有机肥和秸秆还田运筹对水稻籽粒品质影响的研究进展

张明静 臧倩 黄丽芬

摘要：化肥养分含量高、肥效快，长期使用会使土质下降、农作物品质变劣，同时严重污染环境。秸秆还田和有机肥施用作为环境友好型施肥方式，逐渐成为近年来国家大力推广的农作措施。本文结合国内外研究进展，综述了秸秆还田、有机肥运筹对稻米加工品质、外观品质、食味品质和营养品质的影响，并对以后研究工作做出展望，旨在为未来优质大米栽培和肥料调控提供理论与参考依据。

关键词：有机肥;秸秆还田;肥料运筹;品质

中图分类号：S-1

文献标识码：A

DOI：1019754/jnyyjs20200630001

稻米在中国居民口粮中所占比例大约为60%，是我国最主要的口粮作物之一。随着我国社会经济的猛速发展和人们生活水平的提高，稻米的需求由数量逐渐转为质量。稻米品质的优劣不仅受遗传因素的影响，环境因素、栽培措施与稻米品质的形成也有密切联系，其中合理运用肥料对于提高水稻产量、改善稻米品质具有重要作用。目前，许多研究人员对肥料类型和肥料运筹方面做了大量研究，秸秆还田和有机肥施用作为环境友好型施肥方式，逐渐成为近年来国家大力推广的农作措施。现将国内外不同肥料对稻米品质影响的研究进行综合分析，以期为我国优质稻米的大面积种植和肥料高效运筹提供实际栽培依据。

1稻米品质的评价指标

加工品质是指稻谷在砻谷出糙、碾米出精等加工过程中所表现的特性，通常用糙米率、精米率、整精米率3项指标表示，其中整精米率是评价碾磨品质重要核心[1]。外观品质主要体现在垩白度、垩白大小、垩白率、长宽比。胶稠度、直链淀粉和消减值等是评价稻米蒸煮食味品质的重要衡量指标。胶稠度越大米饭越柔软，品质越好;直链淀粉含量越低，米饭越松软越好吃，淀粉中直链淀粉对大米的蒸煮和食用品质有着重要的影响。营养品质主要体现在淀粉、蛋白质、脂肪、氨基酸等含量方面。

2有机肥和秸秆还田对水稻品质的影响

21秸秆还田对稻米品质的影响

211加工品质和外观品质

秸秆还田是秸秆利用的一种有效途径，许多研究发现秸秆还田对米质有一定优化作用。葛立立等[2]和张自常等[3]研究认为，秸秆还田后能降低垩白率、垩白大小和垩白度，提高稻米的糙米率、精米率和整精米率，改善稻米的加工品质和外观品质。小麦秸秆还田后，明显提高了稻米的碾磨品质，降低了垩白粒率和垩白度，提高了长宽比，直链淀粉含量降低，胶稠度增大[4-6]，以上研究与李宝灿等[7]研究结果有一定的差异，即麦秸秆全量还田可以降低米粒长度，增加米粒宽度，使米粒的长宽比降低，同时增加米粒厚度。

212蒸煮食味品质和营养品质

小麦秸秆还田后淀粉的最高粘度与崩解值有所增加，而消减值变小[3，6，8]。另外研究发现，随着秸秆还田量增加，峰值黏度和胶稠度增加，直链淀粉含量下降，糊化温度和消减值变化不大[9]，这与刘世平等[10]研究结果基本一致。Hou P等[11]研究显示，麦秸还田比水稻秸秆还田对水稻品质的影响更加显著。

在相同的施肥条件下，麦秸秆全量还田促进了稻米中微量元素（铜、铁、锰、锌）的提高[7，12]。王子臣[13]研究结果表明与之相反，与秸秆不还田相比，周年秸秆还田使稻米食味值略增，但粗蛋白含量略减，表明周年秸秆还田使稻米营养品质下降但提高了稻米的食味品质。

22有机肥对稻米品质的影响

221加工品质和外观品质

有机肥包括农家肥和商品有机肥，是指一类含有大量有机物质的肥料的总称[14]。鸡粪、猪粪等农家有机肥肥料，表现出稻米的精米率、垩白度和垩白粒率低于施化肥的特性[15]。同样，赵秀哲等[16]和王显等[17]认为，生物有机肥与尿素处理相比，提高了稻米的出糙率、精米率和整精米率，降低了垩白度和垩白粒率，此结果与王艾平等[18]研究相似。据苏瑞芳等[19]研究发现，施用商品有机肥可以提高稻米外观和内在品质。吴春艳等[20]认为，适量增施有机氮肥有利于稻米加工品质、外观品质的改善。但孙楠等[21]发现，随着施氮量的增加，对粳米的碾磨品質有所改善，但使粳米的外观品质变差。

222蒸煮食味品质和营养品质

在稻米品质方面，周江明等[22]研究显示，施20%～40%有机肥水稻精米率最高，施40%有机肥胶稠度最高，米饭变软，食味变佳。张欣等[23]发现与常规施肥相比，施用猪粪有机肥与生物肥能显著提升稻米的最高粘度、最低粘度与崩解值。而孙楠等[21]研究发现随着施氮量的增加，蛋白质含量也显著增加，脂肪酸含量和综合值却下降，影响了粳米的营养品质。

赵秀哲等[16]和王显等[17]发现，与施用常规肥相比，施用生物肥增加了蛋白质含量。张兰等[15]研究显示，有机肥料处理的稻米谷氨酸、镁元素的含量均比化肥处理的高，最终使其食味评分高于化肥处理。但Liu Q等[24]研究结果与之相反，即与常规肥料相比，生物有机肥料与常规肥料处理明显提高了稻米的食味品质，却降低了营养品质。

3有机肥和秸秆还田高效运筹方式对稻米品质的影响

31秸秆还田运筹方式对稻米品质的影响

研究发现，小麦秸秆粉碎抛撒后，8月份还田的麦秆经混土当年腐蚀占50%以上，9月份混土当年腐蚀占20%～30%，10月份仅占5%～10%[25]。叶文培等[26]报道，秸秆还田与水稻移栽时间的长短也是影响秸秆还田增产效率的一个主要原因，在早稻移栽前晚稻秸秆在稻田有长达6个月的腐解时间，而晚稻不到1个月，秸秆在短时间内不能完全腐解。

秸秆还田后改进施氮运筹（基蘖肥、穗肥比例为7∶3），提高水稻氮素利用率，显著增加穗数和粳稻产量[27]。小麦秸秆覆盖显著提高了产量和稻米品质，以50%为基肥、30%为分蘖肥、20%为穗肥的高肥力土壤和以30%为基肥、30%为分蘖肥、40%为穗肥的低肥力土壤小麦秸秆覆盖有效地提高了稻米的综合品质[28]。季正娟[9]等研究发现，秸秆还田量在3000～9000kg/hm2时，还田量越多稻米品质越好，秸秆埋深5cm、10cm稻米品质最好。

32有机肥运筹方式对稻米品质的影响

在土壤肥力中等地区，一季稻以施商品有机肥2250kg/hm2、尿素162kg/hm2为宜[29]。周江明[22]研究显示，产量与稻米品质因素及早晚双季的相同田塊，早稻、晚稻、单季稻施有机肥比例以40%～50%、20%～30%、30%～40%为宜。秦德荣等[30]人研究认为，实现水稻优质、高产、无公害，以最佳配比为有机肥与无机肥施用比例为5∶5，前后期运筹比例为6∶4。

使用肥料类型以增加有机肥投入，减少速效肥投入为宜，肥料运筹应适当降低氮肥总用量，增加前期氮肥用量，后期穗肥比例以10%左右为宜[31]。在生育中、后期追肥比分蘖期追肥，可提高精米率、整精米率，降低垩白粒率，各生育阶段追肥对糙米率、恶白度、蛋白质含量、直链淀粉含量（除了分蘖高峰期）和食味值无显著的影响（P>005）[16]。

4结语与讨论

综上所述，不同肥料类型对稻米品质的影响不仅存在品种间、品质特性间的差异，而且在稻米品质形成过程中，不同类型的肥料所起的改善作用及作用程度也不尽一致。因此，在优质米生产中，必须全面考虑肥料运筹方式及不同指标间的互作关系，对不同水稻品种采取不同的管理措施，针对品种间的品质特性来确定施肥方案，进一步完善稻米的综合品质。

目前，肥料对品质的研究甚多，但仍需要深入开展研究。稻米品质指标之间的关系复杂，当不同肥料按比例施用时，提高某种品质的同时，往往伴随部分其它品质的下降，如，生物有机肥料与常规肥料处理明显提高了稻米的食味品质，但降低了营养品质。如何通过运筹方式或其它管理措施来协调施肥与作物品质之间的关系，促使各品质在优质水平上得以统一，仍需大量的深入研究。

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（责任编辑周康）