緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量形成的影響

王瑜，趙慶雷，信彩云，陳博聰，劉奇華，王佳，李曰鵬，馬加清

( 1.山東省水稻研究所/山東省水稻工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省金正大生態(tài)工程股份有限公司，山東 臨沭 276700；3.陽(yáng)信縣農(nóng)業(yè)局，山東 陽(yáng)信 251800)

緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量形成的影響

王瑜1，趙慶雷1，信彩云1，陳博聰1，劉奇華1，王佳3，李曰鵬2，馬加清1

( 1.山東省水稻研究所/山東省水稻工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省金正大生態(tài)工程股份有限公司，山東 臨沭 276700；3.陽(yáng)信縣農(nóng)業(yè)局，山東 陽(yáng)信 251800)

試驗(yàn)于2015—2016 年在山東省水稻研究所濟(jì)寧水稻試驗(yàn)基地進(jìn)行，以津稻263進(jìn)行機(jī)插種植，試驗(yàn)設(shè)置 4個(gè)處理，分別為不施氮肥對(duì)照(CK0)、常規(guī)施肥對(duì)照(CK)、緩釋復(fù)混肥處理(KSF)、緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施處理(KSF+N)。研究結(jié)果表明，成熟期單位面積收獲穗數(shù)以KSF+N處理(320萬(wàn)穗/hm2) 最高，顯著高于其它3個(gè)處理；灌漿期KSF+N處理干物質(zhì)積累顯著高于KSF處理，成熟期無(wú)顯著差異；結(jié)實(shí)率KSF+N和KSF處理比CK提高2.92%和3.93%，同時(shí)，成穗率分別顯著高于CK 14.33個(gè)和15.45個(gè)百分點(diǎn)；產(chǎn)量表現(xiàn)為KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK處理差異較小。緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施在提高水稻穗數(shù)、葉面積指數(shù)及產(chǎn)量上優(yōu)于緩釋復(fù)混肥一次性施肥處理。與常規(guī)施肥相比，緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施可以顯著提高水稻穗數(shù)和收獲指數(shù)。

緩釋肥；速效氮肥；配比；機(jī)插水稻；產(chǎn)量

AbstractThe experiment was conducted in Jining Rice Test Site of Shandong Rice Research Institute in 2015 to 2016, and the mechanical transplanting rice variety was Jindao 263. Four treatments were set up, which were CK0 (no-N fertilizer), CK (conventional fertilization), KSF (controlled release fertilizer) and KSF+N (controlled release fertilizer with available nitrogen fertilizer). The results showed that the harvested spike per unit area of KSF+N (3.2 million spikes/hm2) treatment was the highest at the mature period, which significantly higher than those of the other three treatments. At the pustulation period, the dry matter accumulation of KSF+N treatment was higher than that of KSF, while there was no significant difference at the mature period. The setting percentages of KSF + N and KSF increased by 2.92% and 3.93% respectively than that of CK, at the same time, the earing rates were 14.33 and 15.45 percentage points higher than that of CK. The production performance was KSF+N > CK > KSF > CK0, and there was no significant difference between KSF+ N and CK treatment. The combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could more effectively improve the panicle number, leaf area index and yield of rice than that of singe fertilization of slow release fertilizer treatment. Compared with conventional fertilization, the combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could significantly increase the effective panicle number and harvest index of rice.

KeywordsControlled release fertilizer; Available nitrogen fertilizer; Mechanical transplanting rice; Yield

化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)要素，也是提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。自20世紀(jì) 50年代開(kāi)始化肥的生產(chǎn)和使用，如今中國(guó)已成為化肥生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。就氮肥而言，國(guó)外氮肥利用率為 50%～55%，中國(guó)氮肥利用率僅為 30%～35%，氮肥利用率低、大量氮素?fù)p失不僅造成資源浪費(fèi)、增加生產(chǎn)成本，還會(huì)導(dǎo)致一系列環(huán)境問(wèn)題[1]。

緩/控釋肥料是一類新型肥料，它能控制肥料中養(yǎng)分釋放速度，從而滿足作物生長(zhǎng)需肥規(guī)律[2]。在 20世紀(jì)60年代末，由中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所首先研制出中國(guó)最早的緩釋肥——碳酸氫銨粒肥，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)緩/控釋肥料的先河[3]。隨后，緩/控釋肥研究進(jìn)入快速發(fā)展階段，主要應(yīng)用在小麥、玉米、棉花、煙草、草坪、果蔬等作物上。

水稻常規(guī)施肥方法施肥量大，施肥環(huán)節(jié)包括基肥、返青肥、分蘗肥、穗肥等，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)效率低，且存在易導(dǎo)致植株早衰、倒伏、養(yǎng)分流失、污染環(huán)境等多種問(wèn)題，不適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。控釋肥具有養(yǎng)分供應(yīng)期長(zhǎng)、利用率高、省肥省工等特點(diǎn)。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者將水稻專用營(yíng)養(yǎng)技術(shù)與養(yǎng)分控釋技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出水稻控釋肥料，實(shí)現(xiàn)了一季水稻只施一次肥[4，5]。有關(guān)水稻控釋肥料應(yīng)用研究目前已有較多報(bào)道，但主要集中在控釋材料的篩選、控釋肥的養(yǎng)分釋放和利用方面[4-6]，而關(guān)于控釋肥對(duì)機(jī)插水稻干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素等影響的研究報(bào)道較少。山東省水稻研究所于2015—2016年開(kāi)展了緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻植株生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量影響的試驗(yàn)，旨在進(jìn)一步完善機(jī)插水稻高效施肥技術(shù)，為提高氮肥利用率指導(dǎo)農(nóng)業(yè)科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在山東省水稻研究所濟(jì)寧試驗(yàn)站連續(xù)兩年進(jìn)行。耕層土壤(0～20 cm)有機(jī)質(zhì)含量為3.76 g/kg、全氮2.44 g/kg、堿解氮145.95 mg/kg、速效磷46.92 mg/kg、速效鉀270 mg/kg。

供試水稻品種：津稻263。

供試肥料：沃夫特智膜星緩釋復(fù)混肥(N 28%、P2O58%、K2O 8%)、尿素(N 46%)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：CK0，不施氮肥對(duì)照；CK，常規(guī)施肥，純氮用量300 kg/hm2，分基肥、分蘗肥、穗肥3次施用，施用比例2∶1∶1，施過(guò)磷酸鈣1 125 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2；KSF，施復(fù)混控釋肥750 kg/hm2；KSF+N，施復(fù)混控釋肥750 kg/hm2和75 kg/hm2尿素，一次基施。小區(qū)面積30 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。其他栽培管理同高產(chǎn)栽培田。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

莖蘗動(dòng)態(tài)：每個(gè)處理設(shè)10個(gè)調(diào)查點(diǎn)，從水稻拔節(jié)期開(kāi)始調(diào)查基本苗數(shù)，移栽后15天開(kāi)始每7天調(diào)查單株莖蘗數(shù)直到孕穗期，并在成熟期調(diào)查穗數(shù)，計(jì)算莖蘗變化。

葉面積指數(shù)：分別于拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿中期，每小區(qū)取2穴有代表性的植株，調(diào)查各處理葉面積,計(jì)算葉面積指數(shù)。

干物質(zhì)積累量：分別于拔節(jié)期、齊穗期、灌漿期、成熟期，每小區(qū)取2穴有代表性的植株，調(diào)查群體干物質(zhì)質(zhì)量。

產(chǎn)量構(gòu)成因子：在成熟期每小區(qū)選取具有代表性的植株5穴，調(diào)查每穴平均株數(shù)、株高，穗數(shù)；室內(nèi)考種，測(cè)定穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、成穗率、千粒重，計(jì)算產(chǎn)量。

收獲指數(shù)=籽粒產(chǎn)量/干物質(zhì)總量

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)為兩年的平均值，運(yùn)用Microsoft Excel和SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻莖蘗數(shù)的影響

由圖1可知，各處理水稻莖蘗數(shù)隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，且均在移栽后42天左右時(shí)達(dá)到最大莖蘗數(shù)，各處理中CK處理莖蘗數(shù)最高，其后依次為KSF+N、KSF和CK0。0～15天內(nèi)各施肥處理水稻分蘗速度無(wú)顯著差異；15～30天內(nèi)，水稻分蘗速度較快，KSF+N處理分蘗發(fā)生速度顯著高于KSF處理，并早于KSF達(dá)到較高分蘗數(shù)。成熟期單位面積收獲穗數(shù)以KSF+N處理(320萬(wàn)穗/hm2) 最高，顯著高于其它3個(gè)處理(表2)。可見(jiàn)緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施可保證齊穗期后的分蘗數(shù)，從而確保水稻成熟期收獲穗數(shù)及較高的成穗率。

圖1緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻莖蘗數(shù)的影響

2.2緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻葉面積指數(shù)的影響

由表1可知，水稻各生育期葉面積指數(shù)(LAI)以CK處理最高，其次為KSF+N、KSF處理；KSF+N與KSF處理在拔節(jié)期差異顯著，其余時(shí)期差異不顯著。隨著蘗肥施入，孕穗期CK處理LAI達(dá)最高。追施速效氮肥顯著提高水稻葉面積指數(shù)，緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施可在拔節(jié)期前促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育。

表1 不同施肥處理對(duì)水稻葉面積指數(shù)的影響

2.3緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻干物質(zhì)積累的影響

由圖2可知，水稻各生育期干物質(zhì)積累以常規(guī)施肥(CK)處理最高，除齊穗期外與其它處理差異均達(dá)顯著水平；其次為KSF+N、KSF處理；齊穗期CK、KSF+N、KSF處理的干物質(zhì)積累量差異不顯著；灌漿期KSF+N處理干物質(zhì)積累顯著高于KSF處理，成熟期無(wú)顯著差異。

圖2 緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻干物質(zhì)積累的影響

2.4緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表2可知，各處理公頃穗數(shù)KSF+N處理顯著高于其它處理，CK、KSF處理間差異較?。幻克雽?shí)粒數(shù)CK處理最高，KSF+N和KSF處理分別比其降低3.33%和5.65%，但結(jié)實(shí)率分別比CK處理提高2.92%和3.93%，同時(shí)，成穗率顯著高于CK處理；各處理的千粒重略有差異；產(chǎn)量依次表現(xiàn)為KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK處理差異不顯著。與常規(guī)施氮量處理比較，緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施顯著增加穗數(shù)，提高結(jié)實(shí)率和收獲指數(shù)，從而確保水稻產(chǎn)量。

表2不同處理水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量

3 討論與結(jié)論

緩控釋肥對(duì)作物產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響已有較多研究，普遍認(rèn)為緩控釋肥作基肥一次性施入，由于有效延緩養(yǎng)分釋放量和釋放速率與作物需肥規(guī)律基本吻合，從而有利于提高稻谷產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的形成[7-9]。有研究表明，控釋尿素的施用可節(jié)約氮肥用量21.5%，有效穗數(shù)增加10.2%，產(chǎn)量提高13.6%[10]。但符建榮[11]和李敏等[12]研究認(rèn)為，緩控釋肥養(yǎng)分釋放緩慢，不能滿足水稻前期需求，通過(guò)增施尿素產(chǎn)量明顯高于單施緩控釋肥處理。本研究表明緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施水稻單產(chǎn)最高，顯著高于緩釋復(fù)混肥處理，主要是增加了公頃穗數(shù)，提高了結(jié)實(shí)率和收獲指數(shù)，但對(duì)粒重影響不明顯，這與前人研究結(jié)果一致[11，12]。

有研究認(rèn)為在水稻不同生育期中，分蘗期和孕穗期是吸氮最多的時(shí)期[13]，拔節(jié)至抽穗期是水稻的吸氮高峰[14]，水稻移栽后10～50天正是氮素養(yǎng)分需求量較大的時(shí)期。本研究結(jié)果表明，緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施處理15～30天內(nèi)分蘗發(fā)生速度顯著高于一次性緩釋復(fù)混肥基施處理，表明緩釋復(fù)混肥與速效氮肥配施可在前期提高水稻分蘗數(shù)，確保水稻成熟期收獲穗數(shù)及較高的成穗率，提高籽粒產(chǎn)量。

[1] 劉英,熊海蓉,李霞,等.緩/控釋肥料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化肥設(shè)計(jì),2012,50(6):54-57.

[2] 王楠楠,熊海蓉,熊遠(yuǎn)福,等.緩/控釋肥料及其在水稻上的應(yīng)用[J].化學(xué)工程師,2013(11):30-34.

[3] 夏循峰,胡宏.我國(guó)肥料的使用現(xiàn)狀及新型肥料的發(fā)展[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā),2011,40(11):45-48.

[4] Ni B L, Liu M Z, Lu S Y, et al. Novel slow-release multielementcompound fertilizer with hydroscopicity and moisture preservation[J].Ind. Eng. Chem. Res., 2010, 49(10): 4546-4552.

[5] 梁邦. 緩/控釋肥料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2013，24(5)：77-80.

[6] 于立芝，李東坡，俞守能. 緩/控釋肥料研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志，2006，25(1)：1559-1563.

[7] 李方敏,樊小林,陳文東.控釋肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2005,11(4)：494-500.

[8] 黃旭,唐拴虎,徐培智,等. 一次性施用控釋肥料對(duì)超級(jí)稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006 (9): 17-19.

[9] 曾建華,潘孝忠,吉清妹,等．控釋摻混肥不同施用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響[J]．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(24):72-75．

[10] 王玉紅,王長(zhǎng)松,陳莉萍,等. 控釋尿素在水稻上的應(yīng)用效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015(4):26-27,38．

[11] 符建榮. 控釋氮肥對(duì)水稻的增產(chǎn)效應(yīng)及提高肥料利用率的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2001,7(2):145-152.

[12] 李敏,郭熙盛,葉舒婭,等.硫膜和樹(shù)脂控釋尿素對(duì)水稻產(chǎn)量、光合特性及氮肥利用率的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2013, 19(4): 808-815.

[13] 閆德志,王德建,林靜慧. 太湖地區(qū)氮肥用量對(duì)土壤供氮、水稻吸氮和地下水的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2005, 42(3):440-446.

[14] 王秀芹,張洪程,黃銀忠,等．施氮量對(duì)不同類型水稻品種吸氮特性及氮肥利用率的影響[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2003,21(4):325-330.

EffectsofCombinedApplicationofControlledReleaseFertilizerandAvailableNitrogenFertilizeronYieldFormationofMechanicalTransplantingRice

Wang Yu1，Zhao Qinglei1，Xin Caiyun1，Chen Bocong1，Liu Qihua1，Wang Jia3，Li Yuepeng2，Ma Jiaqing1

(1.ShandongRiceResearchInstitute/ShandongRiceEngineeringTechnologyResearchCenter,Jinan250100，China; 2.KingentaEcologicalEngineeringGroupCo.,Ltd.,Linshu276700,China; 3.YangxinAgriculturalBureau,Yangxin251800,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.022

2017-03-29

山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用創(chuàng)新項(xiàng)目“麥茬稻高效施肥關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”；山東省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家

王瑜(1984—)，女，博士，從事農(nóng)業(yè)生態(tài)和水稻氮肥減施方面的研究。E-mail:iris_xiaoyu@163.com

S511.062

A

1001-4942(2017)09-0118-04