肥水互作對寒地水稻產量構成因素及產量的影響

呂艷東　汪浩　郭曉紅　李紅宇　周健　潘世駒　姜玉偉　王龍　姜紅芳　鄭桂萍

摘要：采用隨機區組法，以龍慶稻2號和墾鑒稻5號為試驗材料，研究肥水互作對寒地水稻產量構成因素及產量的影響。結果表明：2個品種的肥料與水分處理間在穗數、結實率、千粒質量及產量上均存在互作關系；高肥及有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理有利于龍慶稻2號產量的提高，低肥及全生育期常規的水分管理不利于其產量的提高；低肥及全生育期常規的水分管理有利于墾鑒稻5號產量的提高。

關鍵詞：肥水互作；寒地；水稻；產量；產量構成

中圖分類號：S511.04 文獻標志碼：A 文章編號：1002—1302（2016）01—0074—05

在農業生態系統中，水分和養分是密不可分的，合理的水肥交互作用能促進作物生長，提高產量。水稻是世界上最重要的糧食作物之一，土壤水分和養分是影響其產量的重要因子，水是發展水稻生產的先決條件。水稻的產量是由單位面積穗數、每穗粒數、結實率、千粒質量等因素構成，因為產量性狀是在不同生育階段形成，所以不同生育時期干旱會對不同的產量性狀產生影響。另有研究表明，適宜的水肥條件可以促進作物生長，提高產量，在土壤水分很少的情況下，通過協調土壤水分和養分的關系，可獲得較為理想的產量。多年來，國內外關于水分和養分對水稻產量的作用的研究已有豐富的報道。然而水分和肥料對產量的交互作用報道很少，尤其是有關水分和肥料對寒地水稻產量的交互作用報道更少。本試驗以土壤水勢為指標嚴格監測土壤水勢，研究有效分蘗末至成熟期控水及不同的肥料處理對寒地水稻產量的影響，以期為節水栽培提供理論基礎和技術支持。

1材料與方法

1.1試驗時間、地點

試驗于2013年在慶安水利試驗站進行。

1.2供試品種和肥料

供試品種為龍慶稻2號和墾鑒稻5號，均為12葉品種。供試肥料為46.4%尿素、46%磷酸二銨、50%硫酸鉀、99%七水硫酸鎂。

1.3試驗設計

采用二因素隨機區組試驗設計，3次重復。各種肥料施人量及比例如表1。分蘗肥分2次進行，第1次施分蘗肥總量的70%～80%，于返青后（4葉期）立即施用；第2次施分蘗肥總量的20%～30%，12葉品種于6.0葉齡施于色淡、生長差、分蘗少處。用負壓式真空表監測土壤水勢，設3個水勢梯度，分別為當土壤水勢達-10、-15、-20 kPa時灌水，即-10、-15、-20 kPa為控水下限，自泡田起就要記錄灌水定額。具體操作為秧苗移栽本田后，5～6 cm水層深水護苗返青，在返青后的各個生育階段，除了除草和施肥期間，灌水后田面不再保留水層，水分管理如表2，以常規栽培的水分管理為CK，蠟熟末停灌。

1.4栽培方式

育苗按常規旱育壯苗模式化進行，在同一條件下育苗。每小區面積4 m²，每小區內栽植2個品種，每品種4行，行距28 cm，穴距13 cm，每穴4苗，每個小區單排單灌。本田按葉齡指標計劃化管理，適期收獲。

1.5測試內容與方法

記錄每次灌水的時間及灌水量。水稻成熟時每個品種的處理和對照選取有代表性的植株4穴，帶回室內考察農藝性狀和產量性狀，測定項目主要有穗數、實粒數、空秕粒數，并稱取相應粒質量，計算結實率、千粒質量和理論產量。

2結果與分析

2.1肥水互作對寒地水稻穗數的影響

由圖1可以看出，龍慶稻2號的3種肥料處理以F2處理的穗數最多，F1處理的穗數最少，其中F2與F3之間差異顯著，F2、F3與F1之間差異極顯著。墾鑒稻5號以F3處理的穗數最多，F2處理的穗數最少，其中乃與F1、F2之間差異極顯著，F1與F2之間差異不顯著。

水分間的比較：龍慶稻2號的S2、S3、S4水分處理間差異極顯著，其中S2的穗數最多，S4最少；墾鑒稻5號的S1的穗數最多，S2次之，S3最少（圖2）。因此，就水分處理的平均效應而言，龍慶稻2號和墾鑒稻5號均表現為S1、S2的穗數多于S4。

由于2個品種肥料與水分間存在互作效應，說明各處理組合的效應不是各單因素效應的簡單相加，而是肥料效應隨水分而不同。龍慶稻2號的穗數各處理問差異極顯著（表3）。其中龍慶稻2號以F2S2、F2S1的穗數較多；墾鑒稻5號以F3S1、F3S2的穗數較多。

2.2肥水互作對寒地水稻穗粒數的影響

肥水對龍慶稻2號穗粒數影響的F測驗結果說明，肥料間、水分間的差異不顯著，肥料×水分間差異極顯著；肥密對墾鑒稻5號穗粒數影響的F測驗結果說明，肥料間的差異不顯著，水分間、肥料×水分間的差異極顯著；由此說明不同的水分處理對龍慶稻1號的穗粒數有影響肥料間的比較：2個品種的各肥料間差異不顯著（圖3）。但就肥料的平均效應而言，龍慶稻2號以F3的穗粒數最多，墾鑒稻5號以F1的穗粒數最多。

水分間的比較：龍慶稻2號的各水分間差異不顯著；墾鑒稻5號的S4與S1、S2差異極顯著，S3與S1之間差異顯著，S3與S2之間差異極顯著（圖4）。因此，就肥料的平均效應而言，龍慶稻2號以s1的穗粒數最多，S3次之，S2最少；墾鑒稻5號以S4的穗粒數最多，s3次之，S2最少。

由于2個品種肥料與水分間存在互作效應，說明各處理組合的效應不是各單因素效應的簡單相加，而是肥料效應隨水分而不同。龍慶稻2號以F3S1的穗粒數最多；墾鑒稻5號以F1S4的穗粒數最多，2個品種均以組合F1S2穗粒數最少（表4）。其中龍慶稻2號的F3S1與F1S2的差異顯著；墾鑒稻5號的F1S4、F2S3、F1S3與F1S2差異極顯著。

2.3肥水互作對寒地水稻結實率的影響

肥水對龍慶稻2號結實率影響的F測驗結果說明，肥料問的差異不顯著，而水分間、肥料×水分間差異顯著；肥水對墾鑒稻5號結實率影響的F測驗結果說明，肥料間的差異不顯著，水分間、肥料×水分間差異極顯著。由此說明不同的水分處理對龍慶稻1號的結實率均有影響肥料問的比較：2個品種各處理間的差異均不顯著（圖5），且2個品種均以F1處理的結實率最高，F3處理的結實率最低。

水分間的比較：龍慶稻2號的S1與S2、S3之間的差異顯著；墾鑒稻5號的S1與S3、S4差異極顯著，S1與S2差異顯著（圖6）。就水分的平均效應而言，2個品種均以S1的結實率最低。

由于2個品種的結實率肥料與水分問存在互作效應，說明各處理組合的效應不是各單因素效應的簡單相加，而是肥料效應隨水分而不同。龍慶稻2號的結實率以F1S4的最高，與F1S1差異極顯著，與F3S1、F3S4差異顯著（表5）。墾鑒稻5號以F3S4的結實率最高，F3S1的結實率最低。

2.4肥水對水稻千粒質量的影響

肥水對龍慶稻2號千粒質量影響的F測驗結果說明，水分間差異不顯著，肥料間、肥料×水分間的差異顯著；肥水對墾鑒稻5號千粒質量影響的F測驗結果說明，肥料間、水分間的差異不顯著，肥料×水分間的差異極顯著。

肥料間的比較：龍慶稻2號以F1的千粒質量最高，F2的最低，且兩者的差異顯著；墾鑒稻5號的千粒質量三處理之間無顯著差異（圖7）。

水分問的比較：2個品種各處理問的差異不顯著，且2個品種的千粒質量均以S4的最高（圖8）。

由于2個品種的千粒質量肥料與水分間存在互作效應，說明各處理組合的效應不是各單因素效應的簡單相加，而是肥料效應隨水分而不同。龍慶稻2號的處理F1S1與F2S2差異極顯著，F1S1與F2S3差異顯著；墾鑒稻5號的處理F2S4與F3S3、F1S4差異極顯著，F1S2、F3S4與F1S4差異顯著（表6）。其中龍慶稻2號以F1S1的千粒質量最高，F2S2的千粒質量最低；墾鑒稻5號以F2S4的千粒質量最高，F1S4的千粒質量最低。

2.5肥水對水稻產量的影響

肥水對龍慶稻2號理論產量影響的F測驗結果說明，肥料間、水分間、肥料×水分間的差異極顯著；肥水對墾鑒稻5號理論產量影響的F測驗結果說明，肥料間的差異不顯著，水分間、肥料×水分問的差異極顯著。

肥料間的比較：龍慶稻2號的F2與F1差異達極顯著水平，F3與n差異達極顯著水平；墾鑒稻5號的各肥料間無顯著差異（圖9）。就肥料的平均效應而言，兩品種均以F2的理論產量最高，F1的理論產量最低。

由3種肥料中各個組合間多重比較結果可以看出（表7）：龍慶稻2號均以S4的理論產量最低，說明在這3種肥料處理條件下，全生育期常規的水分管理不利于其理論產量的增加。墾鑒稻5號F1中各個組合間以S4的理論產量最高，且與S1、S2、S3之間的差異達極顯著水平；墾鑒稻5號F2中各個組合間以S3的理論產量最高，且與S2之間的差異達極顯著水平，與S1之間的差異達顯著水平，S4的理論產量次之，且與S2之間的差異達顯著水平；墾鑒稻5號F3中各個組合間以S1的理論產量最高，S4的理論產量次之，且4種水分處理問差異不顯著。

水分問的比較：龍慶稻2號的S1與S4差異達極顯著水平，S3與S4差異達極顯著水平；墾鑒稻5號的S4與S1、S2、S3差異達極顯著水平（圖10）。就水分的平均效應而言，龍慶稻2號以S1的理論產量最高，S4的理論產量最低；墾鑒稻5號以S4的理論產量最高，S2的理論產量最低。

由于2個品種的理論產量肥料與水分間存在互作效應，說明各處理組合的效應不是各單因素效應的簡單相加，而是肥料效應隨水分而不同。龍慶稻2號的處理F3S1與F1S1、F1S2、F3S4、F12S4差異達極顯著水平，F2S2、F2S1與F1S1、F1S2、F3S4、F12S4差異達顯著水平。墾鑒稻5號的處理F1S4與F2S3差異不顯著，與F2S4、F3S1差異達顯著水平，與其他各處理差異達極顯著水平；F2S3與F2S1差異達顯著水平，與F2S2、F1S2、F1S3差異達極顯著水平；F2S4與F2S2、F1S2、F1S3差異達顯著水平；F3S1與F1S3差異達顯著水平（表8）。其中龍慶稻2號以F3S1的理論產量最較高，F1S4的理論產量最低；墾鑒稻5號以F1S4的理論產量最高，F1S3的理論產量最低。

3結論

3.1肥料和水分的互作反應

2個品種的穗數、穗粒數、結實率和千粒質量在肥料與水分問存在互作效應。龍慶稻2號以F2S2、F2S1的穗數較多；墾鑒稻5號以F3S1、F3S2的穗數較多。龍慶稻2號以F3S1的穗粒數最多；墾鑒稻5號以nS4的穗粒數最多；兩品種均以組合F1S2穗粒數最少。龍慶稻2號的結實率以F1S4的最高；墾鑒稻5號以F3S4的結實率最高，F3S1的結實率最低。龍慶稻2號以F1S1的千粒質量最高，F2S2的千粒質量最低；墾鑒稻5號以F2S4的千粒質量最高，F1S4的千粒質量最低。

3.2肥料間的比較

龍慶稻2號以F2的穗數最多，F1處理的穗數最少；墾鑒稻5號以乃處理的穗數最多，F2處理的穗數最少。2個品種的穗粒數各肥料間無顯著差異，但就肥料的平均效應而言，龍慶稻2號以F3的穗粒數最多，墾鑒稻5號以F1的穗粒數最多。2個品種的結實率各處理間無顯著差異，且2個品種均以F1處理的結實率最高，F3處理的結實率最低。龍慶稻2號以F1的千粒質量最高，F2的最低，且兩者的差異達顯著水平；墾鑒稻5號的千粒質量3個處理之間無顯著差異。

3.3水分間的比較

2個品種的穗數均表現為S1、S2多于S4。龍慶稻2號以S1的穗粒數最多，S3次之，S2最少，但各水分間差異不顯著；墾鑒稻5號以S4的穗粒數最多，S3次之，S2最少。2個品種均以S1的結實率最低。兩品種的千粒質量各處理間差異不顯著，且均以S4的最高。

3.4 3種肥料處理間

2個品種均以F2的理論產量最高，n的理論產量最低；在這3種肥料處理條件下，龍慶稻2號全生育期常規的水分管理不利于其理論產量的增加，墾鑒稻5號與之相反。4種水分處理間，龍慶稻2號以S1的理論產量最高，S4的理論產量最低；墾鑒稻5號以S4的理論產量最高，S2的理論產量最低。2個品種的理論產量肥料與水分問存在互作效應；龍慶稻2號以F3S1的理論產量最高，F1S4的理論產量最低，高肥及有效分蘗末至收獲以-10 kPa為控水下限的水分管理有利于其產量的提高，低肥及全生育期常規的水分管理不利于其產量的提高；墾鑒稻5號以F1S4的理論產量最高，F1S3的理論產量最低，低肥及全生育期常規的水分管理有利于其產量的提高。