新型水稻專用配方肥施用效果及施肥方式研究

郭志剛 沈補根 韋杏花

（浙江清華長三角研究院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術研究所，浙江嘉興314000；*通訊作者：guozhig@mail.tsinghua.edu.cn）

新型水稻專用配方肥施用效果及施肥方式研究

郭志剛 沈補根 韋杏花

（浙江清華長三角研究院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術研究所，浙江嘉興314000；*通訊作者：guozhig@mail.tsinghua.edu.cn）

根據(jù)水稻的營養(yǎng)需求設計了A、B、C 3種水稻全營養(yǎng)配方肥，設30 kg/667m2、40 kg/667m2和50 kg/667 m23種施肥水平，進行田間試驗，以篩選能夠促進水稻生長并且提高產(chǎn)量的配方肥，確定其適宜施肥量及施肥方式。結果表明，與傳統(tǒng)施肥方式相比，施用A肥能夠促進水稻結實，提高實粒數(shù)，同時不增加秕谷數(shù)；施用B肥在促進株高、莖粗及有效分蘗方面具有顯著優(yōu)勢；施用C肥無明顯優(yōu)勢。施肥量30 kg/667m2明顯不足，施肥量50 kg/667m2的處理水稻長勢最佳且產(chǎn)量較高。綜合分析，以B肥總體效果最好，且施肥量以50 kg/667m2較為適宜。

水稻；甬優(yōu)12；配方肥；施肥量；產(chǎn)量

水稻是我國重要的糧食作物，據(jù)統(tǒng)計我國水稻種植面積達3 000萬hm2，約占糧食種植總面積的35%[1]。全國有60%以上的人口以大米為主食[2]，水稻是保障我國糧食安全的核心作物。然而，由于城市建設和工業(yè)用地不斷擴大[3]，加上種糧效益低，導致稻作面積逐年減少，影響了糧食產(chǎn)量。因此，提高單產(chǎn)是穩(wěn)定糧食產(chǎn)量的必然選擇?；试诒Ｕ衔覈Z食安全中起著不可替代的作用，是作物增產(chǎn)增收最基本的物質保障[4]。但在我國水稻生產(chǎn)過程中，存在化肥嚴重過量、配比不合理、產(chǎn)品良莠不齊、缺乏科學的施肥技術體系等諸多問題，導致增產(chǎn)不明顯、稻米品質下降、農(nóng)作物抗病性與抗逆性減弱，以及嚴重的環(huán)境污染問題。因此，減少化肥用量、提高肥料利用率、減少對環(huán)境的排放，同時提高水稻抗病性和稻米品質、實現(xiàn)施肥規(guī)范化，對保障水稻生產(chǎn)具有重要意義。為驗證以水稻生育周期的全營養(yǎng)需求而設計的新型水稻全營養(yǎng)配方肥的實際效果，本試驗研究了不同配方肥及其不同施肥量對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗設在浙江省嘉興市南湖區(qū)王店鎮(zhèn)某農(nóng)戶農(nóng)場。該農(nóng)場土壤類型為重壤土，有機質1.95%，全氮含量0.121%，有效磷39.8 mg/kg，速效鉀237 mg/kg，pH值8.0。

供試肥料系由浙江清華長三角研究院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術研究所設計，并由浙江禾谷生物科技有限公司制造的水稻專用配方肥A、B、C。供試水稻品種為甬優(yōu)12。

1.2 試驗設計

A、B、C 3種水稻配方肥分別設30 kg/667 m2、40 kg/667 m2和50 kg/667 m23種施肥水平，以農(nóng)民常規(guī)施肥作為對照（CK），3次重復，合計27個處理。采取隨機分布，各處理占地面積見表1。

試驗操作：6月2日機插，株行距30 cm×22 cm。配方肥施肥方案：不使用底肥，分別于6月8日（總施肥量的1/5）、7月14日（總施肥量的3/5）和8月20日（總施肥量的1/5）進行追肥。對照施肥方案：插秧前每667 m2施碳酸氫銨30 kg作底肥，插秧7 d內(nèi)追施尿素8 kg；7月上旬追施復合肥（N-P-K 18-8-18）12.5 kg，3 d后追施尿素12.5 kg；8月上旬追施尿素10 kg；合計施肥73 kg。

1.3 測定項目與方法

于11月10日（收獲前）取樣，在田塊中間部位隨機取樣5叢，分別調(diào)查有效分蘗數(shù)、無效分蘗數(shù)、每穗實粒數(shù)、每穗秕谷數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒重、含水量、株高、莖粗（稻穗基部）等，計算理論產(chǎn)量。于11月28日采用久保田牌聯(lián)合收割機收獲稻谷，30塊試驗地塊全部分別稱重，測定稻谷含水量，并根據(jù)地塊實際面積計算出產(chǎn)量（檢測產(chǎn)量），最后利用公式計算出實際產(chǎn)量（14.5%含水量）。實際產(chǎn)量=[（100-樣品檢測含水量）/（100-14.5）×檢測產(chǎn)量]。

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行Duncn氏數(shù)理統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

表1 各試驗處理面積（×667m）2

圖1 不同處理對甬優(yōu)12有效分蘗數(shù)的影響

圖2 不同處理對甬優(yōu)12無效分蘗數(shù)的影響

圖3 不同處理對甬優(yōu)12株高的影響

2.1 不同施肥處理對水稻分蘗能力的影響

水稻分蘗數(shù)和成穗率是決定穗數(shù)的關鍵因素，而穗數(shù)則是構成產(chǎn)量的關鍵因子[5]。由圖1可知，B50和B40處理有效分蘗數(shù)分別為12.5株/叢和11.5株/叢，顯著高于其他處理，且兩者之間無顯著差異。除A30處理外，其余配方肥處理每叢有效分蘗數(shù)與對照相比均沒有顯著性差異。

由圖2可知，C50處理的無效分蘗數(shù)為1.8株/叢，顯著高于其他處理；B30處理的無效分蘗數(shù)顯著低于其他處理（包括對照），這可能與其施肥量較少，不能滿足水稻分蘗的養(yǎng)分需求，分蘗總數(shù)較少有關。有效分蘗數(shù)較高的B50和B40處理的無效分蘗數(shù)雖然略高于對照，但與對照相比沒有顯著性差異。配方施肥組的無效分蘗數(shù)普遍高于對照的原因可能是在第1次施肥及擱田時間操作上還存在一定問題，如果適當增加第1次施肥量，并且在施肥后的20~25 d內(nèi)進行擱田處理，可以促進有效分蘗數(shù)增加，減少無效分蘗數(shù)。綜上所述，3種配方肥中，施用B肥能獲得較多的分蘗數(shù)，其成穗率也較高，施肥量則以50 kg/667m2較合適。

2.2 不同施肥處理對水稻株高與莖粗的影響

由圖3可見，B50處理的株高平均達到128 cm，顯著高于其他處理；B40處理次之，與對照相比差異不顯著。施用A肥的處理中，隨施用量的增加株高增加，但比施相同用量的B肥處理矮。C肥所有處理株高均比對照小，且隨施肥量增加株高反而減小?？梢姡珹肥和B肥均能促進甬優(yōu)12植株生長，且隨著施肥量增加，促進生長的作用提高，相同施肥量下，B肥效果優(yōu)于A肥。

從圖4可見，B肥所有處理和A30處理對水稻莖粗具有顯著促進作用，A40與A50處理的莖粗顯著低于A30處理，可能與A30處理的有效分蘗數(shù)較少有關。3種肥料對水稻莖粗促進作用表現(xiàn)為B>A>C，且與施肥量的相關性不顯著。

2.3 不同施肥處理對水稻結實的影響

從圖5可見，所有配方肥處理每叢總粒數(shù)均顯著高于對照，除A30和C50處理偏低外，其他處理每叢總粒數(shù)在4 000～4 800粒之間，且相互之間沒有顯著性差異?？梢?，這3種配方肥均能使水稻結實數(shù)顯著增加，且相互之間差異不顯著。施肥量對水稻結實影響不大，40 kg/667m2基本能滿足水稻結實的養(yǎng)分需求。

從圖6可見，A40、A30、A50、B30處理每穗實粒數(shù)高于其他處理，但這4個處理間沒有顯著差異，其中最高的是A40處理；除C50處理外，其他處理均顯著高于對照，說明A、B、C均有利于甬優(yōu)12籽粒充實飽滿。磷、鉀肥在一定范圍內(nèi)對增加水稻實粒數(shù)和千粒重有較好的效果[6]，而傳統(tǒng)施肥方式（CK）可能是因為N肥過量，而P、K肥不足，故導致結實率低。

圖4 不同處理對甬優(yōu)12莖粗的影響

圖5 不同處理對甬優(yōu)12總粒數(shù)的影響

圖6 不同處理對甬優(yōu)12實粒數(shù)的影響

圖7 不同處理對甬優(yōu)12結實率的影響

圖8 不同處理對甬優(yōu)12千粒重的影響

圖9 不同配方肥與施肥量對甬優(yōu)12叢實粒重的影響

從圖7可見，除B50處理外，其余配方肥處理的結實率均在92%以上，顯著高于對照，且相互之間沒有顯著差異。3種配方肥均能提高水稻結實率，且與施肥量無關。B50處理結實率低的原因是該處理秕谷數(shù)較多。從栽培過程中發(fā)現(xiàn)，B50處理抽穗開花期比其他處理晚3 d，導致分蘗期養(yǎng)分不足。可能是施肥方案還存在一些不足，各時期的施肥量及施肥時間不是最佳，如果適當把穗肥施用時間提前，或者增加分蘗期施肥量比例，適當減少快速生長期的施肥量，將會促使水稻提前抽穗開花，從而提高結實率。

2.4 不同施肥處理對千粒重的影響

由圖8可知，A50和B50處理的千粒重均為23.8 g，略高于其他處理，但所有處理之間差異均不顯著。一般認為，千粒重是由水稻遺傳特性控制，是相對穩(wěn)定的指標[7]，因此施用不同配方肥對甬優(yōu)12的千粒重影響很小。

從圖9可見，除A30和C50處理以外，其余配方肥處理叢實粒重均顯著高于對照，其中最高的是A50處理，說明其可能取得較高的產(chǎn)量。分析施肥量發(fā)現(xiàn)，A肥的施肥量與實粒數(shù)之間存在明顯的量效關系。

圖10 不同處理對甬優(yōu)12理論產(chǎn)量的影響

圖11 不同處理對甬優(yōu)12實際產(chǎn)量的影響

2.5 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量的影響

由圖10可見，各處理理論產(chǎn)量在700～1 000 kg/ 667 m2之間，A50處理的理論產(chǎn)量最高，但與A40、B30、B40、B50、C30、C40處理之間差異不顯著；A30和C50處理的理論產(chǎn)量顯著低于上述7個處理，但顯著高于對照的660 kg/667m2。分析數(shù)據(jù)的變化趨勢發(fā)現(xiàn)，A肥與B肥處理的理論產(chǎn)量均隨施肥量的增加而增加。

如圖11所示，實際產(chǎn)量最高的是B50處理，達864 kg/667 m2，其次是A50和B40處理，它們與B50處理之間差異不顯著；A30、B30處理顯著低于對照，原因是施肥量不足，不能滿足水稻的營養(yǎng)需求。分析發(fā)現(xiàn)，A肥與B肥所有處理的實際產(chǎn)量均隨著施肥量的增加而增加，呈現(xiàn)明顯的量效關系。C配方肥不同用量處理均顯著低于對照。綜合分析后可知，A50與B50處理均具有較大的增產(chǎn)潛力，但由于A50處理的實際產(chǎn)量受試驗地塊影響，其實際增產(chǎn)能力還有待進一步驗證。

3 討論

與傳統(tǒng)施肥方式相比，A、B、C 3種水稻配方肥對甬優(yōu)12的生長發(fā)育均具有不同程度的促進作用。A肥能夠顯著促進水稻結實率，提高實粒數(shù)，同時不增加秕谷數(shù)，從而獲得較高的理論產(chǎn)量。A肥在施肥量為50 kg/667m2時可獲得900 kg/667 m2的理論產(chǎn)量，相比對照660 kg/667 m2的理論產(chǎn)量，有36%的增產(chǎn)潛力。然而A50處理實際產(chǎn)量卻只有830 kg/667m2，這可能是由于A50處理的試驗田塊存在1塊剛剛復墾的區(qū)域，對實際產(chǎn)量造成一定的影響。B肥對甬優(yōu)12具有明顯的促生作用，在株高、莖粗及有效分蘗方面具有顯著優(yōu)勢，能夠獲得較高較粗壯的植株，且有效分蘗較多。對于雜交稻來說，稻穗的大小與植株的高度及稻莖的粗度有密切的關系[8]，高大粗壯的植株有利于形成較大的稻穗并獲得高產(chǎn)，莖稈粗壯還能增強抗倒伏能力?？梢姡珺肥對于甬優(yōu)12的增產(chǎn)潛力巨大。C肥表現(xiàn)一般。從試驗過程中的水稻生長發(fā)育狀態(tài)來看，B40和B50處理的植株生長健壯、葉色碧綠、葉片堅挺、植株下部沒有枯葉、谷穗較大、病蟲害較少。結合植株的生長發(fā)育狀態(tài)，參考施肥量以及不同配方肥的價格進行綜合分析，B肥比A肥具有優(yōu)勢。

分析B肥不同施肥量對甬優(yōu)12植株生長以及產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，肥效隨著施肥量的增加而增加，其中50 kg/667m2施肥量的效果最佳，有效分蘗數(shù)達到12.5株/叢，莖粗3.26 mm，每穗實粒數(shù)341粒，千粒重23.8 g。2011年浙江省新昌縣甬優(yōu)12的2塊超高產(chǎn)攻關田產(chǎn)量超過900 kg/667 m2，其每穗總粒數(shù)為334.2粒，千粒重23.7 g，分蘗成穗率43.7%[9]。與之相比，本試驗中B50處理的分蘗成穗率更高，每穗實粒數(shù)也略高，具有很大的增產(chǎn)潛力。分析實際種植情況發(fā)現(xiàn)，理論種植株數(shù)為10 000叢/667 m2，而實際種植叢數(shù)為9 000叢/ 667 m2左右，如果實際插秧數(shù)達到10 000～10 500叢/ 667 m2，B50處理的產(chǎn)量還能夠再提高10%左右。

施肥量和施肥時間與水稻產(chǎn)量及其構成因素密切相關[10]。分析B50處理與對照的追肥方案，B50處理配方肥N、P2O5、K2O的使用量分別為5.76 kg/667m2、2.69 kg/667 m2和13.75 kg/667 m2，對照N、P2O5、K2O使用量分別為19.35 kg/667 m2、2.30 kg/667 m2和5.10 kg/667 m2，對照的氮肥使用量是B50處理的3倍多，磷肥兩者基本相同，而鉀肥的使用量只有B50處理的2/5左右。第1次施肥在插秧后5 d之內(nèi)進行，B50處理施肥10 kg/667 m2，對照施肥38 kg/667 m2。結果對照的分蘗數(shù)較少，說明大量施肥反而影響水稻對營養(yǎng)元素的充分吸收利用，過多的養(yǎng)分還會隨雨水淋失，造成環(huán)境污染。第1次施肥于7月份水稻快速生長期進行，兩者施肥量基本相同，結果B50處理的水稻植株更高、更粗、更健壯?？梢?，合理的養(yǎng)分配比有助于水稻植株充分吸收，并促進水稻植株的營養(yǎng)生長。此外，對照的穗肥施用期在8月上旬，而B50處理在8月中旬。由于穗肥施用期推遲，導致B50處理的抽穗期推遲了3 d，并且在10月中旬植株仍然表現(xiàn)有輕度返青現(xiàn)象。由于2014年嘉興地區(qū)8月份的氣溫低于往年（水稻生長期需要高溫），9月份開花期陰雨連綿（不適合授粉灌漿），因此造成B50處理秕谷率增加（B50處理每穗秕谷數(shù)為43粒，對照為30粒），如果氣候適宜，B50處理秕谷率將下降，還有一定的增產(chǎn)潛力。

4 結論

與傳統(tǒng)施肥方式相比，水稻配方肥A、B、C均能促進甬優(yōu)12生長發(fā)育。A肥對水稻植株生長影響不明顯，但能提高水稻結實率；B肥能夠顯著促進水稻植株生長，獲得明顯的株高、莖粗及分蘗優(yōu)勢，但水稻結實率效果一般；C肥表現(xiàn)一般。由于施用B肥植株長勢健壯、谷穗較大、病害減少，且價格相比A肥、C肥更低廉，所以綜合分析各項指標，B肥為最佳水稻配方肥。

施肥量與產(chǎn)量密切相關。從本試驗結果可以看出，3種配方肥30 kg/667 m2的施肥量均難以滿足甬優(yōu)12的生長發(fā)育需求，40 kg/667 m2施肥量基本滿足，50 kg/667m2施肥量能完全滿足。因此推定，B肥的施肥量應該設定在45～50 kg/667 m2。

根據(jù)試驗結果，對B50處理的施肥策略調(diào)整如下：6月初定植，第1次施肥時間在插秧后5～7 d，施肥量15～20 kg/667 m2；7月上旬擱田后進行第2次施肥，施肥量為20～25 kg/667 m2；第3次施肥在8月初，施肥量5 kg/667m2。這樣能確保雜交水稻在9月初抽穗開花，10月中旬完成灌漿，11月上旬收割，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

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Application Effects and Suitable Fertilizing M ethod of New Rice Special-purpose Prescription Fertilize on Rice

GUO Zhigang*,SHEN Bugen,WEIXinghua
（Institute of Modern Agricultural Engineering Technology,Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University,Jiaxing,Zhejiang 314000,China;*1st author:guozhig@mail.tsinghua.edu.cn）

In order to find out a new fertilize that can promote plant growth and improve the yield of rice,the authors designed three kinds of new rice special-purpose prescription fertilizes named A,B and C,based on the nutritional requirements of rice.A field experimentwas carried out by three fertilizer levels for 30 kg/667m2and 40 kg/667m2and 50 kg/667m2.The results showed that,fertilizer A could promote the seed setting rate of rice and increase filled grains per panicle;fertilizer B had advantages in plant height, stem diameter and effective tillering;fertilizer C had no obvious advantage.30 kg/667m2was obviously insufficient for rice growth and 50 kg/667m2could gethigher yield.Comprehensively,fertilizer Bwas the bestand the proper fertilizer amountwas 50 kg/667m2.

rice;Yongyou12;formulated fertilizer;fertilizer amount;yield

S511.062

：B

：1006-8082（2017）01-0046-05

2016－09－06