張 彬,樊奕聰,李 康,傅 泓,鄒 滔,胡偉民,崔海瑞,錢 東,鄧啟云(.杭州彬康農業科技有限公司,浙江杭州 ;.浙江大學農業與生物技術學院,浙江杭州 00;.杭州市余杭區農業技術推廣中心,浙江杭州 00;.湖南袁創超級稻技術有限公司,湖南長沙 000)
低溫陰雨條件下超級稻節肥減藥增效種植技術的探討
張彬1,2,樊奕聰1,李康2,傅泓2,鄒滔2,胡偉民2,崔海瑞2,錢東3,鄧啟云4
(1.杭州彬康農業科技有限公司,浙江杭州 311121;2.浙江大學農業與生物技術學院,浙江杭州 310012;3.杭州市余杭區農業技術推廣中心,浙江杭州 311100;4.湖南袁創超級稻技術有限公司,湖南長沙 410100)
針對超級稻對環境的敏感性和產量的不穩定性,提出了一種低溫陰雨條件下一季超級稻高產栽培節肥減藥增效的種植方法。采用TRIZ理論和大數據技術獲得最佳解決問題的三優方案,即優化產量結構、優化種植流程和優化施肥方式,后期氮肥減量前移施用,適度控制功能葉生長量,節約使用肥料,減少農藥用量。最終獲得13.5 t·hm-2以上的產量,當季減少農藥噴施27%,氮肥當季肥料利用率達到55.20%。
超級稻;低溫陰雨;節肥;減藥;增效;種植技術;氮肥減量前移
文獻著錄格式:張彬,樊奕聰,李康,等.低溫陰雨條件下超級稻節肥減藥增效種植技術的探討[J].浙江農業科學,2016,57(7):998-1000.
1996年農業部制定“中國超級稻育種與栽培體系研究”項目,自此全國正式系統地開展超級稻研究。自2000年以來,一季超級稻6.67 hm2高產攻關片產量先后突破10.5、12.0、13.5和15.0 t·hm-2。在超級稻推廣應用中,各地均出現了產量超13.5 t·hm-2的高產示范典型。但超級稻的高產試驗產量與農民生產田的實際產量存在巨大差異,高產的重演性較差,多數是在小面積以及特定年份和生境下取得的,表現為對環境的敏感性(適應性差)和產量的不穩定性[1]。近年來,我國水稻種植區域的異常天氣頻發,成為超級稻高產種植的重大障礙。此外,超級稻高產栽培的總體施肥原則是飽和施肥,經常由于外部條件的影響,導致實際應用中的肥料施用過量,資源浪費,污染環境。水稻高產種植因施肥過量造成減產,病蟲害加重的情況經常發生。針對上述問題,探討一種低溫陰雨條件下一季超級稻高產栽培節肥減藥增效的種植方法十分必要。以TRIZ理論構建問題模型和最佳解決問題的模型,通過大數據技術確定適宜的產量構成要素、施肥配方、適宜的施肥水平和適宜的施肥時間,同時優化種植環境中的光、溫、水、氣等因子,調節超級稻生長源流庫的和諧,提高根系吸收養分的能力,促進植株的健康生長,提高水稻的谷草比,減少肥料浪費和減少農藥噴施,達到節肥減藥增效的目標。
1.1材料
試驗在杭州市余杭區中泰街道南峰村進行。黃泥砂田土屬,系由紅壤或黃壤發育而來。土壤pH值5.17,耕作層中有機質及全氮含量中等偏上,陽離子交換量10.9 cmol·kg-1,有機質33.1 g· kg-1,水解氮193.0 mg·kg-1,有效磷118.0 mg· kg-1,速效鉀164 mg·kg-1。
試驗用水稻品種為秈粳交超級雜交水稻甬優12,寧波市種子公司生產;測土配方緩釋專用肥使用浙江省農業廳核準的水稻專用復合肥,N、P2O5、K2O有效含量分別為20%、8%和12%,杭州利時化肥有限公司生產;有機發酵肥使用肥土酵素肥,N≥5%,有益菌30億個·g-1,上海普晟生物科技有限公司生產;可溶性硅肥使用必奧力礦物硅,SiO2≥70%,奧斯科工業集團股份公司(俄羅斯)生產;速效肥使用尿素和碳酸氫銨,尿素N含量≥46%,碳酸氫銨N含量≥17.1%;鉀肥使用氯化鉀,K2O含量≥60%;可溶性磷肥使用過磷酸鈣,P2O5含量≥16%。
1.2處理設計
試驗設4個處理:處理1,采用緩釋肥、速效肥和發酵肥相結合的方法進行復合配方施肥,全程增施可溶性硅肥,施肥數量采用精確定量飽和施肥量,氮肥前移施用,0.65 hm2施肥數量(各處理同)為基肥測土配方專用肥40 kg、有機發酵肥20 kg、可溶性硅肥5 kg,蘗肥速效氮肥12.5 kg、測土配方專用肥25 kg,促花肥速效氮肥12.5 kg、測土配方專用肥25 kg、可溶性硅肥1 kg、鉀肥12.5 kg、保花肥速效氮肥5 kg、測土配方專用肥5 kg,共施N 27.8 kg,P2O57.2 kg,K2O 21.5 kg;處理2,按處理1方法,適當減量施肥,氮肥前移施用,施肥數量為基肥測土配方專用肥30 kg,有機發酵肥20 kg、可溶性硅肥5 kg,蘗肥速效氮肥10 kg、測土配方專用肥20 kg,促花肥速效氮肥10 kg、測土配方專用肥15 kg、可溶性硅肥1 kg、鉀肥10 kg,保花肥速效氮肥3 kg,共施N 23.8 kg,P2O55.2 kg,K2O 20.4 kg;處理3,按處理1方法,適當減量施肥,氮肥減量后移施用,施肥數量為基肥測土配方專用肥20 kg、有機發酵肥20 kg,蘗肥速效氮肥8.5 kg、測土配方專用肥20 kg,促花肥速效氮肥8.5 kg、測土配方專用肥15 kg、可溶性硅肥1 kg、鉀肥8.5 kg,共施N 21 kg,P2O54.4 kg,K2O 13.8 kg;處理4,傳統施肥法為對照(CK),氮肥減量后移施用,施肥數量為基肥速效氮肥50 kg、可溶性磷肥50 kg,蘗肥速效氮肥50 kg,促花肥速效氮肥10 kg、測土配方專用肥20 kg、鉀肥10 kg,保花肥速效氮肥5 kg,共施N 31 kg,P2O59.6 kg,K2O 20.8 kg。
每處理種植1塊田,6月20日前后栽插,面積0.13 hm2。移栽前對大田進行精細耕整,用中型翻耕機將稻田深耕至30 cm深,再耙平。洋馬6行插秧機栽插,插植規格采用行距30 cm,株距25 cm,栽插15.18萬蔸·hm-2。水稻在低溫陰雨條件下拔節孕穗,抽穗期前后遇低溫陰雨。
2.1產量
從表1可以看出,3個施肥處理產量分別為13.80、14.10和11.48 t·hm-2,均比對照增產明顯。由此表明,在低溫陰雨條件下拔節孕穗,適當減少氮肥的施用,可不同程度地提高產量。而氮肥適當減量前移,將促花肥移至倒5葉施入,可優化產量結構,獲得較高的產量。
表1 各施肥處理甬優12產量及其構成
從表1還可以看出,在低溫陰雨條件下,前期的穩長,有利于形成較多的有效穗,后期穗肥的減施可有效提高結實率,獲得較高的產量。從經濟結構分析,處理1和處理2產量水平相近,但產量結構卻有較大差異,處理1有效穗達到438萬· hm-2,處理2為323萬·hm-2;處理1的平均每穗總粒數為274.9粒,處理2的卻有372.8粒;處理1、處理2的功能葉葉面積指數分別為5.650和3.436。很明顯,處理2的產量結構比處理1要合理得多。而對照前期速效氮肥施肥水平高,后期穗粒肥采用氮肥后移方法,后期葉片氮含量過高,造成貪青晚熟,結實率較低,產量最低。
2.2肥料利用率
應用斯坦福(Stand ford)的差值法公式,氮肥(純N)的施用總量應為:N/(kg·hm-2)=[目標產量吸N量-土壤供N量]/N肥當季利用率[2]。目標產量的需N量用高產水稻每百千克稻谷的需氮量求得。肥料利用率、百千克稻谷需氮量、基礎產量等數據根據本地區2009年和2010年“3414”肥料試驗結果和稻谷、土壤化驗結果所得[3]。
以處理2為例,稻谷產量14.10 t·hm-2的籽粒需N量為141(100 kg稻谷的倍數)×1.9 kg(每100 kg稻谷需氮量)=267.9 kg·hm-2。基礎產量設7.5 t·hm-2,土壤當季供N量=75×1.6(不施N空白試驗的每100 kg稻谷需氮量)= 120 kg·hm-2。肥料當季利用率=(267.9-120)÷ 267.9=55.20%。
2.3群體生長健康狀況
從表2可以看出,抽穗期前后在低溫陰雨條件下,全程施硅,促花肥減量前移,植株群體生產健康狀況明顯改善。處理1、處理2稻曲病發病輕微,處理3發病較重,對照病穗率達到83.0%。表明,在低溫陰雨條件下促花肥采用氮肥后移方法施肥會加重稻曲病的病情。從田塊病蟲害防治情況來看,處理1和處理2在后期減少了1次稻飛虱防治噴藥,減少農藥噴施用量27%左右。表明水稻全程施硅對健康生長和抗蟲有明顯的效果。
表2 各施肥處理的稻曲病發病情況
2015年度杭州地區一季水稻生產季節遭遇罕見低溫陰雨天氣,尤其在水稻拔節孕穗期,陰雨天氣達到20 d以上,前期烤田無法進行,后期穗肥難以撒施,采用三優節肥減藥方法種植,水稻植株群體長勢健康,個體也充分體現出超級稻的理想株型[4-5],增產效果明顯,肥料利用率高,噴藥數量減少、病蟲防治效果好,達到了節肥減藥增效的結果,與國外小麥、玉米節肥增效研究有相近之處[6]。
(責任編輯:張才德)
S511
B
0528-9017(2016)07-0998-02
10.16178/j.issn.0528-9017.20160708
2016-05-16
杭州市農業科研攻關項目(20150432B48)
張 彬(1965—),男,安徽宣城人,高級農藝師,從事超級稻栽培推廣研究工作,E-mai1:thnky001@126.com。