肥料運(yùn)籌比例對(duì)不同類型水稻群體質(zhì)量的影響

黃勝東，李余生，2，楊 娟

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，江蘇 南京 210014；2.揚(yáng)州大學(xué) 江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州 225009)

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肥料運(yùn)籌比例對(duì)不同類型水稻群體質(zhì)量的影響

黃勝東1，李余生1，2，楊 娟1

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，江蘇 南京 210014；2.揚(yáng)州大學(xué) 江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州 225009)

摘要：研究了基蘗肥和穗粒肥不同比例對(duì)不同類型水稻群體質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：雜交粳稻品種在基蘗肥∶穗粒肥=6∶4條件下產(chǎn)量最高，常規(guī)粳稻品種在基蘗肥∶穗粒肥=5∶5條件下產(chǎn)量最高。不同類型品種的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)重量等隨基蘗肥比例的增加均呈先增后降的趨勢(shì)，與產(chǎn)量的變化一致。在同一處理?xiàng)l件下雜交粳稻較常規(guī)粳稻品種在干物質(zhì)重量、成穗率、每穗實(shí)粒數(shù)以及最終產(chǎn)量上有明顯優(yōu)勢(shì)，說明雜交粳稻能更有效利用養(yǎng)分，在庫大源足的條件下具備更高的產(chǎn)量潛力。

關(guān)鍵詞：雜交粳稻；常規(guī)粳稻；肥料運(yùn)籌；水稻產(chǎn)量；形態(tài)特性

近年來，雜交粳稻面積徘徊不前，影響了雜交粳稻新品種的推廣和應(yīng)用，既而影響到整個(gè)雜交粳稻產(chǎn)業(yè)鏈的有序發(fā)展。筆者認(rèn)為制約雜交粳稻發(fā)展的瓶頸因子主要是品種和栽培技術(shù)，當(dāng)然種植習(xí)慣、種植制度以及種植方式的演變也會(huì)影響到雜交粳稻在生產(chǎn)上的應(yīng)用。就品種而言，江蘇省每年都有2～3個(gè)滿足不同生態(tài)區(qū)域的雜交粳稻品種通過審定，但多數(shù)品種沒有能夠在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其主要原因是品種相配套的栽培技術(shù)沒有跟上[1]。所以有必要對(duì)雜交粳稻和常規(guī)粳稻品種栽培技術(shù)的異同進(jìn)行研究，而肥料運(yùn)籌是水稻生長期內(nèi)一個(gè)不可或缺的栽培因素，與最終目標(biāo)產(chǎn)量密切相關(guān)，通過本試驗(yàn)的研究以期為雜交粳稻氮肥的合理施用提供依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤為粘土，土壤肥力水平較好。試驗(yàn)所用試材為雜交晚粳品種86優(yōu)8號(hào)、常優(yōu)1號(hào)；常規(guī)粳稻品種武運(yùn)粳23號(hào)、寧粳3號(hào)。于2015年5月在南京種植，株行距13.3 cm×25.0 cm，雜交粳稻單本栽插，常規(guī)粳稻每穴2～3苗。基肥統(tǒng)一為有機(jī)肥15000 kg/hm2，復(fù)合肥(N∶P∶K為1∶0.4∶0.5)1200 kg/hm2。

1.2試驗(yàn)方法

在其它條件一致的情況下，總用純氮量均為300 kg/hm2，設(shè)5個(gè)氮肥運(yùn)籌比例[(基肥+分蘗肥)∶(穗肥+粒肥)]處理，即4∶6(A)、5∶5(B)、6∶4(C)、7∶3(D)和8∶2(E)。重復(fù)兩次，隨機(jī)排列，小區(qū)面積為13.3 m2。各小區(qū)筑高埂并用塑料薄膜包裹，獨(dú)立灌排，其它管理措施按照常規(guī)栽培要求進(jìn)行。在水稻生長期間分別記錄莖蘗動(dòng)態(tài)、各生育時(shí)期干物質(zhì)及葉面積指數(shù)，在成熟期考察穗部性狀與產(chǎn)量。

2結(jié)果與分析

2.1施肥比例對(duì)群體莖蘗數(shù)的影響

從圖1可以看出，不同類型水稻品種隨著基蘗肥的增加群體也呈增加趨勢(shì)，苗期到分蘗初期不同施肥比例對(duì)群體大小影響不顯著，從有效分蘗臨界葉齡期開始到成熟等主要時(shí)期的總苗數(shù)隨基蘗肥用量的提高而呈不同程度增加的趨勢(shì)，說明隨著基蘗肥用量的提高，群體總苗數(shù)增加，同時(shí)肥料緩釋效應(yīng)延長，群體動(dòng)態(tài)相應(yīng)滯后。

成穗率是反映群體質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[2]。在本試驗(yàn)條件下，成穗率隨基蘗肥用量的提高而呈先增后降趨勢(shì)，在C處理?xiàng)l件下均達(dá)到峰值，說明并非基蘗肥比例越高，群體質(zhì)量越好。根據(jù)不同類型品種目標(biāo)產(chǎn)量來設(shè)置群體穎花量，在群體夠苗的情況下適當(dāng)降低基蘗肥比例，能顯著降低高峰苗數(shù)，提高大田分蘗成穗率，優(yōu)化群體質(zhì)量。

常規(guī)粳稻和雜交粳稻相比，總苗數(shù)在高峰苗到來前呈較快的上升趨勢(shì)，分蘗盛期后無效分蘗明顯多于雜交粳稻，最終成穗率低于雜交粳稻。

2.2施肥比例對(duì)葉面積指數(shù)的影響

葉面積指數(shù)是衡量群體是否合理的晴雨表，抽穗期水稻葉面積指數(shù)會(huì)達(dá)到水稻整個(gè)生育期的峰值，也最能代表群體生長質(zhì)量[3]。表1表明，不同類型品種葉面積指數(shù)隨著基蘗肥比例的增加而增大，說明增加基蘗肥的比例可以為水稻前期營養(yǎng)生長提供充足的源；但有效葉面積則呈緩升急降的態(tài)勢(shì)，各品種均在C處理?xiàng)l件下獲得最佳有效葉面積，如一味增加基蘗肥比例則會(huì)引起群體前期瘋長，無效分蘗和中下部低效葉面積增加；各品種高效葉面積變化與有效葉面積一致，常規(guī)粳稻品種的高效葉面積率普遍高于雜交粳稻品種，說明常規(guī)粳稻品種植株中上部的形態(tài)要好于雜交粳稻品種。

圖1　不同施肥比例對(duì)不同類型水稻群體莖蘗數(shù)的影響

2.3施肥比例對(duì)干物質(zhì)積累的影響

前人研究表明水稻抽穗期及成熟期干物質(zhì)重均與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)[3-5]，考察水稻不同時(shí)期干物質(zhì)重可以幫助我們調(diào)控群體的長勢(shì)達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同時(shí)期不同類型品種干物質(zhì)重均隨基蘗肥比例的增加呈先增后減趨勢(shì)，常規(guī)粳稻品種在B處理?xiàng)l件下干物質(zhì)重最大，雜交粳稻品種在C處理時(shí)達(dá)到峰值。在A、B處理?xiàng)l件下，雜交粳稻干物質(zhì)重與常規(guī)粳稻品種相當(dāng)，在C、D、E條件下雜交粳稻干物質(zhì)重優(yōu)勢(shì)比較明顯，表明常規(guī)粳稻品種在營養(yǎng)生長階段和生殖生長階段對(duì)養(yǎng)分需求大致相同，需平衡基蘗肥與穗粒肥比例；雜交粳稻品種生產(chǎn)目標(biāo)是主攻大穗大粒，適當(dāng)提高基蘗肥比例，可以為植株在營養(yǎng)生長階段提供充足的源，但在生殖階段如果源不足會(huì)導(dǎo)致群體早衰，本試驗(yàn)中D、E條件下群體干物質(zhì)重下降很快，影響到結(jié)實(shí)率和千粒重。

表1　施肥比例對(duì)不同類型水稻群體抽穗期葉面積的影響

圖2　不同施肥比例對(duì)不同類型水稻抽穗期及成熟期干物質(zhì)重的影響

2.4施肥比例對(duì)群體產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響

在本試驗(yàn)條件下，單位面積穗數(shù)隨基蘗肥比例的提高呈先增后降態(tài)勢(shì)，結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)和千粒重也呈相似的變化規(guī)律(表2)，因此，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量設(shè)定群體大小，有機(jī)調(diào)控基蘗肥與穗粒肥比例，可以減少無效分蘗和無效葉面積對(duì)群體的不良影響，改善拔節(jié)和穗分化期間的綜合生態(tài)條件，促進(jìn)大穗的形成，提高產(chǎn)量。另外，在施肥量一定的前提下，隨著穗粒肥比例的提高，能夠保證群體在灌漿成熟期營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)效率，使得籽粒充實(shí)飽滿，提高結(jié)實(shí)率和千粒重。

從各處理產(chǎn)量方差分析表(表3)可以看出，不同品種和不同施肥比例間產(chǎn)量均存在極顯著差異。不同品種均在B、C處理時(shí)實(shí)產(chǎn)較其它處理高，且B、C處理間無顯著差異。常規(guī)粳稻品種以B處理的產(chǎn)量最高，雜交粳稻品種以C處理的產(chǎn)量最高，這表明在其它生產(chǎn)條件相當(dāng)?shù)那闆r下，常規(guī)粳稻較雜交粳稻穗數(shù)多、群體大，生育后期需要轉(zhuǎn)動(dòng)的營養(yǎng)物質(zhì)多，適當(dāng)加大穗粒肥比例更有利于穗粒結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)生長，提高最終產(chǎn)量。雜交粳稻庫容量大是顯著特征，其總穎花量明顯高于常規(guī)粳稻品種，所以在施肥策略上應(yīng)保證“庫大源足”，采用“前促、中控、后保”施肥法，所以雜交粳稻基蘗肥比例應(yīng)略高于常規(guī)粳稻，基蘗肥與穗粒肥比例以6∶4為宜。

3結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明：隨基蘗肥比例的提高，穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和每穗實(shí)粒數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)；基蘗肥與穗肥比例在 5∶5～6∶4 范圍內(nèi)，不同類型品種均表現(xiàn)為群體穗數(shù)充足、穗型大、群體穎花量高，且結(jié)實(shí)率和千粒重較穩(wěn)定，產(chǎn)量顯著高于其他處理；隨基蘗肥比例提高，群體葉面積指數(shù)和干物質(zhì)重量呈先增加后減少的趨勢(shì)，不同類型品種生育中后期的群體葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量在基蘗肥∶穗粒肥為6∶4時(shí)顯著高于其他處理，與產(chǎn)量變化一致。萬靚軍、蘇金平、許軻、倪艷云、朱德濤等[6-10]認(rèn)為基蘗肥與穗肥比例在 5∶5～6∶4范圍內(nèi)比較合理，但孫菊英、陳愷林、王志明等[11-13]認(rèn)為應(yīng)該重施基蘗肥，穗粒肥比例不宜大于30%，如果穗粒肥比例上升則會(huì)影響結(jié)實(shí)率和千粒重，稻米品質(zhì)也會(huì)下降。

注：同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫字母分別表示處理間差異達(dá) 5% 和 1% 顯著水平。

表3　各處理產(chǎn)量方差分析結(jié)果

在同一處理?xiàng)l件下雜交粳稻較常規(guī)粳稻品種在干物質(zhì)重量、成穗率、每穗實(shí)粒數(shù)以及最終產(chǎn)量上有明顯優(yōu)勢(shì)，說明雜交粳稻根系旺盛，能更有效利用養(yǎng)分，單位重量籽粒需氮量比常規(guī)粳稻低，氮肥吸收利用效率普遍強(qiáng)于常規(guī)粳稻[6]，在庫大源足的條件下具備更高的產(chǎn)量潛力[14]。張洪程、吳桂成、羅學(xué)超等[15-17]認(rèn)為傳統(tǒng)重前期施肥法難以實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的綜合目標(biāo)，尤其是雜交稻的早衰現(xiàn)象讓科研人員關(guān)注水稻中、后期氮肥的施用，研究表明雜交粳稻在葉齡余數(shù)4、2時(shí)追施穗粒肥會(huì)改善穗部結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)量。本試驗(yàn)沒有對(duì)穗粒肥施用時(shí)間作研究，穗粒肥具體在何時(shí)期施用使對(duì)不同類型粳稻品種最為高產(chǎn)、最為高效還待進(jìn)一步研究明確。

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(責(zé)任編輯：許晶晶)

收稿日期：2015-12-28

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX(15)1054)。

作者簡(jiǎn)介：黃勝東(1975─)，男，江蘇啟東人，副研究員，碩士，研究方向:水稻新品種選育及其利用。

中圖分類號(hào)：S511

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-8581(2016)07-0053-05

Effects of Fertilizer Application on Population Quality of Different Types of Rice

HUANG Sheng-dong1, LI Yu-sheng1,2, YANG Juan1

(1. Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2. Jiangsu Provincial Co-innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)

Abstract：The effects of different ratios of base-tiller fertilizer to panicle-grain fertilizer application on the population quality of different types of rice varieties were studied. The results indicated that the hybrid japonica rice varieties had the highest yield under the condition of base-tiller fertilizer∶panicle-grain fertilizer=6∶4, and the conventional japonica rice varieties had the highest yield under the condition of base-tiller fertilizer∶panicle-grain fertilizer=5∶5. When the proportion of base-tiller fertilizer application increased, the number of effective panicles, number of filled grains per panicle, seed-setting rate, 1000-grain weight, leaf area index, and dry matter weight of different types of rice varieties were increased firstly and then decreased, which was consistent with the change trend of yield. Under the same fertilization condition, the hybrid japonica rice varieties had obvious advantages in dry matter weight, spike rate, filled grain number per panicle and yield as compared with the conventional japonica rice varieties, suggesting that hybrid japonica rice could more effectively use the nutrients and possessed higher yield-increasing potential under the conditions of large sink and full source.

Key words：Hybrid japonica rice; Conventional japonica rice; Fertilizer application; Rice yield; Morphological characteristics