施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

董洋陽 賈晴晴 朱新春 劉章生 王雅鳳

（上海市松江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海201611）

近年來，隨著大量農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和機(jī)械化進(jìn)程的加快，水稻機(jī)穴播憑借其省工、省力、節(jié)本、高效等優(yōu)點(diǎn)在上海市松江區(qū)得到大力發(fā)展。氮素是影響水稻生長(zhǎng)的重要營養(yǎng)元素，對(duì)水稻的群體構(gòu)建、物質(zhì)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)量形成均具有重要影響[1－3]。合理施用氮肥不僅是實(shí)現(xiàn)水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要措施，同時(shí)也是提高氮肥利用效率、降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染的關(guān)鍵[4－16]。本研究以松江區(qū)大面積種植常規(guī)晚粳稻品種秀水114為試驗(yàn)材料，探討了不同施氮量對(duì)機(jī)穴播稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等的影響，以明確機(jī)穴播稻適宜的施肥技術(shù)，為水稻機(jī)穴播大面積推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013－2015年在上海市松江區(qū)泖港鎮(zhèn)某家庭農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)田進(jìn)行，前茬為紫云英，供試水稻為常規(guī)中熟晚粳品種秀水114。土壤類型為青紫泥，地力中等偏上，pH值 6.68，有機(jī)質(zhì) 3.24%，水解氮 174.25 mg/kg，有效磷4.82 mg/kg，速效鉀96.64 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)運(yùn)用水稻精量穴播機(jī)，以不同施氮量設(shè)6個(gè)處理：210 kg/hm2（純N用量，下同）、255 kg/hm2、300 kg/hm2、345 kg/hm2、390 kg/hm2，以無肥區(qū)（純 N 用量為 0）作為對(duì)照。氮肥運(yùn)籌為基蘗肥∶穗肥=6∶4，不施基肥，分蘗肥分2次施用，穗肥于葉齡余數(shù)為3.5～4.0葉時(shí)施第1次，間隔7 d施第2次。除氮肥外，為保證各小區(qū)磷、鉀肥用量保持一致，在第1次施入穗肥時(shí)統(tǒng)一施用等量（N∶P∶K=1∶1∶1）的復(fù)合肥。每個(gè)處理重復(fù) 3 次，氮肥水平間構(gòu)筑土埂，用塑料薄膜包覆，單灌單排，以防肥水混串。株行距20 cm×16 cm。水分管理及病蟲草害防治方法與當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)相同。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

出苗后，每個(gè)處理選定10叢，查苗數(shù)，重復(fù)2次，后逐期考察田間莖蘗數(shù)。

1.3.2 葉齡

3葉期開始標(biāo)記葉齡。每處理定10～15個(gè)主莖，隔10～15 d標(biāo)記1次，并記錄葉齡。

1.3.3 葉面積

在拔節(jié)期、抽穗期、成熟期3個(gè)時(shí)期，每期以平均莖蘗數(shù)為主要標(biāo)準(zhǔn)，取代表性植株2～4株，測(cè)定葉面積，并計(jì)算粒葉比。

1.3.4 干物質(zhì)量

在拔節(jié)期、抽穗期、成熟期3個(gè)時(shí)期，每期以平均莖蘗數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，取代表性植株2～4株，植株連根拔出，清洗，去根，烘干（在鼓風(fēng)烘箱中，105℃殺青30 min，80℃下烘干，烘干時(shí)間根據(jù)樣本量的多少，大概需要48～72 h），稱干物質(zhì)量。

1.3.5 株高

成熟期選代表性植株10叢測(cè)定基部到穗頂高度。

1.3.6 測(cè)產(chǎn)與考種

成熟期各小區(qū)按平均莖蘗數(shù)取10叢，計(jì)算穗粒數(shù)、空癟粒率、千粒重、理論產(chǎn)量；同時(shí)各試驗(yàn)田塊全部收割脫粒，去除空癟粒及雜質(zhì)后曬干稱重，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。3年試驗(yàn)重復(fù)性較好，處理間產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致，本文以3年平均數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表1 施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表2 施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻莖蘗動(dòng)態(tài)和莖蘗成穗率的影響

圖1 施氮量與機(jī)穴播水稻產(chǎn)量的關(guān)系

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻產(chǎn)量的影響

由表1可知，在施氮量低于300 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加，施氮量高于300 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量則降低，即在施氮量為300 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，達(dá)9 947.70 kg/hm2，比對(duì)照高 2 194.35 kg/hm2，增產(chǎn)22.06%。進(jìn)一步分析不同施氮量水平與機(jī)穴播稻產(chǎn)量的關(guān)系，以施氮量為自變量x，產(chǎn)量為因變量y，經(jīng)曲線擬合得圖1所示開口向下的拋物線相關(guān)關(guān)系方程，二者呈極顯著相關(guān)。根據(jù)回歸方程得機(jī)穴播水稻最高產(chǎn)量的適宜施氮量為309.77 kg/hm2。

2.2 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來分析，機(jī)穴播稻有效穗數(shù)隨著施氮量的增加呈增加的趨勢(shì)。在施氮量為390 kg/hm2時(shí)有效穗數(shù)最多，為417.60萬/hm2；而每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均隨著施氮量的增加呈逐漸降低的趨勢(shì)，在施氮處理中以施氮量為210 kg/hm2時(shí)最高，分別為 100.42粒、92.73%和 25.19 g（表 1）。

2.3 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻莖蘗動(dòng)態(tài)和莖蘗成穗率的影響

由表2可知，在施氮處理中隨著施氮量的增加，有效穗數(shù)和高峰苗數(shù)呈增多的趨勢(shì)，施氮量在390 kg/hm2時(shí)有效穗數(shù)和高峰苗數(shù)最多，分別為417.60萬/hm2和630.75萬/hm2；而莖蘗成穗率則表現(xiàn)為隨著施氮量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在施氮量為300 kg/hm2時(shí)莖蘗成穗率最高為73.02%。

2.4 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻干物質(zhì)生產(chǎn)及積累的影響

表3表明，成熟期干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)與產(chǎn)量結(jié)果一致，在施氮量為300 kg/hm2時(shí)最高。在拔節(jié)期和抽穗期干物質(zhì)積累量隨著施氮量的增加而增多。從各生育階段可以看出，拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期，干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為隨著施氮量的增加呈先增多后減少的趨勢(shì)，即在施氮量為300 kg/hm2時(shí)，各生育階段干物質(zhì)積累量最高。但不同生育階段干物質(zhì)積累量占總積累量的比例表現(xiàn)為拔節(jié)期至抽穗期隨著施氮量的增加而遞減，抽穗期至成熟期隨著施氮量的提高先增后減。

2.5 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻葉面積動(dòng)態(tài)及粒葉比的影響

由表4可知，各生育時(shí)期LAI隨著施氮量的增加而增加，在施氮量為390 kg/hm2時(shí)，拔節(jié)期、抽穗期、成熟期的LAI最大，分別為4.38、7.06、2.69。而粒葉比則隨著施氮量的增加而遞減，在施氮量為390 kg/hm2時(shí)最低，為0.646穎花/cm2。

2.6 施氮量對(duì)機(jī)穴播稻大田期農(nóng)藝性狀的影響

由表5可知，機(jī)穴播稻株高和基部節(jié)間都隨著施氮量的增加呈增高的趨勢(shì)，即在施氮量為390 kg/hm2時(shí)，株高最高達(dá)77.8 cm，基一節(jié)間和基二節(jié)間也最長(zhǎng)，分別為5.5 cm和8.8 cm。表明施氮量的增加使基部節(jié)間伸長(zhǎng)，不利于抗倒伏。

表3 施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻干物質(zhì)生產(chǎn)及積累的影響

表4 施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻LAI和粒葉比的影響

表5 施氮量對(duì)機(jī)穴播水稻株高及伸長(zhǎng)節(jié)間的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，施氮量與機(jī)穴播稻產(chǎn)量呈極顯著一元二次拋物線關(guān)系，機(jī)穴播稻最適施氮量為309.77 kg/hm2，過高或過低均不利于其產(chǎn)量的提高。施氮量對(duì)機(jī)穴播稻產(chǎn)量構(gòu)成因素有不同程度影響，隨著施氮量的增加，有效穗數(shù)和高峰苗數(shù)增多，莖蘗成穗率、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重降低。

[1]楊益花，張亞潔，蘇祖芳.施氮量對(duì)雜交水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素和干物質(zhì)積累的影響[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，3（12）：5－8.

[2]張洪程，王秀芹，戴其根，等.施氮量對(duì)雜交稻兩優(yōu)培九產(chǎn)量、品質(zhì)及吸氮特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36（7）：800－806.

[3]王海候，沈明星，劉鳳軍，等.施氮量對(duì)雜交粳稻常優(yōu)1號(hào)產(chǎn)量及氮肥吸收利用的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（4）：9－11.

[4]凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（12）：2 457－2 467.

[5]陳關(guān)，李木英，石慶華，等.施氮量對(duì)直播稻群體發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].作物雜志，2011（1）：33－37.

[6]肖玉蘋，徐建強(qiáng)，郭恒德，等.施肥對(duì)直播晚粳稻秀水134產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（8）：935－937.

[7]姚麒麟，黃慧珍，沈?yàn)槊?，?直播稻秀水123氮肥用量試驗(yàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（2）：326－327.

[8]張洪程，李杰，姚義，等.直播稻種植科學(xué)問題研究[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2009：1－15.

[9]張祖健，謝成林，謝仁康，等.蘇中地區(qū)直播水稻的群體生產(chǎn)力及氮肥運(yùn)籌的效益[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37（4）：677－685.

[10]黃萌，陳培峰，喬中英，等.播種量與施氮量對(duì)直播水稻蘇香粳3號(hào)產(chǎn)量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24（4）：4－6.

[11]王偉妮，魯劍巍，何矛卿，等.氮、磷、鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收利用的影響[J].中國水稻科學(xué)，2011，25（6）：645－653.

[12]李慶逵，朱兆良，于天仁.中國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[13]張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學(xué)報(bào)，2008，45（5）：915－924.

[14]彭少兵，黃見良，鐘旭華，等.提高中國稻田氮肥利用率的研究策略[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（9）：1 095－1 103.

[15]崔婷婷，李王成，夏婷，等.幾種灌溉方式和施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量影響的研究述評(píng)[J].中國稻米，2016，22（4）：31－34.

[16]蔣鵬，劉茂，秦儉，等.施氮量對(duì)超級(jí)雜交稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J].中國稻米，2017，23（4）：102－106.