氮肥施用量及運籌模式對晚粳稻新品種寧84產量及氮肥利用率的影響

黃 宣，葉朝暉，陳 國，金林燦

(浙江省寧波市農業科學研究院,浙江 寧波 315040)

氮肥施用量及運籌模式對晚粳稻新品種寧84產量及氮肥利用率的影響

黃 宣，葉朝暉，陳 國，金林燦

(浙江省寧波市農業科學研究院,浙江 寧波 315040)

以晚粳稻新品種寧84為供試材料,于2015年在寧波進行了不同施氮量(0、12、15、18 kg/667 m2)和不同氮肥運籌模式(基蘗肥∶穗肥=6∶4、7∶3、8∶2、9∶1)對寧84產量及氮肥利用率影響的大田試驗。結果表明：寧84在浙江省中上地力田塊做單季晚稻栽培時,其最佳處理組合為施氮量15 kg/667 m2、基蘗肥∶穗肥=6∶4；在此組合條件下，寧84的經濟性狀較協調，籽粒產量和氮肥利用率最高。

水稻；氮肥；施用量；運籌模式;產量;氮肥利用率

Abstract： Late japonica rice new variety “Ning 84” was used as experimental material, and the effects of different application rates (0, 12, 15 and 18 kg/667 m2) and application patterns (base and tiller fertilizer∶panicle fertilizer=6∶4, 7∶3, 8∶2, and 9∶1) of nitrogen fertilizer on the grain yield and nitrogen use efficiency of “Ning 84” were studied through field experiment in Ningbo city in 2015. The results indicated that: when “Ning 84” was planted as single-cropping late rice in moderate-fertility field in Zhejiang province, the best application rate of nitrogen was 15 kg/667 m2, and the optimum ratio of base and tiller fertilizer to panicle fertilizer was 6∶4; under the above best combination conditions, “Ning 84” had more harmonious economic characters, the highest grain yield and the highest nitrogen use efficiency.

Keywords： Rice; Nitrogen fertilizer; Application rate; Application pattern; Grain yield; Nitrogen use efficiency

水稻是浙江省最主要的糧食作物,常年播種面積在83.3萬hm2左右,占全省糧食作物播種面積的66.0%,總產量在600萬t左右,占全省糧食總產量的79.0%；稻米也是浙江城鄉居民的主要口糧[1]。隨著社會、經濟的發展,耕地面積不斷減少,培育高產優質水稻新品種,并研究配套的高產栽培技術顯得越來越重要[2-4]。氮肥是限制水稻生長發育和產量形成的一個重要因素,合理施用氮肥可優化水稻群體質量,提高莖蘗成穗率,獲得高產。有研究表明,不僅施氮量對水稻產量有直接的影響,而且氮素作為基肥、蘗肥、穗肥施入的比例對水稻產量也有顯著的影響[5-7]。因此,開展水稻氮肥運籌方式的研究,探討其對水稻高產形成的作用機理,對實現水稻高產、降低環境污染具有重要的意義。寧84[8]是由寧波市農業科學研究院選育的并于2015年5月通過浙江省品種審定的晚粳稻新品種(審定編號:浙審稻2015004),其具有產量高、抗性好、米質優、好種易種等優點。近兩年來寧84在浙江省內推廣種植面積迅速擴大,但對其配套栽培技術還缺乏研究。為了構建寧84的高產栽培技術體系,促進良種良法配套,為其生產應用提供理論依據，筆者通過氮肥用量和氮肥運籌試驗研究了寧84的氮肥吸收特點以及氮肥施用量和運籌模式對該品種產量的影響。

1 材料與方法

1.1試驗概況

試驗于2015年在寧波市鄞州區邱隘鎮上萬令村祥宇農場進行。前作為冬閑田,供試土壤的主要理化指標見表1。供試品種為晚粳稻新品種寧84,全生育期160 d左右。6月5日播種,6月25日插秧,采用機插秧盤育秧,插種規格為16.5 cm×26.5 cm,每叢落田苗2～3本。

表1 供試土壤的主要理化指標

1.2試驗設計

試驗設兩個因子,以氮肥總施用量(A)為主區,以基蘗肥、穗肥運籌比例(B)為副區,采用裂區設計,主區為拉丁方排列,副區為隨機區組排列,3次重復,共39個小區。每個小區面積為10 m2。氮肥總施用量設3個水平:低氮(A1,12.0 kg/667 m2，比當地水稻生產的平均施氮量低20%)、中氮(A2,15.0 kg/667 m2，相當于當地水稻生產的平均施氮量)、高氮(A3,18.0 kg/667 m2，比當地水稻生產的平均施氮量高20%)；另設不施用氮肥的空白區為對照(CK)。氮肥運籌模式按照基蘗肥∶穗肥的比例設4種:6∶4(B1)、7∶3(B2)、8∶2(B3)、9∶1(B4)；各模式的基肥均占總氮肥用量的30%,在機耕耙平時一次性施入;各小區配施過磷酸鈣25 kg/667 m2、氯化鉀10 kg/667 m2;蘗肥在插后7 d和14 d分兩次等量施入；穗肥氮肥按照促花肥(倒4葉期)、保花肥(倒2葉期)分兩次等量施用。小區四周做小土梗,并用塑料地膜包埂深埋,防止肥料相互滲透及流失,各小區獨立排灌,小區四周設立保護行。基肥、苗肥、穗肥均施用含氮46%的尿素。各小區水分管理及病蟲草害防治方法與當地常規水稻生產相同。

1.3測定項目與方法

每小區定點5兜，定期考查苗情動態(基本苗、最高苗、有效穗數)。在成熟期，每小區取5蔸，考查穗粒性狀(穗長、總粒數、實粒數、千粒重)。水稻成熟后，各小區實割，脫粒曬至含水量14.5%時測產。

1.4氮肥利用率相關參數的計算

相關計算公式如下：

氮肥農學利用率(kg/kg)=(施氮區籽粒產量-不施氮區籽粒產量)/施氮量;

氮肥偏生產力(kg/kg)=籽粒產量/施氮量;

氮肥貢獻率(%)=(施氮區產量-不施氮區產量)/施氮區產量×100。

采用Microsoft Excel 2007進行數據的錄入和計算,應用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1氮肥運籌對寧84生長及莖蘗動態的影響

由表2可知,施氮區寧84的最高苗數、分蘗率、分蘗速率都顯著高于不施氮空白區的。不同施氮量處理下的高峰苗數、分蘗率、分蘗速率隨著氮肥總施用量的增加呈現先增高后降低的趨勢,都以A2處理最高。高峰苗到達的時間隨總施氮量的增加而呈現推遲的趨勢。在同一施氮量處理下,隨著基蘗肥施入比例的增加,高峰苗數和分蘗率都呈現先增高后降低的趨勢。A1施氮量下的分蘗速率隨著基蘗肥的增加呈現降低的趨勢,A2、A3處理下的分蘗速率隨著基蘗肥的增加而呈現先增高后降低的趨勢。成穗率以A3處理最高。說明過多地施用氮肥和前期基蘗肥施入比例過高容易造成水稻前期生長旺盛,分蘗過多,延長分蘗期。此外，施氮區寧84的平均株高比無氮空白區增加了11.7～13.5 cm；隨著氮肥用量的增加，寧84的株高呈現先增高后降低的趨勢。

從表3可以看出，氮肥施用總量對寧84的生育期影響顯著,不施氮肥對照區的成熟期比施氮處理區提早10～13 d；寧84的始穗期、齊穗期及成熟期均隨著施氮量的增多而推遲,全生育期隨著施氮量的增加而延長。表明施用過量氮肥容易造成水稻貪青晚熟。但是同一施氮量下不同基蘗肥與穗肥比例對水稻的生育期影響不大。

2.2氮肥用量對寧84產量及其構成因素的影響

方差分析及多重比較結果(見表4)顯示：主區施氮量(A)各處理之間水稻產量差異顯著,水稻產量與施氮量呈拋物線關系,各施氮量間以A2處理下的平均產量最高,達到731.27 kg/667 m2,較CK增產40.74%。A2處理下產量較高的原因是較多的有效穗數和每穗實粒數,說明適量施用氮肥能達到最好的增產效果。與不施氮對照相比，施用氮肥可以顯著地增加寧84的穗長、有效穗數和產量，且顯著地降低結實率和千粒重，但在不同施氮量處理間寧84的穗長、有效穗數、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重差異均不顯著。結實率隨施氮量的增加而降低,以空白區(CK)的結實率最高,且A1的結實率顯著高于A3的。說明過量地施用氮肥會導致水稻結實率的降低。

2.3氮肥運籌比例對寧84產量及其構成因素的影響

方差分析及多重比較結果(表5)顯示：氮肥運籌比例各處理的產量差異不顯著,但顯著高于空白對照區的；產量隨著穗肥施用量的增多而增高,以B1產量最高,達到719.67 kg/667 m2。不同運籌比例處理之間的有效穗數、結實率差異也不顯著,但穗長、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重差異顯著。各運籌比例處理下產量構成因素除結實率和千粒重外都顯著高于空白區的。隨著穗肥施用量的遞增，寧84的穗長、每穗總粒數、每穗實粒數相應遞增,其中B1的穗長、每穗總粒數、每穗實粒數顯著高于B2、B3、B4的。說明增加穗肥比例能顯著改善寧84的穗部性狀,但也使其千粒重和有效穗數有所降低,最終使增產效果不顯著。

表2 氮肥施用量及其運籌對寧84生育及莖蘗動態的影響

表3 氮肥施用量及其運籌對寧84生育期的影響

2.4施氮量與氮肥運籌對寧84產量及產量構成的影響

方差分析結果表明，總施氮量(A)和氮肥運籌比例(B)互作效應不顯著,說明A和B的作用是彼此獨立的,最佳A處理和最佳B處理的組合將為最優處理組合。由表6可知：在所有處理組合中，以A2B1組合的產量最高,達748.87 kg/667 m2,較CK增產44.19%,只與A1B4和CK的產量差異顯著,與其它處理差異不顯著。在A2B1組合條件(施氮15 kg/667 m2、基蘗肥∶穗肥=6∶4)下寧84的穗部結構得到了改善,其穗長、每穗總粒數、每穗實粒數均高于其他處理的,千粒重僅低于CK和A1B1的,有效穗也達到20萬/667 m2以上,總體經濟性狀比較協調,最終獲得了較高的籽粒產量。

表4 不同施氮量對寧84產量及經濟性狀的影響

注:同一列數據后凡是附有一個相同小寫字母者表示差異不顯著(P>0. 05, LSD法)，否則差異顯著。下同。

表5 氮肥運籌比例對寧84產量及經濟性狀的影響

表6 施氮量與氮肥運籌處理組合對寧84產量及產量構成的影響

2.5施氮量與氮肥運籌對寧84氮肥利用相關參數的影響

由表7可見,不同施氮量對寧84的氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥貢獻率影響顯著,隨著施氮量的增加,寧84的氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥貢獻率呈下降趨勢。在施氮量相同條件下,不同氮肥運籌模式對氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥貢獻率影響不顯著,在A1施氮量下,以上3個指標都以B3最高；在A2施氮量下,均以B1處理最高；在A3施氮量下,則均以B2處理最高。綜合來看,A2B1組合的氮肥貢獻率最高；氮肥偏生產力表現為A1>A2>A3,且差異顯著；氮肥農學利用率在A1和A2間差異不顯著,且A1和A2均顯著高于A3的。

3 結論與討論

針對一個水稻新品種,研究其配套栽培技術體系,實現良種良法的合理配套,才能充分發揮其產量潛力。在水稻氮肥施用上,應確定適宜的施用量,優化氮肥施用時期和施用比例,協調營養生長與生殖生長,以獲得最佳產量構成因素,進而增加產量和提高經濟效益。氮肥施用量對水稻產量及農藝性狀的影響因品種不同而有所差異[9-11]。已有的研究結果表明,水稻產量與施氮量呈拋物線關系,適量施用氮肥能顯著增加水稻產量[5-6]。本研究結果顯示,寧84的平均產量在施氮量A2處理條件下最高,顯著高于A1、A3和空白對照區的產量,產量與施氮量呈拋物線關系。本研究結果與蘭艷等[7]的研究結果一致。在施氮量A2條件下,寧84增產的原因是其有效穗數、每穗實粒數都高于A1和A3處理的。但當進一步增加氮肥用量后,寧84的生育期推遲,有效穗數、結實率、千粒重均下降,也進一步導致產量顯著降低,這說明通過大幅度提高施氮量來提高水稻產量是不現實的,反而會造成水稻減產及肥料浪費。凌啟鴻[12]研究認為,高產水稻在穗期吸氮較多,應適當降低前期基蘗肥用量,增加后期穗粒肥用量,使基蘗肥與穗粒肥配比達6∶4,以優化整個水稻生育期的群體質量。本試驗結果顯示，在基蘗肥∶穗肥=6∶4條件下，盡管寧84的穗長、每穗總粒數及實粒數顯著增加,但是其千粒重和有效穗也有所降低,最終氮肥運籌方式對寧84產量的影響不顯著。綜合來看,在施氮15 kg/667 m2、基蘗肥∶穗肥=6∶4條件下,寧84的經濟性狀比較協調,其穗長、每穗總粒數及實粒數都高于其他處理組合的,千粒重僅低于CK和A1B1的,有效穗達到20萬穗/667 m2以上,氮肥貢獻率最高,籽粒產量最高，達748.87 kg/667 m2。

已有研究結果表明,隨著氮肥用量的增加,水稻氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥吸收利用率呈降低趨勢,且表現出密切的負相關性[13-14]。本研究也表明隨著施氮量的增加,寧84的氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥貢獻率呈下降趨勢，但不同氮肥運籌模式對氮肥農學利用率、氮肥偏生產力、氮肥貢獻率影響不顯著。

表7 施氮量與氮肥運籌對寧84氮肥利用相關參數的影響

綜上所述,寧84在浙江省中上地力田塊做單季晚稻栽培時,其最佳的氮肥施用量是15 kg/667 m2,基蘗肥與穗肥的適宜比例為6∶4。

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(責任編輯:黃榮華)

EffectsofNitrogenFertilizerApplicationRateandApplicationPatternonGrainYieldandNitrogenUseEfficiencyofLateJaponicaRiceNewVariety“Ning84”

HUANG Xuan, YE Chao-hui, CHEN Guo, JIN Lin-can

(Ningbo Academy of Agricultural Sciences in Zhejiang Province, Ningbo 315040, China)

S511.062

A

1001-8581(2017)10-0001-05

2017-05-31

中央財政重大農業技術推廣項目(ZNTY20170105);浙江省常規晚粳稻新品種選育項目(2016C02050-5);寧波市水稻育 種創新團隊(2014B81001)。

黃宣(1982─),男,助理研究員,主要從事晚粳稻新品種選育與推廣研究。