基本苗密度和氮肥管理措施對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響綜述

黃志成, 姚 宇, 付第慧, 程 爽, 邢志鵬

(揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心/水稻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究院,江蘇揚(yáng)州 225009)

水稻是我國(guó)重要的糧食作物,其種植面積和產(chǎn)量均位居國(guó)內(nèi)糧食作物首位[1]。2021年全國(guó)稻谷產(chǎn)量達(dá)2.128 4億t,占糧食總產(chǎn)量的31.2%;種植面積為2 992.12萬hm2,占糧食總種植面積的25.4%[2],為保障國(guó)家糧食安全作出了重大貢獻(xiàn)。近年來,隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,人們的生活質(zhì)量不斷提高,對(duì)稻米的需求不再是滿足溫飽,而是要講品質(zhì)、講安全、講健康。因此,在穩(wěn)定水稻產(chǎn)量的同時(shí)兼顧“優(yōu)質(zhì)、綠色、高效”,對(duì)我國(guó)的口糧作物安全產(chǎn)出及農(nóng)民增收具有重要意義[3]。

基本苗密度和氮肥管理是水稻生產(chǎn)最直接有效的調(diào)控手段[4],通過優(yōu)化水稻群體的起點(diǎn)質(zhì)量,協(xié)調(diào)植株個(gè)體發(fā)育,優(yōu)化群體組成、結(jié)構(gòu)和功能,實(shí)現(xiàn)足穗、壯株、大穗、充實(shí),充分挖掘水稻生產(chǎn)潛力,達(dá)到增產(chǎn)、增質(zhì)、增效、增收的目標(biāo)。密植少肥、稀植多肥是生產(chǎn)上常用調(diào)控思路,在此基礎(chǔ)上,“因候、因地、因種、因種植方式”等集成創(chuàng)新以基本苗和氮肥管理為重要內(nèi)容的栽培技術(shù),在各區(qū)域應(yīng)用獲得了大面積平衡豐產(chǎn)。然而,生產(chǎn)上仍存在基本苗密度大、氮肥用量高、氮肥運(yùn)籌不配套等負(fù)向調(diào)控水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的方式,導(dǎo)致水稻產(chǎn)量不高不穩(wěn)、品質(zhì)不優(yōu)、氮肥利用率低等現(xiàn)象,既不利于經(jīng)濟(jì)效益的提高,也不利于綠色生態(tài)生產(chǎn)的發(fā)展[5-7]。有研究認(rèn)為,稀植促大穗是水稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)與高效利用氮肥的重要措施;也有研究認(rèn)為,適當(dāng)提高基本苗數(shù),配以合理減氮手段,能夠有效實(shí)現(xiàn)水稻的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)并提升氮肥利用率;還有研究認(rèn)為,增加基本苗密度,以主莖成穗為主,配套減氮措施,有利于實(shí)現(xiàn)大面積直播水稻豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[8-9]。本文綜述氮肥管理和基本苗密度對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響,深入了解氮密管理措施在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)中的作用,以期為深化氮密管理技術(shù)集成創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)大面積水稻綠色優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)高效栽培提供參考。

1 基本苗密度和氮肥管理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

1.1 基本苗密度對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

基本苗密度是水稻種植中用于調(diào)節(jié)群體結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)量的一種常見措施。趙宏偉等研究表明,適宜的基本苗密度能夠使水稻強(qiáng)弱勢(shì)粒灌漿趨于同步,灌漿速率得到顯著提升,并使最大灌漿速率出現(xiàn)的時(shí)間提前,籽粒灌漿充實(shí)度上升,千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率均得到提升[10]。基本苗密度過高或過低,可能會(huì)導(dǎo)致單位面積穗數(shù)、總穎花數(shù)減少,或高峰苗、有效穗數(shù)過多,群體與個(gè)體之間矛盾加劇,水稻葉片遮陰嚴(yán)重,均可能導(dǎo)致產(chǎn)量降低[11]。因此,選擇適宜的基本苗密度十分重要。趙黎明等以墾稻24為研究材料,結(jié)果表明寒地水稻移栽行株距 30 cm×10 cm時(shí)水稻粒葉比高,有利于干物質(zhì)積累,有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率較高,稻谷產(chǎn)量得到提升[12]。嚴(yán)凱等研究表明,在鹽堿地條件下適當(dāng)提高南粳9108基本苗密度,能夠提升單位面積有效穗數(shù)和穗粒數(shù),以栽插穴數(shù)為33.3萬穴/hm2時(shí)產(chǎn)量最高[13]。鄒江石等研究表明,在(22.5～31.5)×104穴/hm2這一范圍內(nèi),基本苗密度對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響較小[14]。這與黃梅燕等的研究結(jié)果一致,即在一定范圍內(nèi)基本苗密度對(duì)水稻最終產(chǎn)量影響不顯著[15-16]。這可能是因?yàn)?在一定范圍內(nèi),基本苗密度對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量影響較小,對(duì)單位面積有效穗數(shù)和穗粒數(shù)影響較大,穗粒數(shù)與有效穗數(shù)之間形成互補(bǔ),最終導(dǎo)致產(chǎn)量變化不大。因此,水稻的最適基本苗密度存在一個(gè)范圍值。

1.2 氮肥管理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

1.2.1 氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響 已有研究表明,在一定范圍內(nèi),隨著氮肥施用量的增加,水稻產(chǎn)量逐漸增加,這主要是由于適量施用氮肥促進(jìn)水稻分蘗的發(fā)生,并提高分蘗成穗率,增加穎花分化數(shù),減少穎花退化數(shù),并通過增加灌漿期葉綠素含量而延長(zhǎng)灌漿時(shí)間,提升灌漿期光合物質(zhì)生產(chǎn)能力,從而提升水稻產(chǎn)量[17-18]。當(dāng)?shù)适┯眠^量時(shí),無效分蘗增加,莖蘗成穗率降低,壯稈大穗優(yōu)勢(shì)遭到削弱,且過量施用氮素特別是過量施用穗肥,導(dǎo)致水稻貪青遲熟,降低籽粒中脫落酸含量,抑制莖稈中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn),籽粒灌漿不充分,群體穎花量的增加也無法彌補(bǔ)結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量降低帶來的影響,從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降[7]。促進(jìn)水稻高產(chǎn)的適宜氮肥用量,因水稻品種特性、地域環(huán)境等不同而有所差異。嚴(yán)凱等研究表明,南粳9108在江蘇鹽城地區(qū)的最適施氮量為 300 kg/hm2[13]。劉紅江等研究表明,太湖地區(qū)水稻高產(chǎn)的適宜施氮量為324 kg/hm2[19]。董士琦等研究認(rèn)為,蘇北鹽堿灘涂種植水稻的適宜施氮量為 300 kg/hm2[20]。因地制宜制定氮肥施用量,對(duì)水稻產(chǎn)量的提高至關(guān)重要。

1.2.2 氮肥運(yùn)籌對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 在確定氮肥最佳用量的基礎(chǔ)上,根據(jù)水稻生長(zhǎng)發(fā)育過程不同時(shí)期的需肥規(guī)律,進(jìn)一步明確氮肥的合理運(yùn)籌比例,有利于更好地實(shí)現(xiàn)氮素合理供應(yīng),從而促進(jìn)產(chǎn)量進(jìn)一步提升。張洪程等提出氮肥精確后移模式,該模式在鞏固有效穗數(shù)的同時(shí),能夠有效控制無效分蘗的發(fā)生,提高分蘗成穗率,形成足量的群體有效莖蘗數(shù),攻大穗,提高干物質(zhì)積累量,保證源庫(kù)活性,促進(jìn)產(chǎn)量提升[21]。然而在秸稈全量還田、稻田耕種因勞動(dòng)力和換茬時(shí)間緊張而呈半粗獷或粗獷耕整地的趨勢(shì)下,適當(dāng)增加水稻基蘗肥的運(yùn)籌比例,有利于緩解水稻生育前期秸稈腐解過程中微生物與水稻爭(zhēng)氮,促進(jìn)低蘗位分蘗的發(fā)生,有利于水稻莖蘗成穗率和每穗粒數(shù)提高,同時(shí)根據(jù)倒三葉、倒四葉的葉色差,確定穗肥的施用時(shí)間,能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升[21-22]。

近年來,以緩控釋氮肥為主要原材料的簡(jiǎn)化施肥(基肥+分蘗肥)或一次性基施氮肥方案在水稻生產(chǎn)中逐漸應(yīng)用,為現(xiàn)代水稻生產(chǎn)降低施肥頻率、提高施肥輕簡(jiǎn)化程度提供了新的方案。前人從緩控釋氮肥的施用量、施用方式、類型與運(yùn)籌及緩控釋氮肥組配等方面展開了大量研究。劉紅江等研究發(fā)現(xiàn),與農(nóng)戶傳統(tǒng)施肥相比,減氮10%施用緩控釋肥,水稻產(chǎn)量提升,這與許仙菊等的研究結(jié)果基本一致;但當(dāng)減氮18.2%時(shí),水稻產(chǎn)量顯著降低,分析是由于氮肥用量減幅過大,有效穗數(shù)減少[23-24]。何榮川研究發(fā)現(xiàn),硫包衣尿素等采用撒施方式難以滿足水稻生育期對(duì)養(yǎng)分的需求,穗數(shù)與常規(guī)分次施肥方式無顯著差異,但總穎花量和結(jié)實(shí)率顯著降低,最終導(dǎo)致產(chǎn)量顯著低于常規(guī)分次施肥;而采用側(cè)深施用方式,水稻產(chǎn)量顯著提升5.9%[25]。魏海燕等研究認(rèn)為,基施緩控釋肥后于分蘗期施用尿素,能夠促進(jìn)水稻分蘗,提升水稻分蘗成穗率和有效穗數(shù),各生育期的光合勢(shì)和干物質(zhì)積累量增加,易獲得高產(chǎn)[26]。

同時(shí),為進(jìn)一步促進(jìn)水稻施肥的輕簡(jiǎn)高效化,提高一次性基施氮肥技術(shù)在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食味水稻上的應(yīng)用效果,前人將長(zhǎng)效和短效控釋尿素相互摻混,以控釋尿素配方的形式與常規(guī)尿素相配合一次性基施,以進(jìn)一步滿足水稻分蘗期對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的需求。蔣偉勤等研究表明,100 d+80 d、100 d+120 d混施的緩控釋肥方式下,養(yǎng)分釋放速率與南粳9108的養(yǎng)分吸收最匹配,能夠有效促進(jìn)水稻產(chǎn)量的提高[27]。付正豪等研究認(rèn)為,10%40 d+40%100 d+50%速效氮肥的肥料配比,更符合遲熟中粳稻生長(zhǎng)發(fā)育期間對(duì)養(yǎng)分的需求,有助于構(gòu)建水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)群體,在提高氮肥利用率的同時(shí)獲得高產(chǎn)[28]。因此,因地制宜選擇緩控釋氮肥類型、施用方式和控釋氮肥間的組配方式,才能最大程度地發(fā)揮簡(jiǎn)化施肥或一次性施肥技術(shù)的效果,實(shí)現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

1.3 密氮互作對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

適宜的施氮量和基本苗密度組合,有助于有效協(xié)調(diào)水稻田間群體與個(gè)體的關(guān)系,促進(jìn)光合效率提高,從而實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)。適宜的基本苗密度配合氮肥用量和氮肥運(yùn)籌比例,是實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)的主要方式,即低密高氮模式。張洪程等研究表明,常規(guī)粳稻的毯苗機(jī)插以每穴4苗、株行距10 cm×30 cm的規(guī)格,配以氮肥精確定量后移技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)機(jī)插粳稻的高產(chǎn)和超高產(chǎn)[21]。吳培等的研究表明,在精細(xì)整地及精量直播保證全苗的前提下,機(jī)直播稻在300 kg/hm2的高氮水平下配合90×104株/hm2的直播密度,可獲得最高產(chǎn)量[18]。而隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸向資源節(jié)約高效利用、環(huán)境友好的綠色生產(chǎn)方向發(fā)展,水稻生產(chǎn)中大量施用氮素等方式需要加以改進(jìn)。前人從減密增氮的角度開展了大量研究。徐一蘭等通過增苗減氮措施研究,發(fā)現(xiàn)在減少氮肥用量的同時(shí),合理密植增加基本苗數(shù),能夠有效彌補(bǔ)因氮肥用量降低所造成的產(chǎn)量損失,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)或高產(chǎn)[29]。這與前人的研究結(jié)果[13,30-31]相一致。張江林等的研究表明,在21×104株/hm2的低密度條件下,水稻產(chǎn)量隨氮肥用量的增加而增加,而在27×104株/hm2的高密度條件下,水稻產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加呈先增后降的趨勢(shì)[32]。石愛龍等的研究表明,隨著施氮量和基本苗密度的增加,產(chǎn)量均先升后降,密肥互作效應(yīng)顯著,施氮量為 120 kg/hm2、栽插行株距為13.3 cm×20.0 cm時(shí),能有效協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的關(guān)系,使雜交早稻獲得高產(chǎn)量與較優(yōu)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益[6]。此外,學(xué)者通過建立回歸模型確定最佳氮密組合模式,以期為水稻的高產(chǎn)高效栽培提供支持[7,33-34]。

2 基本苗密度和氮肥管理對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.1 基本苗密度對(duì)稻米品質(zhì)的影響

基本苗密度對(duì)稻米的加工和外觀品質(zhì)影響較大。受不同水稻品種特性以及試驗(yàn)地點(diǎn)之間不同溫光條件的影響,前人的研究結(jié)果不盡相同。吳子帥等研究表明,基本苗密度過大,水稻田間群體郁閉,個(gè)體植株的光照面積、營(yíng)養(yǎng)面積減小,光合作用下降,下部籽粒灌漿不充分,稻米堊白度和堊白粒率增加,精米率下降,外觀、加工品質(zhì)下降[35-36]。徐春梅等研究發(fā)現(xiàn),隨著基本苗密度的增加,整精米率上升,加工品質(zhì)得到改善[37]。潘圣剛等研究表明,稻米的外觀品質(zhì)隨基本苗密度降低呈現(xiàn)下降趨勢(shì),這與蘭宇辰等的研究結(jié)果[38-39]相一致。分析原因是水稻基本苗密度下降,次生分蘗數(shù)增加,抽穗時(shí)間不一,收獲時(shí)稻谷成熟度差異大,過熟、未熟谷粒比例增加,從而導(dǎo)致堊白粒率和堊白度增加。因此,基本苗密度主要通過影響水稻群體有效穗數(shù)來影響稻米的外觀品質(zhì)。殷春淵等研究表明,稻米的外觀品質(zhì)與基本苗密度呈開口朝上的拋物線形式,即隨著密度的增加,外觀品質(zhì)先降低后逐漸得到改善,以中密度(27.75萬穴/hm2)下稻米的外觀、食味品質(zhì)最好[40]。在減氮栽培的形勢(shì)下,通過增密實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的產(chǎn)量已成為普遍的做法。盡管這一方式可能有助于降低水稻灌漿期的氮素供應(yīng)量從而提高稻米的蒸煮食味品質(zhì),但如何在保持穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的前提下,降低增密所產(chǎn)生的稻米外觀品質(zhì)劣化程度,有待于進(jìn)一步研究[41]。

2.2 氮肥管理對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.2.1 氮肥用量對(duì)稻米品質(zhì)的影響 氮肥是影響水稻品質(zhì)的重要因素之一。較多研究表明,在低氮水平下,隨著氮肥用量的增加,水稻整精米率和蛋白質(zhì)含量呈上升的趨勢(shì),稻米的加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)得到改善,分析原因是增施氮肥,水稻植株的含氮量增加,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向穗部運(yùn)輸,稻谷硬度和氮素含量增加,從而提升抗碾磨能力和蛋白質(zhì)含量[37,43-44]。稻米的外觀品質(zhì)對(duì)氮肥用量的響應(yīng)機(jī)制因水稻品種差異而不同,粳稻的堊白粒率與堊白度隨氮肥用量的增加而增加,秈稻則與之相反[44]。分析原因是堊白度和堊白粒率對(duì)抽穗期后的溫度變化較為敏感,而各試驗(yàn)地點(diǎn)之間的溫光條件不一致。抽穗后溫度過高導(dǎo)致籽粒灌漿速率加快,從而使淀粉粒在籽粒中分布不均勻,且淀粉粒間空隙增大,可能會(huì)增加光的折射,從而降低稻米的外觀品質(zhì)[45]。侯紅燕等研究認(rèn)為,常規(guī)粳稻膠稠度和米飯黏度隨著氮肥用量的增加而顯著降低,食味值下降[46]。劉秋員等的研究表明,隨著氮肥用量的提升,南粳9108的直鏈淀粉含量、米飯黏度、平衡度均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),而硬度增加,從而影響稻米的食味品質(zhì)[47]。稻米不同品質(zhì)對(duì)氮肥的響應(yīng)不同,如何通過氮肥協(xié)調(diào)稻米的各品質(zhì)指標(biāo),是當(dāng)前的一大難點(diǎn)。

2.2.2 氮肥運(yùn)籌對(duì)稻米品質(zhì)的影響 合理的氮肥運(yùn)籌能夠有效改善稻米品質(zhì)。前人研究表明,雜交秈稻的加工品質(zhì)隨著穗肥用量的增加而顯著提升,分析原因是隨著穗肥用量增加,稻米蛋白質(zhì)含量增加,從而提升了稻米的抗碾磨能力[48-51]。同時(shí)部分研究表明,相較于前期重施基蘗肥,后期增施穗肥的氮肥運(yùn)籌方式能夠顯著提升稻米的蛋白質(zhì)含量,有利于改善稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),但直鏈淀粉含量降低,膠稠度變短,可能是由于前氮后移,水稻植株內(nèi)氮素含量較高,葉片光合速率上升,延長(zhǎng)了籽粒灌漿時(shí)期,增加了籽粒的質(zhì)量和充實(shí)度[38,50,52-53]。而稻米較高的蛋白質(zhì)含量往往會(huì)導(dǎo)致米飯質(zhì)地更硬、黏度更低[54]。因此,部分研究人員認(rèn)為,氮肥適當(dāng)前移能夠協(xié)調(diào)蛋白質(zhì)和淀粉合成之間的平衡,從而提升稻米的蒸煮食味品質(zhì)[38,53]。與常規(guī)分次施肥方式相比,后期增施氮肥在顯著提升粳稻膠稠度的同時(shí),能夠有效降低糊化溫度,有利于蒸煮食味品質(zhì)的改善[55]。不同研究結(jié)果中,增施穗肥對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響結(jié)果不一,這可能是由于不同品種水稻的吸氮能力不同,導(dǎo)致籽粒中氮素含量不同。相較于中低吸氮能力的水稻品種,高吸氮能力的水稻品種籽粒中氮素含量可能越多,導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量更高,從而引起蒸煮食味品質(zhì)的顯著下降[56-58]。

Wei等研究表明,相較于分次施肥,一次性施肥并未提高稻米的加工品質(zhì)[54]。部分研究結(jié)果表明,在等氮條件下,相較于傳統(tǒng)分次施肥,施用緩控釋肥能夠降低堊白度和堊白粒率[59-60],這可能歸因于與分次施肥下穗肥的短期集中施用相比,一次性基施氮肥處理中控釋尿素配方的氮素釋放較為平緩,且隨著抽穗—成熟期氮素吸收的降低,進(jìn)一步促進(jìn)灌漿期氮素的合理供應(yīng),促進(jìn)淀粉和蛋白質(zhì)等灌漿物質(zhì)在籽粒中的合理分布,減少填充間隙和光的反射,從而降低籽粒堊白率[61-62]。而居靜等研究則認(rèn)為,施用緩控釋肥在一定程度上會(huì)增加堊白度和堊白粒率[63]。付正豪等研究表明,施用緩控釋肥能夠改善稻米的食味、加工品質(zhì)[28]。

不同研究中一次性施肥技術(shù)對(duì)稻米品質(zhì)影響存在差異,可能是由于供試的緩控釋氮肥不同。在相同施氮量下,釋放周期較短的緩控釋氮肥在水稻灌漿期的氮素釋放較少,降低了灌漿期的氮素供應(yīng),從而可能降低籽粒中的堊白和蛋白質(zhì)含量,而提高食味品質(zhì)。釋放周期較長(zhǎng)的緩控釋氮肥在抽穗至成熟期釋放的氮素可能大于分次施肥下的穗肥施用量,從而導(dǎo)致稻米的堊白和蛋白質(zhì)含量增加,外觀和食味品質(zhì)降低。

2.3 密氮互作對(duì)稻米品質(zhì)形成的影響

在高產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)稻米生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)化,是我國(guó)當(dāng)前稻作科學(xué)發(fā)展的主要目標(biāo)之一。尋求稻米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的密肥運(yùn)籌組合至關(guān)重要。殷春淵等研究表明,在低密度以及高密度條件下,稻米堊白粒率均隨氮肥施用量的增加而增加,綜合氮肥和密度2個(gè)因素,在基本苗密度27.75萬穴/hm2、氮肥用量262.5 kg/hm2時(shí),稻米產(chǎn)量和品質(zhì)協(xié)同最優(yōu)[40]。吳子帥等研究發(fā)現(xiàn),影響稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)在不同的氮密組合下高低排序不同,在某一組合下某種指標(biāo)優(yōu)良并不能保證其他指標(biāo)也良好;施氮量150 kg/hm2、基本苗密度30萬穴/hm2時(shí),產(chǎn)量和品質(zhì)能得到較好的協(xié)調(diào)[35]。蘭宇辰等研究發(fā)現(xiàn),稻米的外觀品質(zhì)隨基本苗密度和氮肥用量的上升均呈先升后降的趨勢(shì),增加氮肥用量的同時(shí)降低基本苗密度,可以改善稻米的外觀品質(zhì)和提升稻米的產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)稻米的產(chǎn)質(zhì)協(xié)同提升[39,64]。程效義等研究發(fā)現(xiàn),在降低氮肥用量的同時(shí)適當(dāng)密植,可以顯著改善粳稻的營(yíng)養(yǎng)和食味品質(zhì)[65]。

3 存在問題與展望

關(guān)于密氮栽培措施對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響已有較多研究,一些栽培技術(shù)已應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中,但仍有很大的研究發(fā)展空間?；久缑芏?、氮肥用量與運(yùn)籌在調(diào)控水稻產(chǎn)量品質(zhì)效率協(xié)同提升的機(jī)理和技術(shù)措施方面尚缺乏系統(tǒng)的比較研究。比如在增密減氮措施下,實(shí)現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí),難以兼顧稻米品質(zhì)的各指標(biāo)協(xié)同提升,特別是難以兼顧稻米的外觀和食味品質(zhì)協(xié)同提升;增密減氮的栽培措施也往往造成水稻壯稈優(yōu)勢(shì)削弱,增加倒伏風(fēng)險(xiǎn),顯著降低水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。肖楠等研究認(rèn)為,隨著氮肥用量的增加,水稻節(jié)間變長(zhǎng)、變細(xì),倒伏指數(shù)顯著提升[66]。許俊偉等研究表明,隨著基本苗密度的增加,水稻群體生長(zhǎng)量增大,田間群體郁閉,同時(shí)水稻倒伏指數(shù)增加,抗倒伏能力降低,不利于產(chǎn)量的形成[67]。

近年來,緩控釋肥已逐步應(yīng)用到水稻生產(chǎn)上,可減少田間追肥次數(shù),提高肥料利用率,實(shí)現(xiàn)種稻省工省力。施用技術(shù)也隨農(nóng)機(jī)裝備的轉(zhuǎn)型升級(jí)在向深施、側(cè)深施、水肥一體化、一次性施用等更加精準(zhǔn)節(jié)肥的方式發(fā)展。在調(diào)控水稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成上,緩控釋肥與基本苗密度呈現(xiàn)顯著的互作效應(yīng)。因此,從栽培實(shí)用性角度看,還需加強(qiáng)研究不同稻區(qū)、不同稻作方式、不同水稻品種下適宜的緩控釋氮肥類型及其與尿素的摻混比例,以進(jìn)一步適應(yīng)不同吸氮特性的水稻。在基本苗密度調(diào)控下,尋求在不同地域、土類、品種上有較強(qiáng)普適性的緩控釋肥摻混肥料,以提高緩控釋氮密栽培技術(shù)的實(shí)用性和適用性。應(yīng)用緩控釋肥的一次性施肥新技術(shù)的示范區(qū),在減少田間施肥次數(shù)、減少機(jī)力人工投入、提高肥料利用上有明顯效果,且水稻產(chǎn)量可實(shí)現(xiàn)與對(duì)照田相當(dāng)或略增,但產(chǎn)量、品質(zhì)和效率如何協(xié)同尚不清楚。真正適用于大面積生產(chǎn)、年度間穩(wěn)定重演的一次性施用肥料配方與施肥技術(shù),亟待進(jìn)一步攻關(guān)研究。