隨水施肥次數(shù)對水稻生長及經(jīng)濟(jì)效益的影響

陳銳浩，官利蘭，鄧蘭生，莊 嚴(yán)，程鳳嫻，張承林*，劉海萍

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東廣州 510642；2.廣州一翔農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司，廣東廣州 510650；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東廣州 510642)

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隨水施肥次數(shù)對水稻生長及經(jīng)濟(jì)效益的影響

陳銳浩1，官利蘭2，鄧蘭生1，莊 嚴(yán)1，程鳳嫻2，張承林1*，劉海萍3

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東廣州 510642；2.廣州一翔農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司，廣東廣州 510650；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東廣州 510642)

[目的]探究水稻隨水施肥技術(shù)的最佳施肥次數(shù)。[方法]以玉香油占為水稻供試品種，共設(shè)6個(gè)處理，分別為不施肥(CK)、肥料深施、肥料撒施、肥料隨水追施2次、肥料隨水追施3次、肥料隨水追施4次，研究各處理對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響。[結(jié)果]在水稻生產(chǎn)中采用隨水施肥技術(shù)，隨著施肥次數(shù)的增多，各產(chǎn)量指標(biāo)中除實(shí)粒數(shù)和空秕率外，其余均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，追肥3次處理的產(chǎn)量最高，比其他施肥方式增產(chǎn)7.83%～25.56%，追肥2次和4次處理的產(chǎn)量差異不大，隨著施肥次數(shù)的增加，結(jié)實(shí)率提高。隨水沖施處理的投入成本大于深施與撒施處理，凈收益以肥料隨水追施3次處理最高，達(dá)15 515.73 元/hm2。[結(jié)論]綜合考慮，肥料隨水追施3次能最大程度凸顯水稻隨水施肥技術(shù)的增產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

水稻；隨水施肥；次數(shù)；經(jīng)濟(jì)效益

水稻隨水施肥技術(shù)是一種新興的水稻水肥一體化灌溉施肥模式[1]，是指在水稻灌溉的同時(shí)，借助灌溉水的動力將水溶性肥料隨水分散到田間，一方面可以節(jié)省施肥的人工，另一方面能夠輕松實(shí)現(xiàn)“少量多次”施肥，做到“施肥不下田”，并根據(jù)水稻的養(yǎng)分需求特點(diǎn)供應(yīng)養(yǎng)分，達(dá)到高效、增產(chǎn)、節(jié)肥和節(jié)本的目的。隨水施肥技術(shù)已經(jīng)被證實(shí)有良好的應(yīng)用效果，但隨著施肥次數(shù)的增加，人工投入也相應(yīng)增加。目前，有關(guān)隨水施肥次數(shù)對水稻生長的影響鮮見報(bào)道。筆者研究了水稻隨水施肥的次數(shù)對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素、產(chǎn)量、養(yǎng)分利用效率及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在為該技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2015年7—10月在廣東省開平市赤坎鎮(zhèn)五龍村(112.6 E，22.4 N)進(jìn)行。該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫21.5 ℃，年平均降水量1 700～2 400 mm。所選試驗(yàn)地前茬作物為水稻，雙季種植。供試土壤基本理化性狀：pH 5.45，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為124.0、32.3、101.4 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為51.4 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料 供試水稻品種為玉香油占。供試肥料：復(fù)合肥a(24-7-19)，復(fù)合肥b(16-16-16)，長效肥(18-10-18，以控釋氮為主)，磷酸氫二銨(18-46-0)，尿素(46-0-0)，氯化鉀(0-0-60)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)5個(gè)施肥處理和1個(gè)對照處理：對照，不施肥(CK)；T1，肥料深施，長效肥全部基施(600.0 kg/hm2)，后期不再追肥；T2，肥料撒施，基肥施用復(fù)合肥a 150.0 kg/hm2，分蘗中期撒施復(fù)合肥b 450.0 kg/hm2；T3，肥料隨水追施2次，基肥施用磷酸二銨150.0 kg/hm2，分蘗前期沖施尿素118.5 kg/hm2和氯化鉀85.5 kg/hm2，孕穗期沖施尿素58.5 kg/hm2和氯化鉀85.5 kg/hm2；T4，肥料隨水追施3次，基肥施用磷酸二銨150.0 kg/hm2，分蘗前期沖施尿素52.5 kg/hm2和氯化鉀40.5 kg/hm2；分蘗中期沖施尿素66.0 kg/hm2和氯化鉀45.0 kg/hm2，孕穗期沖施尿素58.5 kg/hm2和氯化鉀85.5 kg/hm2；T5，隨水追施4次，基肥施用磷酸二銨150.0 kg/hm2，分蘗前期沖施尿素52.5 kg/hm2和氯化鉀40.5 kg/hm2，分蘗中期沖施尿素66.0 kg/hm2和氯化鉀45.0 kg/hm2，孕穗期沖施尿素45.0 kg/hm2和氯化鉀55.5 kg/hm2，灌漿結(jié)實(shí)期沖施尿素13.5 kg/hm2和氯化鉀30.0 kg/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積200 m2。各處理養(yǎng)分投入量見表1。2015年7月27日插秧，種植密度為15萬穴/hm2，2015年10月21日收割，并進(jìn)行產(chǎn)量和相關(guān)指標(biāo)測定。

1.4 測定項(xiàng)目與方法 各小區(qū)隨機(jī)選15株水稻定期監(jiān)測生長指標(biāo)，成熟時(shí)于各小區(qū)中央隨機(jī)選1 m2測定有效穗數(shù)。同時(shí)選取有代表性的9株水稻進(jìn)行考種，烘干(14%的標(biāo)準(zhǔn)含水量)稱重[2]，考察實(shí)粒數(shù)、有效穗數(shù)及千粒重等，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算方法如下[3]：

表1 不同處理的養(yǎng)分投入量

凈收益=產(chǎn)出-肥料成本-種子成本-施肥人工成本-設(shè)施成本-農(nóng)藥

產(chǎn)出=稻谷重×當(dāng)年稻谷價(jià)格

成本和產(chǎn)出價(jià)格均依照2015年的市場價(jià)格，人工費(fèi)120元/d(8 h工作制)。

養(yǎng)分利用率(%)=(施肥區(qū)植株養(yǎng)分吸收量-不施肥區(qū)植株養(yǎng)分吸收量)/施肥養(yǎng)分量×100

1.5 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SAS 8.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

2.1.1 對水稻株高的影響。從圖1可以看出，分蘗初期(2015年8月13日)各處理的株高顯著高于CK(P<0.05)。分蘗中期(8月21日)T2、T3、T4、T5處理的株高顯著高于CK(P<0.05)，T5處理的株高顯著高于T2、T4處理(P<0.05)。孕穗期(9月8日)，T4、T5處理的株高顯著高于T1、T2、T3處理和CK(P<0.05)，其中T1、T2、T3處理的株高顯著高于CK(P<0.05)，但彼此間差異不顯著(P>0.05)。

圖1 不同處理對水稻株高的影響Fig.1 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice plant height

圖2 不同處理對水稻分蘗數(shù)的影響Fig.2 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice tiller number

2.1.2 對水稻分蘗數(shù)的影響。從圖2可以看出，分蘗初期T1和T4處理的分蘗數(shù)最多，顯著高于T2、T3處理和CK(P<0.05)。分蘗中期以后，T4處理與T2、T1、CK及CK與其他處理間差異顯著(P<0.05)，T3、T4、T5處理之間差異不顯著(P>0.05)，T1處理的分蘗數(shù)增長趨勢開始變緩，與T2處理差異顯著(P<0.05)。分蘗期結(jié)束時(shí)，各處理與CK差異顯著(P<0.05)。可見，與深施(T1)、撒施(T2)相比，“少量多次”隨水沖施對分蘗數(shù)的促進(jìn)作用更加明顯，但各處理間差異不顯著(P>0.05)。

2.1.3 對水稻干重的影響。從圖3可以看出，各處理莖葉干重均與CK差異顯著(P<0.05)，T1但各處理間差異不顯著(P>0.05)。各處理的根系干重均與CK差異顯著(P>0.05)，但各處理間差異不顯著(P>0.05)，其中T3、T4、T5處理的根系干重與T1、T2處理相比稍有提高。沖施處理(T3、T4、T5)的根系干重較深施(T1)和撒施(T2)處理的大，且隨著施肥次數(shù)的增多，根系干重有降低的趨勢。

注：不同小寫字母表示各處理在0.05水平差異顯著。Note:Different lowercase letters stand of significant difference among treatments in 0.05 leve.圖3 不同處理對水稻干重的影響Fig.3 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice biomass of single plant

2.1.4 對水稻產(chǎn)量的影響。由表2可知，在有效穗數(shù)方面，T4處理顯著高于其他處理(P<0.05)，T3、T5與T2處理之間差異不顯著(P>0.05)；實(shí)粒數(shù)方面，T3、T4、T5處理與T2處理之間差異不顯著(P>0.05)，但T3、T4、T5處理均顯著高于T1處理(P<0.05)；千粒重方面，T4處理最大，但與T1、T2、T5處理之間差異不顯著(P>0.05)；空秕率方面，T3、T4、T5處理的空秕率分別為21.43%、25.80%、27.51%，即隨著施肥次數(shù)的增加呈增大趨勢，T3與T4、T5處理之間差異顯著(P<0.05)，T3、T4、T5處理與T1、T2處理相比有所下降，但差異不顯著(P>0.05)；產(chǎn)量方面，T4處理顯著高于T1和T2處理(P<0.05)，比T2處理增產(chǎn)451.85 kg/hm2，增幅達(dá)7.83%，比T1處理增產(chǎn)1 266.90 kg/hm2，增幅達(dá)25.56%。

表2 不同處理的水稻產(chǎn)量

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column stand for significant difference among treatments(P<0.05).

2.2 不同處理對水稻養(yǎng)分利用效率及經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.1 對水稻養(yǎng)分利用效率的影響。由表3可知，各處理田間晚稻的氮肥利用率從大到小依次為T5、T4、T3、T2、T1，T5處理顯著高于T1、T2、T3處理(P<0.05)，T2、T3、T4處理均顯著高于T1處理(P<0.05)，其中T5處理的氮肥利用率比T1處理高14.12百分點(diǎn)。各處理間的磷肥利用效率差異不顯著(P>0.05)。各處理鉀肥利用率從大到小依次為T5、T4、T3、T2、T1，T2、T3、T4、T5顯著高于T1(P<0.05)，T5顯著高于T2(P<0.05)，T3、T4、T5之間差異不顯著(P>0.05)。

2.2.2 對經(jīng)濟(jì)效益的影響。各處理的肥料投入成本見表4，均采用肥料的市場價(jià)格進(jìn)行計(jì)算。由表4可知，隨水沖施處理的肥料成本最低，均為1 629.0元/hm2，深施處理最高,達(dá)2 175.0元/hm2。

由表5可知，T3、T4、T5處理的投入總體高于T1和T2處理，但T3、T4、T5處理的人工成本比T1和T2處理分別低21.14～66.82元/hm2和133.64～179.32元/hm2，節(jié)省了施肥人工成本的投入。T3、T4、T5處理產(chǎn)出均有所提高。T3處理的凈收益較T2處理高128.19元/hm2；T4處理的凈收益較T2處理高1 023.40元/hm2；T5處理的凈收益較T2處理少254.80元/hm2。T1處理的施肥用工成本雖然較低，但肥料成本較高，產(chǎn)量也偏低，故凈收益較T3、T4、T5處理少2 765.86～4 044.06元/hm2，較T2處理少3 020.66元/hm2。綜上，隨水沖施3次的T4處理經(jīng)濟(jì)效益最高。

表3 不同處理的肥料利用效率

Table 3 Fertilizer utilizationby rate of different treatments %

處理Treatments氮肥利用率Nitrogenuseefficiency磷肥利用率Phosphateuseefficiency鉀肥利用率PotassiumuseefficiencyT124.21±0.82d21.33±0.17a31.30±0.61cT229.86±0.24c20.42±0.58a37.81±1.92bT334.35±0.72b21.74±0.65a41.72±1.77abT436.48±0.40ab21.96±0.45a42.84±3.07abT538.33±1.21a21.96±0.70a45.88±1.51a

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column significant difference among treatments(P<0.05).

3 結(jié)論與討論

(1)該研究表明，在水稻分蘗初期的株高和分蘗數(shù)方面，肥料深施(T1)處理均表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，而肥料隨水沖施處理(T3、T4、T5)與深施處理持平或略低，但分蘗中期至孕穗期，深施處理水稻生長逐漸減緩，分蘗期結(jié)束時(shí)，隨水沖施處理長勢最好，其次為肥料撒施處理(T2)，深施處理最差。這可能是由于深施處理將水稻整個(gè)生育期的養(yǎng)分做基肥一次性投入，且為控氮產(chǎn)品，在田間存在滲漏、徑流、揮發(fā)等諸多養(yǎng)分損失的情況[4-5]。因此，前期肥料深施處理的養(yǎng)分比其他處理供應(yīng)充足，長勢要好，隨著時(shí)間的延長中后期養(yǎng)分損失較多，相比肥料撒施處理及肥料隨水追肥1次、隨水追肥2次甚至3次的處理，水稻的生長逐漸失去優(yōu)勢。

表4 不同處理的肥料投入成本

注：復(fù)合肥a 2.9元/kg；復(fù)合肥b 2.7元/kg；長效肥2.9元/kg；尿素2.4元/kg；磷酸二銨3.9元/kg；氯化鉀3.2元/kg。

Note:The fertilizer market price compound fertilizer a was 2.9 yuan/kg，compound fertilizer b was 2.7 yuan/kg，Long acting fertilizer was 2.9 yuan/kg，urea was 2.4 yuan/kg，DAP was 3.9 yuan/kg；dpotassium chloride was 3.2 yuan/kg.

表5 不同處理的經(jīng)濟(jì)效益

(2)在產(chǎn)量方面，隨水沖施3次(T4)處理顯著高于其他處理(P<0.05)，沖施2次(T3)和4次處理(T5)比肥料撒施處理(T2)略高，但差異不顯著(P>0.05)。隨水沖施處理隨著施肥次數(shù)的增多，產(chǎn)量指標(biāo)除實(shí)粒數(shù)和空秕率外，均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。其中，以沖施3次處理最好，比撒施處理增產(chǎn)451.85 kg/hm2，增幅達(dá)7.83%；比深施處理增產(chǎn)1 266.9 kg/hm2，增幅達(dá)25.56%。沖施2次和4次處理的產(chǎn)量指標(biāo)差異不大。水稻空秕率均較高，可能是由于晚稻灌漿結(jié)實(shí)期受到連續(xù)寒潮天氣及臺風(fēng)的影響[6-8]，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降，但肥料隨水沖施處理的空秕率仍低于撒施和深施處理，說明隨水施肥有利于促進(jìn)結(jié)實(shí)率的提高。

(3)前人研究表明，水稻隨水施肥技術(shù)能使水稻生育前期平穩(wěn)生長，后期優(yōu)勢生長，延長有效分蘗期，增加有效分蘗數(shù)[9]，且隨水施肥技術(shù)因采用“少量多次”施肥[10-11]，根據(jù)水稻需肥特點(diǎn)進(jìn)行追肥，其氮、磷、鉀的養(yǎng)分利用率得到大幅度提高[12-13]。筆者使用尿素、氯化鉀、磷酸氫二銨等水溶性單質(zhì)肥料配合水稻隨水施肥技術(shù)，進(jìn)一步降低了該技術(shù)的肥料成本，同時(shí)該技術(shù)的合理應(yīng)用能大幅度降低人工成本，減輕水稻種植過程中的勞動強(qiáng)度。綜合來看，隨水沖施3次處理能最大程度凸顯水稻隨水施肥技術(shù)的增產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益，可在生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用。

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Effects of Irrigation Fertilizing Frequency on the Growth of Rice

CHEN Rui-hao1, GUAN Li-lan2, DENG Lan-sheng1, ZHANG Cheng-lin1*

(1. College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642; 2.Guangzhou Yixiang Agricultural Technology Co., LTD, Guangzhou, Guangdong 510650)

[Objective] The study aimed to explore the best fertilization times of rice with water. [Method]Take Yuxiangyouzhan as the test rice varietie, a total of 6 treatments were no fertilization (CK), deep fertilization, fertilizer applicator, fertilizer topdressing with water 2 times, 3 times with water and fertilizer topdressing fertilizer, topdressing with water 4 times, the effect of different treatments on the yield and economic benefit of rice were studied. [Result]The yield indexes except filled grains and sterile grain rate first increased and then decreased with the increase of irrigation fertilizing frequency. The highest yield occurred in topdressing of 3 times, increased rice yield 6.35%-25.56% than other treatments. There was no significant difference between topdressing of twice and 4 times. The seed setting rate was increased with increasing the times of irrigation fertilizing. With the water spraying treatment cost is greater than the deep application and distribution, net income by 3 times with water fertilizer topdressing treatment was the highest, up to 15 515.73 yuan /hm2. [Conclusion]The labor cost and working strength were also increased with increasing the times of irrigation fertilizing. Comprehensive consideration suggests that topdressing of 3 times could gain the highest yield and best economic benefit with rice irrigation fertilizing technology.

Rice; Irrigation fertilizing; Frequency; Economic benefit

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAD05B00)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201103003)。

陳銳浩(1990- )，男，廣東潮安人，碩士研究生，研究方向：植物營養(yǎng)學(xué)。*通訊作者，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事作物營養(yǎng)與施肥理論和技術(shù)研究。

2016-09-01

S 506.2

A

0517-6611(2016)32-0119-04