吕艳东　汪浩　郭晓红　李红宇　周健　潘世驹　姜玉伟　王龙　姜红芳　郑桂萍

摘要：采用随机区组法，以龙庆稻2号和垦鉴稻5号为试验材料，研究肥水互作对寒地水稻产量构成因素及产量的影响。结果表明：2个品种的肥料与水分处理间在穗数、结实率、千粒质量及产量上均存在互作关系；高肥及有效分蘖末至收获以-10 kPa为控水下限的水分管理有利于龙庆稻2号产量的提高，低肥及全生育期常规的水分管理不利于其产量的提高；低肥及全生育期常规的水分管理有利于垦鉴稻5号产量的提高。

关键词：肥水互作；寒地；水稻；产量；产量构成

中图分类号：S511.04 文献标志码：A 文章编号：1002—1302（2016）01—0074—05

在农业生态系统中，水分和养分是密不可分的，合理的水肥交互作用能促进作物生长，提高产量。水稻是世界上最重要的粮食作物之一，土壤水分和养分是影响其产量的重要因子，水是发展水稻生产的先决条件。水稻的产量是由单位面积穗数、每穗粒数、结实率、千粒质量等因素构成，因为产量性状是在不同生育阶段形成，所以不同生育时期干旱会对不同的产量性状产生影响。另有研究表明，适宜的水肥条件可以促进作物生长，提高产量，在土壤水分很少的情况下，通过协调土壤水分和养分的关系，可获得较为理想的产量。多年来，国内外关于水分和养分对水稻产量的作用的研究已有丰富的报道。然而水分和肥料对产量的交互作用报道很少，尤其是有关水分和肥料对寒地水稻产量的交互作用报道更少。本试验以土壤水势为指标严格监测土壤水势，研究有效分蘖末至成熟期控水及不同的肥料处理对寒地水稻产量的影响，以期为节水栽培提供理论基础和技术支持。

1材料与方法

1.1试验时间、地点

试验于2013年在庆安水利试验站进行。

1.2供试品种和肥料

供试品种为龙庆稻2号和垦鉴稻5号，均为12叶品种。供试肥料为46.4%尿素、46%磷酸二铵、50%硫酸钾、99%七水硫酸镁。

1.3试验设计

采用二因素随机区组试验设计，3次重复。各种肥料施人量及比例如表1。分蘖肥分2次进行，第1次施分蘖肥总量的70%～80%，于返青后（4叶期）立即施用；第2次施分蘖肥总量的20%～30%，12叶品种于6.0叶龄施于色淡、生长差、分蘖少处。用负压式真空表监测土壤水势，设3个水势梯度，分别为当土壤水势达-10、-15、-20 kPa时灌水，即-10、-15、-20 kPa为控水下限，自泡田起就要记录灌水定额。具体操作为秧苗移栽本田后，5～6 cm水层深水护苗返青，在返青后的各个生育階段，除了除草和施肥期间，灌水后田面不再保留水层，水分管理如表2，以常规栽培的水分管理为CK，蜡熟末停灌。

1.4栽培方式

育苗按常规旱育壮苗模式化进行，在同一条件下育苗。每小区面积4 m²，每小区内栽植2个品种，每品种4行，行距28 cm，穴距13 cm，每穴4苗，每个小区单排单灌。本田按叶龄指标计划化管理，适期收获。

1.5测试内容与方法

记录每次灌水的时间及灌水量。水稻成熟时每个品种的处理和对照选取有代表性的植株4穴，带回室内考察农艺性状和产量性状，测定项目主要有穗数、实粒数、空秕粒数，并称取相应粒质量，计算结实率、千粒质量和理论产量。

2结果与分析

2.1肥水互作对寒地水稻穗数的影响

由图1可以看出，龙庆稻2号的3种肥料处理以F2处理的穗数最多，F1处理的穗数最少，其中F2与F3之间差异显著，F2、F3与F1之间差异极显著。垦鉴稻5号以F3处理的穗数最多，F2处理的穗数最少，其中乃与F1、F2之间差异极显著，F1与F2之间差异不显著。

水分间的比较：龙庆稻2号的S2、S3、S4水分处理间差异极显著，其中S2的穗数最多，S4最少；垦鉴稻5号的S1的穗数最多，S2次之，S3最少（图2）。因此，就水分处理的平均效应而言，龙庆稻2号和垦鉴稻5号均表现为S1、S2的穗数多于S4。

由于2个品种肥料与水分间存在互作效应，说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加，而是肥料效应随水分而不同。龙庆稻2号的穗数各处理问差异极显著（表3）。其中龙庆稻2号以F2S2、F2S1的穗数较多；垦鉴稻5号以F3S1、F3S2的穗数较多。

2.2肥水互作对寒地水稻穗粒数的影响

肥水对龙庆稻2号穗粒数影响的F测验结果说明，肥料间、水分间的差异不显著，肥料×水分间差异极显著；肥密对垦鉴稻5号穗粒数影响的F测验结果说明，肥料间的差异不显著，水分间、肥料×水分间的差异极显著；由此说明不同的水分处理对龙庆稻1号的穗粒数有影响肥料间的比较：2个品种的各肥料间差异不显著（图3）。但就肥料的平均效应而言，龙庆稻2号以F3的穗粒数最多，垦鉴稻5号以F1的穗粒数最多。

水分间的比较：龙庆稻2号的各水分间差异不显著；垦鉴稻5号的S4与S1、S2差异极显著，S3与S1之间差异显著，S3与S2之间差异极显著（图4）。因此，就肥料的平均效应而言，龙庆稻2号以s1的穗粒数最多，S3次之，S2最少；垦鉴稻5号以S4的穗粒数最多，s3次之，S2最少。

由于2个品种肥料与水分间存在互作效应，说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加，而是肥料效应随水分而不同。龙庆稻2号以F3S1的穗粒数最多；垦鉴稻5号以F1S4的穗粒数最多，2个品种均以组合F1S2穗粒数最少（表4）。其中龙庆稻2号的F3S1与F1S2的差异显著；垦鉴稻5号的F1S4、F2S3、F1S3与F1S2差异极显著。

2.3肥水互作对寒地水稻结实率的影响

肥水对龙庆稻2号结实率影响的F测验结果说明，肥料问的差异不显著，而水分间、肥料×水分间差异显著；肥水对垦鉴稻5号结实率影响的F测验结果说明，肥料间的差异不显著，水分间、肥料×水分间差异极显著。由此说明不同的水分处理对龙庆稻1号的结实率均有影响肥料问的比较：2个品种各处理间的差异均不显著（图5），且2个品种均以F1处理的结实率最高，F3处理的结实率最低。

水分间的比较：龙庆稻2号的S1与S2、S3之间的差异显著；垦鉴稻5号的S1与S3、S4差异极显著，S1与S2差异显著（图6）。就水分的平均效应而言，2个品种均以S1的结实率最低。

由于2个品种的结实率肥料与水分问存在互作效应，说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加，而是肥料效应随水分而不同。龙庆稻2号的结实率以F1S4的最高，与F1S1差异极显著，与F3S1、F3S4差异显著（表5）。垦鉴稻5号以F3S4的结实率最高，F3S1的结实率最低。

2.4肥水对水稻千粒质量的影响

肥水对龙庆稻2号千粒质量影响的F测验结果说明，水分间差异不显著，肥料间、肥料×水分间的差异显著；肥水对垦鉴稻5号千粒质量影响的F测验结果说明，肥料间、水分间的差异不显著，肥料×水分间的差异极显著。

肥料间的比较：龙庆稻2号以F1的千粒质量最高，F2的最低，且两者的差异显著；垦鉴稻5号的千粒质量三处理之间无显著差异（图7）。

水分问的比较：2个品种各处理问的差异不显著，且2个品种的千粒质量均以S4的最高（图8）。

由于2个品种的千粒质量肥料与水分间存在互作效应，说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加，而是肥料效应随水分而不同。龙庆稻2号的处理F1S1与F2S2差异极显著，F1S1与F2S3差异显著；垦鉴稻5号的处理F2S4与F3S3、F1S4差异极显著，F1S2、F3S4与F1S4差异显著（表6）。其中龙庆稻2号以F1S1的千粒质量最高，F2S2的千粒质量最低；垦鉴稻5号以F2S4的千粒质量最高，F1S4的千粒质量最低。

2.5肥水对水稻产量的影响

肥水对龙庆稻2号理论产量影响的F测验结果说明，肥料间、水分间、肥料×水分间的差异极显著；肥水对垦鉴稻5号理论产量影响的F测验结果说明，肥料间的差异不显著，水分间、肥料×水分问的差异极显著。

肥料间的比较：龙庆稻2号的F2与F1差异达极显著水平，F3与n差异达极显著水平；垦鉴稻5号的各肥料间无显著差异（图9）。就肥料的平均效应而言，两品种均以F2的理论产量最高，F1的理论产量最低。

由3种肥料中各个组合间多重比较结果可以看出（表7）：龙庆稻2号均以S4的理论产量最低，说明在这3种肥料处理条件下，全生育期常规的水分管理不利于其理论产量的增加。垦鉴稻5号F1中各个组合间以S4的理论产量最高，且与S1、S2、S3之间的差异达极显著水平；垦鉴稻5号F2中各个组合间以S3的理论产量最高，且与S2之间的差异达极显著水平，与S1之间的差异达显著水平，S4的理论产量次之，且与S2之间的差异达显著水平；垦鉴稻5号F3中各个组合间以S1的理论产量最高，S4的理论产量次之，且4种水分处理问差异不显著。

水分问的比较：龙庆稻2号的S1与S4差异达极显著水平，S3与S4差异达极显著水平；垦鉴稻5号的S4与S1、S2、S3差异达极显著水平（图10）。就水分的平均效应而言，龙庆稻2号以S1的理论产量最高，S4的理论产量最低；垦鉴稻5号以S4的理论产量最高，S2的理论产量最低。

由于2个品种的理论产量肥料与水分间存在互作效应，说明各处理组合的效应不是各单因素效应的简单相加，而是肥料效应随水分而不同。龙庆稻2号的处理F3S1与F1S1、F1S2、F3S4、F12S4差异达极显著水平，F2S2、F2S1与F1S1、F1S2、F3S4、F12S4差异达显著水平。垦鉴稻5号的处理F1S4与F2S3差异不显著，与F2S4、F3S1差异达显著水平，与其他各处理差异达极显著水平；F2S3与F2S1差异达显著水平，与F2S2、F1S2、F1S3差异达极显著水平；F2S4与F2S2、F1S2、F1S3差异达显著水平；F3S1与F1S3差异达显著水平（表8）。其中龙庆稻2号以F3S1的理论产量最较高，F1S4的理论产量最低；垦鉴稻5号以F1S4的理论产量最高，F1S3的理论产量最低。

3结论

3.1肥料和水分的互作反应

2个品种的穗数、穗粒数、结实率和千粒质量在肥料与水分问存在互作效应。龙庆稻2号以F2S2、F2S1的穗数较多；垦鉴稻5号以F3S1、F3S2的穗数较多。龙庆稻2号以F3S1的穗粒数最多；垦鉴稻5号以nS4的穗粒数最多；两品种均以组合F1S2穗粒数最少。龙庆稻2号的结实率以F1S4的最高；垦鉴稻5号以F3S4的结实率最高，F3S1的结实率最低。龙庆稻2号以F1S1的千粒质量最高，F2S2的千粒质量最低；垦鉴稻5号以F2S4的千粒质量最高，F1S4的千粒质量最低。

3.2肥料间的比较

龙庆稻2号以F2的穗数最多，F1处理的穗数最少；垦鉴稻5号以乃处理的穗数最多，F2处理的穗数最少。2个品种的穗粒数各肥料间无显著差异，但就肥料的平均效应而言，龙庆稻2号以F3的穗粒数最多，垦鉴稻5號以F1的穗粒数最多。2个品种的结实率各处理间无显著差异，且2个品种均以F1处理的结实率最高，F3处理的结实率最低。龙庆稻2号以F1的千粒质量最高，F2的最低，且两者的差异达显著水平；垦鉴稻5号的千粒质量3个处理之间无显著差异。

3.3水分间的比较

2个品种的穗数均表现为S1、S2多于S4。龙庆稻2号以S1的穗粒数最多，S3次之，S2最少，但各水分间差异不显著；垦鉴稻5号以S4的穗粒数最多，S3次之，S2最少。2个品种均以S1的结实率最低。两品种的千粒质量各处理间差异不显著，且均以S4的最高。

3.4 3种肥料处理间

2个品种均以F2的理论产量最高，n的理论产量最低；在这3种肥料处理条件下，龙庆稻2号全生育期常规的水分管理不利于其理论产量的增加，垦鉴稻5号与之相反。4种水分处理间，龙庆稻2号以S1的理论产量最高，S4的理论产量最低；垦鉴稻5号以S4的理论产量最高，S2的理论产量最低。2个品种的理论产量肥料与水分问存在互作效应；龙庆稻2号以F3S1的理论产量最高，F1S4的理论产量最低，高肥及有效分蘖末至收获以-10 kPa为控水下限的水分管理有利于其产量的提高，低肥及全生育期常规的水分管理不利于其产量的提高；垦鉴稻5号以F1S4的理论产量最高，F1S3的理论产量最低，低肥及全生育期常规的水分管理有利于其产量的提高。