雜交中稻廣兩優(yōu)272的營養(yǎng)特性與施肥效應

摘要：采用田間試驗方法，研究了雜交中稻廣兩優(yōu)272的營養(yǎng)特性與施肥效應。結(jié)果表明，在生育前期氮、磷需求量大，中后期鉀素吸收量增加；對廣兩優(yōu)272產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響大小依次為N、K、P；結(jié)合模擬的最佳施肥量和經(jīng)濟施肥量，推薦長江中下游地區(qū)中等肥力條件下的施肥量為氮（N）180～210 kg/hm2、磷（P2O5）70～100kg/hm2、鉀（K2O）105～135kg/hm2。

關(guān)鍵詞：雜交中稻；廣兩優(yōu)272；營養(yǎng)特性；肥料效應

中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）16-3782-06

不同水稻品種因其基因型不同，對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收表現(xiàn)是不一樣的[1，2]，雜交水稻相對于常規(guī)品種而言，其產(chǎn)量潛力更大，對肥料養(yǎng)分的需求量也會更高[3，4]。雜交中稻廣兩優(yōu)272由湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所選育，是以光（溫）敏核不育系廣占63-4S為母本，與自育中稻恢復系R7272為父本配制而成的兩系中秈組合，屬遲熟秈型品種，其主要特征表現(xiàn)為株型適中，分蘗力較強，莖稈粗壯，部分莖節(jié)外露，穗層整齊，穗較大，有少量短頂芒，著粒較密。對稻瘟病高感、白葉枯病中感。米質(zhì)指標達到國標二級優(yōu)質(zhì)標準。

為了了解雜交中稻廣兩優(yōu)272的營養(yǎng)特性和施肥效應，通過田間試驗，探究了該品種的營養(yǎng)特性和對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收規(guī)律，并推薦其合理施肥量，以促進該品種在其適宜地區(qū)大面積推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2012年進行。試驗地點設在湖北省潛江市浩口鎮(zhèn)，位于北緯30°22′42″， 東經(jīng)112°37′22.2″，海拔高度28 m。試驗前季作物為小麥。試驗地地勢平坦，排灌方便，土壤屬長江沖擊母質(zhì)發(fā)育的灰潮土。

試驗前采集田塊耕層土樣，分析基礎養(yǎng)分狀況為有機質(zhì)15.21 g/kg，全氮0.84 g/kg，全磷0.49 g/kg，全鉀16.25 g/kg，速效氮76.09 mg/kg，速效磷4.10 mg/kg，速效鉀50.2 mg/kg[5]。pH 8.2。

供試品種為雜交中稻廣兩優(yōu)272。

1.2 試驗設計

試驗采用非完全重復區(qū)組設計[6-8]，以N180P90K150為推薦施肥（OPT），共設17個處理（表1）。

處理1～5設3次重復，隨機排列；處理6～17不設重復，順序排列。共27個小區(qū)，小區(qū)面積為24 m2。各小區(qū)間以土埂相隔，以防肥、水互串。以該品種為保護行，保護行施肥量同推薦施肥，施肥品種和施用時期及方法與試驗區(qū)相同。

試驗調(diào)查了不同施肥處理廣兩優(yōu)272的分蘗動態(tài)、株高、產(chǎn)量及其構(gòu)成因子，在OPT處理時，分析了廣兩優(yōu)272在不同生育時期的養(yǎng)分吸收特性。

試驗所用常規(guī)氮、磷、鉀肥料分別為尿素（N 46%，中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司）、過磷酸鈣（P2O5 12%，湖北洋豐股份有限公司）、氯化鉀（K2O 60%，德國鉀鹽公司），其中N肥70%作底肥，30%追肥在移栽成活后（栽后10 d）施下；P肥全部作底肥；K肥底肥、追肥各50%，追肥在曬田復水時施入；試驗各小區(qū)（包括保護行）全部施用鋅肥、硅肥作底肥，具體用量為大粒鋅6 kg/hm2、大粒硅75 kg/hm2。大粒鋅（Zn 30%）、大粒硅（SiO2 25%）由武漢高飛農(nóng)業(yè)有限公司提供。

廣兩優(yōu)272移栽密度為16.7 cm×26.7 cm，生育期全程實行應變式水分管理[9]，其他管理同常規(guī)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥量對廣兩優(yōu)272生長特性的影響

2.1.1 不同NPK施用量對廣兩優(yōu)272分蘗動態(tài)的影響 于水稻生長期間對田間分蘗動態(tài)、株高進行調(diào)查，結(jié)果見表2。

圖1結(jié)果表明，施N處理較不施N處理對水稻分蘗數(shù)的增加非常明顯，施氮量越高，分蘗數(shù)越多，尤其在分蘗中期；至分蘗后期時，不同施氮量處理分蘗數(shù)的變化幅度較小。表明氮直接影響水稻的前期生長，且施氮量越大，營養(yǎng)生長越迅速，分蘗也越快。通過分析圖2，發(fā)現(xiàn)在同一時期時隨著磷施用量的增加，水稻分蘗數(shù)也增加，分蘗的數(shù)量上，高磷區(qū)（P 135～180 kg/hm2）與低磷區(qū)（P 67.5～112.5 kg/hm2）并無明顯差異，在同一時期，施用量改變時，分蘗數(shù)的變化也并不明顯。但到了分蘗后期，施磷量高的分蘗數(shù)稍多，說明磷對水稻分蘗起著重要的促進作用，但施磷量的多少之間差別不太明顯。圖3結(jié)果表明，隨著生育進程推進水稻分蘗數(shù)增加，分蘗數(shù)量上，各不同施鉀量之間差別較小，到了分蘗后期，各處理的分蘗數(shù)變化更小，基本趨于平緩。說明鉀對水稻的分蘗有一定的影響，但過多的鉀素施用并不能顯著增加水稻分蘗數(shù)。

2.1.2 不同NPK施用量對廣兩優(yōu)272株高的影響 于水稻生長期間對廣兩優(yōu)272株高進行調(diào)查，結(jié)果見表3。

由圖4可知，在水稻生長前期，不同施氮量之間株高差異并不明顯，但隨著生育進程的推進，各處理之間株高差距越來越大，施氮比不施氮株高明顯增加，不同的氮素施用量都能使株高增加，不過差別并不明顯，合適的氮量能使植株保持合適的株高。從圖5可以看出，在不同時期，不同施磷量的處理之間在株高上并無明顯差別，說明磷對水稻株高的影響不大。由圖6可知，鉀對水稻株高影響較小，在不同時期，不同施鉀量的處理之間在株高上并無明顯差別，說明鉀對水稻株高的影響也不大。

2.2 不同施肥量對廣兩優(yōu)272理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

于收獲時在各小區(qū)取樣，然后考種，考察其生物學特性，以分析不同施肥量對廣兩優(yōu)272理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響，結(jié)果見表4。從表4可以看出，各施氮處理對穗長影響較小，與不施氮和無肥區(qū)之間差異也較??；有效穗數(shù)方面，各施氮處理與無氮區(qū)和無肥區(qū)相比，有效穗數(shù)明顯增加，施氮量為180～270 kg/hm2時有效穗數(shù)較高，但到了高氮量（N360 kg/hm2）時有效穗數(shù)反而降低；實粒數(shù)方面，施氮處理比無氮區(qū)和無肥區(qū)處理實粒數(shù)明顯增加，不同施氮量之間有施氮量越多實粒數(shù)也越多的趨勢，但N270 kg/hm2出現(xiàn)了一個下降拐點，N360 kg/hm2時又出現(xiàn)了升高；結(jié)實率上，施氮處理明顯高于不施氮處理和無肥區(qū)，不同施氮處理之間，以N225 kg/hm2為最高，達85.07%；千粒重方面，表現(xiàn)為先隨著施氮量增加而增加，而到了一定氮量之后又出現(xiàn)降低的趨勢，以N225 kg/hm2為最高，達28.5 g；谷草比方面，施氮能明顯降低谷草比，不同氮處理之間差異并不明顯，以N270 kg/hm2為最低；理論產(chǎn)量方面，施氮量與理論產(chǎn)量之間呈現(xiàn)拋物線關(guān)系，以中氮量（N225～270 kg/hm2）理論產(chǎn)量最高。

比較不同施磷量方面，施磷比不施磷處理穗長變化不大；有效穗數(shù)方面，施磷與不施磷相比有效穗數(shù)明顯增加，不同施磷量之間，有效穗數(shù)隨著施磷量的增加呈現(xiàn)低-高-低的趨勢，以中磷量（OPT，P90 kg/hm2）為最高；實粒數(shù)和結(jié)實率上，施磷與不施磷之間差異不明顯，施磷處理之間無明顯變化規(guī)律；千粒重方面，施磷處理與不施磷處理之間差異不顯著，以低磷量（P67.5 kg/hm2）為最高；谷草比方面，施磷比不施磷能明顯降低谷草比，但不同施磷量之間谷草比沒有明顯規(guī)律，其中以高磷（P180 kg/hm2）為最低；理論產(chǎn)量上，不同施磷量之間隨著施磷量增加出現(xiàn)拋物線變化規(guī)律，以中磷（OPT，P90 kg/hm2）為最高，達10 142.5 kg/hm2。

不同施鉀量上，施鉀有助于提高穗長，但不同施鉀量之間差異較小；有效穗數(shù)方面，施鉀能明顯提高有效穗數(shù)，但過多的鉀似乎也不能進一步提高有效穗數(shù)，以OPT（K150 kg/hm2）表現(xiàn)最好；實粒數(shù)上，施鉀能明顯提高實粒數(shù)，施鉀越多實粒數(shù)越高；結(jié)實率上，施鉀與不施鉀、不同施鉀量之間并無規(guī)律可循；千粒重方面，施鉀比不施鉀能明顯增加千粒重，其中以低鉀（K112.5 kg/hm2）為最高；谷草比方面，施鉀與不施鉀、不同施鉀量之間無明顯變化規(guī)律；理論產(chǎn)量方面，施鉀能顯著提高理論產(chǎn)量，隨著施鉀量的增加，理論產(chǎn)量呈現(xiàn)線性加平臺的趨勢，即低量階段，隨施鉀量增加理論產(chǎn)量也增加，但到了一定施鉀量之后，施鉀量再增加，理論產(chǎn)量已經(jīng)變化不大，綜合比較，以中鉀量（K150～187.5 kg/hm2）理論產(chǎn)量表現(xiàn)較好。

2.3 廣兩優(yōu)272的養(yǎng)分利用特性。

在不同生育時期，在保護行中即OPT處理N180P90K150內(nèi)取植株樣，分析氮、磷、鉀含量，其中成熟期為秸稈和子粒樣，結(jié)果見表5。表5結(jié)果表明，在OPT施肥條件下，廣兩優(yōu)272的吸氮表現(xiàn)為兩個峰值，三葉期時植株體內(nèi)含氮最高，之后隨之降低，移栽期后開始增加，至返青期時出現(xiàn)第二個吸氮高峰，之后再逐漸降低，到成熟時秸稈內(nèi)含氮量降至最低，僅0.358%，而此時子粒中的含氮量已達0.978%。

吸磷方面，廣兩優(yōu)272植株含磷量出現(xiàn)一個峰值，最大吸磷峰值在移栽期前后，之后逐漸降低，至成熟時，秸稈中含磷量最低，僅0.047%，此時絕大部分磷已轉(zhuǎn)移至子粒之中。

吸鉀方面，植株體內(nèi)含鉀量一直較高，全生育期內(nèi)，鉀平均含量為3.0%，吸收規(guī)律為，以返青期為界，前后各出現(xiàn)一個峰值，苗期吸收量逐步增加，至移栽前后達到第一個吸收高峰，之后隨之降低，至返青期前后達到最低，接著吸收量增加，至分蘗盛期時達最大吸收量，之后植株體內(nèi)的含鉀量逐步降低，至成熟時秸稈中含鉀量又有增加，達3.004%。

整體上，結(jié)合其養(yǎng)分利用特性，說明廣兩優(yōu)272在生育前期應注重氮肥、磷肥的施用，分蘗期之前可施用絕大部分氮肥和所有的磷肥，灌漿期前后可追少量氮肥，以利子粒氮的積累。中后期應注重鉀肥的施用，以促進秸稈等傳導組織對鉀素的吸收。

2.3 不同施肥量對廣兩優(yōu)272實際產(chǎn)量的影響

水稻成熟后實收計產(chǎn)，其中處理1～5為3個重復平均，處理6～17為樣方計產(chǎn)，每個小區(qū)收3個3 m2的樣方，取其平均作為小區(qū)產(chǎn)量，結(jié)果見表6。

對表6按不同施氮、施磷、施鉀量作圖（圖7至圖9），并用一元二次方程進行模擬，分別得出實際產(chǎn)量（y）與施肥量（x）之間的關(guān)系方程。

通過模擬的不同的氮磷鉀施用量與實際產(chǎn)量的關(guān)系方程，分別計算最高產(chǎn)量施肥量。當xN=237.1 kg/hm2時， y有最大值8 790.4 kg/hm2；當xP=95.0 kg/hm2時， y有最大值8 231.3 kg/hm2；當xK=171.6 kg/hm2時， y有最大值8 674.2 kg/hm2。

根據(jù)N、P、K肥料的價格和水稻收購價格，計算得出N、P2O5、K2O的經(jīng)濟施用量分別為220.4、79.6和140.1 kg/hm2。

3 討論

1）營養(yǎng)生長上，氮對廣兩優(yōu)272的分蘗影響非常明顯，施氮量越高，分蘗越迅速，分蘗也越多，尤其在分蘗中期，至后期時，變化則趨于平緩。磷對水稻分蘗起促進作用，不施磷會減少分蘗，但不同施磷量之間區(qū)別并不明顯；鉀能促進水稻分蘗，尤其在生長前期，到了分蘗后期，各處理的分蘗數(shù)變化很小，過多的鉀素似乎也不能顯著增加水稻分蘗數(shù)。株高方面，施氮在生長前中期使株高增加明顯，但不同施氮量之間差異并不顯著，至中后期時，各不同施氮量之間株高變化較小。不同施磷量、施鉀量處理在株高上相差并無明顯差別，說明磷、鉀對株高的影響也較小。這與前人的研究結(jié)果[7-10]是一致的。

2）氮、磷、鉀對廣兩優(yōu)272的理論產(chǎn)量都有影響，大小依次為N、K、P。氮主要是通過對有效穗數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重的影響來影響理論產(chǎn)量，其中以中高氮量（N225～270 kg/hm2）時產(chǎn)量表現(xiàn)較好。而磷主要通過影響有效穗數(shù)來影響產(chǎn)量，對實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重的影響并不明顯，其中以中磷量（OPT，P90 kg/hm2）時理論產(chǎn)量表現(xiàn)最好；鉀則通過對有效穗數(shù)、實粒數(shù)和千粒重的影響來影響產(chǎn)量，對結(jié)實率的影響則較小，其中以中鉀量（K150～187.5 kg/hm2）時理論產(chǎn)量表現(xiàn)較好。

3）廣兩優(yōu)272在OPT施肥條件下，吸氮表現(xiàn)為兩個峰值，三葉期時植株體內(nèi)含氮最高，隨之降低，至移栽期后開始反彈，至返青期時出現(xiàn)第二個吸氮高峰，之后再逐漸降低，到成熟時秸稈內(nèi)含氮量降至最低。吸磷方面，全生育期含磷量出現(xiàn)一個峰值，在移栽期達最大值，之后逐漸降低，至成熟時絕大部分磷已轉(zhuǎn)移至子粒之中。吸鉀方面，植株體內(nèi)含鉀量一直較高，全生育期內(nèi)，鉀平均含量為3.0%，吸收上以返青期為界，前后各出現(xiàn)一個峰值，苗期吸收量逐步增加，至移栽前后達到第一個吸收高峰，之后降低，然后再到分蘗盛期時達最大吸收量，之后鉀含量逐步降低，至成熟時秸稈中含鉀量又增加，此時秸稈保留了植株體內(nèi)的絕大部分鉀素。

4）通過模型模擬，擬定廣兩優(yōu)272最高產(chǎn)量的施肥量。即在基施硅肥、鋅肥的前提下，最高產(chǎn)量施肥量分別為N 237.1 kg/hm2，P2O5 95.0 kg/hm2，K2O 171.6 kg/hm2，此時的產(chǎn)量最高，達到8 231.3～8 790.4 kg/hm2。經(jīng)濟施肥量方面，推薦為N 220.4 kg/hm2、P2O5 79.6 kg/hm2、K2O 140.1 kg/hm2。

5）大田管理上，結(jié)合廣兩優(yōu)272的養(yǎng)分利用特性及本試驗條件下的最高產(chǎn)量施肥量與經(jīng)濟施肥量，并參考該區(qū)域其他水稻品種的研究結(jié)果[6，7，11]，推薦廣兩優(yōu)272在江漢平原中等肥力土壤條件下的施肥為N 180～210 kg/hm2、P2O5 70～100 kg/hm2、K2O 105～135 kg/hm2，同時底肥結(jié)合硅肥和鋅肥施用。

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