氮肥運籌對濱海稻區缽苗機插水稻生長發育及產量的影響

呂小紅 付立東 王宇 隋鑫 任海 李旭 杜萌 馬暢

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧盤錦124010；第一作者：lvxiaohong1214@126.com）

氮素影響著水稻的生長發育和產量形成。合理的氮肥運籌有利于提高水稻產量和氮肥利用效率，有利于改善稻米品質[1-2]。國內外學者對氮肥的合理運籌開展了許多研究[3-8]，但多集中于水稻的常規手插或毯苗機插，針對濱海稻區缽苗機插條件下超級稻的氮肥精確運籌研究報道較少。與毯苗機插相比，缽苗機插技術具有秧苗素質高、秧齡彈性大、插后植傷輕、活棵發苗快、抽穗后群體光合勢高、產量潛力高等特點[9-12]，實現了長秧齡秧苗的機械化有序精確無植傷栽植，集水稻拋秧和機插優勢于一體，是我國水稻種植機械化的一種重要途徑，是稻作生產方式上的重大進步[13-14]。因此，如何通過氮肥運籌充分發揮缽苗機插水稻的產量優勢，有必要深入研究。本研究以濱海稻區代表性水稻品種鹽豐47為材料，研究了不同氮肥運籌方式對缽苗機插水稻群體生長發育及產量的影響，旨在為濱海稻區缽苗機插水稻氮肥的合理施用提供理論依據和技術指導，進一步完善缽苗機插水稻高產高效栽培技術。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地進行，耕層土壤（0～15 cm）含有機質2.10 g/kg、全氮0.09 g/kg、堿解氮51.35 mg/kg、速效磷55.61 mg/kg、速效鉀229.52 mg/kg、全鹽0.20 g/kg、pH值7.95。

供試品種為鹽豐47。該品種抗性強，耐鹽堿達2級標準，耐肥、耐低溫，米質優良、食味佳，米質主要指標達部頒優質稻2級標準。

供試肥料為尿素（含46%N）、過磷酸鈣（含12%P2O5）和硫酸鉀（含50%K2O）。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理：K1，氮素基肥、一次蘗肥、二次蘗肥、一次穗肥、二次穗肥比為40∶8∶12∶21∶19（下同）；K2，40∶12∶18∶16∶14；K3，40∶16∶24∶11∶9；K4，40∶20∶30∶6∶4；CK，不施肥。每個處理3次重復，隨機排列。各處理施用氮肥（純N）240 kg/hm2、磷肥（P2O5）105 kg/hm2、鉀肥（K2O）45 kg/hm2，其中，氮肥按上述處理比例施入，磷肥全部作基肥，鉀肥70%作基肥、30%作一次分蘗肥。小區長10 m、寬3.6 m。CK處理水耙地后、移栽前采用塑料波紋板分隔，其他處理機械移栽后采用塑料波紋板分隔。

4月15日采用久保田SR-501C播種機播種，每盤播干種100 g。育秧缽盤為18行缽式毯狀秧盤，規格為60 cm×30 cm×3 cm（外徑長度×寬度×高度），每盤648個缽孔，缽深0.8 cm。5月20日機械移栽，行穴距30 cm×（16～18）cm，基本苗數為4～5株/穴，配套插秧機械為久保田2ZS-4（SPW-48C）手扶插秧機。其他栽培管理措施同大面積生產田。

表1 氮肥運籌對缽苗機插水稻莖蘗的影響

表2 氮肥運籌對缽苗機插水稻葉面積指數的影響

表3 氮肥運籌對缽苗機插水稻干物質積累的影響

1.3 測定內容與方法

1.3.1 莖蘗動態

每個處理設3個調查點，分別在N-n期、拔節期、齊穗期、成熟期進行調查。

1.3.2 葉面積指數

移栽期（苗床100 cm2）、N-n期、拔節期、齊穗期，每小區取2叢有代表性的植株，調查各處理葉面積。并在水稻齊穗期分株測定各處理植株的無效葉面積、高效葉面積和低效葉面積。

1.3.3 干物質積累

調查水稻N-n期、拔節期、齊穗期、成熟期的群體干物質量，成熟期測定谷粒、莖稈干物質量。樣品先于105℃條件下殺青30 min，然后在85℃下烘干至恒重。

1.3.4 光合效應

于齊穗期用LI-6400光合儀測定各處理劍葉光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率。測定時間9∶00-11∶00，測定劍葉葉片中部，每個處理重復測定15～20次。

1.3.5 產量構成

在成熟期每小區選取具有代表性的植株5叢，調查每叢平均穗數，室內考種，測定穗粒數、結實率、千粒重，計算產量。

1.4 數據分析

應用Excel和DPS數據處理系統進行分析。

2 結果與分析

2.1 對缽苗機插水稻莖蘗動態的影響

由表1可知，各處理水稻莖蘗數隨著生育進程的推進呈現先增加后減少的趨勢，且均在拔節期達到最大；N-n期、拔節期、齊穗期、成熟期各處理莖蘗數均以K2處理最高，其次為K3、K1、K4、CK；成熟期單位面積收獲穗數以K2處理最高，略高于K3，極顯著高于K1、K4和CK；成穗率以K1、K3處理較高，達到73.00%左右。

2.2 對缽苗機插水稻葉面積指數的影響

由表2可知，N-n期、拔節期、齊穗期各LAI以K2處理最高，其次為K3、K1、K4和CK，K2處理齊穗期LAI達到6.00，分別比K1、K3、K4、CK提高5.63%、5.63%、8.30%、123.88%；K2處理的高效葉面積率、有效葉面積率均極顯著高于其他處理。

2.3 對缽苗機插水稻干物質積累的影響

由表3可知，N-n期、拔節期、齊穗期與成熟期各處理干物質積累量以K2最高，其次為K3、K1、K4和CK，K2處理成熟期干物質積累量分別比K1、K3、K4、CK提高4.29%、3.69%、7.82%、70.09%；K2處理的收獲指數亦最高，達到0.5661。

表4 氮肥運籌對缽苗機插水稻光合效應的影響

表5 氮肥運籌對缽苗機插水稻產量的影響

2.4 對缽苗機插水稻光合效應的影響

由表4可知，齊穗期凈光合速率以K2處理最高，分別較K3、K1、K4、CK高3.90%、4.86%、16.15%、20.54%，與K4、CK處理相比差異達極顯著水平；氣孔導度以K1、K2處理較高，與其他處理相比差異極顯著；胞間CO2濃度以K1、K4處理較高，與K3、CK處理相比差異達到顯著水平，K2處理胞間CO2濃度略大于K3、CK處理；各施氮處理蒸騰速率均小于CK處理，呈現K1＞K3＞K2＞K4的規律。

2.5 對缽苗機插水稻產量的影響

由表5可知，各處理的收獲穗數、穎花量及每穗實粒數均以K2處理最大，其次為K3、K1、K4和CK；結實率以K1處理最大，極顯著高于其他處理；各處理間的千粒重差異極顯著，CK的千粒重最大；K2處理產量最高，極顯著高于其他處理，分別比K1、K3、K4、CK高5.58%、4.55%、10.33%、79.24%。

3 討論與結論

氮肥管理技術是水稻超高產栽培技術的重要組成部分，合理施用氮肥可以顯著提高水稻產量。據報道，水稻產量在合適的施氮量達到最大值，過量或過少均會導致產量的下降[15]。吳文革等[16]研究發現，不同施氮處理間產量差異的主要原因是群體穎花量的差異，表現為產量與穗肥比例呈極顯著的拋物線關系；也有研究[17-18]表明，產量與基施氮肥量的比例存在顯著的拋物線關系，基肥和追肥不同比例主要影響了穗數和每穗粒數。鄭永美等[19]研究表明，適量的“起身肥”可以促進水稻分蘗的早生快發，提高分蘗成穗率，進而提高產量。曾勇軍等[20]研究發現，適量施氮可增加每穗粒數，過量施氮每穗粒數會降低。本研究發現，K2處理產量最高，較高的收獲穗數、葉面積指數、高效葉面積率、有效葉面積率、干物質積累量、收獲指數、光合速率是其獲得高產及較高氮肥利用率的原因所在。

不同的氮肥運籌方式對不同水稻的產量有較大的影響。張軍等[21]研究表明，基蘗肥與穗肥比例為7∶3或6∶4時，淮稻11號和甬優2640的穗粒結構協調性好，可獲得較高產量。吳文革等[22]研究認為，基蘗肥與穗肥比例為6∶4時，機插雜交中秈水稻的產量較高。胡群等[23]指出，基蘗肥與穗肥比例為6∶4時，機插水稻每穗粒數、群體穎花量、結實率和千粒重顯著高于其他處理，產量最高。而趙峰等[24]研究認為，氮肥中基肥、蘗肥和穗肥比例為5∶3∶2時，機插早稻兩優287生育后期的根系活力強，葉片光合能力高，有利于高產。本研究發現，氮素基蘗肥與穗肥比例為7∶3時（即氮素基肥、一次蘗肥、二次蘗肥、一次穗肥、二次穗肥比例為40∶12∶18∶16∶14施用）產量最高，其比例略高于凌啟鴻等[25]的研究結果。這是由于盤錦濱海稻區土壤粘重、含鹽量偏高以及早春氣溫回升較慢、平均氣溫較低等原因降低了氮素的活性，阻礙了生育前期水稻對氮素的吸收與利用，而適當增加蘗肥比例可提高分蘗期土壤堿解氮濃度，促進水稻對氮素的吸收利用[26-28]。這個處理能夠在保證充足穗數的同時，增加穎花量和每穗實粒數，優化產量構成因素，使缽苗機插水稻達到高產的效果。

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