微咸水灌溉与施肥方式对盐碱地水稻生理特性、产量及品质的互作效应

王璐, 侯红燕, 胡鑫慧, 郭洪海, 贾曦

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节水灌溉
节水灌溉 ›› 2025 ›› (3) : 84-90. DOI: 10.12396/jsgg.2024366
水肥高效利用

微咸水灌溉与施肥方式对盐碱地水稻生理特性、产量及品质的互作效应

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Interactive Effect of Brackish Fresh Water Irrigation and Fetilization Methods on Physilogical Characteristics, Yield and Quality of Rice in Saline Alkali Soil

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摘要

探索黄河三角洲滨海滩涂微咸水与淡水联合灌溉对水稻生理生长特性及品质的影响。以‘圣香1826’为试验材料，设置主区为淡水灌溉（FI，全生育期均灌溉淡水）、微咸水-淡水联合灌溉（BFI，插秧后至分蘖前灌溉淡水，分蘖期至成熟期补灌微咸水）2种灌溉制度；裂区为5种施肥方式T1（常规施肥，当地习惯施肥N 300 kg/hm2）、T2（减N20%，N240 kg/hm2）、T3（减N20%，穗肥增施K，N240 kg/hm2+K36 kg/hm2）、T4（减N20%，蘖肥增施Ca，N240 kg/hm2+Ca18 kg/hm2）、T5（减N20%增施K和Ca，N240 kg/hm2+K36 kg/hm2+Ca 18 kg/hm2）。结果表明，BFIT5处理可以显著的延长水稻的营养生长期与生殖生长期，Ca肥补施，使水稻植株Na+含量降低24.35%（P<0.05）、K+含量提高20.20%、Na+/K+降低、过氧化氢酶（CAT）含量升高13.06%、脯氨酸（Pro）含量升高20.69%、可溶性糖含量升高了9.19%，提高了植株的抗性；BFIT5处理使水稻的有效穗数提高30.1%、穗总粒数提高7.2%、穗实粒数提高38.2%、结实率提高28.9%、产量提高38.2%、稻米的食味值增加6、崩解值升高、消减值降低、蒸煮品质升高。在分蘖期开始浇灌微咸水，且减少常规施氮量的20%、增施K和Ca肥，节约稻田用淡水的同时提高了微咸水资源的利用效率，具有重要的实践意义。

Abstract

The purpose of this study was to explore the effcts of combined irrigation of brackis water and fresh water on the salt leaching in the topsoil of paddy fields, the physiological growth characteristics and quality of rice in the coastal mudflat of the Yellow River Delta. Used ‘Shengxiang 1826’ as experimental material. Set up two irrigation systems for the main area: freshwater irrigation (FI, irrigatied freshwater throughout the entire growth period), brackish water-freshwater combined irrigation (BFI, irrigating freshwater from transplanting to tillering, and supplementing brackish water from tillering to maturity). Set up five fertilization methods for the cracking area: T1 (conventional fertilization, locally customary fertilization of N 300 kg/hm2), T2 (reducing N20%, N240 kg/hm2), T3 (reducing N20%, increasing spike fertilizer K, N240 kg/hm2+K36 kg/hm2), T4 (reducing N20%, increasing tillering fertilizer Ca, N240 kg/hm2+Ca18 kg/hm2), T5 (reducing N20% and increasing K and Ca, N240 kg/hm2+K36 kg/hm2+Ca 18 kg/hm2).The results showed that BFIT5 treatment can significantly prolong the nutritional and reproductive growth periods of rice plants. Ca fertilizer supplementation reduces Na+content by 24.35% (P<0.05), increases K+content by 20.20%, decreases Na+/K+, increases catalase activity (CAT) content by 13.06%, increases proline (Pro) content by 20.69%, and increases soluble sugar content by 9.19%, improving plant resistance. BFIT5 treatment increased the effective number of panicles in rice by 30.1%, the total number of grains per panicle by 7.2%, the number of grains per panicle by 38.2%, the seed setting rate by 28.9%, the yield by 38.2%, the taste value of rice by 6%, the disintegration value, the reduction value, and the cooking quality. Starting to irrigate brackish water during the tillering stage, reducing the conventional nitrogen by 20% and increasing the K and Ca fertilizers, which can saves fresh water for rice fields while improving the utilization efficiency of brackish water resources, which has important practical significance.

关键词

微咸水灌溉 / 水稻 / 水肥耦合 / 生理特性 / 水肥互作

Key words

brackish water irrigation / rice / water fertilizer coupling / physiological characteristics / water fertilizer interaction

基金

山东省现代农业产业技术体系盐碱地农业创新团队盐碱地改良和综合利用岗位专家经费项目(SDAIT-29-05)
山东省重点研发计划“盐碱地生态环境监测修复以及高效绿色投入品、生物防治关键技术研发”(2020CXGC01080401)
国家盐碱地综合利用技术创新中心“滨海盐碱地种养循环与生态农业创新团队”启动资金项目
黄河三角洲学者专项经费资助

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王璐 , 侯红燕 , 胡鑫慧 , 郭洪海 , 贾曦. 微咸水灌溉与施肥方式对盐碱地水稻生理特性、产量及品质的互作效应[J].节水灌溉, 2025(3): 84-90 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024366
WANG Lu , HOU Hong-yan , HU Xin-hui , GUO Hong-hai , JIA Xi. Interactive Effect of Brackish Fresh Water Irrigation and Fetilization Methods on Physilogical Characteristics, Yield and Quality of Rice in Saline Alkali Soil[J].Water Saving Irrigation, 2025(3): 84-90 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024366

0 引 言

中国滨海盐碱滩涂地有234万hm2，内陆盐碱地有1 亿hm2，其中山东东营市的盐碱滩涂面积有22.73 hm2，占全国滨海盐碱滩涂面积近1/10[1]，是我国重要的后备耕地资源，具有巨大的利用潜力。随着黄河流域高质量发展重大战略的实施，紧缺的淡水资源成为盐碱地种植产业的限制因素，再生水、苦咸水、雨水等非常规水源的开发利用，成为滨海盐碱滩涂地区解决淡水资源紧缺的重要途径。
山东省每年产生的咸水为64.34亿m3，能被耐盐植物利用的微咸水(矿化度为2~5 g/L)为23亿m3[2]，适度开发微咸水水源用于农业灌溉很有必要。以色列、美国、澳大利亚等结合作物耐盐特性、生长特性、灌溉水矿化度控制、灌溉条件等方面开展微咸水的利用研究[3]。我国在河北、甘肃等地也相继展开微咸水或咸水的农田灌溉技术研究，探索小麦、玉米等作物的灌溉时间、灌溉次数及灌溉量[4]。王茜[5]等在微咸水的灌溉模式研究中，发现咸淡水混合灌溉、交替灌溉或间歇组合灌溉能显著降低土壤盐分含量。
水稻（Oryza sativa L.）是我国第二大粮食作物，对盐碱中度敏感，能降低土壤盐分[6]，合理的微咸水灌溉模式能促进水稻的生长，改良盐碱地的同时增加粮食产量[7]。李博等发现，淡水-微咸水交替灌溉、退水重灌均能不同程度的淋洗土壤盐分[8]。盐碱胁迫对水稻生理特性的影响，前人已经做了系统的研究，盐碱胁迫致水稻积累Na+、Cl-，导致Na+/K+比值升高，抑制酶促反应，过氧化氢（H2O2）、丙二醛(MDA)等毒素离子积累[9]，影响调节代谢的关键因子赤霉素（GA）降低[10]、脱落酸（ABA）增加，影响水稻质膜的渗透调节[11]等，影响水稻株高、分蘖数、叶面积指数等农艺形状，同时影响有效穗、穗实粒数、千粒重、结实率等产量性状。盐碱胁迫导致蔗糖合成酶(SS)、叶绿素酶和磷酸蔗糖合成酶 (SPS)活性增强，促进可溶性糖、蔗糖的合成，维持作物细胞的渗透调节，提高水稻抗性[14]。通过外源添加细胞分裂素、乙烯、脱落酸等生长调节剂或外源添加Ca2+、纳米硅（NSi+）等无机离子调节剂抵抗盐碱胁迫[15,16]。在滨海盐碱滩涂地区，如何合理开发微咸水资源用于水稻生产，成为水稻节水灌溉的关键因素，鉴于此，本研究结合水稻的需肥规律、不同生长期对盐分的耐受程度，整个生育期内采用微咸水-淡水联合灌溉、配施K和Ca肥的方式，测定水稻生育期、生理指标、农艺性状和品质指标，以期为滨海盐碱滩涂微咸水水源的高效利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于山东省东营市垦利区永安镇28村（N 37°15′，E 118°05′）典型滨海盐碱地、土壤类型为沙瓤土，试验实施前0~30 cm土壤有机质1.33 g/kg、pH 8.0、盐分4.2‰、阳离子交换量8.20 cmol(+)/kg、TN 0.81 g/kg、有效K 63.5 mg/kg、有效P 0.1 mg/kg。2020年至2022年从4月15日落谷开始至收获全生育期的平均降雨量、河水动态变化，监测数据见图1，落谷时矿化度平均10.3 g/L，随着降雨量的升高，播种后80 d（7月10日），矿化度平均5.35 g/L，至播种后180 d，矿化度均低于5.0 g/L，因此7月中旬至9月下旬是当地合理利用河水的最佳时期。
图1 水稻全生育期的平均降雨量、河水矿化度动态变化

Fig.1 Daily precipitation and salt content of brackish water from sowing to maturity

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1.2 试验设计

供试试验品种：‘圣香1826’，山东省农业科学院提供。试验设置主区为2种灌溉制度：淡水灌溉（FI，全生育期均灌溉淡水；分蘖中期、拔节期、灌浆期分别灌水定额500 m3/hm2、乳熟期灌水定额300 m3/hm2）、微咸水-淡水联合灌溉（BFI，插秧后至分蘖前灌溉淡水；分蘖中期、拔节期、灌浆期分别灌微咸水定额500 m3/hm2、乳熟期灌微咸水定额300 m3/hm2）；裂区为5种施肥处理：T1（常规施肥，当地习惯施肥N 300 kg/hm2）、T2（减N20%，N240 kg/hm2）、T3（减N20%，穗肥增施K，N240 kg/hm2+K36 kg/hm2）、T4（减N20%，蘖肥增施Ca，N240 kg/hm2+Ca18 kg/hm2）、T5（减N20%增施K和Ca，N240 kg/hm2+K 36 kg/hm2+Ca 18 kg/hm2）。每个处理重复3次，共30个试验小区，每小区15行（4.5 m×50 m），小区之间设置隔水板，隔水板深入地下40 cm、露出地表20 cm，各处理肥料种类及用量见表1。肥料选用磷酸二胺（N-P2O5-K2O=18%-46%-0）；尿素（氮含量=46%）；过磷酸钙（钙含量=12%）；硫酸钾（钾含量=50%）。
表1 各处理肥料种类及用量 (kg/hm2)

Tab.1 Type and amount of fertilizer and supplement amount of P and K fertilizer

施肥处理 纯氮 基肥 蘖肥 穗肥
磷酸二胺 尿素 过磷酸钙 尿素 硫酸钾
T1 300 375 355.5 0 150 0
T2 240 300 285 0 120 0
T3 240 300 285 0 120 72
T4 240 300 285 150 120 0
T5 240 300 285 150 120 72

1.3 采样与检测分析

详细记录每个处理的抽穗期、成熟期、全生育期，严格记录营养生长期、生殖生长期。
水稻抗逆性生理生化指标测定：每个处理3个重复，每个重复取3穴最高分蘖期完整植株。取整株茎叶蒸馏水洗涤后，105 ℃杀青30 min，75 ℃烘干至恒重，称取0.1 g粉碎后的样品醋酸消煮法处理植株结合原子吸收光谱仪测定Na+/K+[17]；新鲜茎叶粉碎后，紫外吸收法测定过氧化氢酶活性（CAT）[18]、酸性茚三酮染色法测定脯氨酸（Pro）的含量[19]、蒽酮比色法测定可溶性糖含量[20]。
产量指标测定：定点考察每个处理3个重复，每个重复10穴的基本苗、分蘖最高苗、有效穗数、成穗率、穗实粒数、千粒重，收割自然晾晒至水分14.5%时测定产量[21]。
稻米营养品质及食味值测定[22]：采用佐竹THU35C试验用砻谷机加工成糙米，利用佐竹CBS300BS试验用鲜米机将糙米加工成粳米，测定粳米含水量，利用佐竹-米粒食味计-RLTA10B(2)-K仪器，对各处理水稻籽粒中蛋白质、直链淀粉和食味值进行测定。
淀粉RVA谱特征测定[23]：采用SUPER3型Rapid viscosity analyzer - RVA快速测定，记录糊化温度、峰值黏度、峰值时间、热浆黏度、最终黏度，计算崩解值、消减值：
崩解值=峰值黏度-热浆黏度；消减值=最终黏度-峰值黏度
数据计算和统计分析：WPS Excel、Origin和DPS v9.50分析数据和作图，采用LSD进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式和施肥方式对水稻生育期的影响

相比于淡水灌溉的全生育期，微咸水-淡水联合灌溉的各施肥处理均显著缩短，见图2。与常规施肥处理（FIT1、FIT2）的生育期相比，减N20% (FIT2，BFIT2)营养生长期缩短2~3 d、生殖生长期缩短5~7 d；减氮20%增施K（FIT3，BFIT3)全生育期无显著差异，但营养生长期缩短2~3 d、生殖生长期延长了2~3 d；减N20%增施Ca，FIT4、FIT2具有相同的趋势，但BFIT4营养生长期延长2 d；减N20%增施K和Ca，FIT5全生育期无显著差异，BFIT5营养生长期延长4 d，成熟期延长1 d。这表明减N20%可以显著的缩短水稻生育期；增施K可以显著的延长水稻的生殖生长期；淡水灌溉下增施Ca对水稻的生育期无显著影响、微咸水-淡水联合灌溉下增施Ca可以提高水稻营养生长期；淡水灌溉下增施K和Ca对营养生长期无显著影响，但可显著的延长生殖生长期，微咸水-淡水联合灌溉下增施K和Ca可以显著的延长水稻的营养生长期与生殖生长期。
图2 不同灌溉方式和施肥方式对水稻生育期的影响

Fig.2 Reproductive process of different treatments in Coastal saline alkali land

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2.2 不同灌溉方式和施肥方式对水稻产量指标的影响

灌溉方式和施肥互作对滨海盐碱地水稻的产量指标均有显著影响，见表2。淡水灌溉模式下，施肥方式主要影响了水稻的有效穗数、产量；微咸水-淡水联合灌溉模式下，施肥方式影响水稻的有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率与产量。各处理千粒重均无显著差异。
表2 不同灌溉方式和施肥方式对水稻产量指标的影响

Tab.2 The influence of different irrigation and fertilization methods on rice yield indicators

处理 有效穗数 穗总粒数 穗实粒数 结实率/ % 千粒重/ g 产量/ (kg·km-2)
灌溉方式 施肥方式
FI T1 294±1.4 a 141.6±16.3a 133.4±5.9a 94.2±3.6a 25.70±0.25a 8 908.65±32.16a
T2 243 ±1.0c 141.1 ±15.9a 122.5±3.2b 86.8 ±2.0b 25.73±0.23a 7 678.50±25.00b
T3 249 ±1.4c 142.0 ±16.7a 131.3±4.1a 92.5 ±2.4a 25.69±0.20a 8 021.70±26.03c
T4 285 ±1.6a 141.9 ±17.2a 129.2±6.0c 91.1 ±2.4a 25.70±0.19a 8 210.55±28.16d
T5 297 ±1.2a 140.8 ±10.4a 132.6±4.7a 94.2 ±3.1a 25.67±0.22a 8 853.60±26.35a
BFI T1 199.5±1.1d 129.3 ±17.5b 93.8±3.7d 72.5 ±2.1d 25.62±0.24a 5 808.75±19.86e
T2 172.5±1.0e 112.6 ±16.3c 90.6±5.7e 80.5 ±3.5c 25.70±0.23a 5 486.75±18.64f
T3 177 ±1.2e 121.4 ±20.0d 113.5±5.3f 93.5 ±3.2a 25.70±0.23a 5 881.35±12.35e
T4 240 ±1.3c 130.3 ±16.3b 114.1±6.5f 87.6 ±3.3b 25.68±0.27a 6 356.70±20.36g
T5 259.5 ±1.3ab 138.6±16.7a 129.6±5.1c 93.5±3.1a 25.69±0.23a 8 027.85±22.57c
灌溉方式I 平方和 10 208.03 565.50 1 153.48 97.00 0.001 10 632 909.46
自由度 1 1 1 1 1 1
F值 38.89* 11.42* 11.08* 2.36** 1.29ns 30.78*
施肥方式T 平方和 7 540.65 190.81 698.27 198.06 0.003 4 188 889.81
自由度 4 4 4 4 4 4
F值 7.18** 0.96ns 1.68ns 1.20ns 1.05ns 3.03**
I×T 平方和 18 798.53 760.98 2 268.08 459.75 0.007 16 203 674.35
自由度 9 9 9 9 9 9
F值 71.62* 15.36* 21.79* 11.47* 9.50** 46.90*
注：数据为均值±标准误，同一列数据后标以不同字母表示在0.05水平下差异显著。**表示在0. 01水平上差异显著，*表示在0. 05水平上差异显著，ns 表示差异不显著。
淡水灌溉处理下，与FIT1相比，FIT2穗总粒数无显著差异，有效穗数、穗实粒数、结实率、产量分别降低了14.4%、8.2%、7.9%、13.8%；FIT3有效穗数降低15.3%，产量降低10.0%，穗总粒数、穗实粒数、结实率、无显著影响；FIT4穗实粒数降低3.2%、产量降低7.8%，有效穗数、穗总粒数、结实率、均无显著差异；FIT5的各项生长指标无显著差异。
微咸水-淡水联合灌溉处理下，BFIT1较FIT1的有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率、产量分别降低了32.4%、8.7%、29.7%、23.0%、34.8%。与BFIT1相比，BFIT2有效穗数、穗总粒数、产量分别降低13.5%、12.9%、9.0%，穗实粒数与结实率无显著差异；BFIT3的穗总粒数降低6.1%，有效穗数、穗实粒数、结实率分别增高11.3%、21.0%、28.9%，产量无显著差异；BFIT4的有效穗数提高20.3%、穗总粒数无显著差异、穗实粒数升高21.6%、结实率升高20.7%、产量提高9.4%；BFIT5较BFIT1的有效穗数增高30.1%、穗总粒数提高7.2%、穗实粒数提高38.2%、结实率提高28.9%、产量提高38.2%。

2.3 不同灌溉方式和施肥方式对水稻抗逆性生理生化指标的影响

在水稻的最高分蘖期进行抗逆性比较，因此选择T1、T2、T4施肥方式。微咸水-淡水联合灌溉显著的提高了水稻最高分蘖期的地上部Na+/K+比率、过氧化氢酶活性（CAT）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量，见表3。淡水灌溉下，与FIT1相比，FIT2的地上部分各项指标均无显著差异；FIT4处理的Na+含量降低了2.05%、K+含量升高了2.83%，CAT含量、Pro含量无显著差异，可溶性糖含量提高了8.19%。微咸水-淡水联合灌溉处理下，BFIT1较FIT1地上部Na+、K+、CAT、Pro及可溶性糖含量分别升高了42.11%、12.64%、57.00%、11.54%、17.22%；BFIT2较BFIT1处理Na+/K+显著升高，地上部Na+升高了16.25%、K+降低了1.25%，CAT、Pro、可溶性糖含量分别升高了5.10%、8.62%、4.70%；BFIT4较BFIT1地上部Na+含量降低了24.35%、K+含量升高了20.20%、Na+/K+显著降低、CAT、Pro、可溶性糖含量分别升高了13.06%、20.69%、9.19%。这表明，浇灌微咸水使植株的Na+/K+升高，Na+由根部转移至地上部分，以缓解盐胁迫，增施Ca肥Na+/K+升高程度降低，显著的提高了CAT、Pro以及可溶性糖含量，显著的增强了水稻的抗逆性。
表3 不同灌溉方式和施肥方式对水稻生理生化指标的影响

Tab.3 Effects on physiological and biochemical indicators of stress resistance of rice

处理 地上部Na+含量/(mg·g-1) 地上部K+含量/ (mg·g-1)

地上部

Na+/K+

 CAT/ (U·g-1·mim) Pro/ (FW%) 可溶性糖含量/ (mg·g-1)
FIT1 102.6±10.3c 45.9±7.2ab 2.24±0.4c 2.00±0.35c 0.052±0.007d 36.12±4.28e
FIT2 106.4±8.9c 46.1±6.7a 2.22±0.3c 2.14±0.21c 0.050±0.003d 36.00±2.38e
FIT4 93.5±10.1d 47.2±6.5a 2.13±0.6b 2.09±0.25c 0.050±0.003d 39.08±3.74d
BFIT1 145.8±9.3b 40.1±8.3b 3.64±0.1b 3.14±0.20b 0.058±0.007c 42.34±2.74c
BFIT2 169.5±7.9a 39.6±7.4c 4.28±0.1a 3.15±0.32b 0.063±0.006b 44.33±4.75b
BFIT4 110.3±10.1c 47.2±7.7a 2.29±0.3c 3.55±0.33a 0.070±0.002a 46.23±2.85a
注：数据为均值±标准误，同列数据后不同小写字母的表示在0.05 水平差异显著。

2.4 不同灌溉方式和施肥方式对水稻品质的影响

2.4.1 对水稻食味品质的影响

相同施肥方式下，淡水灌溉处理蛋白质、直链淀粉与食味值均无差异；微咸水-淡水联合灌溉下蛋白质与食味值具有显著差异、直链淀粉无显著差异（表4）。
表4 不同灌溉方式和施肥方式对水稻食味品质的影响

Tab.4 Effects of different treatments on rice taste quality in coastal saline alkali land

处理 蛋白质含量/% 直链淀粉含量/% 食味值
施肥方式 灌溉方式
FI T1 7.1±0.1B 18.4±0.2BC 77±1
T2 6.9±0.2C 18.2±0.1C 79±1
T3 7.2±0.2AB 18.5±0.1BC 75±1
T4 6.8±0.1C 18.0±0.1D 79±1
T5 7.3±0.1AB 18.8±0.2A 72±1
BFI T1 7.3±0.2AB 18.8±0.1A 71±1
T2 7.5±0.2A 18.9±0.1A 66±1
T3 7.4±0.1A 18.7±0.1AB 74±1
T4 7.3±0.1AB 18.8±0.2A 69±1
T5 7.0±0.1BC 18.3±0.2C 77±1
灌溉方式I 平方和 0.15 0.26 62.50
自由度 1 1 1
F值 2.34** 1.92ns 2.43**
施肥方式T 平方和 0.07 0.05 5.40
自由度 4 4 4
F值 0.27ns 0.10ns 0.05ns
I×T 平方和 046 0.84 170.9
自由度 9 9 9
F值 7.41** 6.32** 6.64**
蛋白质含量排序BFIT2>BFIT3>BFIT4=BFIT1=FIT5>FIT3>FIT1>BFIT5>FIT2>FIT4，咸淡水联合灌溉使稻米的蛋白质含量显著升高；
直链淀粉排序BFIT2>BFIT4=BFIT1=FIT5>BFIT3>FIT3>FIT1>BFIT5>FIT2>FIT4，咸淡水联合灌溉使稻米的直链淀粉含量显著升高；
食味值排序FIT4=FIT2>FIT1=BFIT5>FIT3>BFIT3>FIT5=BFIT1>BFIT4>BFIT2，这表明咸淡水联合灌溉显著的降低了稻米的食味品质，但增施K、Ca肥能显著的提升稻米的食味品质。

2.4.2 对蒸煮品质的影响

由图3及表5的数据显示，不同灌溉方式与施肥方式对水稻RVA谱值的影响具有显著差异，峰值黏度FIT4>FIT2>BFIT5>FIT1>FIT3>BFIT3>FIT5>BFIT1>BFIT4>BFIT2，热浆黏度FIT4>FIT2>BFIT5>FIT1>FIT5>FIT3>BFIT3>BFIT1>BFIT4>BFIT2，崩解值排序FIT4>FIT2>BFIT5>FIT1>BFIT3 >FIT3>BFIT1>FIT5>BFIT4>BFIT2，最终黏度排序FIT4>FIT2>BFIT5> FIT1>FIT5>BFIT3>FIT3>BFIT1>BFIT4>BFIT2，消减值排序BFIT2>BFIT4>BFIT3>BFIT1>FIT5>FIT3> FIT1>BFIT5>FIT2>FIT4，峰值时间排序FIT4>FIT2>BFIT5> FIT1>FIT3>BFIT3> FIT5>BFIT1>BFIT4>BFIT2。表明淡水灌溉且减N20%增施Ca稻米的蒸煮品质最佳，微咸水-淡水联合灌溉且减N20%增施K、Ca可以显著的提升稻米的蒸煮品质。
图3 不同灌溉方式和施肥方式对水稻RVA谱的影响

Fig.3 The effect of different irrigation and fertilization methods on rice RVA spectra

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表5 不同灌溉方式和施肥方式对水稻RVA谱特征值的影响

Tab.5 The effect of different irrigation and fertilization methods on rice RVA spectrum values

处理 峰值 黏度/ (Pa·s) 热浆 黏度/ (Pa·s) 崩解值/(Pa·s) 最终 黏度/(Pa·s) 消减值/(Pa·s) 峰值 时间/ s
F1T1 3 358c 1 943c 1 415c 3 252c -106f 332b
F1T2 3 476b 1 986b 1 490b 3 352b -124h 340ab
F1T3 3 207d 1 837de 1 370cd 3 114d -93e 321c
F1T4 3 561a 2 020a 1 541a 3 408a -153i 355a
F1T5 3 174e 1 847d 1 327e 3 122d -52d 318cd
F1T1 3 125e 1 783e 1 342e 3 088e -37c 314cd
F1T2 2 957g 1 691f 1 266g 2 970f 13a 300d
F1T3 3 201d 1 826de 1 375cd 3 120d -81d 320c
F1T4 3 072f 1 779e 1 293f 3 073e 1b 304d
F1T5 3 384c 1 961 c 1 423c 3 272c -112g 335b
注：数据为均值±标准误，同列数据后不同小写字母的表示在0.05水平差异显著。

3 讨 论

3.1 水肥互作对水稻生理生长特性的影响

当前，已有研究表明水稻生殖生长期的长短直接影响水稻光合产物的积累及穗分化能力，营养生长期决定水稻的生育期长短、整粳米率、垩白粒率及食味品质[24]，盐碱胁迫会使得水稻提早完成生育期，分蘖率、结实率、产量、品质均显著降低[25]，本研究条件下，水稻分蘖初期开始浇灌微咸水，显著缩短了水稻生育期，缩短了生殖生长期与营养生长期。其他外源物质如硅、Ca2+、H2O2等通过介导细胞壁与细胞膜的稳定性、调节酶促反应等多方面参与抗逆反应，缓解盐胁迫对水稻的影响[26]。本研究发现，分蘖期补施Ca肥，能缓解微咸水对水稻的胁迫，延长生殖生长期、光合产物积累与分蘖时间，穗肥补施K肥，延长了水稻的灌浆时间，优化了营养生长期。
有研究表明，水稻返青后进行微咸水灌溉，产量降低10%~40%[27]，盐胁迫会导致植株碳水化合物转化障碍，影响水稻穗长、有效穗数、穗粒数的发育[28]，产量指标降低5%~10%，且容易早衰[29]。微咸水灌溉影响水稻植株形态及农艺性状，进而影响光合产物到穗的运输，造成构成产量因素的各项下降。合理的施肥方法有利于水稻有效分蘖数增加，增强水稻对养分的吸收转化，适当改良分蘖期、抽穗期施肥比例，能优化群体颖花量和群体光合势，保障高产[30]，本次结果显示，微咸水-淡水联合灌溉下，减N20%增Ca能显著的提高有效穗数，增施K能显著的提高结实率，进而提高产量。
Na+/K+比率、可溶性糖、Pro是植株形成渗透势的主要调节物质[31]，是植株受到盐碱胁迫时产生的脂质过氧化中氧自由基清除的关键物质[32]。植株受盐碱胁迫时，K+分泌到木质部，提高地上部分的渗透式，降低Na+毒害[33]。受盐碱胁迫时，氨基酸、可溶性糖、甜菜碱等小分子物质含量升高，促进渗透势提高，其中游离Pro、可溶性糖大量积累，具有良好的亲水性，可迅速调节渗透式[34]。植株受盐碱胁迫时，会引起膜脂过氧化，CAT、SOD、生育酚等抗氧化物质升高，减少细胞膜伤害及酶失活[35]。这与本试验的研究结果一致，微咸水灌溉使水稻受Na+毒害，地上部分Na+含量升高、K+含量降低、Na+/K+升高，增施Ca促进水稻对K+的吸收，使Na+/K+显著降低，可溶性糖、Pro、CAT显著提高，这表明Ca2+促进水稻对K+的吸收、提高植株的渗透调节能力、清除氧化胁迫，有效缓解盐胁迫。

3.2 水肥互作对水稻品质的影响

水稻的营养品质，前人普遍认为稻米中蛋白质含量与营养品质显著相关[36]，降低水稻籽粒中蛋白质、直链淀粉含量，或改变两者的平衡关系可以显著的提高稻米的食味品质[37]，栽培过程中降低氮肥用量，碳氮代谢减弱，蛋白质、直链淀粉的积累速率降低，降低稻米中蛋白质、质量淀粉含量，籽粒硬度降低，提高食味品质[38]。本研究中减少氮肥20%可以显著的降低蛋白质、直链淀粉含量，与前人的研究结果一致，咸淡水联合灌溉显著降低了稻米的食味品质，减少N肥用量的20%，分蘖期补施Ca肥、穗肥补施K肥，可将食味品质提高至FIT1水平。
水稻RVA谱值与稻米的蒸煮品质呈极显著相关性[39]，蒸煮品质与崩解值正相关，与回复值、消减值、糊化温度呈负相关，消减值越大，稻米黏性越小、饭粒越硬，公认的蒸煮品质较好的稻米崩解值大、消减值小且多为负值。本研究表明，减少氮肥20%，初始温度、峰值温度、终止温度随之降低，黏度、崩解值随之升高，消减值降低，蒸煮品质提高；咸淡水联合灌溉且减N20%增施K、Ca可以将稻米的蒸煮品质提升至淡水灌溉减少氮肥20%水平。

4 结 论

通过微咸水-淡水灌溉及不同的施肥方式对水稻生理生长特性、产量性状、品质特性的影响分析，主要结论如下。
（1）在水稻的分蘖初期开始浇灌微咸水，缩短了水稻的生育期，增施K能延长水稻的生殖生长期；增施Ca能延长水稻营养生长期，使水稻生育期达到淡水灌溉、减N20%的FIT2水平。
（2）淡水灌溉模式下，施肥方式主要影响水稻的有效穗数、产量，有效穗数表现为FIT5>FIT1>FIT4>FIT3>FIT2，产量表现为FIT1>FIT5>FIT4>FIT3>FIT2；微咸水-淡水联合灌溉模式下，施肥方式影响水稻的各项指标，增施K和Ca有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率与产量指标提高至FIT3（淡水灌溉，减N20%+增施K肥）水平。
（3）浇灌微咸水，促进K+分泌到木质部，降低Na+/K+比率，Pro、可溶性糖大量积累，促进渗透势提高，CAT抗氧化物质升高，减轻膜脂过氧化。Ca能促进水稻对K+的吸收、提高CAT、Pro、可溶性糖含量，增强植株的渗透调节、清除氧化胁迫能力，有效缓解盐胁迫。
（4）减少氮肥用量的20%，显著降低了稻米的蛋白质、直链淀粉含量，提升了稻米食味品质，初始温度、峰值温度、终止温度随之降低，黏度、崩解值随之升高，消减值降低，蒸煮品质提高。在水稻返青期后的盐敏感期（分蘖初期）灌溉微咸水，显著提高了稻米的蛋白质、直链淀粉含量，降低食味品质，峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、峰值时间均显著降低，消减值升高，降低稻米蒸煮品质；补施Ca、穗期补施K肥，可将决定稻米食味品质、蒸煮品质的各项指标提高至FIT1水平。
（5）综合各项试验指标，在水稻的分蘖初期浇灌微咸水，利用减N20%增施K、Ca的施肥方式，可以保持水稻较好的生长特性、产量、食味品质及蒸煮品质。

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