摘要 在盆栽和大田栽培條件下,研究中東綠聚能復(fù)合肥對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)水稻產(chǎn)量、根系性狀及氮素吸收利用的影響。結(jié)果表明,中東綠聚能復(fù)合肥與普通復(fù)合肥相比,盆栽和大田試驗(yàn)均能顯著提高武運(yùn)粳23號(hào)水稻的產(chǎn)量。施用量或施用比例越大增產(chǎn)幅度越大,越早施用增產(chǎn)效果越好,基肥增幅最大。從大田試驗(yàn)來看,MT5和HT5處理的增產(chǎn)效果最優(yōu)。產(chǎn)量增加主要是穗數(shù)的顯著增加;成熟期氮素累積量平均增加24.9%,對(duì)比、施用量、施用時(shí)期平均分別增加30.03%、23.66%、20.79%。隨著綠聚能施用量的增加氮素累積量總體呈增加趨勢(shì),在促分蘗、促大穗的肥料中,早施的效應(yīng)明顯大于晚施;對(duì)氮收獲指數(shù)、氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力均有促進(jìn)作用,隨著綠聚能施用量的增加,后3個(gè)指標(biāo)總體呈增加趨勢(shì);栽后30 d的水稻單株不定根數(shù)、單株不定根總長(zhǎng)、單株根干重、總吸收面積、活躍吸收面積均較低,單株根活力、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、眾數(shù)根長(zhǎng)較高;抽穗期上述根系性狀均高于對(duì)照,但冠根比低于對(duì)照。成熟期冠根比高于對(duì)照。由此可知,施用綠聚能復(fù)合肥能顯著促進(jìn)水稻穗數(shù)的增加,提高籽粒產(chǎn)量和氮肥利用率。
關(guān)鍵詞 綠聚能復(fù)合肥;水稻;產(chǎn)量;根系性狀;氮素吸收利用
中圖分類號(hào) S511.2+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2024)14-0120-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.027
Effects of Lüjuneng Compound Fertilizer on Yield,Root Traits and Nitrogen Uptake and Utilization of
Wuyunjing 23
WANG Zi-han1,CAO Wen-ya1,2,ZHU Zheng-kang1,3 et al
(1.Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province,Yangzhou University/Jiangsu Provincial Collaborative Innovation Center for Modern Industrial Technology of Food Crops/Key Laboratory of Plant Functional Genome of Ministry of Education,Yangzhou,Jiangsu 225009;2.Danyang Agriculture and Rural Affairs Bureau of Jiangsu Province,Danyang,Jiangsu 212300;3.Yixing Agriculture and Rural Affairs Bureau of Jiangsu Province,Yixing,Jiangsu 214200)
Abstract To investigate the effects of the new type middle east Lüjuneng compound fertilizer on the yield,root characteristics and nitrogen absorption and utilization of Wuyunjing 23 rice ,the experiments were designed under pot cultivation and field cultivation conditions. Compared with conventional compound fertilizer,the yield of Lüjuneng compound fertilizer was increased in pot experiment and field experiment.The higher the application amount or proportion,the greater the yield increase. The earlier the application,the better the yield increase. Field tests showed that MT5 and HT5 treatment had the best yield increase effect. The increase of yield was mainly due to the significant increase of ear number. The average nitrogen accumulation in maturity stage was increased by 24.9%,and the average nitrogen accumulation in contrast,application and application period was increased by 30.03%,23.66% and 20.79%,respectively. With the increase of Lüjuneng application rate,nitrogen accumulation showed an increasing trend,and the effect of early application was obviously greater than that of late application. Nitrogen harvest index,nitrogen use rate,nitrogen agronomic use rate and nitrogen partial productivity were all promoted.With the increase of Lüjuneng application rate,the latter three indexes showed an increasing trend. At 30 days after planting,the number of adventitious roots per plant,total length of adventitious roots per plant,root dry weight per plant,total absorbed area and active absorbed area were lower,while the root activity per plant,longest root length and mode root length were higher. At heading stage,the above root characters were higher than control group(CK),but the root-shoot ratio was lower than CK. Root-shoot ratio at maturity was higher than that of CK. The application of Lüjuneng compound fertilizer significantly promoted the increase of ear number,yield and nitrogen use efficiency of rice.
Key words Lüjuneng compound fertilizer;Rice;Yield;Root character;Nitrogen absorption and utilization
基金項(xiàng)目 江蘇省農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計(jì)劃項(xiàng)目(2023-ZYXT-03-2);2023年江蘇稻米產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目(203320175);常州市2022年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和示范推廣項(xiàng)目“中東綠聚能復(fù)合肥對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響”(204031325);2023年常州市水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成創(chuàng)新中心項(xiàng)目(CAIC〔2023〕005);2023年揚(yáng)州市中央農(nóng)業(yè)相關(guān)專項(xiàng)轉(zhuǎn)移支付項(xiàng)目(203310383);“小超人”有機(jī)無機(jī)緩釋系列產(chǎn)品水稻試驗(yàn)合作項(xiàng)目(204035348)。
作者簡(jiǎn)介 王子涵(2000—),男,江蘇無錫人,碩士研究生,研究方向:水稻栽培與生理。*通信作者,教授,博士,從事水稻生長(zhǎng)發(fā)育及其機(jī)理研究。
收稿日期 2023-07-11
化肥的施用特別是氮肥對(duì)糧食增產(chǎn)均有舉足輕重的作用[1]。當(dāng)前我國稻田土壤肥力并不足以確保所期望的產(chǎn)量水平,水稻增產(chǎn)在很大程度上是通過增施氮肥來實(shí)現(xiàn),但目前生產(chǎn)上以速效肥為主,其肥效快、肥效期短,且需多次分期施用,肥料施用量大,肥料利用率低,肥料報(bào)酬率下降,并直接或間接地加劇溫室氣體排放和水體富營養(yǎng)化等一系列的環(huán)境污染問題[2-4]。采用新方法或新工藝制備的新型肥料目前成為稻作研究與生產(chǎn)中重要的研究方向。新型生物肥料具有養(yǎng)分豐富、肥料利用高、施用次數(shù)少、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)等優(yōu)勢(shì),是順應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施[5-6]。新型肥料目前種類較多,包括通過無機(jī)或有機(jī)材料包膜制成的緩(控)釋肥,以及在傳統(tǒng)復(fù)合肥中添加一些降低肥料釋放速率的成分,從而延長(zhǎng)肥料釋放周期的長(zhǎng)效型肥料[7]。中東綠聚能復(fù)合肥是由江蘇中東化肥股份有限公司與中國科學(xué)院南京土壤研究所聯(lián)合研制而成,具有聚能抗旱、長(zhǎng)效增產(chǎn)的顯著特點(diǎn),富含的活性有機(jī)質(zhì)和生態(tài)螯合劑能使葉色明顯濃綠肥厚,光合作用強(qiáng),有利于營養(yǎng)物質(zhì)積累,根系發(fā)達(dá),抗旱能力強(qiáng),改善作物吸水吸肥能力。在水稻、小麥、玉米生產(chǎn)上有一定的應(yīng)用,且有較為明顯的增產(chǎn)效果[8-11]。但其對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育、根系性狀、產(chǎn)量形成、養(yǎng)分利用和肥料利用率等性狀的影響及增產(chǎn)的成因分析不多。筆者在盆缽和大田栽培條件下,設(shè)計(jì)施用量、施用時(shí)期和肥料組合等試驗(yàn),研究新型肥料中東綠聚能復(fù)合肥對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)水稻上述性狀的影響,明確中東綠聚能復(fù)合肥提高水稻產(chǎn)量和肥料利用率的途徑及生理基礎(chǔ),為綠聚能復(fù)合肥高效施用技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持和實(shí)踐依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2013—2014年在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院和江陰市谷盛農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社進(jìn)行,供試品種為武運(yùn)粳23號(hào)。揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院網(wǎng)室,地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,年平均氣溫14.8 ℃,年平均日照2 172.3 h,年均降水量1 049.4 mm。試驗(yàn)田土壤類型為水稻土,0~20 cm耕層土壤含有機(jī)質(zhì)22.5 g/kg、全氮1.04 g/kg、堿解氮64.74 mg/kg、速效磷40.73 mg/kg、速效鉀92.52 mg/kg。江陰市谷盛農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社,地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),年均氣溫15.6 ℃,年日照2 039.4 h,年平均降水量1 071.3 mm。土壤類型為水稻土,0~20 cm耕層土壤含有機(jī)質(zhì)24.06 g/kg、全氮1.51 g/kg、堿解氮76.52 mg/kg、速效磷20.89 mg/kg、速效鉀119.46 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 盆缽試驗(yàn)。
于揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院網(wǎng)室進(jìn)行。盆缽直徑25 cm、高30 cm,每盆裝過篩土17.5 kg,土壤類型為水稻土,全氮0.81 g/kg,速效氮54.41 mg/kg,速效磷43.95 mg/kg,速效鉀94.6 mg/kg。大田育秧,5月14日播種,6月8日移栽,每盆3穴,每穴1苗。設(shè)計(jì)3個(gè)試驗(yàn),試驗(yàn)1:綠聚能和普通復(fù)合肥對(duì)比試驗(yàn),5個(gè)處理,每處理10盆;試驗(yàn)2: 綠聚能施用量試驗(yàn),6個(gè)處理,每處理10盆;試驗(yàn)3: 綠聚能施用時(shí)期試驗(yàn),5個(gè)處理,每處理10盆,各處理見表1。
每盆施純氮3 g,氮肥運(yùn)籌為基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥=3∶3∶2∶2?;试谠郧笆┯茫痔Y肥在栽后7~10 d施用,促花肥在葉齡余數(shù)為3.5葉施用,?;ǚ试谌~齡余數(shù)為1.5葉施用。
供試肥料為中東綠聚能復(fù)合肥(簡(jiǎn)稱綠聚能)和普通復(fù)合肥,2種肥料的N、P2O5和K2O的含量均為15%,其中綠聚能額外添加生物發(fā)酵產(chǎn)物,含量為0.5%,各處理施肥量見表2。試驗(yàn)1和試驗(yàn)2中復(fù)合肥分2次施用,其中基肥2/3、促花肥1/3。全生育期保持淺水層,及時(shí)防治病蟲害,水稻生長(zhǎng)正常。
1.2.2 大田試驗(yàn)。
分手栽稻(揚(yáng)州實(shí)施)和機(jī)插稻2個(gè)試驗(yàn)(江陰市實(shí)施),各設(shè)6個(gè)處理(表2)。手栽稻,5月15日播種,6月12日移栽,栽插株行距為13 cm×27 cm,每穴2苗。機(jī)插稻,5月25日播種,6月10日移栽,栽插株行距為13 cm×30 cm,每穴4~5苗。施純氮270 kg/hm2,氮肥運(yùn)籌為基肥∶分蘗肥∶促花肥∶?;ǚ?5∶2∶1.5∶1.5,肥料施用時(shí)間與盆栽試驗(yàn)一致。每處理3個(gè)重復(fù),每重復(fù)20 m2。小區(qū)之間作埂用塑料膜包埋隔離,每小區(qū)獨(dú)立排灌,水稻一生均采用干濕交替灌溉,嚴(yán)格控制病蟲草害,水稻正常生長(zhǎng)。盆栽試驗(yàn)和大田試驗(yàn)各處理施肥量見表3。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.3.1 產(chǎn)量及構(gòu)成因素。
成熟期選取代表性植株每處理4盆(12穴,盆栽試驗(yàn))或每重復(fù)5穴(大田試驗(yàn)),測(cè)定穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、飽粒率(水漂法,沉入水底者為飽粒)、飽粒千粒重,計(jì)算理論產(chǎn)量。手栽稻的每小區(qū)各取5穴水稻測(cè)定產(chǎn)量構(gòu)成因素,機(jī)插稻的每小區(qū)各區(qū)3個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)取1 m2的水稻測(cè)定實(shí)產(chǎn)。
1.3.2 植株各器官干物質(zhì)和含氮率。
每處理選取代表性植株抽穗期2盆(6穴)、成熟期4盆(12穴),按根、莖鞘、綠葉、黃葉、穗器官分樣,105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干至恒重(一般為72 h)后測(cè)定干物重。
將上述各器官干物重樣品烘干粉碎,用Foss-8400凱氏定氮儀測(cè)定各器官的含氮率,計(jì)算氮素吸收量和氮素利用效率。
1.3.3 根系性狀。
盆缽試驗(yàn)1。于栽后30 d、抽穗期各選取代表性6株水稻,分2個(gè)重復(fù)測(cè)定單株不定根數(shù)、不定根總長(zhǎng)、根干重,取接近平均莖蘗數(shù)的植株3株,用α-奈胺法測(cè)定根系活力,染色液(甲烯藍(lán))蘸根法測(cè)定根系吸收表面積和活躍吸收表面積。
1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,OriginPro 2021進(jìn)行圖表繪制,SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。用 LSD法進(jìn)行多重比較,檢驗(yàn)P<0.05 水平上的差異性。
氮素籽粒生產(chǎn)效率(g/g) =籽粒產(chǎn)量/植株氮素積累量
氮素收獲指數(shù)=穗部氮素積累量/植株氮素積累量×100%
氮肥利用率= (施氮區(qū)植株氮素積累量-空白區(qū)植株氮素積累量)/施氮量×100%
氮肥生理利用率(g/g)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量)/(施氮區(qū)植株氮素積累量-不施氮區(qū)植株氮素積累量)
氮肥農(nóng)學(xué)利用率(g/g) = (施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量)/施氮量
氮肥偏生產(chǎn)力(g/g) = 施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量
2 結(jié)果與分析
2.1 綠聚能對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
與普通復(fù)合肥相比,施用綠聚能復(fù)合肥能夠提高水稻產(chǎn)量(圖1)。由復(fù)合肥對(duì)比試驗(yàn)可知,施用綠聚能使武運(yùn)粳23號(hào)產(chǎn)量顯著增加24.07%,綠2和綠4處理分別增加14.69%和33.45%。施用比例試驗(yàn)中,隨著綠聚能用量的增加,武運(yùn)粳23號(hào)產(chǎn)量顯著增加,以綠6普0最高。施肥時(shí)期試驗(yàn)表明綠聚能在基肥時(shí)施用產(chǎn)量最高,但各施用時(shí)期處理間無顯著差異。
由表4可知,與普通復(fù)合肥相比,施用綠聚能顯著增加穗數(shù)、每穗穎花數(shù),但千粒重顯著降低。綠2和綠4處理較普2和普4處理,穗數(shù)分別高12.12%和17.48%,每穗穎花數(shù)分別高2.06%和9.73%,結(jié)實(shí)率分別高3.53%和5.34%,千粒重分別下降3.34%和2.15%。隨著綠聚能用量的增加,穗數(shù)呈先增加后降低趨勢(shì),以綠5普1最多;每穗穎花數(shù)以綠4普2最多,結(jié)實(shí)率以綠3普3最高,千粒重以綠0普6最大,但這3個(gè)指標(biāo)在處理間均無顯著差異。綠聚能在基肥時(shí)施用能夠顯著增加穗數(shù),但也顯著降低了千粒重。綠聚能在不同時(shí)期施用對(duì)每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率無顯著影響。
在手栽稻試驗(yàn)中,隨著綠聚能用量的增加產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)(圖2),以HT5處理最高,較HT1~HT4分別增加17.97%、7.79%、4.02%和3.44%。綠聚能用量一致時(shí),分次施用更有利于產(chǎn)量的提高。機(jī)插稻試驗(yàn)中,綠聚能處理相較于常規(guī)施肥(MT6)處理產(chǎn)量平均增加2.28%,在肥料施用量相同但運(yùn)籌不同時(shí),機(jī)插稻與手栽稻趨勢(shì)基本一致。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看(表5),增加綠聚能施用量顯著提高穗數(shù),雖然每穗穎花數(shù)也略有增加,但處理間無顯著差異,結(jié)實(shí)率同樣無顯著差異,各處理的千粒重差異顯著,以HT5最大。
2.2 綠聚能對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)水稻氮素吸收利用的影響
與普通復(fù)合肥相比,施用綠聚能復(fù)合肥能夠提高水稻的氮素積累量(圖3)。由復(fù)合肥對(duì)比試驗(yàn)可知,施用綠聚能使氮素積累量顯著增加30.03%,綠2和綠4處理分別增加15.29%和44.76%。施用比例試驗(yàn)中,隨著綠聚能用量的增加,植株氮素積累量呈先增加后降低趨勢(shì),以綠5普1最高,較其余處理分別增加35.11%、27.24%、4.76%和8.64%。施肥時(shí)期試驗(yàn)表明綠聚能在基肥或者促花肥時(shí)施用均能夠顯著增加植株氮素積累量。
施用綠聚能復(fù)合肥對(duì)氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮肥生理利用率無顯著影響,增加了氮收獲指數(shù)、氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力,較普通復(fù)合肥分別平均增加5.54%、42.02%、36.79%、24.07%。隨著綠聚能施用比例的增加,氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均呈顯著增加趨勢(shì),以綠6普0最高;對(duì)氮收獲指數(shù)無顯著影響;氮肥利用率呈先增加后降低趨勢(shì),以綠5普1最高;氮肥生理利用率總體呈降低趨勢(shì),處理間差異顯著。綠聚能在水稻生育前期施用能夠增加水稻的氮素吸收利用各指標(biāo)。其中氮收獲指數(shù)和氮肥利用率的增幅最顯著(表6)。
2.3 中東綠聚能復(fù)合肥對(duì)水稻根系性狀的影響
由表7可知,綠聚能處理較普通復(fù)合肥處理,移栽后30 d單株不定根數(shù)減少19.60%,單株不定根總長(zhǎng)減少8.83%,單株根干重減少43.12%,總吸收面積減少21.33%,活躍吸收面積減少20.50%,單株根活力增加16.84%。方差分析結(jié)果表明,單株不定根數(shù)、單株不定根總長(zhǎng)、單株根干重各處理間差異達(dá)顯著或極顯著水平,總吸收面積、活躍吸收面積、單株根活力各處理間差異未達(dá)顯著水平。
綠聚能處理較普通復(fù)合肥,抽穗期單株不定根數(shù)增加3.18%,單株不定根總長(zhǎng)增加0.39%,單株根干重增加8.39%,總吸收面積增加24.01%,活躍吸收面積增加24.18%,單株根活力增加129.45%。方差分析結(jié)果表明,單株不定根數(shù)不同處理間差異達(dá)極顯著水平,單株根干重各處理間差異達(dá)顯著水平,單株不定根總長(zhǎng)、總吸收面積、活躍吸收面積、單株根活力各處理間差異均未達(dá)顯著水平。
由表8可知,栽后30 d,綠4處理最長(zhǎng)根長(zhǎng)較普4、對(duì)照分別增加20.00%、1.54%,眾數(shù)根長(zhǎng)較普4增加15.63%,較CK減少2.63%;抽穗期綠4處理最長(zhǎng)根長(zhǎng)分別比普4、對(duì)照處理減少1.30%、10.59%,眾數(shù)根長(zhǎng)分別增加9.30%、4.44%,冠根比較普4減少8.16%,較對(duì)照增加43.96%;綠4處理成熟期冠根比分別較普4、對(duì)照分別增加5.87%、38.66%。方差分析結(jié)果表明,栽后30 d、抽穗期最長(zhǎng)根長(zhǎng)、眾數(shù)根長(zhǎng)各處理間差異均不顯著。抽穗期根冠比各處理間差異達(dá)極顯著水平,成熟期根冠比各處理間差異達(dá)顯著水平。
3 討論
3.1 中東綠聚能復(fù)合肥處理對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)產(chǎn)量的影響
化肥是提高水稻產(chǎn)量的重要手段,常規(guī)速效氮肥施用雖然肥效直接,但肥料損失較大,肥料利率低,施肥次數(shù)多,生產(chǎn)成本大。緩效、長(zhǎng)效的復(fù)合肥料可有效緩解這一問題。研究表明,施用緩(控)釋配方肥的水稻比施用常規(guī)配方肥水稻產(chǎn)量高2.68%~13.23%[12-14],即便在減氮10%~20%的情況下,一次性基施緩釋肥仍具有不同程度的增產(chǎn)效果,增幅達(dá)2.0%~9.6%,甚至在減氮25%的情況下,產(chǎn)量仍有1.43%提高[15-17]。研究表明,施用穩(wěn)定性長(zhǎng)效復(fù)合肥相較于常規(guī)復(fù)合肥可增產(chǎn)2.55%~7.06%,且在減氮20%的情況下增產(chǎn)3.96%~6.38%[18-19]。中東綠聚能復(fù)合肥近年來在作物生產(chǎn)有一定的應(yīng)用,但對(duì)水稻研究不多。該研究結(jié)果表明,無論是盆栽試驗(yàn)還是大田試驗(yàn),中東綠聚能復(fù)合肥均能顯著提高武運(yùn)粳23號(hào)水稻的產(chǎn)量。隨著綠聚能復(fù)合肥施用量的增加,產(chǎn)量呈明顯增加趨勢(shì),施肥時(shí)期越早,對(duì)產(chǎn)量的提高效果越好。大田肥料運(yùn)籌結(jié)果表明,增施綠聚能同樣有增產(chǎn)的作用,相同施用量下,分次施用優(yōu)于一次施用,以綠基45+綠促15處理增產(chǎn)的效果最明顯。
水稻產(chǎn)量是由穗數(shù)、每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重所構(gòu)成。與分次施用常規(guī)復(fù)合肥處理相比,一次性基施中東綠聚能復(fù)合肥有適度提高水稻產(chǎn)量的作用,主要是由于有效穗數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)增加[9]。該研究結(jié)果表明,施用中東綠聚能復(fù)合肥,可使武運(yùn)粳23水稻的穗數(shù)提高,增加其用量,穗數(shù)總體呈增加趨勢(shì),早施的增穗效果更明顯,如基肥促進(jìn)效果最大。對(duì)每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率的影響比較復(fù)雜,施用量、施用時(shí)期試驗(yàn)無明顯的變化趨勢(shì),大田試驗(yàn)這2個(gè)指標(biāo)有增加趨勢(shì),但有反復(fù)。對(duì)千粒重的影響,綠聚能各處理千粒重均低于對(duì)照,隨著施用量的增加和施用時(shí)期延遲千粒重總體呈降低趨勢(shì),綠6普0最低,綠基處理最低。
3.2 中東綠聚能復(fù)合肥處理對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)氮素吸收利用的影響
養(yǎng)分是形成產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ),水稻植株吸收累積養(yǎng)分?jǐn)?shù)量的多少對(duì)產(chǎn)量有直接的影響。研究表明,控釋肥處理由于養(yǎng)分供應(yīng)較優(yōu)越,使得各階段氮素累積量和植株成熟期吸氮量均較高[20-21]。該研究表明,施用中東綠聚能復(fù)合肥增加了成熟期氮素積累量,平均比普通復(fù)合肥增加30.03%;隨著其施用量的增加,成熟期氮素積累量總體呈增加趨勢(shì),以綠5普1和綠6普0較高;隨著施用時(shí)期的提早,成熟期氮素積累量也越多??梢娛┯弥袞|綠聚能復(fù)合肥,尤其是在前期施用,能較好地提高水稻吸氮能力,為水稻產(chǎn)量的提高提供重要的養(yǎng)分基礎(chǔ)。
研究表明,一次性基施控釋肥處理,可提高氮素利用率12.2%~22.7%和磷素利用率7%~35%,其氮肥生理利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥利用率均有不同程度的提高[22]。胡丹丹等[23]研究表明,控釋肥處理使水稻氮素吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率分別提高16.2%~24.6%和18.0%~20.2%;施用緩釋肥使水稻吸氮量、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥表觀利用率分別提高9.1%、50.4%、37.8%。在氮肥減量10%的情況下,水稻吸氮量、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥表觀利用率分別比常規(guī)施肥提高3.3%、51.1%、26.6%[17]。
該研究表明,施用中東綠聚能復(fù)合肥顯著提高了氮收獲指數(shù)、氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力,分別提高5.54%、42.02%、36.79%、24.07%;隨著中東綠聚能復(fù)合肥施用量的增加,氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力總體呈增加趨勢(shì),總體以綠6普0最高,無論是基蘗肥還是穗肥,早施的處理這3個(gè)指標(biāo)均大于遲施的處理。
3.3 中東綠聚能復(fù)合肥處理對(duì)武運(yùn)粳23號(hào)根系性狀的影響
水稻根系是養(yǎng)分、水分吸收和運(yùn)輸?shù)臉屑~,其形態(tài)生理特性與地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成有緊密聯(lián)系。在生產(chǎn)上,水稻根系生長(zhǎng)狀況是由水稻形態(tài)生理特性直接體現(xiàn),主要受品種、栽培管理[24]等的影響。研究表明,高產(chǎn)品種具有單株根活力高、單株根干重與不定根數(shù)較高等特征[25]。彭玉等[26]研究表明,一次性施用控釋肥,尤其是樹脂包膜控釋肥,能對(duì)水稻灌漿結(jié)實(shí)期的總根長(zhǎng)、根系表面積、根系體積及深層根系分布有促進(jìn)作用,且能提高齊穗期與齊穗后15 d的根干重與根冠比。陳琛等[27]研究發(fā)現(xiàn),氮高效品種水稻的最長(zhǎng)根長(zhǎng)、成熟期冠根比、單株根干重均優(yōu)于氮低效品種,是其氮素高效的重要根系基礎(chǔ)。施用緩(控)釋肥的水稻,根系干重和碳水化合物含量大,根系粗壯發(fā)達(dá),生長(zhǎng)后期根系氧化活力增大,谷氨酸合成酶活性高,功能葉衰老變慢[28]。該研究結(jié)果表明,栽后30 d時(shí),由于中東綠聚能復(fù)合肥氮素釋放速度不如普遍復(fù)合肥快,使得植株體內(nèi)氮的水平偏低,因而發(fā)根少,根系生長(zhǎng)慢,除單株根活力、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、眾數(shù)根長(zhǎng)高于對(duì)照外,其他根系性狀如單株不定根數(shù)、單株不定根總長(zhǎng)、單株根干重、總吸收面積、活躍吸收面積均低于對(duì)照。隨著中東綠聚能復(fù)合肥作用的持續(xù),水稻生長(zhǎng)明顯趨旺,抽穗期根系表現(xiàn)和地上部一樣,明顯優(yōu)于對(duì)照,單株根系性狀及最長(zhǎng)根長(zhǎng)、眾數(shù)根長(zhǎng)均高于對(duì)照,這對(duì)于水稻后期維持較高的根系活力打下了堅(jiān)實(shí)的形態(tài)和生理基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
綠聚能復(fù)合肥可有效提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率,早施促進(jìn)效果更優(yōu)。大田生產(chǎn)上以綠聚能在基肥和促花肥分次施用增產(chǎn)效果最好。產(chǎn)量增加主要是穗數(shù)顯著增加。抽穗期單株根系性狀優(yōu)化是其氮素累積量大、氮肥利用率高的主要根系基礎(chǔ)。
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