氮肥運(yùn)籌對濱海稻區(qū)缽苗機(jī)插水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

呂小紅 付立東 王宇 隋鑫 任海 李旭 杜萌 馬暢

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧盤錦124010；第一作者：lvxiaohong1214@126.com）

氮素影響著水稻的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。合理的氮肥運(yùn)籌有利于提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率，有利于改善稻米品質(zhì)[1-2]。國內(nèi)外學(xué)者對氮肥的合理運(yùn)籌開展了許多研究[3-8]，但多集中于水稻的常規(guī)手插或毯苗機(jī)插，針對濱海稻區(qū)缽苗機(jī)插條件下超級稻的氮肥精確運(yùn)籌研究報道較少。與毯苗機(jī)插相比，缽苗機(jī)插技術(shù)具有秧苗素質(zhì)高、秧齡彈性大、插后植傷輕、活棵發(fā)苗快、抽穗后群體光合勢高、產(chǎn)量潛力高等特點[9-12]，實現(xiàn)了長秧齡秧苗的機(jī)械化有序精確無植傷栽植，集水稻拋秧和機(jī)插優(yōu)勢于一體，是我國水稻種植機(jī)械化的一種重要途徑，是稻作生產(chǎn)方式上的重大進(jìn)步[13-14]。因此，如何通過氮肥運(yùn)籌充分發(fā)揮缽苗機(jī)插水稻的產(chǎn)量優(yōu)勢，有必要深入研究。本研究以濱海稻區(qū)代表性水稻品種鹽豐47為材料，研究了不同氮肥運(yùn)籌方式對缽苗機(jī)插水稻群體生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，旨在為濱海稻區(qū)缽苗機(jī)插水稻氮肥的合理施用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，進(jìn)一步完善缽苗機(jī)插水稻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地進(jìn)行，耕層土壤（0～15 cm）含有機(jī)質(zhì)2.10 g/kg、全氮0.09 g/kg、堿解氮51.35 mg/kg、速效磷55.61 mg/kg、速效鉀229.52 mg/kg、全鹽0.20 g/kg、pH值7.95。

供試品種為鹽豐47。該品種抗性強(qiáng)，耐鹽堿達(dá)2級標(biāo)準(zhǔn)，耐肥、耐低溫，米質(zhì)優(yōu)良、食味佳，米質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)部頒優(yōu)質(zhì)稻2級標(biāo)準(zhǔn)。

供試肥料為尿素（含46%N）、過磷酸鈣（含12%P2O5）和硫酸鉀（含50%K2O）。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理：K1，氮素基肥、一次蘗肥、二次蘗肥、一次穗肥、二次穗肥比為40∶8∶12∶21∶19（下同）；K2，40∶12∶18∶16∶14；K3，40∶16∶24∶11∶9；K4，40∶20∶30∶6∶4；CK，不施肥。每個處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列。各處理施用氮肥（純N）240 kg/hm2、磷肥（P2O5）105 kg/hm2、鉀肥（K2O）45 kg/hm2，其中，氮肥按上述處理比例施入，磷肥全部作基肥，鉀肥70%作基肥、30%作一次分蘗肥。小區(qū)長10 m、寬3.6 m。CK處理水耙地后、移栽前采用塑料波紋板分隔，其他處理機(jī)械移栽后采用塑料波紋板分隔。

4月15日采用久保田SR-501C播種機(jī)播種，每盤播干種100 g。育秧缽盤為18行缽式毯狀秧盤，規(guī)格為60 cm×30 cm×3 cm（外徑長度×寬度×高度），每盤648個缽孔，缽深0.8 cm。5月20日機(jī)械移栽，行穴距30 cm×（16～18）cm，基本苗數(shù)為4～5株/穴，配套插秧機(jī)械為久保田2ZS-4（SPW-48C）手扶插秧機(jī)。其他栽培管理措施同大面積生產(chǎn)田。

表1 氮肥運(yùn)籌對缽苗機(jī)插水稻莖蘗的影響

表2 氮肥運(yùn)籌對缽苗機(jī)插水稻葉面積指數(shù)的影響

表3 氮肥運(yùn)籌對缽苗機(jī)插水稻干物質(zhì)積累的影響

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 莖蘗動態(tài)

每個處理設(shè)3個調(diào)查點，分別在N-n期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期進(jìn)行調(diào)查。

1.3.2 葉面積指數(shù)

移栽期（苗床100 cm2）、N-n期、拔節(jié)期、齊穗期，每小區(qū)取2叢有代表性的植株，調(diào)查各處理葉面積。并在水稻齊穗期分株測定各處理植株的無效葉面積、高效葉面積和低效葉面積。

1.3.3 干物質(zhì)積累

調(diào)查水稻N-n期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期的群體干物質(zhì)量，成熟期測定谷粒、莖稈干物質(zhì)量。樣品先于105℃條件下殺青30 min，然后在85℃下烘干至恒重。

1.3.4 光合效應(yīng)

于齊穗期用LI-6400光合儀測定各處理劍葉光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率。測定時間9∶00-11∶00，測定劍葉葉片中部，每個處理重復(fù)測定15～20次。

1.3.5 產(chǎn)量構(gòu)成

在成熟期每小區(qū)選取具有代表性的植株5叢，調(diào)查每叢平均穗數(shù)，室內(nèi)考種，測定穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重，計算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對缽苗機(jī)插水稻莖蘗動態(tài)的影響

由表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，且均在拔節(jié)期達(dá)到最大；N-n期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期各處理莖蘗數(shù)均以K2處理最高，其次為K3、K1、K4、CK；成熟期單位面積收獲穗數(shù)以K2處理最高，略高于K3，極顯著高于K1、K4和CK；成穗率以K1、K3處理較高，達(dá)到73.00%左右。

2.2 對缽苗機(jī)插水稻葉面積指數(shù)的影響

由表2可知，N-n期、拔節(jié)期、齊穗期各LAI以K2處理最高，其次為K3、K1、K4和CK，K2處理齊穗期LAI達(dá)到6.00，分別比K1、K3、K4、CK提高5.63%、5.63%、8.30%、123.88%；K2處理的高效葉面積率、有效葉面積率均極顯著高于其他處理。

2.3 對缽苗機(jī)插水稻干物質(zhì)積累的影響

由表3可知，N-n期、拔節(jié)期、齊穗期與成熟期各處理干物質(zhì)積累量以K2最高，其次為K3、K1、K4和CK，K2處理成熟期干物質(zhì)積累量分別比K1、K3、K4、CK提高4.29%、3.69%、7.82%、70.09%；K2處理的收獲指數(shù)亦最高，達(dá)到0.5661。

表4 氮肥運(yùn)籌對缽苗機(jī)插水稻光合效應(yīng)的影響

表5 氮肥運(yùn)籌對缽苗機(jī)插水稻產(chǎn)量的影響

2.4 對缽苗機(jī)插水稻光合效應(yīng)的影響

由表4可知，齊穗期凈光合速率以K2處理最高，分別較K3、K1、K4、CK高3.90%、4.86%、16.15%、20.54%，與K4、CK處理相比差異達(dá)極顯著水平；氣孔導(dǎo)度以K1、K2處理較高，與其他處理相比差異極顯著；胞間CO2濃度以K1、K4處理較高，與K3、CK處理相比差異達(dá)到顯著水平，K2處理胞間CO2濃度略大于K3、CK處理；各施氮處理蒸騰速率均小于CK處理，呈現(xiàn)K1＞K3＞K2＞K4的規(guī)律。

2.5 對缽苗機(jī)插水稻產(chǎn)量的影響

由表5可知，各處理的收獲穗數(shù)、穎花量及每穗實粒數(shù)均以K2處理最大，其次為K3、K1、K4和CK；結(jié)實率以K1處理最大，極顯著高于其他處理；各處理間的千粒重差異極顯著，CK的千粒重最大；K2處理產(chǎn)量最高，極顯著高于其他處理，分別比K1、K3、K4、CK高5.58%、4.55%、10.33%、79.24%。

3 討論與結(jié)論

氮肥管理技術(shù)是水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)的重要組成部分，合理施用氮肥可以顯著提高水稻產(chǎn)量。據(jù)報道，水稻產(chǎn)量在合適的施氮量達(dá)到最大值，過量或過少均會導(dǎo)致產(chǎn)量的下降[15]。吳文革等[16]研究發(fā)現(xiàn)，不同施氮處理間產(chǎn)量差異的主要原因是群體穎花量的差異，表現(xiàn)為產(chǎn)量與穗肥比例呈極顯著的拋物線關(guān)系；也有研究[17-18]表明，產(chǎn)量與基施氮肥量的比例存在顯著的拋物線關(guān)系，基肥和追肥不同比例主要影響了穗數(shù)和每穗粒數(shù)。鄭永美等[19]研究表明，適量的“起身肥”可以促進(jìn)水稻分蘗的早生快發(fā)，提高分蘗成穗率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。曾勇軍等[20]研究發(fā)現(xiàn)，適量施氮可增加每穗粒數(shù)，過量施氮每穗粒數(shù)會降低。本研究發(fā)現(xiàn)，K2處理產(chǎn)量最高，較高的收獲穗數(shù)、葉面積指數(shù)、高效葉面積率、有效葉面積率、干物質(zhì)積累量、收獲指數(shù)、光合速率是其獲得高產(chǎn)及較高氮肥利用率的原因所在。

不同的氮肥運(yùn)籌方式對不同水稻的產(chǎn)量有較大的影響。張軍等[21]研究表明，基蘗肥與穗肥比例為7∶3或6∶4時，淮稻11號和甬優(yōu)2640的穗粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性好，可獲得較高產(chǎn)量。吳文革等[22]研究認(rèn)為，基蘗肥與穗肥比例為6∶4時，機(jī)插雜交中秈水稻的產(chǎn)量較高。胡群等[23]指出，基蘗肥與穗肥比例為6∶4時，機(jī)插水稻每穗粒數(shù)、群體穎花量、結(jié)實率和千粒重顯著高于其他處理，產(chǎn)量最高。而趙峰等[24]研究認(rèn)為，氮肥中基肥、蘗肥和穗肥比例為5∶3∶2時，機(jī)插早稻兩優(yōu)287生育后期的根系活力強(qiáng)，葉片光合能力高，有利于高產(chǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，氮素基蘗肥與穗肥比例為7∶3時（即氮素基肥、一次蘗肥、二次蘗肥、一次穗肥、二次穗肥比例為40∶12∶18∶16∶14施用）產(chǎn)量最高，其比例略高于凌啟鴻等[25]的研究結(jié)果。這是由于盤錦濱海稻區(qū)土壤粘重、含鹽量偏高以及早春氣溫回升較慢、平均氣溫較低等原因降低了氮素的活性，阻礙了生育前期水稻對氮素的吸收與利用，而適當(dāng)增加蘗肥比例可提高分蘗期土壤堿解氮濃度，促進(jìn)水稻對氮素的吸收利用[26-28]。這個處理能夠在保證充足穗數(shù)的同時，增加穎花量和每穗實粒數(shù)，優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成因素，使缽苗機(jī)插水稻達(dá)到高產(chǎn)的效果。

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