量元素镁的反应也比较敏感。镁作为作物生长的必需元素之一，是形成叶绿素的重要成分，对植物的光合作用、能量代谢、核酸和蛋白质的合成也有重要影响，且与稻米的食味品质有着密切关系。因此，合理施用镁肥对保持土壤养分平衡，提高水稻产量，改善稻米品质有重要意义。

土壤镁的形态主要有矿物态镁、交换态镁、酸溶态镁、水溶态镁等无机态镁及少量的有机结合态镁。其中交换态镁与水溶态镁统称为有效态镁，是植物可利用的镁。矿物态镁和有机结合态镁一般需要经风化或分解后才能被植物利用。酸溶态镁是在一定酸度条件下能释放出的镁，是植物能利用的潜在性有效态镁，所以亦称缓效性镁。大多数土壤的含镁量为0.3%~2.5%，其中70%~90%是矿物态镁，交换态镁约占镁总量的6%。交换态镁和水溶态镁的含量是衡量土壤中镁的丰缺程度的重要指标。有效镁含量小于20毫克/公斤为缺镁，20毫克/公斤~85毫克/公斤为中等含镁量，大于85毫克/公斤为高含镁量。植物体中参与光合作用、糖酵解、三羧酸循环、呼吸作用、硝酸盐还原等过程的酶都需依靠镁来激活。通过酶的活动，间接影响到水稻根、叶中蛋白质、糖、淀粉、核酸等的合成分解以及运输分配，最终影响水稻的产量和品质。

研究表明，缺镁地区追施适量的镁肥可以提高稻米的加工品质和外观品质，而对稻米直链淀粉和蛋白质含量、糊化温度的影响则因品种而异，但适量施用镁肥能够显著提高稻米的食味品质。对南粳系列优良食味粳稻的研究表明，孕穗期追施镁肥能够显著提高糙米率、精米率和整精米率，显著降低垩白粒率和垩白面积，显著改善加工品质和外观品质，同时减少蛋白质含量，增加直链淀粉含量和崩解值，降低消减值、最终黏度和糊化温度，使米饭食味值变优、香气增加。此外，增施镁肥能够显著增加稻米中氮、镁、锌、锰、钙、铜等元素的含量，提高稻米营养品质。

农业上施用的镁肥主要有硫酸镁和钙镁磷肥。硫酸镁肥的氧化镁含量≥30%，而钙镁磷肥的氧化镁含量≥12%。镁肥施用方法主要有基施、沾秧根和根外喷施等三种，以基施效果最佳。即在栽秧前耙田时一次性施入，施用量以每亩10~15公斤硫酸镁或25~40公斤钙镁磷肥为宜，基施镁肥后可隔一年再施。根外喷施时用硫酸镁兑水，在水稻分蘖期进行，浓度为2%~3%；沾秧根用10%硫酸镁溶液浸泡秧根20分钟后栽插。

来源 | 优良食味粳稻