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淮北地区机插稻一次性施用缓混肥与精确定量施肥比较试验研究

2021-02-17党新安杜同庆

北方水稻 2021年6期
关键词:穗肥肥料生育

党新安 , 杜同庆

(1 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所,江苏 徐州 221121;2 睢宁县农业技术推广中心,江苏 徐州 221200)

肥料释放是指肥料养分由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等),缓释是指肥料化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率,使得肥料释放速率与作物吸收养分的规律相一致[1]。 当前水稻生产一般采用的是“基肥+追肥”的方式,即将部分肥料做基肥,部分肥料在水稻生育期中期追施。但随着大量农村劳动力转移、劳动力成本上升,如何保证种粮效益,减少用工、降低生产成本、降低肥料向水体环境流失的风险,已成为不容忽视的问题[2~5]。 水稻缓混肥通过包衣技术,可以使养分缓慢释放,提高肥料利用率,简化施肥技术,提高劳动效率,减少肥料流失对环境的污染,是目前国家提倡使用的生态环保型复合肥。为了进一步了解水稻一次性施用缓混肥与当前精确定量施肥对水稻生长特征特性和产量的影响,为全县大面积推广提供技术依据, 而开展了本次对比试验。现将有关试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020 年在睢宁县稻麦科技综合展示基地内进行。供试品种为徐稻9 号、徐稻10 号。于5 月30 日播种,育秧流水线播种,播种量为110 g/盘,秧田管理均一致,育秧所使用营养土、 插秧时间均相同,6 月17 日机插移栽。供试肥料为 “汉枫” 牌缓混肥 (含N 30%、P2O56%、K2O 12%);对照为硫酸钾(K2O 52%)、过磷酸钙(P2O512%)、普通尿素 (含N 46%)。

1.2 试验设计

试验依据缓混肥特点和水稻需肥规律,每个水稻品种设计2 个处理,每个处理3 次重复,随机区组排列,每个小区面积300 m2,小区间用田埂隔开、筑牢、地膜包埂、排灌分开防止串水串肥。

试验氮肥(纯氮)施入量为18 kg/667 m2。 处理1:栽插前1 d 缓混肥料施入小区内,用量60 kg/667 m2。 处理2(CK):按照精确定量栽培条件下施肥。 氮肥按基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3 分别施入,施尿素共39.13 kg/667 m2,其中基肥施15.65 kg/667 m2,分蘖肥11.74 kg/667 m2在机插后第5 d、10 d 施入, 穗肥11.74 kg/667 m2分别在倒4 叶、倒2 叶叶龄期施入;磷肥施过磷酸钙30 kg/667 m2,一次性作为基肥施入;钾肥施硫酸钾13.85 kg/667 m2,分基肥与穗肥二次等量施入。苗期浅水勤灌,分蘖末期排水晒田,坚持多次轻晒的原则。 拔节到成熟期采用湿润灌溉,干湿交替,其他管理措施按高产栽培要求统一实施。

1.3 测定内容

1.3.1 生育进程记录 各小区定点20 穴,自移栽至抽穗每隔7 d 观察分蘖动态,并记录各生育进程时间。

1.3.2 茎节长度及穗型整齐度 参见郭玉华等[6]的方法(略有改动),即齐穗后,每小区取样10 穴,分别测量基部第1、2 节间长度及穗粒数等,以确定群体的整齐度,以CV值表示。

1.3.3 产量测定 谷粒成熟时,去边行后,每小区以3 点取样法取样,每个样点连续取10 穴,共30 穴,统计每穴有效穗数,根据其平均值取有代表性的植株10 穴,测定水稻单株有效穗数、每穗颖花数、每穗粒数、结实率、千粒重。 成熟期每个小区收获15 m2实收测产。

1.3.4 稻米品质测定 按照GB/T17891-1999 优质稻谷测定碾米品质(糙米率、精米率、整精米率)、外观品质(垩白粒率),其他参数参见吕文俊等[7]的方法。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 处理数据,采用DPS v7.05 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 缓混肥与精确施肥处理生育进程

从各处理生育期上分析, 徐稻10 号整体较徐稻9 号偏长4~5 d(表1)。 徐稻9 号施用缓混肥处理较精确施肥条件下,始穗期提前1 d,齐穗与成熟期分别提前2 d。 徐稻10 号施用缓混肥处理较对照始穗期基本一致, 但齐穗与成熟期分别较对照提前1 d、2 d。 成熟期观察各处理落黄情况,缓混肥处理整体较精确施肥落黄早、熟相较为均匀一致。

表1 缓混肥与精确施肥处理生育进程

2.2 缓混肥与精确施肥处理茎蘖动态变化

6 月17 日栽插后调查田间基本苗, 各处理基本苗维持在6.22 万~6.25 万苗/667 m2, 后每隔7 d 调查田间茎蘖数变化情况。 6 月24 日,徐稻9 号、徐稻10 号两个品种,缓混肥处理茎蘖数均高于对照,其中徐稻9 号缓混肥料处理茎蘖数达到6.8 万个/667 m2,较对照高0.34 万个/667 m2; 徐稻10 号缓混肥料处理茎蘖数较对照高0.29 万个/667 m2(图1)。 两个品种缓混肥料处理均较对照提早达到了适宜穗数。 品种徐稻9 号在7 月22 日前后茎蘖数达到高峰苗,缓混肥料处理为32.82 万个/667 m2,而对照达到30.41 万个/667 m2, 较对照高2.41 万个/667 m2;徐稻10 号在7 月29 日前后达到最高茎蘖数32.98 万个/667 m2,较对照高2.18 万个/667 m2(图1)。 之后两个品种各处理群体茎蘖数逐步减少。可见缓混肥料处理释放返青肥料较精确施肥处理施用返青肥提前,即前期有一个爆发性释放阶段,使得水稻分蘖促早发,较早地达到适宜穗数。最终成穗数上,徐稻9 号、徐稻10 号缓混肥料处理穗数分别达到24.80 万穗/667 m2、25.28 万穗/667 m2, 较对照高0.47 万穗/667 m2和1.61 万穗/667 m2。

图1 缓混肥料与精确施肥处理茎蘖动态变化

2.3 缓混肥与精确施肥处理茎节长度变化

从节间数量上分析,徐稻9 号与徐稻10 号各处理,平均节间数在4.56~4.68 个(表2),节间数与淮北地区中熟中粳品种节间数量一致。 从两个品种两个处理10 穴水稻各节间长度上分析,徐稻9 号缓混肥处理基部第1 节间长度1.25 cm,较对照短0.51 cm,变异系数为28.28%,较对照低15.79%;基部第2 节间长度4.12 cm,较对照长1.17 cm, 变异系数达到了53.83%, 较对照高7.19%。 徐稻10号缓混肥料处理基部第1 节间的长度较对照长0.68 cm,且变异系数较对照高7.61%,基部第2 节间5.16 cm,较对照短0.65 cm,变异系数较对照高3.16%。 两个品种两个处理间基部第3、4 节间长度及变异系数差异较小。 徐稻9 号穗下节间长度变化不大, 但徐稻10 号缓混肥料处理穗下节间较对照长2.53 cm,变异系数高0.43%。

表2 缓混肥与精确施肥处理节间长度

综合分析,缓混肥料释放穗肥时,徐稻9 号正处于拔节期,即倒3 与倒2 叶之间,从而导致了徐稻9 号缓混肥处理基部第2 节间的变异系数较对照偏大; 而徐稻10 号较徐稻9 号生育偏长,生育进程较徐稻9 号晚,缓混肥料穗肥的释放在倒3 叶之前, 导致基部第1 节间的变长、变异系数大。 因此,不同品种生育进程的不同可能导致缓混肥释放穗肥时间与实际穗肥施用时间不一致,从而导致基部节间的长短不一致。

2.4 缓混肥与精确施肥处理产量结构构成分析

从最终成穗数分析, 徐稻9 号缓混肥处理成穗数为24.80 万穗/667 m2(表3),较对照高0.47 万穗/667 m2,但二者差异不显著; 徐稻10 号缓混肥处理成穗数为25.28万穗/667 m2,较对照高1.61 万穗/667 m2,达到了显著性差异水平,但未达到极显著水平。

由表3 可见,徐稻9 号、徐稻10 号缓混肥料处理穗粒数分别较对照减少8.46 粒/穗和10.6 粒/穗,其中徐稻10号缓混肥料处理与对照间达到显著性差异水平,但极显著水平差异不显著。 穗粒数变异上分析,徐稻9 号缓混肥处理变异系数达到了23.68%,较对照高0.12%,两者基本相当;而徐稻10 号缓混肥处理穗粒数变异系数较大,达到了28.97%,较对照高6.82%。 综合分析原因,可能是后期拔节孕穗肥的释放与品种生育进程不吻合导致的, 徐稻10 号生育期较徐稻9 号较长,缓混肥料穗肥释放在拔节之前导致无效分蘖成穗较多、穗粒数变异系数较大。 群体颖花量上分析,徐稻9 号、徐稻10 号缓混肥处理均较对照分别减少145.35 万个/667 m2和40.67 万个/667 m2。 徐稻10 号缓混肥料处理结实率低于对照0.82%、 千粒重较对照低0.203 g;而徐稻9 号缓混肥处理结实率、千粒重分别较对照高0.16%、0.036 g。

表3 缓混肥与精确施肥处理产量结构

由表4 可见,每个处理小区割15 m2实收测产,折实产量,徐稻10 号缓混肥料处理达到675.89 kg/667 m2,较对照减少24.46 kg/667 m2,减幅3.49%,与对照差异达到显著性水平。 徐稻9 号缓混肥料处理达到664.78 kg/667 m2,较对照减少17.78 kg/667 m2,减幅2.6%,与对照差异不显著。

表4 缓混肥与精确施肥处理实测产量

2.5 缓混肥与精确施肥处理稻米品质分析

收获期各处理取样测定稻米品质(表5),从加工品质上分析,糙米率、精米率及整精米率均表现为精确定量施肥高于缓混肥处理;从外观品质上分析,品种徐稻9 号缓混肥处理稻米垩白率为11.65%, 较同品种对照减少1.64%, 徐稻10 号缓混肥料处理垩白率较对照减少0.84%,可见缓混肥料处理可降低稻米垩白率,提高外观品质;从食味品质分析,徐稻9 号、徐稻10 号缓混肥料处理支链淀粉含量均较精确施肥条件下有所提高,而同品种两个处理蛋白质含量均表现为缓混肥料处理低于精确施肥条件下蛋白质含量。

表5 缓混肥与精确施肥处理稻米品质分析

2.6 缓混肥与精确施肥处理效益比较分析

由表6 可见,缓混肥肥料处理从效益上分析,主要集中在产值、肥料价格以及撒施肥料用工成本,60 kg 缓混肥料价格为168.00 元, 较对照肥料总价格低24.3 元/667 m2。其他物质成本基本一致,包括农药81.2 元/667 m2、灌排费63 元/667 m2、机械化作业(含种子机耕机收)303.6 元/667 m2。 对照撒施分蘖肥与穗肥用工较缓混肥料处理高26.25 元/667 m2。 品种徐稻9 号较对照效益上提高3.44元/667 m2, 而徐稻10 号较对照略减14.27 元/667 m2。2020 年全县水稻平均产量602.4 kg/667 m2, 大面积习惯性施肥成本约200 元/667 m2, 本试验一次性施用缓混肥产量平均670.33 kg/667 m2, 较大面积增效230 元/667 m2左右,实现了省工、节本、增效。

3 结论

3.1 缓混肥处理生育进程略提前,早发促蘖,更早达到适宜穗数

从两个品种两个处理生育期上分析,徐稻9 号施用缓混肥处理始穗期、齐穗期分别较对照提前1 d、2 d,但徐稻10 号缓混肥处理齐穗期较对照提前1 d,始穗期一致。最终两个品种缓混肥处理全生育期均较对照提前2 d。 成熟期缓混肥处理整体较精确施肥落黄早、熟相较为均匀一致。缓混肥料处理释放返青肥较精确施肥处理返青肥施用提前,即前期有一个爆发性释放阶段,使得水稻分蘖促早发,从而较对照提早达到了适宜穗数。

3.2 缓混肥处理节间数与对照一致, 基部节间长短与缓混肥料释放和品种生育期有关

从节间数量上分析,徐稻9 号与徐稻10 号各处理,平均节间数在4.56~4.68 个, 节间数与淮北地区中熟中粳品种节间数量一致。 从10 穴水稻各节间长度上分析,徐稻9号、徐稻10 号由于生育进程的不一致,缓混肥料释放时,徐稻9 号正处于倒3 与倒2 叶之间, 而徐稻10 号可能处于倒3 叶之前的叶龄期,导致基部节间的长短不一。

3.3 缓混肥料释放时间与品种生育进程直接影响到穗粒数变化和产量高低。

从产量构成结构上分析, 徐稻10 号缓混肥处理穗数达到25.28 万穗/667 m2, 较对照高1.61 万穗/667 m2,达到了显著性差异水平;徐稻9 号缓混肥处理穗数较对照高0.47 万穗/667 m2, 但与对照差异不显著。 穗粒数徐稻9号、 徐稻10 号缓混肥料处理分别较对照减少8.46 粒/穗和10.6 粒/穗, 品种徐稻10 号缓混肥处理粒数与对照达到显著性差异水平,同时从穗粒数变异上分析,徐稻9 号与对照变异系数基本相当, 而徐稻10 号缓混肥处理变异系数较对照高6.82%。 从实收产量分析,徐稻9 号缓混肥料处理实收产量达到664.78 kg/667 m2,虽较对照产量降低,但两者差异性不显著;而徐稻10 号缓混肥料处理达到675.89 kg/667 m2,较对照减少24.46 kg/667 m2,与对照相比差异达到了显著性水平。可见一次性施用缓混肥料产量构成上,以争取足够多的穗数来实现产量的提升,由于徐稻9 号、徐稻10 号两个品种的生育进程的不同,缓混肥肥料释放的时间与徐稻9 号生育进程基本一致,导致徐稻9 号穗数、 穗粒数以及后期产量与对照无显著性差异;而徐稻10 号生育期较长, 缓混肥料穗肥的释放时间较徐稻10 号拔节时间提前, 导致徐稻10 号无效分蘖成穗较多、穗粒数变异系数较大。 因此,缓混肥料释放时间与品种生育进程应相适应,否则将直接影响到穗粒数变化和产量高低。

3.4 缓混肥处理可实现稻米品质的提升、种植效益的提高

收获期各处理取样测定稻米品质, 从加工品质上分析,糙米率、精米率及整精米率均表现为精确定量施肥高于缓混肥处理;缓混肥料处理可降低稻米垩白率、提高支链淀粉含量、降低蛋白质含量,可提高稻米外观品质及食味品质。徐稻9 号缓混肥料处理效益较精确定量施肥条件下提高3.44 元/667 m2, 徐稻10 号由于产量较对照偏低,效益低于对照,但与全县大面积生产相比较,一次性施用缓混肥却可实现省工、节本,提高经济效益230 元/667 m2左右。

4 讨论

缓混肥料的应用适合了当前水稻机械化、 轻简化、规模化的栽培发展方向,它有着节本增效、肥料减量施用等众多的优点,是一项值得推广的技术。但由于区域位置、土壤肥力、气候条件的不同,加上水稻品种生育期长短及栽插的时间不一, 都有可能导致缓混肥肥料释放的不确定性,从而影响着水稻产量高低。 今后缓混肥的应用上应更加注重缓混肥料释放时间的可控性,同时应加强缓混肥料处理后期,特别是拔节孕穗期的苗情诊断,依据苗情诊断的结果,确定是否需要补施肥料,以保证水稻产量的稳定乃至提升。

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