穗肥對機插超級粳稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

嚴桂江+戴正元+趙步洪+嚴桂玲+黃年生+張小祥+季紅娟+董長生

摘要：以2個早熟晚粳超級稻品種揚粳4227和南粳44為材料，設(shè)置了不施穗肥（T0），不施促花肥、單施?；ǚ剩═），促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]3（T2），促花肥 ∶[KG-3]保花肥施用比例為 ∶[KG-3]（T3）、促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊? ∶[KG-3]（T4）和單施促花肥（T5）5種穗肥處理，觀察了穗肥施用方法對機插水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響。結(jié)果表明，施用穗肥提高了水稻產(chǎn)量和花后干物質(zhì)積累，增加了穗分化至抽穗期的氮素積累及氮肥的吸收利用效率。促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ时壤秊?∶[KG-3]處理（T3）的產(chǎn)量和氮肥利用率均高于其他各處理。表明適宜的促花肥和?；ǚ时壤欣诖龠M機插水稻植株生長，并獲得較高產(chǎn)量與較高的氮肥利用效率。

關(guān)鍵詞：穗肥；機插超級粳稻；產(chǎn)量；氮肥利用率

中圖分類號： S506文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：002-302（204）2-0075-04

氮素是影響水稻產(chǎn)量的最重要因素之一[-2]。據(jù)統(tǒng)計，世界稻田氮肥平均用量為03 kg/hm2，中國為80 kg/hm2，江蘇高達300 kg/hm2以上，接近世界水稻平均施氮量的3倍。[2]已有研究表明，江蘇水稻氮肥的吸收利用率僅為99%，僅為發(fā)達國家的/3[3-6]。自98年至2008年，通過發(fā)展高投入集約化農(nóng)業(yè)，中國糧食年產(chǎn)量從325億t增長至529億t，增長約六成。與此同時，氮肥消費量卻從 8萬t增加到 3 292萬t，增長了近2倍。中國占全球7%的耕地，卻消耗著全球35%的氮肥[7]。

過高的氮肥投入會造成一系列環(huán)境問題，還會造成水稻倒伏減產(chǎn)，加重病蟲害發(fā)生及使稻米品質(zhì)變劣[8-0]。因此，如何提高氮肥利用率一直是人們研究的重點。張洪程等試驗發(fā)現(xiàn)氮肥精確后移模式產(chǎn)量顯著提高，氮素當(dāng)季利用率、生理利用率、施氮增產(chǎn)力以及表觀生產(chǎn)力均顯著提高。國際水稻研究所研制的實地、實時氮肥管理技術(shù)，在亞洲6個國家實施，與農(nóng)民傳統(tǒng)施肥法相比，稻谷產(chǎn)量平均提高36%，氮肥利用率提高60%[-2]。從對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響來看，氮肥的施用一般可分為基肥、分蘗肥、穗肥（促花肥和?；ǚ剩┮约傲７?。施用穗肥是水稻栽培的一項重要措施，它對水稻生育性狀、群體質(zhì)量、產(chǎn)量都有極其重要的影響，以往對穗肥的研究較多[3-4]。適當(dāng)降低前期氮肥施用量，增加后期施用量的比重，可以優(yōu)化群體質(zhì)量，提高莖蘗成穗率，獲得高產(chǎn)。王維金等指出，基蘗肥和分蘗肥氮在成熟過程中隨稻株下、中部葉片和鞘的枯死部分而帶出植株體外的量多于穗肥，所以基肥和分蘗肥的利用率低而穗肥的利用率高[5]。凌勵報道，在江蘇農(nóng)墾系統(tǒng)，水稻產(chǎn)量水平9t/hm2下，穗肥利用率最高，可達450%～70%，其次是分蘗肥，基肥的利用率最低，僅為24%～280%[6]。機械插秧是水稻產(chǎn)區(qū)的發(fā)展趨勢和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向，也是農(nóng)民增收節(jié)支的有效途徑，但以往關(guān)于穗肥中促花肥與?；ǚ实氖┯帽壤龑C插水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的研究較少。本研究以2個粳稻品種為材料，研究了不同穗肥運籌方式對機插水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響，以期為機插水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和養(yǎng)分資源高效利用提供理論和實踐依據(jù)。

材料與方法

供試材料與試驗設(shè)計

試驗于200—20年進行。采用2因素裂區(qū)設(shè)計，氮肥處理為主區(qū)，品種為裂區(qū)（小區(qū)）。選用生育期相近的早熟晚粳揚粳4227和南粳44為試驗材料。試驗設(shè)計總施氮量為270 kg/hm2，基蘗肥與穗肥比例為6 ∶[KG-3]4。基蘗肥中基肥占總施氮量的40%。分蘗肥占總施氮量的20%，于移栽后7 d和4 d分2次等量施用。設(shè)置以下5種穗肥處理。T0：不施穗肥；T：不施促花肥，單施?；ǚ?，占總施氮量的40%；T2：促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]3，即促花肥和保花肥分別占總施氮量的0%和30%；T3：促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]，即促花肥和?；ǚ矢髡伎偸┑康?0%；T4：促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊? ∶[KG-3]，即促花肥和?；ǚ史謩e占總施氮量的30%和0%；T5：單施促花肥，占總施氮量的40%。以全生育期不施用氮肥（0N）為對照。促花肥和?；ǚ史謩e在葉齡余數(shù)35葉和5葉時施用。各處理具體施肥量見表。

[2]試驗田前茬為小麥，麥秸全量還田，還田量525 t/hm2。5月26日播種，6月3日移栽。采用機械插秧，行株距分別為30 cm和 7 cm， 每穴3～5苗。小區(qū)面積264 m2（55 m×

2和氯化鉀（含K2O 52%）折合K2O 20 kg/hm2。水分管理等按常規(guī)高產(chǎn)栽培方式管理，全生育期嚴格控制病蟲草害。

2年試驗結(jié)果趨勢一致，以下主要報道20年試驗結(jié)果。

2測定項目及方法

2干物質(zhì)質(zhì)量

分別于移栽期、分蘗期、穗分化期、抽穗期、成熟期，每個小區(qū)取樣2穴，測定葉、莖、穗（抽穗以后）干質(zhì)量，保留樣品測定氮含量。

22氮素含量

水稻收獲前 d，每小區(qū)取樣0穴，測定干物質(zhì)量，保留樣本，用FOSS公司的全自動凱氏定氮儀測定成熟期水稻植株含氮率，按照植株質(zhì)量×含氮率計算水稻植株吸氮量。

23考種計產(chǎn)

于收割前2 d，每小區(qū)按平均穗數(shù)取2穴，脫?？挤N。成熟期各小區(qū)實收5 m2計產(chǎn)。

2結(jié)果與分析

2不同穗肥處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

與0N相比，T0、T、T2、T3、T4和T5各處理的水稻產(chǎn)量分別增加了326%、702%、749%、762%、698%和670%（2個品種平均）（表2）。其中施用穗肥處理（T、T2、T3、T4、T5）的產(chǎn)量較不施穗肥處理（T0）又顯著增加，尤以T3處理增加最多。從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析來看，隨著促花肥比例的增加，單位面積穗數(shù)和每穗粒數(shù)有所增加，單施促花肥處理（T5）均顯著高于單施?；ǚ侍幚恚═）。與不施穗肥的處理（T0）相比，T（單施?；ǚ剩┨幚淼拿克肓?shù)提高了84%～228%，T5（單施促花肥）處理則提高了370%～39%，表明促花肥對每穗粒數(shù)的影響明顯大于保花肥。結(jié)實率和千粒質(zhì)量則隨著促花肥的增加呈下降趨勢，單施促花肥處理則顯著低于單施?；ǚ侍幚怼Ｒ虼?，單施促花肥處理較單施保花肥處理產(chǎn)量未有增加，甚至略有降低。而T3處理在總穎花量（單位面積穗數(shù)×每穗粒數(shù)）有所增加的同時，結(jié)實率和千粒質(zhì)量下降得不顯著，所以產(chǎn)量均較其他處理獲得顯著增加（表2）。

22不同穗肥處理對水稻干物質(zhì)積累的影響

不同穗肥處理的干物質(zhì)量均隨著生育進程呈增加趨勢。施用穗肥各處理（T、T2、T3、T4、T5）的干物質(zhì)量在生育前期與未施穗肥處理（T0）差異不顯著，自穗分化期起則較未施肥處理均顯著增加，其中T3處理在成熟期干物質(zhì)積累最多，2個品種趨勢一致（圖-a、圖-b）。各處理均表現(xiàn)在抽穗至成熟階段的干物質(zhì)積累最多，此階段施用穗肥各處理的干物質(zhì)積累量占總干物質(zhì)量的比例分別為390%～453%（揚粳4227）和40%～42%（南粳44），均顯著高于未施用穗肥處理的362%（揚粳4227）和39%（南粳44）（圖-c、圖-d）。

[FK（W9][HT6H][Z]表2不同穗肥處理的水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素[HTSS][STBZ]

[H5][BG（！][BHDFG3，WK4。2，WK5，WK4。4W]品種處理穗數(shù)（萬穗/hm2）每穗粒數(shù)（粒）結(jié)實率（%）千粒質(zhì)量（g）產(chǎn)量（t/hm2）

23不同穗肥處理對水稻氮素的吸收與積累的影響

不同穗肥處理的水稻氮素吸收的變化趨勢基本一致，即隨著生育進程的延伸，氮素積累量不斷增加。與未施穗肥處理（T0）相比，施用穗肥的各處理（T、T2、T3、T4、T5）在生育前期的吸氮量與其差異不顯著，而自穗分化期起吸氮量均顯著增加，在成熟期2品種均表現(xiàn)為T3處理吸氮量最多，單施?；ǚ剩═）的吸氮量則要低于單施促花肥（T5）的（圖2-a、圖2-b）。說明增施促花肥，可以促進水稻氮素的吸收與積累，尤以促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]增加最多。

各處理的氮素吸收高峰均表現(xiàn)在穗分化至抽穗期，2品種均表現(xiàn)為施用穗肥處理的氮素積累顯著高于未施穗肥的處理，并且隨著促花肥比例的增加，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中在T3處理積累最多（圖2-c、圖2-d）。不同穗肥處理的穗分化至抽穗期的氮素積累量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（r=0984[KG-3]～0986[KG-3]），而其他階段氮素積累與產(chǎn)量之間相關(guān)不顯著（數(shù)據(jù)略）。表明增加穗分化至抽穗期氮素供應(yīng)量或提高此階段的氮素吸收量有利于提高水稻產(chǎn)量。

24不同穗肥處理對水稻氮肥利用效率的影響

無論是氮肥的農(nóng)學(xué)利用率還是氮肥的吸收利用率，2個品種均表現(xiàn)為施用穗肥處理（T、T2、T3、T4、T5）顯著高于不施穗肥處理（T0）。隨著促花肥比例的增加，水稻的氮肥吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率則呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，T3處理最大，顯著高于其他各處理（表3）。水稻的穗肥農(nóng)學(xué)利用率和吸收利用率也有相同的趨勢（表3）。說明增加促花肥在穗肥中所占比例，在一定程度上可以增加水稻的氮肥以及穗肥的利用效率，并在促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]時能取得最大值。[FL）]

[FK（W20][TYGtif][FK）]

[FK（W22][TYG2tif][FK）]

[FL（2K2]

3討論

3不同穗肥處理對機插水稻產(chǎn)量的影響

本試驗結(jié)果表明，施用穗肥均可以顯著提高水稻產(chǎn)量，但隨著促花肥施用比例的增加，水稻產(chǎn)量先增加后降低，其中促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]時產(chǎn)量增加最多。從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，促花肥比例的增加有助于提高水稻的單位面積穗數(shù)和每穗粒數(shù)擴大產(chǎn)量庫容，但每穗粒數(shù)與結(jié)實率呈負相關(guān)[7-8]，本試驗結(jié)果也證明了這一點。生產(chǎn)實踐也表明，過分強調(diào)大穗，容易造成結(jié)實率降低的風(fēng)險，特別是在結(jié)實期遇到低溫寡照，風(fēng)險更大。因此選擇適宜的促花肥與?；ǚ时壤龑λ井a(chǎn)量的提高有顯著影響。在本試驗條件下，促花肥與保花肥等量施用可以在總穎花量（單位面積穗數(shù)×每穗粒數(shù)）較大的前提下，保持較高的結(jié)實率和粒質(zhì)量，這是該處理產(chǎn)量得以增加的重要原因。但本試驗也觀察到，供試品種穗型較?。〒P粳4227和南粳44平均每穗粒數(shù)分別為50粒和27粒），對于穗型更大或更小的品種，是否仍以促花肥與?；ǚ实攘渴┯卯a(chǎn)量最高？這一問題仍值得進一步研究。 [FL）]

[FK（W6][HT6H][Z]表3不同穗肥處理對水稻氮肥和穗肥利用效率的影響[HTSS][STBZ]

[H5][BG（！][BHDFG3，WK6。4，WK9。4W]品種處理施氮量（kg/hm2）吸氮量（kg/hm2）氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）氮肥吸收利用率（%）穗肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）穗肥吸收利用率（%）

施用穗肥提高了水稻群體后期物質(zhì)積累量，生育后期物質(zhì)生產(chǎn)量是考察水稻群體質(zhì)量的重要指標(biāo)，并且超高產(chǎn)水稻抽穗期至成熟期積累的干物質(zhì)量約占總干物質(zhì)量的40%[9-20]。本試驗結(jié)果與前人研究趨勢相一致。

32不同穗肥處理對水稻氮肥利用效率的影響

孕穗期是水稻生殖生長與營養(yǎng)生長共生的時期，這一階段的營養(yǎng)供應(yīng)對水稻產(chǎn)量的影響非常重要[2]。水稻產(chǎn)量與穗前氮素積累后期的物質(zhì)生產(chǎn)關(guān)系密切[22-23]。本試驗結(jié)果表明，不同穗肥處理孕穗期的氮素積累量與水稻產(chǎn)量關(guān)系密切，其中促花肥 ∶[KG-3]?；ǚ适┯帽壤秊?∶[KG-3]處理均顯著高于其他各處理。

有研究表明，水稻后期使用的氮肥利用率高于前期，適當(dāng)增加穗肥比例也可以提高氮肥的吸收利用率和生產(chǎn)效率[24]。在本試驗條件下，與未施用穗肥處理相比，施用穗肥的處理氮肥農(nóng)學(xué)利用率和吸收利用率均顯著提高，其中在促花肥 ∶[KG-3]保花肥施用比例為 ∶[KG-3]時，水稻的氮肥利用效率增加最多。適宜的促花肥和?；ǚ时壤梢蕴岣咚镜牡饰蘸屠眯?。

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