東海縣優(yōu)質(zhì)稻米“南粳9108”氮磷鉀配方優(yōu)化試驗(yàn)

楊凱鵬　汪洪洋　王艷　許方甫

摘 要：該文在測(cè)土配方的基礎(chǔ)上，應(yīng)用“3420”田間試驗(yàn)方法，即通過(guò)不同氮、磷、鉀用量和配比對(duì)優(yōu)質(zhì)稻南粳9108產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，明確優(yōu)質(zhì)稻南粳9108高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的合理氮、磷、鉀用量和配比。試驗(yàn)結(jié)果表明，東海地區(qū)最優(yōu)的氮、磷、鉀用量和配比為：N20kg/667m2，P2O58kg/667m2，K2O12kg/667m2，N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.6，當(dāng)?shù)适┯昧砍^(guò)20kg/667m2后，產(chǎn)量略有增加，但稻米品質(zhì)顯著下降，經(jīng)濟(jì)效益下降。

關(guān)鍵詞：氮磷鉀配比；水稻；南粳9108；東海縣

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）03-04-33-04

東海縣常年水稻種植面積在6.53萬(wàn)hm2左右，水稻是東海縣的主要糧食作物之一[1]。2013年以來(lái)東海縣引進(jìn)了水稻品種南粳9108，產(chǎn)量性狀和品質(zhì)表現(xiàn)較好，獲得了農(nóng)戶的認(rèn)可，2015年在東海縣推廣面積達(dá)到0.33萬(wàn)hm2。長(zhǎng)期以來(lái)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶特別是一家一戶的經(jīng)營(yíng)個(gè)體存在盲目施肥、偏施氮肥等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了優(yōu)質(zhì)稻米的產(chǎn)量、品質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)效益[2]。本研究通過(guò)不同氮、磷、鉀配比，以獲得東海地區(qū)乃至淮北地區(qū)最佳水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量以及最佳氮磷鉀施用量等基本參數(shù)，制定優(yōu)質(zhì)稻米科學(xué)施肥標(biāo)準(zhǔn)，為優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及基本情況 試驗(yàn)重復(fù)3a，于2013年、2014年、2015年在東海縣平明鎮(zhèn)稻麥科技綜合示范基地進(jìn)行，3a試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)趨勢(shì)相同，采用2015年試驗(yàn)結(jié)果。土壤為砂漿黑土，前茬為小麥，小麥茬秸稈全量還田。東海縣位于淮北地區(qū)，屬暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均日照時(shí)數(shù)2 300h，年降水量913mm，無(wú)霜期225d[3]。供試品種為南粳9108，由江蘇省農(nóng)科院提供。

1.2 播栽規(guī)格 3a均在5月底軟盤播種育秧，6月23日左右人工模擬栽插，秧齡20～25d，株行距30×13cm，每穴4苗，基本苗6.8萬(wàn)/667m2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)置氮、磷、鉀3個(gè)因素，4個(gè)水平（0、1、2、3），同時(shí)增加1.5與2.5水平，共20個(gè)處理。處理編碼：（1）0水平，不施肥；（2）2水平，目標(biāo)產(chǎn)量下當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚唬?）1水平=2水平×0.5；（4）3水平=2水平×1.5；（5）1.5水平=2水平×0.75；（6）2.5水平=2×1.25。試驗(yàn)氮肥為尿素（46%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（12%），鉀肥為氧化鉀（60%），具體施用量見(jiàn)表1，前茬麥秸稈全量還田，氮肥運(yùn)籌為基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶3∶4，分蘗肥栽后7d施用，穗肥分倒4葉和倒3葉等量施用，磷肥一次性基施，鉀肥分基肥和穗肥（倒4葉）等量均施。試驗(yàn)設(shè)置20個(gè)處理，小區(qū)面積20m2 ，重復(fù)3次，小區(qū)間薄膜包埂，水漿獨(dú)立排灌。病蟲(chóng)害防治按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)要求實(shí)施。

1.4 試驗(yàn)測(cè)定內(nèi)容和方法

1.4.1 土壤肥力狀況測(cè)定 試驗(yàn)田確定后，在小麥?zhǔn)斋@后耕作施肥前取0～20cm耕作層混合土樣，進(jìn)行肥力狀況測(cè)定分析。

1.4.2 莖蘗動(dòng)態(tài) 在各小區(qū)中定點(diǎn)20穴作為一個(gè)觀察點(diǎn)，選取2個(gè)觀察點(diǎn)作為重復(fù)。分別在移栽期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期觀察莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。

1.4.3 干物質(zhì)及葉面積指數(shù) 分別于拔節(jié)期、抽穗期和成熟期，每個(gè)小區(qū)3穴為1個(gè)樣本，每樣本分葉、莖、穗（抽穗后）測(cè)定干物重。用比重法測(cè)定葉面積。

1.4.4 產(chǎn)量測(cè)定 在收獲前每小區(qū)取樣50穴測(cè)定單位面積穗數(shù)；并根據(jù)50穴穗數(shù)求得每穴平均穗數(shù)取5穴測(cè)定每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率；用水漂法去除空癟粒，求取結(jié)實(shí)率；以1 000實(shí)粒樣本（干種子）稱重，重復(fù)3次，求取千粒重。成熟期各田塊割方測(cè)實(shí)產(chǎn)；

1.4.5 品質(zhì)測(cè)定 收獲籽粒保存1個(gè)月后，按照國(guó)標(biāo)測(cè)定稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)內(nèi)容：包括出精率、整精米率、堊白米率。

1.4.6 收獲指數(shù) 計(jì)算公式如下：收獲指數(shù)=籽粒產(chǎn)量（干重）/生物產(chǎn)量（干重）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的產(chǎn)量及其構(gòu)成要素比較 由表2可知，秸稈還田條件下不同氮、磷、鉀施用量對(duì)南粳9108產(chǎn)量影響明顯。施肥處理（2～20）較不施肥處理產(chǎn)量增加9.22%～93.30%，其中N3P2K2處理產(chǎn)量最高，實(shí)產(chǎn)為757.29kg/667m2，同時(shí)N2P2K2、N2P3K2、N2.5P2K2、N2P2K2.5處理產(chǎn)量在740kg/667m2左右，產(chǎn)量水平相對(duì)較高，氮素水平低于2水平的水稻產(chǎn)量均在660kg/667m2以下。由以上數(shù)據(jù)可知，南粳9108要獲得較高產(chǎn)量，在當(dāng)?shù)氐牡厥┓仕街辽僖?水平以上，即氮素22kg/667m2。在氮素和鉀素2水平處理下，磷水平從0～2，產(chǎn)量逐漸增加，磷水平繼續(xù)增加，產(chǎn)量則出現(xiàn)下降；在氮素和磷素2水平處理下，鉀水平從0～2，產(chǎn)量逐漸增加，鉀水平繼續(xù)增加，產(chǎn)量則出現(xiàn)下降，磷鉀表現(xiàn)趨勢(shì)一致。說(shuō)明在氮素2水平下，2水平的磷素和鉀素施用量最好，繼續(xù)增加磷肥和鉀肥施用量對(duì)南粳9108產(chǎn)量無(wú)益，若不施用磷肥和鉀肥，產(chǎn)量則顯著下降，降幅約在15%左右，說(shuō)明磷、鉀肥對(duì)南粳9108產(chǎn)量的形成也具有較為重要的調(diào)控作用。從產(chǎn)量構(gòu)成要素分析，667m2穗數(shù)與氮肥施用量成顯著正相關(guān)，每穗總粒數(shù)與氮、磷、鉀的施用都相關(guān)，但總體來(lái)說(shuō)，要想達(dá)到130以上的每穗總粒數(shù)，施氮水平要在N2以上，N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2結(jié)實(shí)率較高，這主要是由于其每穗粒數(shù)較少，N2P2K0的結(jié)實(shí)率最低，要顯著低于N2P0K2，推測(cè)鉀肥對(duì)南粳9108的結(jié)實(shí)率有重要影響。千粒重除N0P0K0、N0P2K2較大外，其他處理差異不是很大。

2.2 不同處理的莖蘗動(dòng)態(tài)比較 從表3可以看出，隨著氮肥施用量增加，南粳9108的拔節(jié)期、抽穗期和成熟期的莖蘗數(shù)顯著增加，當(dāng)?shù)仕竭_(dá)到2水平以上時(shí)，拔節(jié)期莖蘗數(shù)達(dá)到30萬(wàn)以上，抽穗期莖蘗數(shù)25萬(wàn)左右，從而可以為成熟期充足的有效穗提供基礎(chǔ)。磷、鉀在2水平條件下，當(dāng)施氮量達(dá)到2.5和3水平時(shí)，拔節(jié)期分蘗數(shù)達(dá)到了35.66萬(wàn)和38.23萬(wàn)，有效穗比拔節(jié)期分蘗數(shù)分別為70.92%和68.92%，而N2P2K2的比率為72.63%，說(shuō)明隨著氮肥施用量的增加，無(wú)效分蘗也開(kāi)始增多，而施用磷、鉀肥對(duì)南粳9108群體分蘗數(shù)量影響不大。

2.3 葉面積指數(shù) 從表4可知，隨著施氮量的增加，拔節(jié)期、抽穗期和成熟期的葉面積均增加。在氮2水平和鉀2水平下，隨著施磷量的增加LAI表現(xiàn)先增后減，在氮2水平和磷2水平下，隨著鉀肥施用量的增加，LAI表現(xiàn)為遞增，但在施鉀量達(dá)到1水平后增加幅度較小。拔節(jié)期要想LAI達(dá)到4以上，抽穗期LAI達(dá)到7以上，施氮量要達(dá)到2水平，當(dāng)施氮量2.5水平以上時(shí)，葉面積達(dá)到8以上，可能造成群體葉片郁蔽，不利于群體生長(zhǎng)；同時(shí)氮2水平也保證了成熟期適宜的葉面積指數(shù)。

2.4 不同處理的群體干物重比較 由表5可知，在磷2水平和鉀2水平條件下，隨施氮量增加，各個(gè)時(shí)期干物重均呈增加趨勢(shì)，氮素2水平及其以上處理成熟期干物重在1 100kg以上，是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。不施氮處理的收獲指數(shù)偏低，當(dāng)施氮量為N3和N2.5水平時(shí)，收獲指數(shù)也偏低，這是因其干物重較高，產(chǎn)量卻相對(duì)不高的重要原因。

2.5 不同處理的稻米品質(zhì) 從表6可以看出，在磷肥和鉀肥施用量為2水平時(shí)，隨著氮肥施用量的增加，稻米的精米率、整精米率和堊白米率均表現(xiàn)為先增加后減少，在氮素和鉀素施用量為2水平時(shí)，隨著磷肥施用量的增加，稻米的精米率、整精米率和堊白米率均表現(xiàn)為先增加后減少，鉀素表現(xiàn)相同的趨勢(shì)。由以上可知，要想獲得較好的外觀品質(zhì)，氮、磷、鉀肥的比例要適當(dāng)，施用量過(guò)多或過(guò)少都會(huì)造成稻米外觀品質(zhì)的下降，在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)?shù)省⒘追省⑩浄适┯昧烤鶠?水平時(shí)，稻米外觀品質(zhì)較好。

3 討論與結(jié)論

3.1 南粳9108產(chǎn)量及其形成 水稻產(chǎn)量=穗數(shù)×每穗粒數(shù)×結(jié)實(shí)率×千粒重，理論上講只要增大任何一個(gè)因素都可以提高產(chǎn)量，但同時(shí)這4個(gè)因素在生育進(jìn)程中先后形成，它們之間存在相互制約和補(bǔ)償?shù)年P(guān)系[4]。如何在增大這4個(gè)因素同時(shí)協(xié)調(diào)好四者的關(guān)系，是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。由試驗(yàn)結(jié)果可知，氮素是決定穗數(shù)的關(guān)鍵因素，在磷、鉀施用量相同的情況下，穗數(shù)隨氮素增加而增大，但隨著氮素達(dá)到2水平后繼續(xù)增加，每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率顯著下降，雖然N3P2K2產(chǎn)量較N2P2K2產(chǎn)量高，但增產(chǎn)幅度在1%左右，相對(duì)而言經(jīng)濟(jì)效益反而下降。同時(shí)可知，磷、鉀肥對(duì)水稻的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率的形成影響很大，尤其是磷肥對(duì)水稻穎花形成、鉀素對(duì)結(jié)實(shí)率的影響顯著，因此一定要做好對(duì)磷、鉀肥的施用。從形成過(guò)程看，施用適量的氮、磷、鉀肥可以有效提高群體質(zhì)量，形成適宜的群體分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)，提高群體的收獲指數(shù)。施用水平過(guò)低，群體營(yíng)養(yǎng)缺乏，造成群體質(zhì)量偏小，是產(chǎn)量偏低的重要原因；施用水平過(guò)高，導(dǎo)致無(wú)效分蘗增多，群體郁蔽，收獲指數(shù)下降，造成產(chǎn)量不增甚至下降。通過(guò)試驗(yàn)中20個(gè)處理比較分析得出，N2P2K2處理產(chǎn)量較高，4個(gè)構(gòu)成要素較協(xié)調(diào)適宜，群體質(zhì)量較好，葉面積指數(shù)適宜，收獲指數(shù)較好，是最適的肥料處理。

3.2 稻米品質(zhì)形成 本試驗(yàn)中主要測(cè)定了稻米的外觀品質(zhì)，歷來(lái)肥料對(duì)稻米外觀品質(zhì)的影響研究結(jié)果較不一致。李國(guó)生等[5]研究顯示，隨施氮量的增加，稻米的整精米率下降、堊白米率增加，而劉立軍等[6]研究認(rèn)為適當(dāng)范圍內(nèi)增施氮肥可以增加精米率和整精米率，堊白米率不會(huì)顯著增加。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)⒘住⑩浧渲腥我庠厥┯昧繛?時(shí)，都會(huì)顯著降低稻米的外觀品質(zhì)。當(dāng)?shù)貫?水平時(shí)，磷、鉀肥的施用量過(guò)多或較少也會(huì)對(duì)稻米的外觀品質(zhì)造成不利影響。從試驗(yàn)結(jié)果可知，N2P2K2處理外觀品質(zhì)表現(xiàn)較好。

3.3 東海縣南粳9108合理的氮、磷、鉀施用量 本試驗(yàn)中，綜合產(chǎn)量和稻米的外觀品質(zhì)，N2P2K2處理表現(xiàn)最好，即氮肥（N）20kg/667m2、磷肥（P2O5）8kg/667m2、鉀肥（K2O）12kg/667m2，本試驗(yàn)中土壤類型為砂姜黑土，保水保肥能力較好，肥力中等偏上，同時(shí)東海縣還包括砂壤土、嶺砂土等土壤類型[7]，綜合東海縣土壤肥力情況，在秸稈全量還田條件下，建議南粳9108適宜的肥料施用量為氮肥20～22kg/667m2，磷肥7.5～10kg/667m2，鉀肥10～13kg/667m2，氮、磷、鉀配比約為N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.6，氮肥運(yùn)籌為基肥∶蘗肥∶穗肥=3∶3∶4，具體施用量和配比視土壤情況而定。

參考文獻(xiàn)

[1]王炳武.東海統(tǒng)計(jì)年鑒2014[G].東海縣統(tǒng)計(jì)局，2015，6：95-100.

[2]宋永斌，李丹，陸其通，等.東海縣耕地肥力現(xiàn)狀及培肥對(duì)策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（28）：8938-8939.

[3]王炳武.東海統(tǒng)計(jì)年鑒2010-2014，氣象情況[G].東海縣統(tǒng)計(jì)局.

[4]楊文鈺，屠乃美.作物栽培學(xué)各論：南方本[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003：90-101.

[5]李國(guó)生，張耗，王志琴，等.氮素水平對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)：農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2007，28（4）：66-70.

[6]劉立軍，王志琴，桑大志，等.氮肥運(yùn)籌對(duì)水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)：農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2012，23（3）：46-50.

[7]黃生元，陳芹，陸其通，等.東海縣耕地質(zhì)量狀況與變化趨勢(shì)分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，19（11）：62-64.

（責(zé)編：張宏民）