李洪亮 孙玉友 魏才强 刘 丹 程杜娟 曲金玲 孟祥海 宋 泽 刘春光 姜 龙 徐德海 王 丽

（1 黑龙江省农业科学院牡丹江分院，牡丹江 157041；2 遵义师范学院生物与农业科技学院，贵州遵义 563006）

水稻产量和品质受水肥调控因素的影响，肥料运筹和灌溉方式是否合理在一定程度上决定了水稻最终产量和稻米品质。随着科技发展和市场需求转变，水稻优质高产栽培技术措施也不断得以完善[1]。氮是水稻生长所必需的养分，氮肥对水稻产量和品质影响很大[2-3]，通常水田施用的氮肥主要来源于无机肥尿素，近些年来，复合肥料在水稻生产中的应用也越来越多。复合肥料通常含有2 种或2 种以上植物生长所需的重要营养元素，副成分少且物理性状好，施用一次便能提供多种养分[4-5]。有机无机肥料配施既能满足水稻高产稳产的养分需求，又能保证土壤肥力的持续提高和土壤性状的改善[6]，且有机无机复合肥配施培肥作用非常明显[7]，有机无机肥配合施用及相关研究已经成为国内外研究热点[8-10]。本研究通过精确控灌开展无机肥和复合肥配施试验，测定水稻产量、品质等指标，明确无机肥和复合肥配施对水稻生长、产量和品质的影响，为寒地粳稻稳产提质生产提供理论参考和技术支撑。

1 材料与方法

1.1试验材料供试水稻品种为绥粳18；供试肥料为隆福天下控失复合肥（N∶P∶K=20∶8∶12），同时含有15%的钙、镁、硫、硅以及3%的锌、硼、钼、锰等中微量营养元素。试验地点为黑龙江省农业科学院牡丹江分院，土壤基本理化性状：pH 值7.2，有机质1.85%，全氮0.26%，全磷0.15%，碱解氮87.6mg/kg，速效磷13.2mg/kg，速效钾96.8mg/kg，有效镁86.2mg/kg。

1.2试验设计试验设置两种灌溉方式，分别为W1 常规灌溉（总量500m3/667m2）和W2 节水灌溉（总量400m3/667m2），每个小区用单独水表精确计量灌水量，单排单灌，记录水稻各生育时期试验地点的天然降雨量，在水稻每个生育时期进行小区灌溉时从设计灌水量中扣除天然降雨量，水稻各生育时期设计灌水量详见表1。设置3 个施肥处理：（1）单一施用无机肥（底肥尿素130kg/hm2+分蘖肥尿素100kg/hm2，CK）；（2）无机肥和复合肥配施（底肥复合肥300kg/hm2+分蘖肥尿素100kg/hm2，T1）；（3）单一施用复合肥（底肥复合肥440kg/hm2+分蘖肥复合肥80kg/hm2，T2）。试验中各处理总纯氮量7kg/667m2，磷、钾肥控制相同量施入。CK：补纯磷41.6kg/hm2（底肥，补时18%N 从底肥中扣出去），补纯钾62.4kg/hm2（底肥占60%，穗肥占40%）。T1：补纯磷17.6kg/hm2（底肥，补时18%N 从分蘖肥中扣出去），补纯钾26.4kg/hm2（穗肥）。T2：纯磷量为41.6kg/hm2，纯钾量为62.4kg/hm2。试验于2021 年4月20日播种，5 月22日插秧，2022 年4 月18日播种，5 月21 日插秧，插秧规格为30cm×14cm，16 行区、9m 行长，小区面积43.2m2，3 次重复，试验除灌水方式与施肥处理不同外，其他田间管理措施同粳稻高产栽培技术。

表1 水稻不同生育时期灌溉水量

1.3测定项目与方法观察记录试验品种分蘖动态。抽穗期、乳熟期、蜡熟期和成熟期测定干物重，每小区取3 株，去根后装入信封，置于烘箱，105℃杀青30min，80℃烘干至恒重称重。抽穗期、乳熟期、蜡熟期和成熟期利用SPAD-502plus 叶绿素仪连续测定5 穴水稻倒1 叶上部的SPAD 值，取其平均值作为测定值。成熟后每小区连续取样5 穴，室内考查每穗粒数、结实率和千粒重等指标，同时每小区实收21.6m2进行测产。利用SHIZUOKA SEIKI 公司生产的PS-500 食味分析计对稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量及食味评分进行测定，以W1 常规灌溉方式下的CK 处理作为标准米样，设定其食味评分为85 分，测定其他处理的相对数值。

1.4数据处理及分析使用 Microsoft Excel 2003进行数据处理，DPS 7.05 软件进行统计分析。2021年和2022 年2 年试验结果总体趋势一致，本文主要以2022 年的数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1不同处理对水稻各生育时期叶片SPAD值的影响由图1 分析可知，W1 和W2 两种灌溉方式下，水稻不同生育时期叶片SPAD 值变化趋势表现一致，不同施肥处理对水稻叶片SPAD 值影响不同，在抽穗期至成熟期叶片SPAD 值由高到低均表现为T1＞T2＞CK，即无机肥和复合肥配施条件下水稻各生育时期叶片SPAD 值更高。同一施肥处理下，叶片SPAD 值随着水稻生育进程表现为逐渐降低，W2 节水灌溉方式下T1 处理抽穗期至成熟期叶片SPAD值分别为42.0、32.1、22.4 和12.3。本试验结果表明，T1 处理即无机肥和复合肥配施更有利于灌浆结实期水稻植株进行光合作用。

图1 水稻各生育时期叶片SPAD 值

2.2不同处理对水稻各生育时期地上部干物质重的影响由图2 分析可知，W1 和W2 两种灌溉方式下，水稻不同生育时期干物质积累变化趋势表现一致，不同施肥处理对水稻干物质积累的影响不同。在抽穗期至成熟期不同施肥处理干物质积累量由高到低均表现为T1＞T2＞CK，即水稻各生育时期干物质积累量在无机肥和复合肥配施条件下表现为最大。同一施肥处理下，干物质积累量随着水稻生育进程表现为逐渐增大，W1 和W2 两种灌溉方式下，成熟期T1 处理干物质积累量分别为80.4g/穴和82.6g/穴。本试验结果表明，T1 处理即无机肥和复合肥配施更有利于灌浆结实期水稻干物质的积累。

图2 水稻各生育时期地上部干物质重

2.3不同处理对水稻产量及产量构成因素的影响由表2 分析可知，W1 和W2 两种灌溉方式下，水稻产量及产量构成因素等整体变化趋势一致。不同施肥处理间，在株高、穗长、有效穗数、结实率和产量等表现上有所差异。在W1 灌溉方式下，T1 处理在株高、每穗粒数及产量方面要显著高于CK 和T2 处理；在W2 灌溉方式下，T1 处理在株高、穗长、结实率、千粒重及产量方面要显著高于CK 和T2 处理；T1 处理在W1 和W2 灌溉方式下的产量分别为8611.1kg/hm2和8796.3kg/hm2，与CK 相比增产比例分别为6.3%和8.0%。本试验结果表明，T1 处理即无机肥和复合肥配施水稻产量最高，其次是单一施用复合肥处理，而单一施用无机肥处理产量则表现为最低。W2 灌溉方式下，各处理水稻产量均高于W1 灌溉方式，说明W2 节水灌溉方式有利于寒地粳稻获得更高的产量。

表2 水稻产量及产量构成因素

2.4不同处理对稻米蛋白质和直链淀粉含量及食味评分的影响由表3 分析可知，W1 和W2 两种灌溉方式下，不同施肥处理之间蛋白质含量、直链淀粉含量和食味评分上均表现为差异显著。W1 常规灌溉方式下，蛋白质含量由高至低表现为CK＞T1＞T2，直链淀粉含量和食味评分由高至低表现为T2＞T1＞CK。W2 节水灌溉方式与W1 常规灌溉方式在蛋白质含量、直链淀粉含量和食味评分上整体趋势表现一致，而相同施肥处理方式下，W2 节水灌溉处理蛋白质含量低于W1 常规灌溉处理，W2节水灌溉处理直链淀粉含量和食味评分高于W1 常规灌溉处理。在W1 和W2 两种灌溉方式下，T2 处理即单一施用复合肥的稻米直链淀粉含量最高，为18.54%～18.92%，食味评分达到87～89 分，高于单一施用无机肥（CK）处理2～3 分。

表3 稻米蛋白质和直链淀粉含量及食味评分

3 结论与讨论

水稻生长发育受水肥等诸多因素影响，其中氮肥对水稻产量和稻米品质起着至关重要的决定作用，氮肥既可以提高产量也能改善稻米品质。单一氮肥施用虽然肥效直接，但肥料损失较大，肥料利用率低，已有研究表明，施用控释肥/缓释配方肥的水稻比施用常规配方肥水稻产量要高[11-12]，施用控释尿素水稻的产量也明显高于普通尿素[13]。有研究认为植株干物质累积是水稻获得高产的一个主要原因，累积过程来自植物的光合作用，所以水稻产量高的原因与光合作用密切相关[14-15]。控释肥处理下的干物质生产量在分蘖盛期之前比普通尿素处理低，到孕穗期之后则明显高于普通尿素处理[16]。在养分相同情况下，不同的包膜肥料处理与常规复合肥处理相比，水稻的干物质积累量、生物产量明显提高[17-18]。本研究表明，无机肥和复合肥配施更有利于水稻生育后期的干物质积累，有利于使水稻获得更高产量。稻米蛋白质含量和食味品质之间呈负相关，蛋白质含量的提高不利于直链淀粉和稻米食味品质的形成[19-20]。本研究在保证各处理间氮、磷、钾养分总含量相同的前提下开展肥料配施试验，结果表明，T1 处理即无机肥和复合肥配施水稻产量最高，W1 和W2 两种灌溉方式下产量分别为8611.1kg/hm2和8796.3kg/hm2；W2 节水灌溉方式下，T2 处理即单一施用复合肥稻米的食味评分最高，达89 分，说明控失复合肥在提高水稻产量和改善稻米品质方面发挥了重要作用。究其原因无机肥主要成分为氮、磷、钾，而本试验中的控失复合肥除可为水稻生长提供氮、磷、钾养分外，还含有钙、镁、硫、硅、锌、硼、钼等中微量营养元素，且复合肥中的控失剂可使肥料中营养成分缓慢释放，有利于提高肥料利用率。

无机肥和复合肥配施水稻产量最高，其次是单一施用复合肥处理，而单一施用无机肥处理产量则表现为最低。同时，节水灌溉方式下（W2），各处理水稻产量均高于常规灌溉方式（W1），说明节水灌溉方式有利于寒地粳稻获得更高的产量；且节水灌溉处理蛋白质含量低于常规灌溉处理，直链淀粉含量和食味评分则表现为高于常规灌溉处理。因此，在节水灌溉方式下，无机肥和复合肥合理配施是寒地粳稻获得高产和改善品质的有效措施。