?不同緩/控釋肥在直播早稻上應(yīng)用效果比較研究?

摘 要：為驗(yàn)證JZ-01、JZ-02、JT-05、JT-06這4種緩/控釋肥在湘東地區(qū)早稻直播稻上的應(yīng)用效果，探索比較了4種緩/控釋肥施用后的根長(zhǎng)、株高、分蘗數(shù)、葉綠素含量、劍葉面積、水稻產(chǎn)量、氮磷利用效率、氮磷收獲指數(shù)和考種等指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：與CF（習(xí)慣施肥）處理相比較，JT-05和JT-06處理的稻谷產(chǎn)量、氮素利用效率、磷素利用效率分別提高了12.9%和7.6%、52.9%和43.1%、73.8%和57.4%，JZ-01和JZ-02處理的分別降低了11.8%和16.8%、6.4%和9.8%、0.8%和4.1%。與CF處理相比較，JT-05和JT-06處理促進(jìn)了水稻生長(zhǎng)，提高了SPAD值、劍葉面積、氮磷收獲指數(shù)、有效穗、實(shí)粒數(shù)和穗重，JZ-01和JZ-02處理的降低了上述指標(biāo)。JT-05和JT-06這2種緩/控釋肥的應(yīng)用模式值得推廣。研究結(jié)果為緩/控釋肥的研發(fā)及其施用模式提供了理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：早稻直播稻;緩/控釋肥;水稻產(chǎn)量;水稻生長(zhǎng)發(fā)育;應(yīng)用效果比較

中圖分類(lèi)號(hào)：S-3; S145.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2018）02-0054-04

Comparison of Application Effect of Different Slow/Controlled Release Fertilizers in Direct Broadcasting Early Rice

XIE Yi1，2，ZHANG Liu3，WANG Ling-ling1，2，LUO Zun-chang1，2，LI Wei-yan2，

SUN Ji-min2，HONG Xi2，CHU Fei2

（1. Long Ping Branch， Graduate School of Hunan University， Changsha 410125，PRC; 2. Hunan Institute of Soil and Fertilizer， Changsha 410125，PRC ;3. Street office of Lijingpu in Ningxiang City， Ningxiang 410600，PRC）

Abstract：In order to verify the application of four slow / controlled release fertilizers JZ-01， JZ-02， JT-05 and JT-06 in direct rice of early rice in eastern Hunan Province， we compared the changes of root length， plant height， tiller number， chlorophyll content， paddy leaf area， rice production， nitrogen use efficiency， nitrogen and phosphorus harvest index and test species after four kinds of slow / controlled release fertilizer. The results showed that the grain yield， nitrogen use efficiency and phosphorus use efficiency of JT-05 and JT-06 increased by 12.9% and 7.6%， 52.9% and 43.1%， 73.8% and 57.4% respectively， compared with those of CF （conventional fertilization） while JZ-01 and JZ-02 decreased by 11.8% and 16.8%， 6.4% and 9.8%， 0.8% and 4.1% respectively. Compared with CF treatment， JT-05 and JT-06 treatments promoted rice growth and increased SPAD value， leaf area， nitrogen and phosphorus harvest index， effective panicle， number of actual seed， panicle weight， JZ-01 and JZ-02 decreased handling of these indicators. The two slow / controlled release fertilizer application model of JT-05 and JT-06 worth promoting. The results provide the theoretical basis and practical basis for the research and development of slow / controlled release fertilizer and its application mode.

Key words：direct rice of early rice; slow / controlled release fertilizer; rice production; rice growth and development; comparison of application effect

水稻是我國(guó)最主要的糧食作物[1]。有研究表明[2]，到2025年，水稻產(chǎn)量要達(dá)到每年1.2%的增長(zhǎng)水平才能滿足人們的基本需求。施肥是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑，近年來(lái)，化肥的大量使用在提高水稻產(chǎn)量的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，如肥料用量大、利用效率低以及對(duì)環(huán)境造成的污染等[3-6]。研究表明，緩/控釋肥釋放養(yǎng)分的速率更符合水稻生長(zhǎng)發(fā)育的養(yǎng)分需求，能提高肥料利用率，減少養(yǎng)分流失，降低環(huán)境污染、減少社會(huì)資源消耗[7]，因此成為國(guó)內(nèi)外新型肥料的主要研究對(duì)象之一[8]。邢曉鳴[9]、李旭等[10]在研究不同類(lèi)型緩控釋肥對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，單純的緩控釋肥應(yīng)用效果不佳，組配的摻混肥配合分蘗期施用速效氮肥，可顯著提高水稻群體光合物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量。而目前對(duì)緩控釋肥的研究主要集中在傳統(tǒng)手插稻上[11]，對(duì)直播稻的研究較少，且直播稻省工、省力，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高。其中對(duì)緩/控釋肥的研究主要集中在3個(gè)方面：一是緩/控釋材料的篩選;二是緩/

控釋肥的養(yǎng)分釋放動(dòng)態(tài)與評(píng)價(jià)方法;三是緩/控釋肥養(yǎng)分利用率研究[12-14]。有關(guān)緩/控釋肥對(duì)水稻生理、生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)成、施用方式等影響的研究則報(bào)道很少。筆者通過(guò)不同的包膜材料的緩控釋肥與常規(guī)施肥對(duì)水稻的生理、生長(zhǎng)發(fā)育（葉面積指數(shù)，SPAD值）、產(chǎn)量效應(yīng)、氮磷養(yǎng)分利用效率和氮磷收獲指數(shù)等的影響展開(kāi)討論，為新型緩/控釋肥在直播早稻生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供參考，為其研發(fā)提供理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試早稻品種：中早39（常規(guī)稻）。供試肥料種類(lèi)：復(fù)合肥（15-15-15）、尿素（含N 46.0%）、JT-01（緩控釋肥）、JT-02（緩控釋肥）、JZ-05（緩控釋肥）、JZ-06（緩控釋肥）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年在瀏陽(yáng)市達(dá)滸鎮(zhèn)金石村進(jìn)行。土壤為河流沖積土，基礎(chǔ)地力指標(biāo)為：pH值為5.47，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量分別為25.12、1.73、0.50和17.83 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為142.32、14.57和86.17 mg/kg。

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：（1）CK（不施肥）;（2）JZ-05;（3）JZ-06;（4）JT-01;（5）JT-02;（6）CF（習(xí)慣施肥——復(fù)合肥）。每處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積5 m×8 m = 40 m2 ，共18個(gè)小區(qū)，總面積18×40 m2 = 720 m2，小區(qū)用田埂分開(kāi)，田埂寬20 cm，田埂上覆膜，兩側(cè)扎入泥下。早稻采用直播，種子用量為8.0 kg/667m2。分小區(qū)單打單收單曬，準(zhǔn)確測(cè)定產(chǎn)量，收獲后的總鮮重，曬干后，吹去空殼后的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。具體施肥時(shí)期和用量見(jiàn)表1。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 測(cè)定項(xiàng)目 （1）土壤理化性質(zhì)：取樣測(cè)定稻田有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、pH值等基礎(chǔ)肥力指標(biāo)。采用常規(guī)方法測(cè)定[15]。

（2）水稻群體生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)：從分蘗始期開(kāi)始到抽穗期結(jié)束，每小區(qū)分別隨機(jī)定點(diǎn)3個(gè)測(cè)定區(qū)，稻田面積分別為0.3、0.3和0.4 m2，總面積為1 m2。每隔一周監(jiān)測(cè)水稻分蘗數(shù)，并分別在分蘗盛期和成熟期測(cè)量水稻株高，調(diào)查分蘗期根系長(zhǎng)度，調(diào)查齊穗期水稻劍葉葉面積，測(cè)定分蘗盛期倒三葉和齊穗期劍葉SPAD值。

（3）群體產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量：每小區(qū)取0.5 m2水稻面積進(jìn)行考種（穗粒數(shù)、穗重、千粒重、有效穗數(shù)等）。分小區(qū)單打單收單曬，準(zhǔn)確測(cè)定產(chǎn)量（包括籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量），收獲后的稻谷總鮮重，曬干后，吹去空殼后的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，稱取稻草產(chǎn)量。

1.3.2 測(cè)定方法 植株全氮磷鉀含量分別采用濃H2SO4-H2O2消煮、流動(dòng)注射分析儀和火焰光度計(jì)測(cè)定;土壤中的堿解氮、有效磷和速效鉀分別用堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法和乙酸銨浸提—火焰光度法測(cè)定;水稻秸稈產(chǎn)量采用磅秤稱量，稻谷產(chǎn)量采用電子稱稱量;劍葉葉面積采用葉面積測(cè)量?jī)x測(cè)定;葉片SPAD值采用SPAD 502葉綠素含量測(cè)定儀測(cè)定[15]。

1.4 分析方法

作圖和統(tǒng)計(jì)分析分別用Excel 2010和SPSS 13.0專業(yè)版進(jìn)行。

氮磷鉀肥料利用率=（施肥區(qū)植株養(yǎng)分總量-空白區(qū)植株養(yǎng)分總量）/施肥總量×100% " " " " " " " " " " "（1）

氮素收獲指數(shù)（%）=（籽粒氮積累總量/植株氮素積累總量）×100% " " " " " "（2）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理下水稻產(chǎn)量變化

表2為不同緩/控釋肥施用模式下水稻產(chǎn)量變化結(jié)果。由表2可知，施肥處理的稻谷產(chǎn)量、稻草產(chǎn)量和總生物量均大于CK處理，其中，JT-05和JT-06處理的稻谷產(chǎn)量顯著高于其他施肥處理，JZ-01和JZ-02處理的稻谷產(chǎn)量顯著低于CF處理。與CF處理相比較，JT-05和JT-06處理的稻谷產(chǎn)量分別提高12.9%和7.6%，JZ-01和JZ-02處理的分別降低11.8%和16.8%。

2.2 不同施肥處理下氮磷養(yǎng)分利用效率和氮磷收獲指數(shù)

表3為不同施肥模式下水稻氮磷養(yǎng)分利用效率和氮磷收獲指數(shù)。由表3可知，施肥處理中，JT-05和JT-06處理的水稻氮磷養(yǎng)分利用效率顯著高于其他施肥處理，JZ-01和JZ-02處理的低于CF處理;JT-05和JT-06處理的水稻氮磷收獲指數(shù)高于CF處理，JZ-01和JZ-02處理的低于CF處理。與CF處理相比較，JT-05和JT-06處理的氮素利用效率分別提高了52.9%和43.1%，磷素利用效率分別提高了73.8%和57.4%，氮收獲指數(shù)分別提高了7.9%和6.5%，磷收獲指數(shù)分別提高了13.6%和9.2%;JZ-01和JZ-02處理的氮素利用效率分別降低了6.4%和9.8%，磷素利用效率分別降低了0.8%和4.1%，氮收獲指數(shù)分別降低了2.1%和3.2%，磷收獲指數(shù)分別降低了9.7%和6.7%。

2.3 不同施肥處理下水稻分蘗期根長(zhǎng)和株高

表4表示不同處理水稻分蘗期根長(zhǎng)和株高及成熟期株高。由表4可知，施肥處理的分蘗盛期水稻地上部高、根長(zhǎng)和植株總高度和成熟期地上部高均高于不施肥處理，其中，JT-05和JT-06處理的水稻地上部高、根長(zhǎng)和植株總高度和成熟期地上部高均高于CF處理，JZ-01和JZ-02處理的均低于CF處理。這可能與前期養(yǎng)分管理有很大關(guān)系，與水分管理等也可能有一定關(guān)系。

2.4 不同施肥處理下水稻分蘗數(shù)

表5表示不同處理下分蘗期水稻分蘗數(shù)變化及收獲期考種穗數(shù)變化。由表5可知，分蘗期施肥處理的分蘗數(shù)均高于不施肥處理的，JT-05和JT-06處理的三個(gè)調(diào)查期的平均分蘗數(shù)高于CF處理，JZ-01和JZ-02處理的低于CF處理，分蘗期第二次和第三次調(diào)查時(shí)出現(xiàn)了分蘗數(shù)的減少，那是無(wú)效分蘗的消失。收獲期考種結(jié)果表明，施肥處理中，JT-05處理的單株水稻有效穗平均數(shù)最高，JZ-02處理的最低;與CF處理相比較，JT-05和JT-06處理的單株水稻有效穗平均數(shù)提高了13.3%和6.7%，JZ-01和JZ-02處理的降低了13.3%和20.0%;CF處理的無(wú)效穗數(shù)最高。

2.5 不同施肥處理下水稻不同生育時(shí)期的葉綠素含量（SPAD值）

表6表示不同處理下水稻分蘗期倒三葉和齊穗期劍葉葉綠素含量（SPAD值）。由表6可知，分蘗期各處理的SPAD值均相應(yīng)高于齊穗期SPAD值，施肥處理的SPAD值均高于不施肥處理。JT-05和JT-06處理的分蘗期倒三葉和齊穗期劍葉SPAD值均高于CF處理，分蘗期倒三葉SPAD值高出的百分比為5.8%和3.3%，齊穗期高出的百分比為7.1%和4.8%;JZ-01和JZ-02處理的分蘗期倒三葉和齊穗期劍葉SPAD值均低于CF處理，分蘗期倒三葉SPAD值降低的百分比為4.9%和6.2%，齊穗期降低的百分比為4.6%和5.0%。

2.6 不同施肥處理下水稻劍葉葉面積

表7表示不同施肥處理下水稻齊穗期劍葉葉面積。由表7可知，施肥處理的倒三葉面積均顯著高于不施肥處理，JT-05和JT-06處理的劍葉葉面積高出CF處理6.7%和4.2%，三者差異不顯著;JZ-01和JZ-02處理的劍葉葉面積顯著低于CF處理37.1%和37.2%。

2.7 不同施肥處理下考種結(jié)果

表8表示不同施肥處理下的考種結(jié)果。水稻產(chǎn)量是由千粒重、有效穗、實(shí)粒數(shù)等因子決定的，施肥處理的單株有效穗數(shù)、空粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、穗重均高于不施肥處理。JT-05和JT-06處理的單株有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、穗重均高于CF處理，單株空粒數(shù)低于CF處理;JZ-01和JZ-02處理的單株有效穗數(shù)、空粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、穗重均低于CF處理，千粒重高于CF處理。

3 討 論

緩/控釋肥提高水稻的產(chǎn)量建立在養(yǎng)分的釋放切合水稻生長(zhǎng)發(fā)育需求的基礎(chǔ)上。而緩/控釋肥的實(shí)際應(yīng)用受到包膜材料[16]、運(yùn)籌方式[17]、水稻品種、土壤理化性質(zhì)、地力水平、灌溉方式和氣候等因素的影響。呂玉虎[18]、黃旭等[19]研究表明，緩/控釋肥一次性施入的水稻產(chǎn)量高于分次施入和當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥。邢曉鳴[9]認(rèn)為不同包膜類(lèi)型的緩/控釋肥對(duì)水稻的產(chǎn)量和光合物質(zhì)的生產(chǎn)影響較大。試驗(yàn)結(jié)果表明，緩/控釋肥配施一定量的速效氮肥，通過(guò)緩/控釋肥種類(lèi)與施肥模式的結(jié)合，能顯著提高水稻的產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率，與李敏[20]、符建蓉[21]的研究相一致。

研究通過(guò)對(duì)不同的緩/控釋肥種類(lèi)及施肥模式的探索，尋求更切合水稻生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分的釋放規(guī)律。表3顯示，JT-05和JT-06處理的氮磷養(yǎng)分利用效率和稻谷的氮磷收獲指數(shù)顯著高于CF（習(xí)慣施肥處理），JZ-01和JZ-02處理都低于CF，這可能是由于JT-05和JT-06處理的施肥模式較JZ-01和JZ-02處理更能穩(wěn)定的提供水稻生長(zhǎng)發(fā)育后期養(yǎng)分的供應(yīng)，促進(jìn)了氮磷向籽粒的運(yùn)輸，使得籽粒的氮磷素積累量較大，因此導(dǎo)致了氮磷肥料利用效率和稻谷氮磷收獲指數(shù)高的現(xiàn)象，與李玥[22]的研究不盡一致。表4～7顯示，分蘗期水稻根長(zhǎng)、株高、分蘗數(shù)、葉綠素含量（SPAD值）的數(shù)據(jù)和齊穗期劍葉葉面積依次體現(xiàn)為JT-05> JT-06>CF>JZ-01>JZ-02>CK，說(shuō)明JT-05和JT-06處理相對(duì)能在水稻的生長(zhǎng)發(fā)育期提供適量的養(yǎng)分，保證了一定量的分蘗數(shù)，足量的氮素也使根系保持良好的形態(tài)。同時(shí)葉綠素含量（SPAD值）的增加也保證了葉片具有較好的光和能力，為增產(chǎn)提供基礎(chǔ)。表8的考種結(jié)果顯示，水稻的有效穗和實(shí)粒數(shù)依次體現(xiàn)為JT-05>JT-06>CF>JZ-01>JZ-02>CK，這可能是由于JT-05和JT-06處理后期追施的速效氮保證了水稻生育后期氮素的需求。

4 結(jié) 論

緩/控釋肥與土壤共同作用下的養(yǎng)分供應(yīng)時(shí)間和供應(yīng)量，如能與水稻的養(yǎng)分需求時(shí)間和需求量吻合同步，就會(huì)大大提高肥料的利用效率和水稻產(chǎn)量，這也是緩/控釋肥研發(fā)成功和應(yīng)用推廣的關(guān)鍵。在研究中，JT-05和JT-06處理的稻谷產(chǎn)量、氮素利用效率、磷素利用效率、有效穗、分蘗期倒三葉SPAD值、劍葉葉面積比CF（習(xí)慣施肥）處理分別提高了12.9%和7.6%、52.9%和43.1%、73.8%和57.4%、13.3%和6.7%、5.8%和3.3%、6.7%和4.2%，JZ-01和JZ-02處理的比CF處理分別降低了11.8%和16.8%、6.4%和9.8%、0.8%和4.1%、13.3%和20.0%、4.9%和6.2%、37.1%和37.2%。與CF處理相比較，JT-05和JT-06處理促進(jìn)了水稻生長(zhǎng)，提高了氮磷收獲指數(shù)、實(shí)粒數(shù)、穗重、齊穗期劍葉SPAD值，JZ-01和JZ-02處理的降低了上述指標(biāo)。JT-05和JT-06這2種緩/控釋肥的研發(fā)技術(shù)及其施用模式是值得推廣的，JZ-01和JZ-02這2種緩/控釋肥的研發(fā)技術(shù)及其施用模式還需大幅度改進(jìn)。研究結(jié)果為緩/控釋肥研發(fā)技術(shù)的改進(jìn)及其施用模式提供了理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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