氮肥运筹对滨海稻区钵苗机插水稻生长发育及产量的影响

2018-03-20吕小红付立东王宇隋鑫任海李旭杜萌马畅

中国稻米 2018年1期

吕小红付立东王宇隋鑫任海李旭杜萌马畅

（辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦124010；第一作者：lvxiaohong1214@126.com）

氮素影响着水稻的生长发育和产量形成。合理的氮肥运筹有利于提高水稻产量和氮肥利用效率，有利于改善稻米品质[1-2]。国内外学者对氮肥的合理运筹开展了许多研究[3-8]，但多集中于水稻的常规手插或毯苗机插，针对滨海稻区钵苗机插条件下超级稻的氮肥精确运筹研究报道较少。与毯苗机插相比，钵苗机插技术具有秧苗素质高、秧龄弹性大、插后植伤轻、活棵发苗快、抽穗后群体光合势高、产量潜力高等特点[9-12]，实现了长秧龄秧苗的机械化有序精确无植伤栽植，集水稻抛秧和机插优势于一体，是我国水稻种植机械化的一种重要途径，是稻作生产方式上的重大进步[13-14]。因此，如何通过氮肥运筹充分发挥钵苗机插水稻的产量优势，有必要深入研究。本研究以滨海稻区代表性水稻品种盐丰47为材料，研究了不同氮肥运筹方式对钵苗机插水稻群体生长发育及产量的影响，旨在为滨海稻区钵苗机插水稻氮肥的合理施用提供理论依据和技术指导，进一步完善钵苗机插水稻高产高效栽培技术。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行，耕层土壤（0～15 cm）含有机质2.10 g/kg、全氮0.09 g/kg、碱解氮51.35 mg/kg、速效磷55.61 mg/kg、速效钾229.52 mg/kg、全盐0.20 g/kg、pH值7.95。

供试品种为盐丰47。该品种抗性强，耐盐碱达2级标准，耐肥、耐低温，米质优良、食味佳，米质主要指标达部颁优质稻2级标准。

供试肥料为尿素（含46%N）、过磷酸钙（含12%P2O5）和硫酸钾（含50%K2O）。

1.2 试验设计

试验设5个处理：K1，氮素基肥、一次蘖肥、二次蘖肥、一次穗肥、二次穗肥比为40∶8∶12∶21∶19（下同）；K2，40∶12∶18∶16∶14；K3，40∶16∶24∶11∶9；K4，40∶20∶30∶6∶4；CK，不施肥。每个处理3次重复，随机排列。各处理施用氮肥（纯N）240 kg/hm2、磷肥（P2O5）105 kg/hm2、钾肥（K2O）45 kg/hm2，其中，氮肥按上述处理比例施入，磷肥全部作基肥，钾肥70%作基肥、30%作一次分蘖肥。小区长10 m、宽3.6 m。CK处理水耙地后、移栽前采用塑料波纹板分隔，其他处理机械移栽后采用塑料波纹板分隔。

4月15日采用久保田SR-501C播种机播种，每盘播干种100 g。育秧钵盘为18行钵式毯状秧盘，规格为60 cm×30 cm×3 cm（外径长度×宽度×高度），每盘648个钵孔，钵深0.8 cm。5月20日机械移栽，行穴距30 cm×（16～18）cm，基本苗数为4～5株/穴，配套插秧机械为久保田2ZS-4（SPW-48C）手扶插秧机。其他栽培管理措施同大面积生产田。

表1 氮肥运筹对钵苗机插水稻茎蘖的影响

表2 氮肥运筹对钵苗机插水稻叶面积指数的影响

表3 氮肥运筹对钵苗机插水稻干物质积累的影响

1.3 测定内容与方法

1.3.1 茎蘖动态

每个处理设3个调查点，分别在N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期进行调查。

1.3.2 叶面积指数

移栽期（苗床100 cm2）、N-n期、拔节期、齐穗期，每小区取2丛有代表性的植株，调查各处理叶面积。并在水稻齐穗期分株测定各处理植株的无效叶面积、高效叶面积和低效叶面积。

1.3.3 干物质积累

调查水稻N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期的群体干物质量，成熟期测定谷粒、茎秆干物质量。样品先于105℃条件下杀青30 min，然后在85℃下烘干至恒重。

1.3.4 光合效应

于齐穗期用LI-6400光合仪测定各处理剑叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。测定时间9∶00-11∶00，测定剑叶叶片中部，每个处理重复测定15～20次。

1.3.5 产量构成

在成熟期每小区选取具有代表性的植株5丛，调查每丛平均穗数，室内考种，测定穗粒数、结实率、千粒重，计算产量。

1.4 数据分析

应用Excel和DPS数据处理系统进行分析。

2 结果与分析

2.1 对钵苗机插水稻茎蘖动态的影响

由表1可知，各处理水稻茎蘖数随着生育进程的推进呈现先增加后减少的趋势，且均在拔节期达到最大；N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期各处理茎蘖数均以K2处理最高，其次为K3、K1、K4、CK；成熟期单位面积收获穗数以K2处理最高，略高于K3，极显著高于K1、K4和CK；成穗率以K1、K3处理较高，达到73.00%左右。

2.2 对钵苗机插水稻叶面积指数的影响

由表2可知，N-n期、拔节期、齐穗期各LAI以K2处理最高，其次为K3、K1、K4和CK，K2处理齐穗期LAI达到6.00，分别比K1、K3、K4、CK提高5.63%、5.63%、8.30%、123.88%；K2处理的高效叶面积率、有效叶面积率均极显著高于其他处理。

2.3 对钵苗机插水稻干物质积累的影响

由表3可知，N-n期、拔节期、齐穗期与成熟期各处理干物质积累量以K2最高，其次为K3、K1、K4和CK，K2处理成熟期干物质积累量分别比K1、K3、K4、CK提高4.29%、3.69%、7.82%、70.09%；K2处理的收获指数亦最高，达到0.5661。

表4 氮肥运筹对钵苗机插水稻光合效应的影响

表5 氮肥运筹对钵苗机插水稻产量的影响

2.4 对钵苗机插水稻光合效应的影响

由表4可知，齐穗期净光合速率以K2处理最高，分别较K3、K1、K4、CK高3.90%、4.86%、16.15%、20.54%，与K4、CK处理相比差异达极显著水平；气孔导度以K1、K2处理较高，与其他处理相比差异极显著；胞间CO2浓度以K1、K4处理较高，与K3、CK处理相比差异达到显著水平，K2处理胞间CO2浓度略大于K3、CK处理；各施氮处理蒸腾速率均小于CK处理，呈现K1＞K3＞K2＞K4的规律。

2.5 对钵苗机插水稻产量的影响

由表5可知，各处理的收获穗数、颖花量及每穗实粒数均以K2处理最大，其次为K3、K1、K4和CK；结实率以K1处理最大，极显著高于其他处理；各处理间的千粒重差异极显著，CK的千粒重最大；K2处理产量最高，极显著高于其他处理，分别比K1、K3、K4、CK高5.58%、4.55%、10.33%、79.24%。

3 讨论与结论

氮肥管理技术是水稻超高产栽培技术的重要组成部分，合理施用氮肥可以显著提高水稻产量。据报道，水稻产量在合适的施氮量达到最大值，过量或过少均会导致产量的下降[15]。吴文革等[16]研究发现，不同施氮处理间产量差异的主要原因是群体颖花量的差异，表现为产量与穗肥比例呈极显著的抛物线关系；也有研究[17-18]表明，产量与基施氮肥量的比例存在显著的抛物线关系，基肥和追肥不同比例主要影响了穗数和每穗粒数。郑永美等[19]研究表明，适量的“起身肥”可以促进水稻分蘖的早生快发，提高分蘖成穗率，进而提高产量。曾勇军等[20]研究发现，适量施氮可增加每穗粒数，过量施氮每穗粒数会降低。本研究发现，K2处理产量最高，较高的收获穗数、叶面积指数、高效叶面积率、有效叶面积率、干物质积累量、收获指数、光合速率是其获得高产及较高氮肥利用率的原因所在。

不同的氮肥运筹方式对不同水稻的产量有较大的影响。张军等[21]研究表明，基蘖肥与穗肥比例为7∶3或6∶4时，淮稻11号和甬优2640的穗粒结构协调性好，可获得较高产量。吴文革等[22]研究认为，基蘖肥与穗肥比例为6∶4时，机插杂交中籼水稻的产量较高。胡群等[23]指出，基蘖肥与穗肥比例为6∶4时，机插水稻每穗粒数、群体颖花量、结实率和千粒重显著高于其他处理，产量最高。而赵峰等[24]研究认为，氮肥中基肥、蘖肥和穗肥比例为5∶3∶2时，机插早稻两优287生育后期的根系活力强，叶片光合能力高，有利于高产。本研究发现，氮素基蘖肥与穗肥比例为7∶3时（即氮素基肥、一次蘖肥、二次蘖肥、一次穗肥、二次穗肥比例为40∶12∶18∶16∶14施用）产量最高，其比例略高于凌启鸿等[25]的研究结果。这是由于盘锦滨海稻区土壤粘重、含盐量偏高以及早春气温回升较慢、平均气温较低等原因降低了氮素的活性，阻碍了生育前期水稻对氮素的吸收与利用，而适当增加蘖肥比例可提高分蘖期土壤碱解氮浓度，促进水稻对氮素的吸收利用[26-28]。这个处理能够在保证充足穗数的同时，增加颖花量和每穗实粒数，优化产量构成因素，使钵苗机插水稻达到高产的效果。

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