葛林美纽翠绿腐植酸液肥对高品质营养安全稻米生产的效应研究 (摘要)
葛林美纽翠绿腐植酸液肥，是葛林美科技国际有限公司生产的一种有机肥料。自2007年长沙学院与该公司合作，开展了试验示范应用研究，先后在小白菜、黄瓜、稻米等作物上应用，表现出了良好的增产和改良品质的效果。尤其对稻米品质的改良，具有极其重要的作用。
以往对于稻米品质的研究，主要集中在品种改良[1]及营养强化[2]两大方面。而优质稻品种的选育又多集中在食味好的品种上，如日本选育支链淀粉占较大比例的品种[3]，食味好，泰国培育的水稻品种[4]，使米饭具有特殊香味。育种只能是某种品质指标得以改善。为了提高稻米的营养价值，各国纷纷展开营养强化米的研究，营养强化主要是在稻米加工过程中实现。以往营养强化米制造方法可大致归纳为内持法和外加法[5]两大类。内持法借助保存米粒外层或胚芽所含营养素，借以提高大米的营养价值。外加法就是通过外加营养素提高稻米的营养价值，即先将强化剂配制成溶液，通过米粒吸收，烘干而成。
这两种方法都有其不足，内持法实际上只是保持稻米固有的营养，加工难度大，工艺复杂。外加法，营养强化剂成本高，工艺流程复杂，设备成本高，强化剂添加不当。会使稻米产生异味。
为提高稻米品质，2009年，笔者在湖南省长沙市浏阳北盛镇马战村，作了葛林美纽翠绿腐植酸液肥在水稻上的应用试验，取得了很好的效果。
现将试验结果报道如下：
1、材料与方法
1.1试验材料
1.1.1供试水稻品种 中优218
1.1.2供试肥料
葛林美纽翠绿腐植酸液肥， 葛林美科技国际有限公司生产；
复合肥 市售
1．2试验方法
1.2.1田间试验
试验采用随机区组设计，每个处理，3次重复：
处理1：葛林美纽翠绿腐植酸液肥 使用量：125 g/亩，稀释350倍。
处理2：常规对照420 个/亩复合肥，对水100倍。
处理3：清水对照。
1.2.2小区布置：
在水稻孕穗末期，选择肥力均等，施用相同基肥，长势一致的稻田，随机安排，即在原分厢（厢宽3.0m）的基础上，用宽塑带分隔成24个试验小区，每个小区66.7m2（22.2m×3.0m）。
1.2.3施肥日期及方法：
施肥日期：第一次施肥：9月3号；第二次施肥：9月9号；第三次施肥：9月16号。
施肥方法：每次喷雾时间为上午9：00以后，因为此时叶面晨露已干，便于肥料粘附于植株上。
施肥量：处理1和处理2试验小区喷施肥料稀释溶液4.2 kg.
田间管理按传统习惯。
1.2.4稻米品质分析
送样到中南大学湘雅医学院现代分析测试中心分析检测。
2．实验结果与分析
2.1重要氨基酸含量
重要氨基酸含量测试结果见表1：
表1 氨基酸分析结果
Table 1 Amino acid analysis
| 检测项目Test items |
S1 |
S2 |
S3 |
天冬氨酸
谷氨酸(Glu)
丝氨酸(Ser)
组氨酸(His)
甘氨酸(Gly)
苏氨酸(Thr)
精氨酸(Arg)
丙氨酸(Ala)
酪氨酸(Tyr)
蛋氨酸(Met)
缬氨酸(Val)
苯丙氨酸苯(Phe)
异亮氨酸(Ile)
亮氨酸(Leu)
赖氨酸(Lys)
色氨酸(Try) |
641
1360
290
136
377
231
529
489
149
149
428
425
342
641
401
89 |
635
1226
241
113
301
188
426
374
124
119
398
366
305
510
291
105 |
633
1255
265
113
312
196
485
374
184
167
401
367
312
541
286
80 |
氨基酸测定结果表明：施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥对于提高稻米中人体自身不能合成的8种必需氨基酸，有7种含量得到显著提高。
由上表看出：处理1与处理2相比，赖氨酸的含量增加38.83%，亮氨酸含量增加25.69%，蛋氨酸的含量增加25.21%，苏氨酸的含量增加22.87%，苯丙氨酸的含量增加16.10%，异亮氨酸的含量增加12.10%，缬氨酸的含量增加7.50%。
处理1与处理3相比，赖氨酸含量增加41.26%,亮氨酸含量增加18.48%，苏氨酸含量增加17.86%，苯丙氨酸含量增加15.80%，异亮氨酸含量增加9.62%，缬氨酸含量增加6.70%。
此外，处理1与处理2相比，其它几种重要氨基酸的含量也有显著提高，例如丙氨酸含量增加26.68%，甘氨酸含量增加25.25%，精氨酸含量增加24.18%，丝氨酸含量增加20.33%。
2.2稻米中有益元素含量
稻米中有益元素含量测定结果见表2。
表2 稻米中有益矿质元素含量测定结果
Table 2 Rice in the determination of mineral elements beneficial results
| 元素Element |
S1 |
S 2 |
S 3 |
| 硒（Se） |
11.5 |
8.87 |
7.64 |
| 铜(Cu) |
0.221 |
0.210 |
0.200 |
| 锌(Zn) |
1.16 |
1.17 |
1.09 |
| 铁(Fe) |
0.412 |
0.746 |
0.320 |
| 钙(Ca) |
5.95 |
5.95 |
5.67 |
由表二可以看出：处理1与处理2相比，硒元素含量增加29.65%，铜元素含量增加5.23%。
处理1与处理3相比各矿质元素含量亦明显增加。
2.3稻米中有害元素含量
稻米中有害元素含量测定结果见表3.
表3 稻米中有害元素含量测定结果
Table 3 Determination of harmful elements in rice results
| 元素Element |
S1 |
S2 |
S3 |
| 铅（Pb） |
0.0007 |
0.0012 |
0.0013 |
| 镉（Cd） |
0.0056 |
0.0065 |
0.0066 |
| 汞(Hg) |
0.0011 |
0.0019 |
0.0007 |
表3表明：处理1与处理2相比，有害元素汞含量减少42.11%，镉含量减少13.85%，铅含量减少11.42%。
处理1稻米中有害元素含量与国家限量标准相比：铅元素含量减少5614.29%，镉元素含量减少257.14%，汞元素含量减少81.82%。
3、讨论与小结
3.1讨论
3.1.1氨基酸的含量
以往优质稻米的生产，一种方法是通过选育优良的稻品种来实现，但此办法的缺陷在于，不可能使7种必须氨基酸的含量同时大幅度增加，二是使用营养强化剂来提高稻米的品质，缺陷在于：这种方法不仅工艺复杂，成本很高，而且若稻米加工不当，煮出来的米饭有异味。
而本次研究使用的葛林美纽翠绿腐植酸液肥，则能得到纯天然高品质营养稻米。实验表明，在水稻孕穗末期至抽穗期喷施125 g/亩稀释350倍葛林美纽翠绿腐殖酸液肥，能稳定的增加稻米必需氨基酸及其它几种重要氨基酸的含量。施用葛林美纽翠绿腐殖酸液肥不仅比清水对照的稻米中的必需氨基酸和其它几种重要氨基酸的含量高，而且比施用复合肥的稻米中必需氨基酸和其它几种重要氨基酸的含量高。
至于施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥能使氨基酸含量大幅度增加的机理，目前尚不清楚，有待进一步研究。
3.1.2有益元素
微量元素硒[6]具有抗衰老、预防心血管疾病、保护视力、解毒、防癌等功效，对增强人体免疫功能具有重要的作用。微量元素铜[7]在人体内参与铁的代谢，维护正常的造血功能，并且作为金属酶的组成成分，直接参与新陈代谢，此外还参与骨骼生长等。本次研究结果表明施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥与施用普通复合肥相比，硒含量增加29.65%，铜含量增加5.23%，这无疑使稻米的营养价值进一步提高。
3.1.3有害元素
施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥，与施用普通复合肥的稻米相比，有害元素含量大大降低，与国家对稻米中有害元素含量的最高限量相比，铅含量比国家最高限量低5614.29%，镉含量比国家最高限量低257.14%，汞含量比国家最高限量低81.82%。
对于施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥后，稻米中有害元素含量大幅度减少的可能原因有：
- 葛林美纽翠绿腐植酸液肥本身有害元素含量相对复合肥而言，及其低微。
- 葛林美纽翠绿腐植酸液肥能抑制水稻对有害元素的吸收。
3.2小结
在水稻生产过程中施用葛林美纽翠绿腐植酸液肥，对生产高品质营养安全稻米具有重要的经济价值，对人类的保健具有极其重要的意义。
张志元 郭清泉
1.长沙学院生物工程与环境科学系 长沙 410003
2.长沙学院植物营养研究中心 长沙 4100
作者简介：张志元（1957- ），男，湖南津市人，博士、教授。主要从事植物营养方面的教学与科研工作。
电话号码：13548618461. 地址：湖南省长沙市洪山路98号。邮箱：www.zhzhy@ccsu.cn
参考文献：
[1] 李存龙. 文山州稻米品种改良的成就与发展思考[J].农业科技通讯，2009（2）：8-12.
[2] 陆勤丰.大米营养强化的工艺研究[J].粮食加工，2007，32（6）：40-43.
[3] 蔡一霞，王维，朱智伟，等不同类型水稻支链淀粉理化特性及其与米粉糊化特征的关系[J].中国农业科学2006，39（6）：1122-1129.
金增辉.营养强化米及其加工方法.2004（12）：20-20.
[4] 彭继明.泰国水稻生产概要[J].作物研究 1999,13(2) :38-39.
[5] 劳民帝.强化营养米的种类与生产[J]. 粗粮与食品工业 1998,1:14-15.
[6]陈良龙.合理补硒 为健康加分.健康博览.2008（11），15-15.
[7] 韦公远.硒、镁、铜人体不可缺少的微量元素.山东食品科技.2003，5（5）：17-17.
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