硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)高原粳稻生理性狀和產(chǎn)量的影響

戴紅燕++華勁松++張榮萍++蔡光澤++蘇解放++蘇云龍++武阿聰

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.032

摘要：以楚粳28為試驗(yàn)材料，共設(shè)8個(gè)施肥處理：AX-硫酸鉀鎂肥作為底肥，1次性施入；BX-硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作為底肥，1次性施入；AY-60%硫酸鉀鎂肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸鉀鎂肥；BY-60%硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸鉀鎂肥；AZ-60%硫酸鉀鎂肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸鉀鎂肥，移栽后40 d施10%硫酸鉀鎂肥；BZ-60%硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸鉀鎂肥，移栽后40 d施10%硫酸鉀鎂肥；CK1（對(duì)照1）僅施用農(nóng)家肥作底肥；CK2（對(duì)照2）不施用任何肥料，研究其對(duì)高原粳稻生理性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：在稻株生長(zhǎng)后期，農(nóng)家肥與硫酸鉀鎂肥配合施用能提高功能葉中葉綠素、可溶性糖和游離脯氨酸的含量及SOD酶活性，降低丙二醛含量，延緩葉綠素和可溶性糖的衰減，起到提高稻株抗逆、抗旱能力及延緩植株衰老的作用；硫酸鉀鎂肥60%作底肥，移栽后14 d追施硫酸鉀鎂肥40%的處理產(chǎn)量相對(duì)最高。因此，生產(chǎn)上建議施用 180 kg/hm2 硫酸鉀鎂、22 500 kg/hm2腐熟農(nóng)家肥作底肥，移栽返青后14 d左右用硫酸鉀鎂肥120 kg/hm2作追肥。

關(guān)鍵詞：硫酸鉀鎂肥；施用方法；高原粳稻；生理性狀；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S511.2+20.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）10-0132-03

收稿日期：2016-01-07

基金項(xiàng)目：四川省科技廳2015年科技富民強(qiáng)縣項(xiàng)目；四川省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目（編號(hào)：10ZA067）；四川省涼山州科技計(jì)劃（編號(hào)：2011C-011）。

作者簡(jiǎn)介：戴紅燕（1968—），女，四川成都人，碩士，研究員，主要從事農(nóng)作物遺傳育種及栽培技術(shù)研究。E-mail：xcxydhy@126.com。

通信作者：華勁松，碩士，研究員，從事農(nóng)作物栽培技術(shù)及推廣研究。E-mail：495347919@qq.com。涼山州地處云貴高原北部，是四川省主要的高原粳稻生產(chǎn)區(qū)，常年種植面積約40 000 hm2[1]，大部分分布在遠(yuǎn)離城市和廠礦、空氣清新、灌溉水潔凈、適宜種植有機(jī)水稻的地方。涼山州信賴農(nóng)業(yè)公司在此建立了經(jīng)有機(jī)認(rèn)證的有機(jī)粳稻種植基地，但一直存在產(chǎn)量比傳統(tǒng)種植方法低的問題，分析原因，可能與只施用農(nóng)戶自己堆漚的農(nóng)家肥、某些礦物養(yǎng)分含量可能缺失或不足有關(guān)[2]。因此，增加施用有機(jī)肥的種類是一個(gè)重要的切入點(diǎn)，筆者引入通過有機(jī)認(rèn)證的國(guó)安牌硫酸鉀鎂肥[3]開展系列研究。

目前，對(duì)硫酸鉀鎂肥的研究多集中在經(jīng)濟(jì)作物上[4-8]，且多是對(duì)硫酸鉀鎂肥的肥效及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析[4-10]。鮑賽紅等研究驗(yàn)證了硫酸鉀鎂肥在水稻上的施用效果[11-14]，而對(duì)高原粳稻的研究主要集中在播種量、秧齡、移栽密度、光照、水分、溫度等對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[15-18]，但施用硫酸鉀鎂肥對(duì)高原粳稻植株的生理性狀和產(chǎn)量影響還未見報(bào)道。本試驗(yàn)以硫酸鉀鎂肥單獨(dú)施用、與農(nóng)家肥配合施用以及施用總量相同而施用次數(shù)不同等為處理，研究其對(duì)稻株生長(zhǎng)后期生理特性的影響，分析高原水稻的生理性狀差異及產(chǎn)量變化，為粳稻有機(jī)生產(chǎn)中肥料施用技術(shù)的改進(jìn)提供理論參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

國(guó)安牌硫酸鉀鎂天然礦物肥，獲得有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證，由揚(yáng)州寶諾貿(mào)易有限公司提供，施用量為300 kg/hm2；以腐熟人畜糞為農(nóng)家肥作底肥施入，施用量為22 500 kg/hm2。水稻品種為楚粳28號(hào)。

1.2試驗(yàn)處理

以施用硫酸鉀鎂（A）、硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作底肥混合使用（B）為基礎(chǔ)，分1次施入（X）、2次施入（Y）、3次施入（Z）這3種施肥方式，試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，分別為AX-硫酸鉀鎂肥作為底肥，1次施入；BX-硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作為底肥，1次施入；AY-60%硫酸鉀鎂肥作底肥，移栽后 14 d 施40%硫酸鉀鎂肥；BY-60%硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸鉀鎂肥；AZ-60%硫酸鉀鎂肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸鉀鎂肥，移栽后40 d施10%硫酸鉀鎂肥；BZ-60%硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸鉀鎂肥，移栽后40 d施10%硫酸鉀鎂肥；CK1（對(duì)照1）僅施用農(nóng)家肥作底肥；CK2（對(duì)照2）不施用任何肥料。

1.3試驗(yàn)方法

采用大田試驗(yàn)和盆缽試驗(yàn)2種方法。2013年，在西昌學(xué)院農(nóng)場(chǎng)采用半徑為14.5 cm、高為26.3 cm的盆缽種植，每缽盛入肥力中等的沙壤8 kg，按推薦用量折算，施入硫酸鉀鎂肥為2 g/缽，農(nóng)家肥為150 g/缽；每缽播3穴，每穴2苗，每處理7缽，重復(fù)3次。2014年，在涼山州信賴農(nóng)業(yè)公司有機(jī)粳稻生產(chǎn)基地進(jìn)行大田種植，小區(qū)面積為12.07 m2，行距為17 cm，穴距為13 cm，每小區(qū)14行，每行39穴，每穴3苗，重復(fù)3次；小區(qū)田埂用厚型塑料布包裹，以防小區(qū)間的肥料滲透，每個(gè)小區(qū)設(shè)單獨(dú)進(jìn)排水口。試驗(yàn)中，除施肥外的其他栽培管理措施相同，且在同1 d內(nèi)完成。試驗(yàn)過程中不施用化學(xué)合成肥料和農(nóng)藥，進(jìn)行常規(guī)人工治蟲和除草。

1.4測(cè)定內(nèi)容與方法

1.4.1葉綠素含量的測(cè)定抽穗后每隔14 d，每處理固定3穴，用CI-310葉綠素測(cè)定儀測(cè)定主莖倒數(shù)3張完全展開葉的葉綠素含量，每張葉片測(cè)定上、中、下3個(gè)部位，取平均值。

1.4.2SOD酶活性、丙二醛、可溶性糖和游離脯氨酸的測(cè)定抽穗后每隔14 d，采適量劍葉，去除葉尖和葉基部，將葉片剪碎混勻，分別用氮藍(lán)四唑法、硫代巴比妥酸比色法、蒽酮比色法、茚三酮法測(cè)定SOD酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量[19]。

1.4.3產(chǎn)量測(cè)定成熟收獲前測(cè)定有效穗數(shù)，每處理取5穴進(jìn)行室內(nèi)考種。全部收割計(jì)產(chǎn)。

2結(jié)果與分析

2.1硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)葉綠素含量的影響

由圖1可見，除處理CK2外，各處理水稻葉片的葉綠素含量在抽穗后14 d內(nèi)變化很小，SPAD差值在0.05～1.15之間，抽穗14 d后出現(xiàn)明顯下降；隨著抽穗后天數(shù)的增加，處理CK1和只施用硫酸鉀鎂肥的A處理葉綠素含量相對(duì)較低，下降速度較快，SPAD下降幅度達(dá)16.15～18.22，而與農(nóng)家肥配合施用的B處理葉綠素含量相對(duì)較高，下降速度較慢，SPAD下降幅度為11.48～13.29，相對(duì)較高的葉綠素含量為籽粒光合產(chǎn)物的積累奠定了良好的基礎(chǔ)；未施任何肥料的處理CK2葉綠素含量相對(duì)最低，抽穗后一直呈下降趨勢(shì)。施肥次數(shù)與葉綠素含量高低無明顯的相關(guān)關(guān)系。

2.2硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

由圖2可見，各處理SOD酶的活性變化規(guī)律基本相似，即在抽穗后都有不同程度的增強(qiáng)，至14 d時(shí)SOD酶活性相對(duì)最強(qiáng)，后又逐漸降低，至成熟時(shí)降至最低；各處理間SOD酶的活性大小有明顯差異，2種肥料配合施用的B處理明顯高于其他處理，處理CK1高于只施用硫酸鉀鎂肥的A處理，處理CK2的SOD酶活性相對(duì)最低；對(duì)同樣的施肥次數(shù)而言，施農(nóng)家肥為底肥的水稻SOD酶活性大于未施農(nóng)家肥的，處理AX、處理AY和處理AZ及處理BX、處理BY和處理BZ間水稻SOD酶活性差異較小。這反映硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥混合施用，更有利于提高水稻葉片SOD酶活性及延緩水稻葉片衰老。

2.3硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)丙二醛（MDA）含量的影響

由圖3可見，抽穗后各處理的丙二醛含量都有明顯升高；抽穗后同一時(shí)期，與農(nóng)家肥配合施用的B處理丙二醛含量低于只施用硫酸鉀鎂肥的A處理和2個(gè)對(duì)照，處理CK1略低于A處理；處理CK2的丙二醛含量相對(duì)最高，在抽穗28 d后呈下降趨勢(shì)，這可能與植株嚴(yán)重衰老有關(guān)；隨著抽穗后天數(shù)的增加，B處理的MDA含量雖有增加，但較為緩慢，增加幅度為3.14～4.1 μmol/g，而A處理和CK1的MDA含量有較大幅度增加，達(dá)6.17～6.76 μmol/g；相同施肥情況下，施肥次數(shù)間的MDA含量大小為Y處理

2.4硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)組織中可溶性糖含量的影響

由圖4可見，抽穗后各處理的可溶性糖含量均有一個(gè)上升過程，至抽穗14 d后開始下降，與農(nóng)家肥配合施用的B處理整體降幅比較平緩，A處理下降幅度相對(duì)較大；同一時(shí)期的可溶性糖含量高低大致為處理B>處理CK1>處理A>處理CK2，這反映出B處理的稻株抗旱性較其他處理強(qiáng)；B處理下不同施肥次數(shù)間差異相對(duì)較大，在8.37～11.4 μg/g之間，而A處理差異相對(duì)較小，在3.5～6.12 μg/g之間；處理CK2的可溶性糖含量相對(duì)最低。

2.5硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)游離脯氨酸含量的影響

由圖5可見，抽穗后隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理游離脯氨酸含量變化呈先升高后降低的變化規(guī)律，抽穗14 d時(shí)游離脯氨酸的含量達(dá)到最高，此時(shí)，各處理間的游離脯氨酸含量大小關(guān)系為處理BY>處理BZ>處理BX>處理CK1>處理AZ>處理AY>處理AX>處理CK2；抽穗14 d后，各處理游離脯氨酸含量逐漸減少；抽穗至稻成熟過程中，B處理的游離脯氨酸含量相對(duì)較高，處理CK1的游離脯氨酸含量高于A處

理，處理CK2的游離脯氨酸含量相對(duì)最低。

2.6硫酸鉀鎂肥不同施用方法對(duì)穗部性狀和產(chǎn)量的影響

由表1可知，B處理的有效穗、穗長(zhǎng)、穗分枝、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等都優(yōu)于A處理，其中，處理BY的產(chǎn)量相對(duì)最高，與其他處理間差異達(dá)極顯著水平，BZ其次，也極顯著高于除BY外的其他處理。BX產(chǎn)量雖位居第三，但與CK1差異未達(dá)極顯著水平；A處理中的3個(gè)施肥方式，除有效穗、穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率達(dá)到顯著差異水平外，其他性狀未達(dá)到顯著差異水平；處理CK2的穗部性狀與A處理相近，但有效穗極顯著低于其他處理，這導(dǎo)致其產(chǎn)量也極顯著低于其他處理。

3結(jié)論與討論

農(nóng)家肥與硫酸鉀鎂肥配合施用，可在稻株生長(zhǎng)后期提高功能葉中的葉綠素、可溶性糖和游離脯氨酸的含量以及SOD酶的活性，同時(shí)又能降低丙二醛的含量，并降低葉綠素和可溶性糖的衰減速度。該施用方法既提高了稻株的光合性能，又提高了植株的抗逆和抗旱能力，同時(shí)能起到延緩植株衰老的作用，稻谷產(chǎn)量也得到提高。硫酸鉀鎂肥與農(nóng)家肥配合施用比單施1種肥料的稻株性狀優(yōu)、產(chǎn)量高，其原因是肥料混合施用完善了土壤中的養(yǎng)分種類，提高了有效養(yǎng)分的含量，且農(nóng)家肥中的養(yǎng)分能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)釋放，較好地滿足了稻株在生長(zhǎng)過程中特別是生長(zhǎng)后期對(duì)養(yǎng)分的持續(xù)需求，延緩了葉片衰老，為水稻籽粒充實(shí)提供了保證，稻株長(zhǎng)勢(shì)好、抗逆性強(qiáng)，產(chǎn)量高。

在施肥總量相同的情況下，將硫酸鉀鎂肥按底肥和追肥分次施入，除能滿足稻株在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求外，還能提高肥料的吸收利用率；而移栽后追施2次的處理產(chǎn)量低于追施1次的處理，可能與在分蘗盛期追施量減少，不能完全滿足稻株的需求有關(guān)。單施硫酸鉀鎂肥的3個(gè)施肥處理間的產(chǎn)量差異相對(duì)較小，而與農(nóng)家肥配合施用的3個(gè)處理間的產(chǎn)量差異相對(duì)較大，其原因可能是單施硫酸鉀鎂肥養(yǎng)分單一，特別是氮和磷嚴(yán)重不足，降低了葉綠素、蛋白質(zhì)等的合成，稻株的光合能力及植株的正常生長(zhǎng)受到抑制。只施農(nóng)家肥的處理，由于其養(yǎng)分種類相對(duì)齊全，因此，其生理特性和產(chǎn)量表現(xiàn)比單施硫酸鉀鎂肥好。

在涼山州高原粳稻的種植中，農(nóng)戶應(yīng)改變對(duì)農(nóng)家肥的使用認(rèn)識(shí)，增加有機(jī)肥料的種類，使供給稻株的養(yǎng)分更全面、更充足，并分次施入，以滿足稻株生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求。在有機(jī)水稻生產(chǎn)上建議施肥方法為180 kg/hm2硫酸鉀鎂和 22 500 kg/hm2 腐熟農(nóng)家肥作底肥，移栽返青后14 d左右用120 kg/hm2硫酸鉀鎂肥作追肥施用，這可使稻株生長(zhǎng)健壯，有利于獲得較高的產(chǎn)量。

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