钾肥对寒地香型粳稻光合特性及产量和品质的影响

马波

（黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江齐齐哈尔161006）

钾肥对寒地香型粳稻光合特性及产量和品质的影响

马波

（黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江齐齐哈尔161006）

以香稻绥粳18和中龙粳3号为材料，研究了不同钾肥施用量对寒地香型粳稻光合生产特性、产量及品质的影响。结果表明，钾肥对剑叶SPAD值作用不显著，但适宜的施钾量可以显著提高齐穗期LAI和剑叶净光合速率；适宜的钾肥施用量可以显著提高结实率、增加穗粒数和千粒重，从而显著提高产量；钾肥可以增加蛋白质含量，提高整精米率，降低垩白粒率和垩白度；还可以显著提高香稻香味，提升食味品质。通过试验同时获得了寒地香型粳稻的最适施钾量为96.0 kg/hm2。

钾肥；香稻；净光合速率；产量；品质；寒地

香稻以其气味芳香而得名，其香味可存在于水稻植株除根部外的茎、叶、花和稻米中[1]。香米不仅具有诱人的特殊芳香，而且富含人体多种必须的营养成分，因此价格普遍较高，在稻米贸易中占有重要的地位[2]。近年来香稻在黑龙江省的种植面积大幅增加。钾素是水稻生长发育所必须的重要元素，围绕钾肥与水稻产量、品质、抗性等方面的关系，前人研究较多[3-4]，但对于钾肥与寒地香型粳稻产量及品质的关系研究鲜有报道。因此，如何通过合理施用钾肥来提高寒地香稻产量和品质，是一个值得深入研究的课题。鉴于此，本试验以推广面积较大的寒地香型粳稻品种绥粳18和中龙粳3号为材料，研究了不同钾肥施用量对其光合生产特性、产量及品质的影响，旨在为寒地香型粳稻优质高产高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以当前主栽的寒地香型粳稻品种绥粳18和中龙粳3号为试验材料。试验于2016年在黑龙江省农科院齐齐哈尔分院水稻试验田进行，供试土壤情况见表1。

1.2 试验设计

试验设K0~K4共5个钾肥处理，各处理钾肥施用时期及施用量见表2，各处理的氮肥用量（纯N 130 kg/ hm2，其中底肥、返青分蘖肥及穗肥比为7∶3∶3）及磷肥用量（P2O580 kg/hm2，全部作底肥）相同。随机区组设计，小区试验，3次重复。本田栽插行株距为30.00 cm× 13.33 cm，其他管理措施与当地水稻生产相同。

1.3 测定项目与方法

当水稻成熟后每个处理小区连续取10丛，调查产量构成。每小区取2点，每点取5m2实收，产量换算成15%水分后记录数据。在齐穗期采用叶面积测定仪YMJ-A测定LAI；采用光合测定仪ECA-PB0402（杭州汇尔仪器设备有限公司）测定剑叶净光合速率，采用叶绿素计SPAD-502Plus测定叶绿素含量SPAD值，每处理测20张叶片，取其平均值。参照标准NY 147-88《米质测定方法》进行稻米主要品质指标的测定。采用蒸煮法对稻米香味进行评分，评分标准：一级，70～100分，特香，刚一入口咀嚼，即香味（气）浓郁，持续时间较长；二级，40～70分，香，入口咀嚼后香味（气）明显，而且品尝后留有余香；三级，0～40分，弱香，有一定的香味（气），但较浅，持续时间较短或没有余香。每个小区品尝3份，取平均值。所得数据采用Excel 2003处理及作图，并采用DPS 8.01进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 钾肥对齐穗期叶面积指数（LAI）的影响

从图1可以看出，随着钾肥施用量的增加，2个参试品种齐穗期LAI明显增加，均以K4处理最高，K0处理最低。同时绥粳18的K4、K3处理间差异不显著；中龙粳3号K4、K3、K2处理间差异不显著。由此可见，增加施钾量可以显著增加寒地香型粳稻齐穗期的LAI，但当施钾量增加到一定数量后，LAI增加趋缓。本试验中钾肥施用量超过64.0 kg/hm2后LAI增加趋缓，超过96.0 kg/hm2后LAI无明显变化。

表1 试验地土壤理化指标

表2 各处理不同时期氮磷钾肥施用量（kg/hm2）

图1 不同处理下寒地香型粳稻齐穗期LAI

图2 不同处理下寒地香型粳稻齐穗期剑叶SPAD值

图3 不同钾肥施用量下寒地香型粳稻齐穗期剑叶净光合速率

2.2 钾肥对齐穗期剑叶SPAD值及净光合速率的影响

由图2可知，2个品种均以K0处理SPAD值最小，其他处理间差异不显著。可见，随着钾肥施用量的增加，齐穗期剑叶叶绿素含量有逐渐增加的趋势，但影响并不明显。

由图3可以看出，不同的施钾量下寒地香型粳稻齐穗期剑叶净光合速率存在显著差异，2个品种均以K0处理净光合速率最小，同时随着施钾量的增加而逐渐上升，绥粳18以K3处理最大，中龙粳3号以K4处理最大。可见，增加钾肥施用量可以显著提升寒地香型粳稻齐穗期的剑叶净光合速率。

2.3 钾肥对产量及构成因素的影响

由表3可知，不同的施钾量对寒地香型粳稻产量影响显著，绥粳18和中龙粳3号均以K3处理产量最高，与K4处理相比差异不显著，但与其他处理相比差异显著；同时均以K0处理产量最低，K0处理与其他处理相比差异显著。

表3可以看出，钾肥对每m2有效穗数影响不明显，对每穗粒数有一定的促进作用，绥粳18以K3处理穗粒数最多，中龙粳3号以K4处理穗粒数最多，同时都以K0处理穗粒数最少。随着施钾量的增加，2个品种的结实率均有显著提高，绥粳18以K3处理结实率最高，中龙粳3号以K4处理最高，K2、K3、K4处理之间差异不显著。随着施钾量的增加，2个品种的千粒重也有增加的趋势，绥粳18施钾处理与不施钾处理千粒重差异显著，但中龙粳3号各处理间无显著差异。由此可见，合理的钾肥施用量可以显著提高结实率和穗粒数，同时还有增加千粒重的作用。

2.4 钾肥对品质的影响

由表4可知，随着施钾量的增加，稻米蛋白质含量显著增加，2个品种均以K4处理最高，以K1处理最低；但直链淀粉含量变化规律不明显。整精米率随着钾肥施用量的增加而显著提高，2个品种均以K0处理最低。外观品质中垩白粒率随施钾量的增加而显著下降，2个品种均以K4处理最低，且各处理之间差异显著；随施钾量的增加绥粳18垩白度无明显变化，而中龙粳3号有下降的趋势，且以K3处理最低，与其他处理差异显著。可见，在一定范围内增加钾肥可以显著提高稻米碾米品质，改善外观品质。

由表4可以看出，随着施钾量的增加，2个品种的香味明显增加，绥粳18以K4处理最高，中龙粳3号以K3处理最高，可见钾肥可以显著提高寒地香型粳稻的香味，但超过一定范围时，再增加施钾量香味增加趋缓甚至不增加。钾肥对胶稠度无显著影响。食味评分2个品种均以K3处理最高，以K0处理最低，可见适当增加钾肥有提升稻米口感的作用。

表3 绥粳18、中龙粳3号各处理产量及产量构成因素

表4 各处理稻米主要品质性状及香味

图4 寒地香型粳稻香味评分与食味评分的关系

2.5 香味评分与食味评分的关系

由图4可以看出，2个品种的香味评分与食味评分之间均呈极显著正相关的线性关系，绥粳18：y= 0.4828x+57.912，中龙粳3号：y=0.7407x+51.345，2个方程的决定系数为R2=0.8261、R2=0.8880，表明方程有较高的决定程度。由此可见，增加香稻的香味可以提高稻米的口感，对比2个品种，香味对中龙粳3号食味的影响程度要大于绥粳18。

3 结论与讨论

钾是水稻生长发育所必须的重要元素，然而在实际生产上大多农民往往只重视氮肥的施入，而对钾肥施用不够重视，导致土壤中钾素亏缺，严重影响了水稻的产量和品质。有研究表明，钾肥能够促进水稻叶片生长，提高光合作用效率，显著增加产量[5-7]，这一观点在本研究中也得到了验证。本研究结果表明，增加施钾量可以显著提高寒地香型粳稻齐穗期的LAI和剑叶净光合速率；适宜的钾肥用量可以显著提高结实率、增加穗粒数，从而显著提高产量。

不同的钾肥施用量对寒地香型粳稻稻米品质影响显著，钾肥可以增加籽粒中蛋白质含量，改善稻米的营养品质，但对直链淀粉含量作用不显著，这与张国发等[8]的研究不同，原因可能是所选用的参试品种类型不同。同时本研究还发现，在一定范围内增施钾肥可以显著提高整精米率，降低垩白粒率和垩白度，从而显著提高碾米品质和改善外观品质。适宜的施钾量可以显著提高寒地香型粳稻的香味，且香味评分与食味评分之间呈极显著正相关的线性关系。由此可见，钾肥正是通过提高寒地香型粳稻的香味来显著提升稻米的食味评分。

以本试验结果综合来看，绥粳18和中龙粳3号在施钾量为96.0 kg/hm2时，光合性能明显提升，产量显著提高，同时稻米香味增加，品质明显改善，因此可以作为2个品种的最适施钾量。

[1]Cordeiro G M,Christopher M J,Henry R J,et al.Identification of microsatellite markers for fragrance in rice by analysis of the rice genomesequence[J].Mol Breed,2002,9（4）:245-250.

[2]谢黎虹，段斌伍，孙成效.泰国的香稻[J].中国稻米，2003(4)：40-41.

[3]高洋，郑桂萍，钱永德，等.镁钾不同配比施用对水稻光合特性及产量的影响[J].中国稻米，2010（2）：16-18.

[4]许凤英，张秀娟，王晓玲，等.液体硅钾肥对水稻冠层结构、光合特性及产量的影响[J].江苏农业学报，2014，30（1）：67-72.

[5]张建才.水稻钾氮关系研究概况[J].水稻文摘，1988（6）：1-5.

[6]贾彦博.水稻Oryza sativa L钾高效营养的生理机制研究[D].杭州：浙江大学，2008.

[7]彭海欢，翁晓燕，徐红霞，等.缺钾胁迫对水稻光合特性及光合防御机制的影响[J].中国水稻科学，2006，20（6）：621-625.

[8]张国发，崔玉波，尤娟，等.钾肥用量对寒地水稻产量和品质的影响[J].土壤通报，2010，41（4）：413-416.

Effects of Potassium Fertilizer Application Level on Photosynthetic Characteristics,Yield and Quality of Aromatic Japonica Rice in the Cold Region

MA Bo
（Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Qiqihar,Heilongjiang 161006,China）

The effects of different potassium fertilizer application level on photosynthetic characteristics,yield and quality of aromatic japonica rice in the cold region were studied in this test,Suigeng 18 and Zhonglonggeng 3 asmaterials.The results showed that potassium fertilizer could not significantly change SPAD value of the flag leaf,but appropriate amount of potassium fertilizer could improve LAIat full heading stage and net photosynthetic rate of the flag leaf significantly.Appropriate application amount of potassium fertilizer could not only significantly improve seed setting rate,but also could increase the grain number per spike and 1 000-grain weight, thus significantly increase the yield.Potassium fertilizer could not only increase the protein content and the head rice rate,but also could reduce the chalky grain rate and chalkiness degree.Potassium fertilizer could significantly increase aroma and taste quality of aromatic japonica rice.The optimal amount of potassium fertilizer was 96.0 kg/hm2in this experiment.

potassium fertilizer;aromatic japonica rice;net photosynthetic rate;yield;quality;the cold region

S511.062

：A

：1006-8082（2017）03-0040-04

2017－02－21

齐齐哈尔市攻关项目（NYGG-201514；NYGG-201403），黑龙江省农科院青年基金重点项目（ZD007）